II. Денне сонячне світло в містах, знижена кількість денного сонячного світла в містах

Світло є тим фактором, що „накручує" біологічний годинник людини. Але з часом урбанізації, промислової революції ця дія світла все слабшає. Людина в містах проводить більшість свого часу в будинках, ховаючись від світла, а в осінній зимовий час часто в загалі не виходить на світло, бо йде на роботу затемна і повертається в темряві. Так як абсолютна темрява вночі є необхідною для нормального функціонування організму, так само денне сонячне світло необхідне для нормальної роботи більшості організмів міста. Має значення час перебування на світлі і інтенсивність освітлення.

Світло є активуючим фактором для всіх організмів.

• коли біологи клонують організми, вони використовують спалах світла, як той фактор, що заставляє зиготу поділитись на 2 клони.

• із світанком пробуджується більшість денних птахів, розпускають більшість квітів тощо.

• від освітлення залежить настрій, коли світить яскраво сонечко, людина повна сил, коли ж похмуро - часто настрій знижується.

Денне світло включає в себе різні спектри:

• Інфрачервоні промені (400 000 800 нм)

• Видиме світло (800 380нм)

• Ультрафіолетові промені (380-20 нм)

• 118

Денне сонячне світло і рослини міста

Рослини під впливом денного світла здійснюють процес фотосинтезу. Це унікальний процес, при якому під впливом світла відбувається фотоліз води. Результатом розщеплення води є утворення

1) кисню, необхідного всьому живому на Землі. Весь кисень атмосфери біогенного походження, є продуктом фотосинтезу і дає можливість існувати всім іншим організмам на Землі.

2) а також результатом фотосинтезу та фотолізу води є утворення протонів та електронів, перенос яких по клітинних органелах веде до синтезу АТФ. Утворена енергія АТФ використовується для синтезу рослинами органічних сполук для свого росту. Складні органічні сполуки синтезуються із простих мінеральних: з поглинутого СО₂ із повітря, різних речовин, отриманих з ґрунту.

Денне сонячне світло і мікроорганізми міста

Є 2 групи мікроорганізмів по відношенню до світла:

1. На більшість мікроорганізмів (без каротиноїдів) інтенсивне видиме світло діє мікробоцидно. Цей процес називається фотоокислення або фотосенсибілізація. Бактеріоцидна дія світла проявляється тільки в присутності молекулярного кисню. Всі мікроорганізми мають пігменти, які можуть вловлювати світлову енергію і при цьому активуються. Частина пігментів (флавіни, цитохроми, їх ще називають фотосенсибілізаторами) при активуванні свілом запускають процес руйнування клітини. Вони взаємодіють з киснем і переводять його в збуджений стан - сннглетний кисень, який є потужним окислювальним агентом і швидко руйнує клітину. Натомість пігменти каротиноїди захищають клітину від фотоокислення. Багато некаротиноїдних мікроорганізмів є хвороботворними.

2. Натомість, є група мікроорганізмів, які є стійкими до дії світла (в тому числі фототрофи), оскільки вони містять інші пігменти - каротиноїди, які нейтралізують активний синглетний кисень. Для них світло є позитивним фактором, який стимулює ріст, синтез білків, дихання, поділ клітин, утворення спор, синтез пігментів.

Світло необхідне фототрофам, переважно, це водні м/о:

• світло поглинається пігментами фотосинтезуючих бактерій і зумовлює синтез АТФ в процесі фотосинтезу.

• також зумовлює фототаксис - направлений рух фототрофних бактерій під дією сонячного світла.

Значення для людини

Низьке освітлення в приміщеннях, офісах, квартирах веде до розмноження мікроорганізмів. Просте відшторювання вікон, сонячне освітлення приміщення має бактеріоцидний ефект і запобігає розмноженню патогенних мікроорганізмів.

119

Денне сонячне світло і людина

Сонячне освітлення активує біологічні процеси в організмі людини, воно активізує обмінні процеси в організмі людини, імунітет, вегетативну нервову систему; від рівня освітленості залежить настрій людини та її активність.

Позитина дія УФ

I. Під впливом ультрафіолетового проміння синтезується вітамін D. Роль вітаміну D для організму людини є досить суттєвою. Вітамін D необхідний для засвоєння Са. Роль Са дуже важлива для організму. Са-залежні процеси

Кальцій забезпечує:

• міцність кісток. (Коли кальцій не засвоюється виникає остеопороз, коли кістки ламаються при найменшому ударі)

• нормальний стан зубів. Коли кальцій не засвоюється зуби кришаться і вилітають, утворюються дирки, руйнується кісткова тканина щелепи, що приводить до втрати зубів.

• кальцій необхідний для нормальної роботи серцевого м'яза та інших м’язів, бо він потрібний для їх скорочення.

• від кальцію залежить і репродуктивна функція. Коли в організмі чоловіка нестача кальцію, його сперматозоїди не здатні проникнути в яйцеклітину та дати початок новому життю.

• Са потрібний для нейронального передавання сигналів та запам 'ятовування

Інші вітамін D залежні процеси:

1. Вітамін D важливий для нормальної роботи м 'язів, стимулює в них синтез білка і АТФ.

2. Нещодавно виявилена імуномодулююча функція вітаміну D: він нормалізує співвідношення між Т-хелперами і Т-супрессорами, контролюючи тим самим аутоіммунні процеси.

3. Вітамін D є попередником статевих стероїдних гормонів, необхідних для функціонування репродуктивної системи.

II. УФ (В- промені) стимулюють синтез пігменту меланіну для захисту шкіри від УФ (засмага).

120

Негативна дія УФ

Широко відома небезпека надмірного перебування на сонячному світлі. Надмір інфрачервоного випромінення веде до сонячних опіків, а надмірне опромінення УФ має більш загрозливі наслідки. Надмір УФ має такі негативні наслідки:

1. УФ (А-промені) руйнує колаген і еластин шкіри, висушує, що веде до її старіння

2. УФ спричинює пошкодження ДНК клітин шкіри, результатом є старіння і ризик виникнення онкозахворювань

3. виснажується імунітет людини, УФ може спровокувати збої в роботі щитоподібної залози.

Особливості денного освітлення в містах

Особливістю денного освітлення в містах є знижена кількість сонячного світла та УФ.

Мешканці міст недоотримують так важливого для їх здоров'я сонячного світла та УФ:

1. Через смоги, загазованість, запилюченість, що створюють бар'єр на шляху освітлення, а також,

тінь висотних багатоповерхових будинків, що знижують рівень освітлення.

2. Через спосіб життя. Мешканець міста більшість часу проводить всередині будинків, де низький рівень сонячного освітлення. Осінню, зимою, часто зовсім не потрапляє на сонячне світло, бо іде на роботу, коли ще темно і повертається, коли вже темно.

Наслідки для організму

В результаті, страждає весь організм, вітамін D- та Са-залежні процеси: кісткова та м'язева тканини, імунітет, репродуктивна функція, обмін речовин, емоційний стан. Літом, у час відпустки, коли така людина виїжджає на природу, вона більш чутлива до негативних наслідків дії УФ.

121

Способи створення необхідного світлового режиму в містах:

Для запобігання негативних наслідків недоотримання сонячного освітлення людина має старатись щодня якийсь час перебувати надворі в світлий період доби, перебувати в світлих приміщеннях (останнє компенсує емоційностимулюючу дію сонця).

1. Для цього потрібна організація повноцінних садово-паркових відпочинкових зон в житлових кварталах. Вони мають бути безпосередньо близько від будинку та бути затишними, захованими від транспортних магістралей, достатньо великими, з цікавими парковими насадженнями, щоб кожна людина могла не витрачаючи багато часу і сил після роботи добратись туди і хотіла там провести час.

2. Збільшувати в містах частку кварталів з особняками з прибудинковими територіями для відпочинку. Найбільш реально виконати норму перебування на світлі, коли людина мешкає в особняках, доглядаючи свої квіти, сад, городню ділянку чи просто відпочиваючи біля дому.

3. При проектуванні будинків, потрібно враховувати, щоб вони були максимально природно освітленими. Потрібно не завішувати щільні тюлі, а пускати максимум світла в квартиру.

4. Використання штучного освітлення в будинках. Це освітлення не компенсує корисної дії УФ, але має активуючу дію. Виявили, що люди які перебувають в напівтемному приміщеннях, більш схильні до пригніченого настрою і депресії, ніж ті, що перебувають в приміщеннях з яскравим освітленням. Це добрий спосіб боротьби з депресією та низькою активністю

5. регулярні походи до соляріїв здавалось би добрим виходом для профілактики вітамін Д- та Са-дефіциту в міського мешканця, але є багато застережень: експерти-онкологи ставлять солярій і його ультрафіолетове випромінювання в перші рядки списку факторів ризику розвитку раку. Вчені стверджують, що солярій не менш небезпечний для життя людини, ніж миш'як. У результаті нового дослідження, що містило в собі аналіз 20 наукових робіт, з'ясувалося, що ризик розвитку раку шкіри збільшується на 75%, якщо людина починає відвідувати солярій до 30 років. Більшість ламп, що застосовуються в солярії, випромінюють світло в такому ультрафіолетовому спектрі, що провокують розвиток онкозахворювань шкіри.

Отже, можна виділити такі особливості та проблеми міського освітлення:

1. Відсутність фізіологічної темряви вночі

2. Знижена кількість сонячного світла та УФ вдень через смоги, багатоповерхові будинки та спосіб життя міського мешканця

122