1.3 Действие ультрафиолетового излучения на организм человека

Механизм возникновения биологических реакций в ответ на воздействие ультрафиолетового излучения сложен, многообразен и складывается из биофизических, гуморальных и нервно-рефлекторных процессов. Поглощенная кожными покровами энергия ультрафиолетового излучения вызывает перегруппировку атомов или молекул клеток, переводя их в физически новое состояние, при котором изменяются запас энергии и способность к фотохимическим реакциям. Применение биофизических методов исследования позволили установить, что большая часть фотобиологических процессов, протекающих в организме, обусловлена разрушением белков и нуклеиновых кислот, в результате чего в месте облучения появляются продукты расщепления белковой субстанции, среди которых находятся вещества, обладающие высокой биологической активностью (гистамин, ацетилхолин, биогенные амины и др.). Эти вещества, попадая в общий ток крови, разносятся по всему организму и оказывают воздействие на его отдельные органы и различные системы (нервную, эндокринную и др.).

Реакции организма на УФ-излучение зависят от длины волны излучения.

УФ-излучение области А отличается слабым биологическим действием, вызывающим преимущественно флуоресценцию.

Основное биологическое действие оказывает УФ-излучение области В. Это излучение вызывает основные изменения в коже (загарное и антирахитическое действие), крови, нервной системе, кровообращении и других органах.

УФ-излучение области С отличается большим разрушительным действием на клетку, так как обладает бактерицидным действием, вызывают коагуляцию белков и т.д.

В условиях города долгое пребывание человека в помещениях, в которых обыкновенные оконные стекла в незначительной степени пропускают физиологически активное УФ-излучение, а в городах их и без того мало доходит до поверхности в результате загрязнения воздуха пылью, дымом, выхлопными газами, приводит к развитию УФ-недостаточности. То же самое наблюдается и при длительной работе на севере, в шахте или метро.

При УФ-недостаточности кожа становится бледной, холодной, вялой, так как хуже снабжается питательными веществами и кислородом, в ней ослабляется циркуляция крови, из нее плохо выводятся продукты распада -шлаки, и происходит отравление организма отработанными веществами и продуктами распада. Кроме того, мелкие сосуды (капилляры) делаются более ломкими, что приводит к увеличению склонности к кровоизлияниям и отекам, более тяжелому течению воспалительных процессов. При недостатке ультрафиолетового облучения наблюдаются и изменения состояния нервной системы: снижается память, ухудшается сон, увеличивается возбудимость у одних и безучастность, заторможенность у других, снижается иммунитет.

Общеизвестно, что именно УФ-излучение (его длинноволновая составляющая) инициирует процесс образования в коже человека эргокальциферола (витамина Д), необходимого для всасывания кальция в кишечнике и обеспечения нормального развития костного скелета.

Недостаток витамина Д, что приводит у взрослых и детей к нарушениям действия различных ферментов и гормонов. С этим связаны затруднения в усвоении пищевого кальция и фосфора, которые продолжают выводиться из организма, а значит, наступает обеднение тканей этими необходимыми веществами, что приводит к усиленному разрушению зубов, увеличению ломкости костей, а у больных легочным туберкулезом учащаются вспышки болезни, так как замедляется обызвествление туберкулезных очагов. Особенно опасно это явление в раннем возрасте, так как оно вызывает рахит со всеми его тяжелыми последствиями: ослаблением нервной системы, нарушениями развития костных тканей из-за нехватки кальция в костях, что приводит к искривлениям ног, ребер, позвоночника, нарушениям осанки, слабости мышц, замедленного роста и другим неблагоприятным симптомам, которые потом дают себя знать на протяжении всей жизни.

Кроме того, ультрафиолет активно влияет на синтез мелатонина и серотонина — гормонов, отвечающих за циркадный (суточный) биологический ритм. Исследования немецких ученых показали, что при

облучении УФ-лучами сыворотки крови в ней яг, 1 % увеличивалось содержание серотонина — «гормона бодрости», участвующего в регуляции эмоционального состояния.

Ультрафиолетовое облучение может понижать чувствительность организма к некоторым вредным воздействиям вследствие усиления окислительных процессов в организме и более быстрого выведения вредных веществ из организма. Под воздействием УФИ оптимальной плотности наблюдали более интенсивное выведение марганца, ртути, свинца. Оптимальные дозы УФИ активизируют деятельность сердца, обмен веществ, повышают активность ферментов дыхания, улучшают кроветворение.

Тем не менее, УФ-излучение может вызывать и негативные реакции человеческого организма. Так, например, под действие УФ-излучения могут возникать изменения в коже, начиная от покраснения кожи (эритемы) вплоть до острых дерматитов иногда с отеком и образованием пузырей. Чувствительность различных участков кожных покровов к воздействию УФ-излучения неодинакова: наиболее чувствительна кожа живота, лица, менее чувствительна кожа конечностей. Развитие эритемы зависит от состояния различных отделов нервной системы. Так, например, повреждение спинного мозга (всего поперечника) влечет за собой угнетение эритемы ниже повреждения; травма нерва может сопровождается ослаблением эритемы, а при явлениях раздражения - усилением ее.

Могут возникнуть общетоксические явления с повышением температуры, ознобом, головными болями. На коже после интенсивного УФ- облучения развиваются гиперпигментация и шелушение. Длительное воздействие УФ-излучения приводит к «старению» кожи, атрофии эпидермиса, возможно развитие злокачественных новообразований. При повторном воздействии УФ-излучения имеет место кумуляция

биологических эффектов.

Наиболее уязвимы для УФ-излучения глаза, причем страдает преимущественно роговица и слизистая оболочка. Острые поражения глаз, так называемые электроофтальмии, представляют собой острый конъюнктивит, или кератоконъюнктивит. Заболевание проявляется ощущением постороннего тела или песка в глазах, светобоязнью, слезотечением. Нередко наблюдается эритема (покраснение) кожи лица и век. К хроническим заболеваниям относят хронический конъюнктивит, блефарит, катаракту, помутнение хрусталика. Роговица глаза наиболее чувствительная к излучению волны длиной 270...280 нм; наибольшее воздействие на хрусталик оказывает излучение в диапазоне 295...320 нм. Возможность поражающего действия УФИ на сетчатку невелика, однако не исключена.

В комбинации с химическими веществами УФИ приводит к фотосенсибилизации - повышенной чувствительности организма к свету с развитием фототоксических и фотоаллергических реакций. Фотоаллергия

проявляется в виде экзематозных реакций, образования узелково-папулезной сыпи на коже и слизистых. Фотоаллергия может приводить к стойкому повышению чувствительности организма к УФИ даже в отсутствие фотосенсибилизатора. Канцерогенный эффект УФИ для кожи зависит от дозы регулярного УФ-облучения и некоторых других сопутствующих факторов (диеты, приема лекарственных препаратов, температуры кожи), малые дозы УФИ представляют собой относительно небольшую опасность.

Наряду с этим УФИ оказывает влияние на центральную нервную систему, вызывая головную боль, головокружение, повышение температуры, нервное возбуждение и др.

УФ-излучение изменяет состав воздуха рабочей зоны: в нем образуется озон, оксид азота и пероксид водорода, ионизируется воздух.