Ультрафиолетовое излучение (УФИ)



УФИ – часть ЭМ спектра, которая находится между самой мягкой частью ионизирующего излучения и видимым спектром.

Выделяют 3 диапазона УФИ:

а) УФА— 400–320нм —длинноволновое, хорошо проникающее в кожу; доминирующая часть солнечной радиации, почти не поглощается в атмосфере и достигает поверхности Земли, основное действие - эритемно-загарное;

б) УФВ — 320–280 нм — средневолновое, загарное, оказывает антирахитиче­ское и слабое бактерицидное действие; легко поглощается стратосверным озоном.

в) УФС — 280–200 нм — коротковолновая, бактерицидная радиация; повреждает биологическую ткань; поглощается в стратосфере; испускается бактерицидными лампами и при электросварке.

Главная мишень действия УФИ — глаза и кожа человека, так как глубже оно не проникает. На клеточном уровне существует 3 «мишени» для УФИ: ДНК, белки и липиды. УФ – важный фактор синтеза витамина D3. В результате фотохимических реакций с азотистыми основаниями мо­гут образовываться тиминовые димеры и др. химически изменённые азоти­стые основания. Денатурация белков. Активируется процесс ПОЛ, что приводит к повреждению биомембран.

Естественные механизмы защиты от УФИ: 1. образование загара, связанного с появлением мела­нина (меланин син­тезируется из Тир в меланоцитах ба­зального слоя эпидермиса, способен поглощать фотоны, яв­ляется «ловушкой» свободных радикалов; связывает ионы железа и тем самым препятствует ПОЛ); Виды пигментаций: Прямая – УФА, носит вспомо­гательный характер, окисляется бесцветный восстановленный меланин, пигментация через час. Непрямая – УФВ, основной способ об­разования загара, формируется эритема, расширение сосудов, ув приток крови, экссудация нейтрофилов. Через 1-8ч. Запускается синтез меланина из Тир (тирозиназа): активация пролиферации меланоцитов, гипертрофия и псевдоподии, больше меланосом, активация синтеза меланина, перенос меланина в кератиноциты, роль фильтра. 2. ороговение верхнего слоя кожи за счет гиперплазии эпидермиса; 3. образование из транс- цис-формы урокановой (урокани­новой) ки­слоты, которая выделяется с потом чело­века и способна захватывать кванты УФИ.

 

5. Ультрафиолетовое излучение (УФИ): понятие о минимальной эритем­ной дозе (МЭД). УФ-индекс.

Спектр эритемного действия (СЭД), значе­ние выра­жают в единицах мощности потока УФИ, приходящегося на единицу площади (Вт/м2). Показывает вклад различных диапазонов УФИ в формирование эритемы. Согласно рекомен­дациям международных организаций max значением СЭД следует считать величину 0,25 Вт/м2.

УФ-индекс сообщается насе­лению через сред­ства массовой информации. УФ-индекс рассчитывается пу­тем умноже­ния СЭД на коэффициент 40. Согласно этому УФ-индекс при max допустимом рекомендуемом воздейст­вии УФИ с СЭД, равным 0,25 Вт/м2, будет состав­лять 10 Вт/м2.

ВОЗ рекомендует следующую градацию УФ-индексов: 1-2 - низкий; 3-5 - средний; 6-7 - высокий; 8-10 - очень высокий; 11 и более - экстремальный. В летнее время РБ УФ-индекс колеб­лется от 5 до 8.

Каждый человек характеризуется индивидуальной чув­стви­тельностью кожи к действию УФИ. Всего известно 6 типов чувствительности кожи к действию УФИ, в средних ши­ротах выделяют 4 основных.

1 тип. Особо чувствительная кожа. Отли­чаются голубым или зеленым цветом глаз, наличием весну­шек, часто рыжим цветом волос. Плохо или почти не загора­ют. Доза УФИ 200 Дж/м2 – 0,8 МЭД.

2 тип. Чувствительная кожа. Характеризуются голубым, зеленым или серым цветом глаз, светло-русыми или каштановыми во­лоса­ми. 250, 1.

3 тип. Нормальная кожа. У индивидуумов темно-ру­сые или каштано­вые волосы. Глаза серые или светло-ка­рие. Лег­ко заго­рают. 350, 1,4.

4 тип. Нечувствитель­ная кожа. Люди с этим типом от­личаются смуглой кожей, темными глазами и темным цве­том волос. 450, 1,8.

МЭД - для человека является величиной, характеризующей воздей­ствие УФИ. ЭТО та­кая доза УФИ, которая вызывает на незагорелой коже спустя 8-10 ч гиперемию или эритему. 1 единица МЭД соответствует энергии 250 Дж/м2 и вызывает указанный эффект у индивидуумов с 2 типом кожи. Согласно рекомендациям международных организа­ций для не­пигментиро­ванной кожи всех типов чувстви­тельнос­ти допусти­мым уровнем (ДУ) является доза 0,4 МЭД в сут­ки; для индиви­дуума с загорелой кожей 2 типа ДУ УФИ яв­ляется доза 1 МЭД в сутки. Макси­мальным до­пустимым кумуля­тивным (в течение одного года) значением МЭД в год для 2 типа кожи реко­мен­довано считать величину 50. для 3 и 4 типов - 70 и 90 МЭД соответст­венно.

Последствия действия УФИ на организм. Степень тяжести клинических проявлений детерминиро­ванных эффектов изменяется соответственно дозе УФИ; сущест­вует порог, ниже которого эффекты не проявля­ются. Первичные эффекты у человека будут ог­ра­ничены кожей и глазами. Ранние детерминированные эффекты действия УФИ на глаз — фотокератит и конъ­юнктивит, которые проявляются спустя 2-14 ча­сов. К поздним эффектам относится катаракта (УФИ при дли­тельном воздействии вызывает димериза­цию нерастворимого белка хруста­лика). Считается, что УФB наиболее активно индуцирует развитие катаракты.

К стохастическим эффектам относятся злокачествен­ные новообразования кожи: базально-клеточная (лицо, нет метастаз) и сква­мозно-клеточная карцинома (лицо, губы) и меланома (из родинок). Фак­торы риска развития опухолей кожи: светлая, слабо пигментирован­ная кожа; солнечные ожоги, полученные в возрасте до 15 лет; наличие большого количества родимых пятен, особенно пятен более 1,5 см в диаметре. Ч (чув)И(ист)Н(наслед)Р(много)Р(более1,5)Р(рыжий).

С воздействием УФИ связывают и иммунодепрессив­ный эффект. УФИ изменяет распространение субпопуля­ции циркулирующих лимфоцитов, умень­шает число и ин­гибирует функцию клеток Лангерганса в коже.

Для снижения риска повреждающего действия УФИ на кожу необхо­димо: ограничивать время нахождения на солнце между 10 и 16 часами; солнечный свет сильно отражается от песка, снега, льда, бе­тона, что может увеличивать по­вреждающее дей­ствие УФИ до 50%; носить стеклянные солнцезащитные очки, отфильт­ровы­вающие до 100% УФИ; применять солнцезащитные кремы с фактором за­щиты от солнечного из­лучения (SPF) по крайней мере 15, их следует на­носить за 30 мин перед принятием сол­нечных ванн; вводить в организм достаточное количество антиок­сидан­тов.

 

6. Геомагнитные факторы. Механизм возникнове­ния магнитных бурь. Ре­акция человека на действие геомагнитных факторов. Профилактика небла­го­приятного воздействия геомагнитных факторов на организм.

Воздействие магнитного поля на человека тесно свя­зано с солнечной ак­тивностью. В результате процессов, происходящих на Солнце, в межпланетное пространство испускается излучение широкого спектра (от инфракрас­ного до рентгеновского), а также поток ускоренных за­ряженных частиц, которые обра­зуют первичное космиче­ское излучение. Частицы со скоростью 400 км/с и плотностью 10 частиу/см2 достигают Земли за 4-5 дней. Наличие металлического ядра у Земли, осевое вращение и движение по орбите превращают нашу планету в большой униполярный двигатель. В ядре протекают токи в триллионы ампер, которые и обусловливают наличие магнитного поля (0,6 Гаусс, дипольно, 11 градусов наклон от географической оси). Магнитное поле Земли служит защитой от солнеч­ного ветра. В результате этого взаимодействия изменяется напряженность магнитного поля Земли, оно становится не симметричным: «обдуваемая» сторона поджимается к земле. На противоположной стороне сол­нечный ветер давит на магнитное поле только с боков, поэтому силовые линии магнитного поля вытягиваются на очень большое расстояние. С маг полюс – Юж полушарие и наоборот.

С солнечной активностью связано развитие мировой магнитной бури. Для солнечной активности хар-на 11-летняя периодичность. Короткий цикл – 11 лет, средний 110-300 лет, длинный – 11тыс лет. Плюс возможны внезапные ув активности (темные пятна, образование волокон, корональных дыр).При вспышке выделяется огромное кол-во энергии (10 в 25 Дж), достигает поток Земли за 8 мин, а частицы за 12-24ч. Под их давлением магнитосфера сжимается в 2 раза, напряженность поля ув. Начинается мировая магнитная буря. Начальная фаза (4-6 ч, магнитосфера восстанавливается и ув), главная фаза (период понижения напряженности, 10-15 ч), восстановительная фаза (восстановление магнитосферы).

На человека во время магнитной бури воздействуют: микропульсация магнитного поля Земли (наиболь­шее влия­ние на нерв­ную систему человека оказывает пульсация с частотой 0,1 Гц); инфразвук (распространяется из области высоких широт); изменение интенсивности УФИ, метеоусловий, атмо­сфер­ного электриче­ства; изменение радиоактивности за счет эксгаляции ра­дона.

Низкий ур магниточувствительности – 14%, средний – 70%, высокий – 16%. Воздействие маг поля прямым образом на кровеносную и помеховым индуктивным на нервную систему.

Первый поъем сердечных аритмий 24% случаев за 2 дня до начала (приходит ЭМ излучение). В день бури 25%. На 5 день 28%, когда начинает действовать метеофактор. На 7 сутки – 5%. Здоровые люди воспринимают бурю как синхронизирующий внешний сигнал. Больные – обратимый десинхроноз, затем нарастание болезненных изменений. Маг­нитные бури в сочетании с пониженным ат­мосферным давлением дают преобладание числа инфарктов, в соче­тании же с резким повышением атмосферного давления рост числа инсультов. Имеет место увеличение числа обострений хронических неспецифических заболеваний лег­ких, увеличивается частота преждевременных родов. Помимо этого в организме человека происходит образо­вание свободных радикалов, приводящих к окисли­тель­ному стрессу.

Основные принципы профилактики: организационные мероприятия (составление прогно­зов маг­нитных бурь, постановка больных на дис­пансерный учет); ограничение физической нагрузки и снижение кало­рийно­сти питания во время магнитной бури; заблаговременный прием антиоксидантов, седатив­ных средств и легких антикоагулянтов, организация работы кардиологических бригад. БАД – Гингко Билоба. Стандартизированный экстракт листьев содержит 24% флавоновых глюкозидов и 6% терпеновых лактонов – антиокидантное действие.

 

7. Эффекторы эндокринной системы (ЭЭС): понятие, клас­сификация, ха­рактеристика, метаболизм и меха­низм дей­ствия, возможные последствия их длитель­ного поступле­ния в организм человека. Защитный эффект фи­тоэстроге­нов.

ЭЭС - химические соединения, нарушающие нор­мальный гормональный баланс в организме человека. Спобны к биоаккумуляции в органах и жир. ткани.

ЭЭС делятся на 3 группы:

• Естественные. В основном содержатся в раститель­ных продуктах, в силу чего они получили название фитоэ­строгенов. В природе выполняют регу­лирующую функцию, вызывая бес­плодие и сокращая в необходимые моменты по­пуляцию траво­ядных животных. Хорошо ме­таболизируются и экскретируются, поэтому их рекомендуют как соединения с про­тивораковой ак­тивностью.

• Лекарственные. Местранол. Ныне не­используемый лекарственный препарат диэтилстильбэст­рол, ко­торый активно применялся для предупреж­дения са­мопроизволь­ных абортов с 1948 по 1970 г. Запрещен, так как его применение было связано с ростом числа опухолей вла­галища у женщин, нарушений репродуктивной функции у ро­дившихся дево­чек и нарушений полового раз­вития у мальчиков.

• Антропогенные (ксеноэстрогены). 1. Хлорорганические пестициды - ДДТ, хлордан, гепта­хлор, альдрин, гексахлорбензол, линдан. Хотя эти химикаты были запре­щены в индустри­альных странах, некоторые из них все еще производят­ся американскими корпо­рациями в разви­вающихся странах, где широко применяются. Линдан также ис­пользуется в Англии для защиты зерновых культур. Пестицид винклозолин широко применяется при выра­щива­нии огурцов, винограда, салата, лука, перца, томатов. Прода­ется под многими торговыми на­званиями: ронилан, ку­ралан, форлан. 2. Гербициды - алахлор, атразин, метрибузин - широ­ко при­меня­лись американ­скими вооруженными силами во время войны во Вьетнаме. 3. Фунгициды - беномил, манеб, зинеб использу­ются для обра­ботки яблок и бананов. 4. Полихлорированные бифенилы. 5. Диоксины и фураны - нежелательные побочные продукты при сжигании от­ходов; отходы целлюлозно-бумажных ком­бинатов, металлургических и хими­ческих заводов. 6. Продукты распада алкифенолов - химические компо­ненты, содержа­щиеся в пластмассах, например фталаты. Они широко используются в моющих средствах, красках, гербицидах и кос­метике. Некоторые пластмассы содержат до 40% эфиров фтала­тов.

Есть 3 главных направления, по которым ЭЭС мо­гут оказывать та­кие же эффекты, как и естественные эстро­гены. 1. Они могут имитиро­вать действие эстра­диола, связыва­ясь с рецептором гормона и запуская цепочку реакций, свойст­венных нормальному действию гормона. 2. ЭЭС в силу своей активности могут изменять структуру ферментов, которые расщеп­ляют гормоны. Это предотвращает разрушение эстроге­нов и позволяет боль­шему их количеству остаться в организме. 3. Они могут стимулировать более мощный гормональ­ный ответ из-за механизма аддитивно­сти (ув актив др др).

Ксенобиотики, относя­щиеся к группе ЭЭС, поступают в организм человека постоянно и в значительных количествах, быстро не разрушаются и цирку­ли­руют в крови в течение длительного периода времени. Фитоэстрогены способны предотвращать связывание эс­тро­гена с рецепто­ром. Содержатся в растительных продуктах: чесноке, пет­рушке, пшенице, ржи, рисе, моркови, бобовых, картофеле, ягодах вишни. Значительно меньше раковых новообразований на­блю­дается у наро­дов употребляющих в пищу продукты богатые фитоэстроге­нами (соя).

Эстрадиол метаболизируется до 16-гидроксиэстрона и 2-гидроксиэстрона. Хлорорганические соединения повышают уровень 16-ОНЭ, увеличивая риск онкозаболеваний. Фитоэстрогены предотвращают связывание эстрогена с рецептором. Сам действует слабее в 50-20000 раз. Пример: гинестеин, дайдзеин. Из-за длительной коэволюции с человеком – быстро метаболизируются ферментами и выводятся.

Основные последствия воздействия ЭЭС на человека: 1. Нарушение репродуктивной функции у мужчин и жен­щин. Предполага­ется, что из-за загрязнения окружающей среды мальчики в настоящий период времени рождаются с меньшим количеством стволовых клеток (сперматого­ний), из которых по­сле половой зрелости происходит образование спермато­зоидов. Известно и непосредственное действие ЭЭС, которое у каждого 20-го мужчины приводит к беспло­дию. 2. Нарушение полового развития, злокачественные ново­об­разования моче­половой системы у мужчин. 3. Рак молочной железы. 4. Эндометриоз. Этим заболеванием страдает 10% женщин ре­про­дуктивного возраста. 5. Угнетение иммунной системы. 6. Гипертрофия щитовидной железы. Эта патология мо­жет быть связана с воздействием полихлорбифенилов, свинца. 7. Нарушение психомоторного развития детей.

 

8. Особенности влияния загрязняющих атмосферу веществ на организм че­ловека. Оксиды углерода. Парниковый эффект. Глобальное потепление.

Атмосфера — это дисперсная оболочка Земли, состоящая из смеси газов (азот, кислород, двуокись углерода, инертные газы), взвешенных аэрозольных частиц, водяных паров.

Источники загрязнения атмосферы делятся на природные и антропогенные. К природным источникам относятся космическая пыль, извержение вулканов, вы­ветривание пород, пыльные бури. Антропогенные источники: выхлопные газы транспорта, сжигание топлива, промышленные выбросы, сельское хозяйство (использование удобрений, ядохимикатов).

Воздействие атмосферного воздуха на человека обусловлено анатомо-физиологическими особенностями системы органов дыхания: альвеолярная ткань легких имеет огромную всасываю­щую поверхность, что способствует проникновению во внут­реннюю среду организма ксенобиоти­ков, находящихся в ок­ружающей среде даже в следовых количествах; всосавшиеся ксенобиотики попадают сразу в большой круг кровообраще­ния, минуя печень, где происходит их обез­вреживание; использование индивидуальных средств защиты практи­че­ски невоз­можно (возможно только их кратковре­менное использование).

Монооксид углерода (угарный газ, CO) — это бесцветный, лишенный за­паха газ. Конкурирует с кислородом при связывании с гемоглобином (Hb). Ме­ханизм его действия заключается в следующем:

способствует образованию карбоксигемоглобина (COHb), что ведет к на­рушению транспорта кислорода к тка­ням; вызывает цитотоксическое действие путем торможения ак­тивности цито­хромоксидазы; снижает кислородную емкость пула миоглобина; тормозит активность гемсодержащих ферментов (ката­лазы, перокси­дазы), что усиливает цитотоксический эффект.

Клинические проявления воздействия CO на организм человека зависят от концентрации COHb в крови. При 20% насыщении гемоглобина у здорового человека наблюдаются головная боль, слабые поведенческие изме­нения, понижение работоспособности, снижение памяти. В диапазоне 20–50% отмечается сильная головная боль, тошнота, слабость и психические наруше­ния. Выше 50% имеет место потеря сознания с угнетением сердечного и дыха­тельного центра, аритмия и падание артериального давления в результате рас­ширения периферических сосудов. Наиболее чувствительны к оксиду углерода люди с заболеваниями мозговых, коронарных и периферических сосудов. У курильщиков уровень эндогенного COHb составляет приблизительно 5–15% и симптомы отравления у них могут развиваться быст­рее, чем у некурящих. Монооксид углерода легко проникает через плаценту и индуцирует нейротоксическое воздействие на мозг плода курящей женщины, что может проявляться последующей патологией новорожденных.

Диоксид углерода (углекислый газ, CO2) — бесцветный газ кисловатого вкуса и запаха. Приблизительно 70% общего количества CO2 попадает в атмо­сферу при сжигании топлива. Остальное количество обусловлено дыханием ор­ганизмов, вырубкой лесов, интенсивным ведением с/х, микро­биологическими процессами в почве. Играет важную роль в регулировании притока к Земле гамма-излучений, РИ, УФИ и ИК-лучей, а также уменьшает тепловое излучение Земли. В настоящий момент концентрация CO2 в атмосфере составляет 0,034%. Она увеличивается при­мерно на 0,5% в год. За 20-е столетие концентрация углекислого газа возросла на 20%. С накоплением CO2 связывают возник­новение «парникового эффекта».

Инфракрасное излучение, проходящее через атмосферу, поглощается и частично отражается земной поверхностью. Из-за большой длины волны эта часть солнечной радиации частично поглощается двуокисью углерода, водя­ными парами и озоном тропосферы, другая часть заново отражается к земле. Значительно усугубляют проблему метан, хлорфторуглероды, оксиды азота, по­глощающие инфракрасное излучение в 50-100 раз сильнее, чем углекислый газ. В силу этого обстоятельства поверхность земли еще более нагревается. Этот феномен и получил название «парниковый эффект».

Доказательства потепления климата на планете — повышение темпера­туры глубинных вод океанов на 0,5 градусов; смещение в Альпах границы ареала рас­пространения некоторых разновидностей растений в более прохладные зоны; сокращение количества полярных льдов за последние 15 лет на 6%; повышение уровня мирового океана с 1880 года от 9 до 25 см.

На глобальное повышение температуры организм человека и популяция в целом могут отреагировать следующими изменениями: увеличение объема крови, увеличение активности свер­ты­вающей сис­темы крови (из-за увеличения концентра­ции фибри­ногена), увеличение кровя­ного давления; перенапряжение системы циркуляции крови, которая тес­ным образом свя­зана с системой терморегуляции; и как следст­вие, повышение заболеваемо­сти и смертности лиц, имеющих за­болевания системы кровообращения; увеличение заболеваемости и смертности от патологии лег­ких вследст­вие повышенного образования тропосферного озона; рост числа желудочно-кишечных заболеваний; увеличение числа инфекционных и паразитарных забо­лева­ний (геморра­гической лихорадки, малярии, шистосо­моза и т. д.).

 

9. Оксиды азота: их характеристика, источники поступле­ния в атмо­сферу, механизмы токсичного действия на орга­низм человека. Фотохими­ческий смог: действие на организм человека.

Оксиды азота (NOx). Поступают в атмосферный воздух при грозовых раз­рядах и молниях, при горении биомассы, в процессах денитрификации. К ан­тропогенным источникам ок­сидов азота относят производство красок и нитро­целлюлозы, сгорание ископаемого топлива, транспорт, производство азот­ной и серной кислот и др.

Моноксид азота (NO) — бесцветный газ не имеющий за­паха; его воздей­ствие ведет к метгемоглобинообразованию, аг­регации тромбоцитов и вазодиля­тации. В присутствии кисло­рода воздуха NO быстро превращается в диоксид азота.

Диоксид азота (NO2) — газ с резким специфичским запа­хом красно-бу­рого цвета. При контакте с влажной тканью лег­ких образует азотную кислоту, что ведет к трахеобронхитам, токсическим пневмониям, отеку легких. Патоло­гии способст­вует повреждение диоксидом азота эластиновых и коллагено­вых волокон соединительной ткани. Диоксид азота способен вызывать сенсибилиза­цию, усиливать восприимчивость к ин­фекционным заболеваниям, потенциро­вать бронхиальную ас­тму. Длительное воздействие высоких концентраций ди­оксида азота приводит к хроническому воспалению ткани легких и по призна­кам напоминает эмфизему. Обладает способностью: блокировать тиоловые группы ферментов, по­давляя тканевое дыхание, снижает активность холинэстеразы, эмбрио- и гонадотоксичностью, нарушает обмен витаминов B и С.

Особенно опасную форму приобретает загрязнение атмо­сферы оксидами азота при образовании фотохимического смога. Для его формирования необхо­димы: температурная инверсия — это ситуация, ко­гда слой теп­лого воздуха пе­рекрывает более хо­лодный приземный; в ре­зультате блокируется вос­ходящее движение воздуха, уно­сящее загрязняю­щие вещества, и они накапливаются над землей; солнечный свет (особенно УФИ); загрязнение воздуха транспортными и промыш­лен­ными га­зами (в пер­вую очередь оксидами азота); присутствие органических соединений и метал­личе­ских аэ­розолей.

Под действием энергии УФИ диоксид азота распадается на монооксид азота и атом кислорода, который соединяется с О2, давая озон (О3). Процесс спонтанно обратим. Если отсутствуют другие факторы, озон и монооксид азота вновь реагируют с об­разованием диоксида азота и О2, поэтому заметного нако­пления озона не происходит. Но в присутствии углеводородов NO реагирует с ними, а это влечет за собой 2 негативных последствия: образуются альдегиды, кетоны, свободные ра­дикалы, пе­роксиды; их также относят к фотохими­ческим окислителям и по токсичности они превосхо­дят исходные продукты; NO таким образом связывается и происходит накопле­ние озона в тропосфере. Компоненты фотохимического смога оказывают раздражающее действие на слизистую глаз, верхних дыхательных путей, спо­собствуют развитию аллергического конъюнктивита, вызывают сухость слизистых, вазомоторный ринит, насморк.

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 593; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ