5. Солнечная радиация и ее значение. Границы и гигиеническое значение видимого участка солнечной радиации

Со́лнечная радиа́ция — электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца. Следует отметить, что данный термин является калькой с англ. Solar radiation («Солнечное излучение»), и в данном случае не означает радиацию в «бытовом» смысле этого слова (ионизирующее излучение). Солнечная радиация измеряется по её тепловому действию (калории на единицу поверхности за единицу времени) и интенсивности (ватты на единицу поверхности). В целом, Земля получает от Солнца менее 0,5×10-9 от его излучения. Электромагнитная составляющая солнечной радиации распространяется со скоростью света и проникает в земную атмосферу. До земной поверхности солнечная радиация доходит в виде прямой и рассеянной радиации. Всего Земля получает от Солнца менее одной двухмиллиардной его излучения. Спектральный диапазон электромагнитного излучения Солнца очень широк — от радиоволн до рентгеновских лучей — однако максимум его интенсивности приходится на видимую (жёлто-зелёную) часть спектра. Существует также корпускулярная часть солнечной радиации, состоящая преимущественно из протонов, движущихся от Солнца со скоростями 300—1500 км/с . Во время солнечных вспышек образуются также частицы больших энергий (в основном протоны и электроны), образующие солнечную компоненту космических лучей. Солнечная радиация — главный источник энергии для всех физико-географических процессов, происходящих на земной поверхности и в атмосфере. Количество солнечной радиации зависит от высоты солнца, времени года, прозрачности атмосферы. Для измерения солнечной радиации служат актинометры и пиргелиометры. Интенсивность солнечной радиации обычно измеряется по её тепловому действию и выражается в калориях на единицу поверхности за единицу времен.

Видимое излучение — электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом, которые занимают участок спектра с длиной волны приблизительно от 380 (фиолетовый) до 740 нм (красный). Такие волны занимают частотный диапазон от 400 до 790 терагерц. Электромагнитное излучение с такими длинами волн также называется видимым светом, или просто светом (в узком смысле этого слова). Наибольшую чувствительность к свету человеческий глаз имеет в области 555 нм (540 ТГц), в зелёной части спектра. Обладает способностью проникать в кожу на глубину до 1 см, однако действует, главным образом, через зрительный анализатор - сетчатку глаза. Оказывает общебиологическое действие на организм человека. Восприятие видимого света и составляющих его цветовых компонентов оказывает опосредованное влияние на центральную нервную систему и тем самым на психическое состояние человека. Желтый, зеленый и оранжевый цвета оказывают благоприятное воздействие на настроение человека, синий и фиолетовый -отрицательное. Установлено, что красный и оранжевый цвета возбуждают деятельность коры головного мозга, зеленый и желтый уравновешивают процессы возбуждения и торможения в ней, синий тормозит нервно-психическую деятельность. Видимое излучение имеет более короткую длину волны, чем инфракрасные лучи, поэтому его кванты несут более высокую энергию. Однако влияние этого излучения на кожу осуществляется главным образом примыкающими к границам его спектра инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами, оказывающими тепловое и химическое действие.

5. УФ-излучение. Биологическое действие различных участков спектра. УФ-недостаточность и меры ее профилактики.

Ультрафиоле́товое излуче́ние (ультрафиолет, УФ, UV) — электромагнитное излучение, занимающее диапазон между фиолетовой границей видимого излучения и рентгеновским излучением (380 — 10 нм, 7,9×10¹⁴ — 3×10¹⁶ Гц). Диапазон условно делят на ближний (380—200 нм) и дальний, или вакуумный (200-10 нм) ультрафиолет, последний так назван, поскольку интенсивно поглощается атмосферой и исследуется только вакуумными приборами.

Биологические эффекты ультрафиолетового излучения в трёх спектральных участках существенно различны, поэтому биологи иногда выделяют, как наиболее важные в их работе, следующие диапазоны:

• Ближний ультрафиолет, УФ-A лучи (UVA, 315—400 нм)

• УФ-B лучи (UVB, 280—315 нм)

• Дальний ультрафиолет, УФ-C лучи (UVC, 100—280 нм)

Практически весь UVC и приблизительно 90 % UVB поглощаются озоном, а также водным паром, кислородом и углекислым газом при прохождении солнечного света через земную атмосферу. Излучение из диапазона UVA достаточно слабо поглощается атмосферой. Поэтому радиация, достигающая поверхности Земли, в значительной степени содержит ближний ультрафиолет UVA и в небольшой доле — UVB.

УФ области спектра (290—400 нм) повышает тонус симпатико-адреналиновой системы, активирует защитные механизмы, повышает уровень неспецифического иммунитета, а также увеличивает секрецию ряда гормонов. Под воздействием УФ излучения (УФИ) образуются гистамин и подобные ему вещества, которые обладают сосудорасширяющим действием, повышают проницаемость кожных сосудов. Изменяется углеводный и белковый обмен веществ в организме. Действие оптического излучения изменяет легочную вентиляцию — частоту и ритм дыхания; повышается газообмен, потребление кислорода, активизируется деятельность эндокринной системы. Особенно значительна роль УФ (280-231 нм) излучения в образовании в организме витамина D, укрепляющего костно-мышечную систему и обладающего антирахитным действием. Особо следует отметить, что длительная недостаточность УФИ может иметь неблагоприятные последствия для человеческого организма, называемые «световым голоданием». Наиболее частым проявлением этого заболевания является нарушение минерального обмена веществ, снижение иммунитета, быстрая утомляемость и т. п.

Ультрафиолетовая недостаточность (синоним световое или солнечное голодание) — это нарушение жизнедеятельности организма человека в результате длительного отсутствия или недостаточного непосредственного действия солнечного света на кожные покровы.

При ультрафиолетовой недостаточности снижается сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям, в частности к гриппу; нарушается, а иногда и полностью прекращается процесс образования в коже витамина D из провитамина, входящего в состав секрета сальных желез, вследствие чего нарушается фосфорно-кальциевый обмен, у детей развивается рахит; отмечается предрасположение к кариесу зубов; длительное, отсутствие ультрафиолетовой радиации нарушает защитную функцию кожи, что создает условия для развития пиодермии и дерматитов; появляется повышенная чувствительность к влиянию резких климато-погодных колебаний, значительно снижается работоспособность. Ультрафиолетовая недостаточность наблюдается у шахтеров, среди населения в северных широтах, в больших городах, при длительном пребывании в помещении, так как оконное стекло задерживает ультрафиолетовые лучи. Особенно чувствительны к недостатку ультрафиолетового излучения в осенне-зимнее время ослабленные, часто болеющие дети и реконвалесценты. В целях предупреждения ультрафиолетовой недостаточности устраивают солярии, а в зимнее время фотарии, которые организуются в лечебно-профилактических учреждениях (в больницах, санаториях, домах отдыха, детских оздоровительных учреждениях), и при некоторых производствах.

Для профилактики ультрафиолетовой недостаточности, помимо солнцелечения, большую роль играет применение искусственных источников излучения: ртутно-кварцевых или эритемных увиолевых ламп. В облучательных установках длительного действия обычное искусственное освещение обогащается ультрафиолетовым излучением при помощи специальных эритемных увиолевых ламп. Люди во время пребывания в учебном или производственном помещении подвергаются ультрафиолетовому облучению небольшой интенсивности.