Биологическое действие инфракрасного излучения

Инфракрасное (тепловое) излучение составляет большую часть (~ 58 %) солнечного электромагнитного спектра. Поверхности Земли достигает ИК-излучение с длиной волны 760- 3000 нм, более длинное задерживается атмосферой. ИК-излучение, встречая на пути молекулы и атомы различных веществ, усиливает их колебательные движения и тем самым вызывает тепловой эффект. Оно проникает сквозь атмосферу, толщу воды и почву, сквозь оконное стекло и одежду. Наиболее короткое ИК-излучение (с длиной волны 760- 1000 нм) проникает сквозь ткани тела, в том числе и сквозь кости черепа, на глубину 4 - 5 см. При локальном действии на ткани ИК-излучение несколько ускоряет биохимические реакции, ферментативные и иммунобиологические процессы, рост клеток и регенерацию тканей, усиливает кровоток. Интенсивность прогрева подкожной клетчатки и внутренних органов снижается благодаря кровообращению. При дальнейшем воздействии ИК-излучения глубинное прогревание тканей усиливается, что может привести к тепловому (солнечному) удару.

Активные продукты распада, образующиеся под влиянием инфракрасного излучения на кожу, и нервные импульсы, идущие от нее, распространяют местное действие излучения на весь организм. При таком влиянии (гуморальном и нервном) нормализуется тонус вегетативной нервной системы, снимается чрезмерное напряжение, ослабевает тонус мышц, сосудов, достигается болеутоляющий и противовоспалительный эффект. Благодаря этому ИК-излучение используется в лечебной практике (физиотерапия).

Интенсивность теплового излучения в СИ измеряется в джоулях (Дж), килоджоулях (кДж), мегаджоулях (мДж) на метр квадратный в час [мДж/(м² · ч)]. Внесистемная (устаревшая) единица [кал/(см² · мин)] встречается в старых руководствах, справочниках и на шкалах измерительных приборов – актинометров. Интенсивность суммарного теплового излучения Солнца на границе с атмосферой Земли (солнечная постоянная) составляет 4,87 мДж/(м² · ч) [1,94 кал/(см² · мин)]. На поверхности Земли в умеренных широтах оно не превышает 3,77 мДж/(м² · ч) [1,5 кал/(см² · мин)].

Шкала Галанина для субъективной оценки интенсивности

тепловой радиации

ИЗЛУЧЕНИЕ
ИНТЕНСИВНОСТЬ		ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕЙСТВИЯ
МДж/(м^2 · час)	кал/(см^2· мин)].
1 – 2,01	0,4 – 0,8	Слабое, переносится неопределённо долго
2,01 –3,77	0,8 – 1,5	Умеренное, переносится 3 – 5 мин
4,02 – 7,54	1,6 – 3,0	Среднее, переносится 25 – 60 сек
7,54 – 10,05	3,0 – 4,0	Сильное, переносится 10 – 12 сек
> 12,56	> 5	Очень сильное, переносится 2 – 5 сек

На производстве, в горячих цехах ИК- излучение может достигать значительно больших величин:

- в трубопрокатных цехах 1,26 – 7,56 мДж/(м² · ч);

- в цехах агломерационных фабрик 5,04 – 7,56 мДж/(м² · ч);

- при розливе стали 7,56 – 10,08 мДж/(м² · ч);

- во время выпуска чугуна и шлака в доменном производстве 12,6 – 25,2 мДж/(м² · ч).

Уровни излучения, превышающие 3,77 мДж/(м² · ч), считаются значительными и требуют проведения профилактических гигиенических мероприятий (применение защитных экранов, спецодежды и пр.).