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: 1472; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!