Lastele mõeldud palavikuvastaseid ravimeid määrab lastearst. Kuid palavikuga on hädaolukordi, kui lapsele tuleb kohe rohtu anda. Siis võtavad vanemad vastutuse ja kasutavad palavikku alandavaid ravimeid. Mida on lubatud imikutele anda? Kuidas saate vanematel lastel temperatuuri alandada? Millised ravimid on kõige ohutumad?
Märkimisväärne osa Maale sisenevast päikesekiirgusest katab lainevahemiku 0,15–4,0 mmk. Päikeseenergia kogust, mis lööb Maa pinda täisnurga all, nimetatakse päikesekonstandiks. See võrdub 1,4 10-3 J (m2/s).
Suurem osa spektri nähtava piirkonna kiirgusest jõuab maapinnani, 30
% - infrapuna- ja pikalaineline ultraviolettkiirgus. Maa pind ulatub:
Infrapunakiired (f - 3 10 v11 Hz, - 3 10 v12, λ vahemikus 710 - 3000 nm) - 45% (IR-
kiirgus moodustab 50% päikese kiirgusest).
Nähtavad kiired (3 10 v12 – 7,5 10 v 16, λ 400 – 710 nm) – 48%
Ultraviolettkiired (7,5 10v 16-10v17, λ 400-10 nm) -7%.
Väike osa päikesekiirgusest läheb tagasi atmosfääri. Peegeldunud kiirguse hulk sõltub pinna peegelduvusest (albeedost). Näiteks võib lumi peegeldada 80% päikesekiirgusest, mistõttu see soojeneb aeglaselt. Rohune pind peegeldab sissetulevast kiirgusest 20% ja tume pinnas vaid 10 5.
Suurem osa pinnasesse ja veekogudesse neelavast päikeseenergiast kulub vee aurustamisele. Vee kondenseerumisel eraldub soojust, mis soojendab atmosfääri. Atmosfääri kuumenemine toimub ka 20-25% päikesekiirguse neeldumise tõttu.
Infrapunakiirgus.
Infrapunakiirgus (IR-kiirgus) on inimsilmale nähtamatu elektromagnetkiirgus. Aine optilised omadused infrapunakiirguses erinevad oluliselt nähtava spektri omadustest. Näiteks mõne cm pikkune veekiht ei läbi IR-kiirgust, mille λ >1 µm.
Umbes 20% päikesespektri infrapunakiirgusest neeldub Maa pinnaga külgnevas 10 km pikkuses atmosfäärikihis tolm, süsihappegaas ja veeaur. Sellisel juhul muundatakse neeldunud energia soojuseks.
IR-kiirgus moodustab suurema osa hõõglampide (stuudios pildistamisel talumatu kuumus), gaaslahenduslampide kiirgusest. IR-kiirgust kiirgavad rubiinlaserid.
Infrapunakiirguse pikalaineline osa (> 1,4 mikronit) jääb kinni peamiselt naha pindmistes kihtides, põhjustades põletust (kuumad kiired). Infrapunakiirte kesk- ja lühilaineline osa ning optilise kiirguse punane osa tungib kuni 3 cm sügavusele.Suure energiahulgaga võib tekitada üleküpsust. Päikesepiste on aju kohaliku ülekuumenemise tagajärg.
Nähtav kiirgus on valgus.
Ligikaudu pool kiirgusest tuleb lainetest, mille lainepikkus jääb vahemikku 0,38–0,87 mikronit. See on valgusena tajutav inimsilmale nähtav spekter.
Kiirgusenergia mõju üheks nähtavaks aspektiks on valgustus. On teada, et valgus tervendab keskkonda (sh bakteritsiidse toimega). Pool kogu päikese soojusenergiast sisaldub päikese kiirgusenergia optilises osas. Valgus on vajalik füsioloogiliste protsesside normaalseks kulgemiseks.
Mõju kehale:
Stimuleerib elujõudu;
Parandab ainevahetust;
Parandab üldist heaolu;
Parandab meeleolu;
Suurendab jõudlust.
valguse puudumine:
Negatiivne mõju närvianalüsaatori funktsioonidele (selle väsimus suureneb):
Kesknärvisüsteemi suurenenud väsimus;
Tootlikkuse vähenemine;
Tööstusliku trauma suurenemine;
Depressiivsed seisundid arenevad.
FROM ebapiisav valgustus on praegu seotud haigusega, millel on mitu nime:"sügis-talvine depressioon", "emotsionaalne hooajaline haigus", "afektiivne hooajaline häire" (Seasonal Affective Disorder – SAD). Mida vähem loomulikku valgustust piirkonnas, seda tavalisem on see häire. Statistika kohaselt on 5-10% inimestest selle sümptomikompleksi tunnused (75% on naised).
Pimedus viib melatoniini sünteesini, mis tervetel inimestel reguleerib öiste unetsüklite ajastust, nii et see on tervendav ja soodustab pikka eluiga. Kui aga melatoniini tootmine hommikul valguse mõju tõttu käbinäärele ei lakka, tekib päeva jooksul letargia ja depressioon selle hormooni ebapiisavalt kõrge päevase taseme tõttu.
SAD-i märgid:
depressiooni nähud;
Raskused ärkama;
Tööviljakuse langus;
sotsiaalsete kontaktide vähenemine;
Suurenenud vajadus süsivesikute järele;
Kaalutõus.
Võib põhjustada immuunsüsteemi aktiivsuse langust, mis väljendub vastuvõtlikkuse suurenemises nakkushaigustele (viirus- ja bakteriaalsed) haigused.
Need märgid kaovad kevadel ja suvel, kui päevavalgustundide pikkus oluliselt pikeneb.
Sügis-talvist depressiooni ravitakse praegu valgusega. Hea efekti annab hommikune valgusteraapia intensiivsusega 10 000 luksi. See ületab umbes 20 korda tavalise sisevalgustuse. Ravi kestuse valik on iga inimese jaoks individuaalne. Enamasti kestab protseduur 15 minutit. Selle aja jooksul saate ajada mis tahes äri (lugeda, süüa, korterit koristada jne). Positiivne mõju ilmneb mõne päeva pärast. Kõik sümptomid kaovad täielikult mõne nädala pärast. Peavalud võivad olla kõrvalmõjud.
Ravi mõju on seotud melatoniini ja serotoniini tootmist moduleeriva käbinääre aktiivsuse reguleerimisega. Melatoniin vastutab uinumise eest ja serotoniin ärkamise eest.
Näidatud ka:
Psühhoteraapia;
Antidepressandid.
IN Samal ajal võib nüüd täheldada teist tüüpi bioloogiliste rütmide häireid, mis on seotud tänapäevase eluviisiga. Pikaajaline kunstlik valgus viib melatoniini pärssiva toime vähenemiseni sugunäärmete aktiivsusele. See aitab kaasa puberteedi kiirenemisele.
Ultraviolettkiirgus (UV).
Ultraviolettkiirgus kuulub päikesespektri lühilainepikkusesse ossa. See piirneb ühelt poolt ioniseeriva kiirguse pehmeima osaga (röntgenikiirgus), teiselt poolt spektri nähtava osaga. See moodustab 9% kogu Päikese poolt väljastatavast energiast. Atmosfääri piiril on 5% looduslikust päikesevalgusest ja 1% jõuab Maa pinnale.
Päikese ultraviolettkiirgus ioniseerib Maa atmosfääri ülemiste kihtide gaase, mis viib ionosfääri tekkeni. Lühikesed UV-kiired peatab umbes 200 km kõrgusel asuv osoonikiht. Seetõttu jõuavad maapinnale vaid 400–290 nm kiired. Osooniaugud soodustavad UV-spektri lühilaineosa läbitungimist.
Tegevuse intensiivsus sõltub:
Geograafiline asukoht (laiuskraad);
kellaaeg,
ilmastikutingimused.
UV-kiirguse bioloogilised omadused sõltuvad lainepikkusest. UV-kiirgust on 3 vahemikku:
1. Piirkond A (400-320 nm) - fluorestseeruv, punakaspruun.See domineerivaks osaks olev pikalaineline kiirgus atmosfääris praktiliselt ei neeldu, mistõttu jõuab Maa pinnale. Seda kiirgavad ka spetsiaalsed solaariumides kasutatavad lambid.
Tegevus:
Põhjustab teatud ainete (fosforid, mõned vitamiinid) sära;
Nõrk üldine stimuleeriv toime;
Türosiini muundamine melaniiniks (keha kaitsmine liigse UV-kiirguse eest).
Türosiini muundamine melaniiniks toimub melanotsüütides. Need rakud asuvad epidermise basaalkihis. Melanotsüüdid on neuroektodermaalset päritolu pigmendirakud. Need on kogu kehas ebaühtlaselt jaotunud. Näiteks otsmiku nahas on neid 3 korda rohkem kui ülemistes jäsemetes. Kahvatutel ja tumedatel inimestel on sama palju pigmendirakke, kuid melaniini sisaldus neis on erinev. Melanotsüüdid sisaldavad ensüümi türasinaasi, mis osaleb türosiini muundamises melaniiniks.
2. Piirkond B (320 - 280 nm) - kesklaine, punakaspruun UV-kiirgus. Märkimisväärse osa sellest vahemikust neelab stratosfääri osoon.
Tegevus:
Füüsilise ja vaimse töövõime parandamine;
Suurenenud mittespetsiifiline immuunsus;
Suurendab organismi vastupanuvõimet nakkuslike, toksiliste, kantserogeensete ainete toimele.
Kudede regenereerimise tugevdamine;
Kasvu tugevdamine.
See on tingitud aminohapete (türosiin, trüptofaan, fenüülalaniin jne), primidiini ja puriini aluste (tümiin, tsütosiin jne) ergastamisest. See viib valgu molekulide lagunemiseni (fotolüüs) koos bioloogiliselt aktiivsete ainete (koliin, atsetüülkoliin, histamiin jne) moodustumisega. BAS aktiveerib metaboolseid ja troofilisi protsesse.
3. Piirkond C (280 - 200 nm) - lühilaineline, bakteritsiidne kiirgus. Aktiivselt neeldub atmosfääri osoonikiht.
Tegevus:
D-vitamiini süntees;
bakteritsiidne toime.
Kuigi bakteritsiidne toime on vähem väljendunud, on sellel ka muud UV-kiirguse vahemikud, aga ka nähtav kiirgus.
N!B! Keskmise ja lühikese lainepikkuse spektri UV-kiired suurtes annustes võivad põhjustada muutusi nukleiinhapetes ja põhjustada raku mutatsioone. Samas aitab pikalaineline kiirgus kaasa nukleiinhapete taastumisele.
4. Eristatakse ka D-piirkonda (315 - 265 nm), millel on väljendunud antirahhi-
tic tegevus.
On näidatud, et Ivtamin D päevase vajaduse katmiseks on vaja ligikaudu 60 minimaalset erüteemilist annust (MED), et katta avatud kehapiirkonnad (nägu, kael, käed). Selleks peate viibima iga päev 15 minutit päikesevalguse käes.
UV-kiirguse puudumine põhjustab:
rahhiit;
Üldise vastupidavuse vähenemine;
Ainevahetusprotsesside rikkumine (sh osteoporoos?).
Liigne UV-kiirgus põhjustab:
Suurenenud organismi vajadus asendamatute aminohapete, vitamiinide, Ca soolade jms järele;
D-vitamiini inaktiveerimine (kolekaltseferooli ülekandmine ükskõikseteks ja toksilisteks aineteks);
Peroksiidühendite ja epoksüühendite moodustumine, mis võivad põhjustada kromosoomaberratsioone, mutageenset ja kantserogeenset toimet.
Teatud krooniliste haiguste (tuberkuloos, maohaavand, reuma, glomerulonefriit jne) ägenemine;
Fotoftalmia (fotokonjunktiviit ja fotokeratiit) tekkimine 2-14 tundi pärast kiiritamist. Fotoftalmia teke võib olla tingitud: A - otsene päikesevalgus, B - hajutatud ja peegeldunud (lumi, liiv kõrbes), C
– tehisallikatega töötamisel;
Kristallilise valgu (kristalliini) dimerisatsioon, mis kutsub esile katarakti arengu;
Suurenenud võrkkesta kahjustuse risk isikutel, kellel on eemaldatud lääts (isegi A-piirkond).
Inimestel, kellel on fermentopaatia kuni dermatiit;
Naha pahaloomuliste kasvajate (melanoom, basaalrakuline kartsinoom, lamerakuline kartsinoom)
Immunosupressioon (lümfotsüütide alampopulatsioonide vahekorra muutus, Langerhansi rakkude arvu vähenemine nahas ja nende funktsionaalse aktiivsuse vähenemine) → kuni resistentsuse vähenemiseni nakkushaiguste suhtes,
Kiirendatud naha vananemine.
Organismi loomulik kaitse UV-kiirguse eest:
1. Melaniini ilmnemisega seotud päikesepõletuse teke, mis:
võimeline absorbeerima footoneid ja seega nõrgendama kiirguse mõju;
on lõks vabadele radikaalidele, mis tekivad naha kiiritamise käigus.
2. Naha ülemise kihi keratiniseerumine, millele järgneb koorimine.
3. Urokaanhappe (urokaalhappe) trans-cis-vormi moodustumine. See ühend on võimeline püüdma UV-kiirguse kvante. Eritub inimese higiga. Pimedas toimub pöördreaktsioon soojuse vabanemisega.
Naha UV-kiirguse tundlikkuse kriteeriumiks on päevitamise põlemislävi. Seda iseloomustab UV-kiirgusega esmase kokkupuute aeg (st enne pigmentatsiooni teket), mille järel on võimalik veavaba DNA parandamine.
IN keskmised laiuskraadid eristavad 4 nahatüüpi:
5. Eriti tundlik hele nahk. Punastab kiiresti, päevitab halvasti. Isikuid eristavad sinised või rohelised silmad, tedretähnid ja mõnikord punased juuksed. Põletuslävi päevitamiseks 5-10 minutit.
6. Tundlik nahk. Seda tüüpi inimestel on sinised, rohelised või hallid silmad, helepruunid või pruunid juuksed. Põlemislävi päevitamisel on 10-20 minutit.
7. Normaalne nahk (20-30 min.). Inimesed, kellel on hallid või helepruunid silmad, tumeblondid või pruunid juuksed.
8. Tundmatu nahk(30-45 min.). Tumedate silmade, tumeda naha ja tumeda juuksevärviga isikud.
Naha valgustundlikkust on võimalik muuta. Aineid, mis suurendavad naha valgustundlikkust, nimetatakse fotosensibilisaatoriteks.
Fotosensibilisaatorid: aspiriin, brufeen, indotsiid, librium, baktrim, lasix, penitsilliin, taimsed furanokumariinid (seller).
Nahakasvajate tekke riskirühmad:
hele, halvasti pigmenteeritud nahk,
päikesepõletused, mis on saadud enne 15. eluaastat,
suure hulga sünnimärkide olemasolu,
üle 1,5 cm läbimõõduga sünnimärkide olemasolu.
Kuigi ultraviolettkiirgus on pahaloomuliste kasvajate tekkes esmatähtis,
nahk, oluline riskitegur on kokkupuude kantserogeenidega -
mi, nagu atmosfääritolmus sisalduv nikkel ja selle liikuvad vormid pinnases.
Kaitse liigse UV-kiirguse eest:
1. On vaja piirata intensiivse päikesevalguse käes viibimise aega, eriti ajavahemikus 10.00 - 14.00 tundi, UV aktiivsuse tipphetk. Mida lühem vari, seda kahjustavam on UV-aktiivsus.
2. Kanda tuleks päikeseprille (UV-kaitsega klaasist või plastikust).
3. Fotoprotektorite kasutamine.
4. Päikesekaitsekreemi kasutamine.
5. Toitumine suure asendamatute aminohapete, vitamiinide, makro- ja mikroelementide sisaldusega (peamiselt toitev antioksüdantse toimega).
6. Nahavähi tekkeriskiga isikute korrapärane läbivaatus dermatoloogi juures. Uute ro-
tumedad laigud, selgete piiride kadumine, pigmentatsiooni muutumine, sügelus ja verejooks.
Tuleb meeles pidada, et UV-kiirgus peegeldub intensiivselt liivalt, lumelt, jäält, betoonilt, mis võib UV-kiirguse intensiivsust suurendada 10-50%. Tuleb meeles pidada, et UV-kiirgus, eriti UVA, mõjutab inimest ka pilvestel päevadel.
Fotoprotektorid on kahjuliku UV-kiirguse eest kaitsva toimega ained. Kaitsev toime on seotud footoni energia neeldumise või hajumisega.
Fotoprotektorid;
para-aminobensoehape ja selle estrid;
Looduslikest allikatest (näiteks seentest) saadud melaniin. Päikesekaitsekreemidele ja losjoonidele lisatakse fotoprotektoreid.
Päikesekaitsekreemid.
Neid on 2 tüüpi - füüsikalise toimega ja keemilise toimega. Kreemi tuleks kanda 15-30 minutit enne päevitamist ja uuesti - iga 2 järgneva tunni järel.
Füüsikalise toimega päikesekaitsekreemid sisaldavad selliseid ühendeid nagu titaandioksiid, tsinkoksiid ja talk. Nende olemasolu viib UVA- ja UVB-kiirte peegeldumiseni.
Keemilise toimega päikesekaitsetoodete hulka kuuluvad tooted, mis sisaldavad 2-5% bensofenooni või selle derivaate (oksübensoon, bensofenoon-3). Need ühendid neelavad UV-kiirgust ja jagunevad selle tulemusena kaheks osaks, mis viib UV-energia neeldumiseni. Kõrvaltoime on kahe vaba radikaali fragmendi moodustumine, mis võivad rakke kahjustada.
Päikesekaitsekreem SPF-15 filtreerib välja umbes 94% UV-kiirtest, SPF-30 blokeerib 97% UV-kiirtest, valdavalt UVB-kiirtest. UVA-filtratsioon keemilistes päikesekaitsetoodetes on madal, moodustades 10% UVB neeldumisest.
Erinevate kiirgusenergia vormide mõju mikroorganismidele avaldub erineval viisil. Toime põhineb teatud keemilistel või füüsikalistel muutustel, mis toimuvad mikroorganismide rakkudes ja keskkonnas.
Kiirgusenergia mõju järgib üldisi fotokeemia seadusi – muutusi võivad põhjustada vaid neeldunud kiired. Seetõttu on kiiritamise tõhususe seisukohalt suur tähtsus kiirte läbitungimisvõimel.
Valgus. Looduses puutuvad mikroorganismid pidevalt kokku päikesekiirgusega. Valgus on vajalik ainult fotosünteetiliste mikroobide eluks, kes kasutavad valgusenergiat süsinikdioksiidi assimilatsiooni protsessis. Mikroorganismid, mis ei ole võimelised fotosünteesiks, kasvavad hästi pimedas. Otsene päikesevalgus on mikroorganismidele kahjulik; isegi hajutatud valgus pärsib nende kasvu mingil määral. Paljude hallitusseente areng pimedas kulgeb aga ebanormaalselt: pideva valguse puudumise korral areneb hästi ainult seeneniidistik ja eoste teke on pärsitud.
Patogeensed bakterid (harvade eranditega) on valguse suhtes vähem vastupidavad kui saprofüütsed.
On teada, et kiirgusenergia kandub üle "portsjonitena" - kvantidena. Kvanti toime sõltub energia sisaldusest selles. Energia hulk varieerub sõltuvalt lainepikkusest: mida pikem see on, seda väiksem on kvanti energia.
Infrapunakiirtel (IR-kiirtel) on suhteliselt pikk lainepikkus. Nende kiirguste energiast ei piisa fotokeemiliste muutuste tekitamiseks neid neelavates ainetes. Põhimõtteliselt muutub see soojuseks, millel on toodete termiliseks töötlemiseks infrapunakiirguse kasutamisel kahjulik mõju mikroorganismidele.
Ultraviolettkiired. Need kiired on päikesespektri kõige aktiivsem osa, mis määrab selle bakteritsiidse toime. Neil on kõrge energia,
täpne, et põhjustada fotokeemilisi muutusi substraadi molekulides ja neid absorbeerivas rakus.
Suurima bakteritsiidse toimega on kiirtel lainepikkusega 250–260 nm.
Mikroorganismide UV-kiirtega kokkupuute efektiivsus sõltub kiirgusdoosist, st neeldunud energia hulgast. Lisaks on oluline kiiritatud substraadi olemus: selle pH, mikroobidega saastatuse määr ja ka temperatuur.
Väga väikesed kiirgusdoosid stimuleerivad isegi mikroorganismide üksikuid funktsioone. Kõrgem
kuid annused, mis ei vii surma, põhjustavad üksikute ainevahetusprotsesside pärssimist, muudavad mikroorganismide omadusi kuni pärilike muutusteni välja. Seda kasutatakse praktikas selliste mikroorganismide variantide saamiseks, millel on kõrge võime toota antibiootikume, ensüüme ja muid bioloogiliselt aktiivseid aineid. Annuse edasine suurendamine" toob kaasa surma. Surmavast annusest väiksema annuse korral on võimalik normaalse elu taastamine (taasaktiveerimine).
Erinevad mikroorganismid ei ole sama kiirgusdoosi suhtes võrdselt tundlikud (joon. 24, 25).
Mitteeosbakteritest on kiirituse suhtes eriti tundlikud pigmendibakterid, mis vabastavad keskkonda pigmenti.
elukeskkond. Karotenoidpigmente sisaldavad pigmendibakterid on äärmiselt vastupidavad, kuna karotenoidpigmentidel on UV-kiirte eest kaitsvad omadused.
Bakterite eosed on UV-kiirte suhtes palju vastupidavamad kui vegetatiivsed rakud. Eoste hävitamiseks kulub 4–5 korda rohkem energiat (vt tabel 9). Seene eosed on vastupidavamad kui seeneniidistik.
Mikroorganismide surm võib olla tingitud nii UV-kiirte otsesest mõjust rakkudele kui ka nende jaoks kiiritatud substraadi ebasoodsatest muutustest.
UV-kiired inaktiveerivad ensüüme, need adsorbeerivad kõige olulisemad ained
rakud (valgud, nukleiinhapped) ja põhjustavad muutusi – nende molekulide kahjustusi. Kiiritatud keskkonnas võivad tekkida ained (vesinikperoksiid, osoon jne), mis avaldavad kahjulikku mõju mikroorganismidele.
Praegu kasutatakse UV-kiirgust praktikas üsna laialdaselt. Ultraviolettkiirguse kunstlikuks allikaks on sageli madala rõhuga argoon-elavhõbedalambid, mida nimetatakse bakteritsiidseteks (BUV-15,
Ultraviolettkiired desinfitseerivad külmkambrite, meditsiini- ja tööstusruumide õhku. UV-kiirtega töötlemine 6 tundi hävitab kuni 80% õhus leiduvatest bakteritest ja hallitusseentest. Selliseid kiiri saab kasutada väljastpoolt nakatumise vältimiseks toiduainete, meditsiiniliste preparaatide villimisel, pakendamisel ja pakendamisel, samuti anumate, pakkematerjalide, seadmete, riistade desinfitseerimiseks (ühiskondlikes toitlustusasutustes).
Viimasel ajal on UV-kiirte bakteritsiidseid omadusi edukalt kasutatud joogivee desinfitseerimiseks.
Toidukaupade UV-kiirtega steriliseerimist takistab nende madal läbitungimisvõime ja seetõttu avaldub nende kiirte toime ainult pinnal või väga õhukese kihina. Sellest hoolimata on teada, et jahutatud liha ja lihatoodete kiiritamine pikendab nende säilivusaega. aastal 2–3 korda.
Päikesest kiirgav energia Maale tulek on inimkonnale kõige olulisem energiaallikas. Päike, nagu ka teised tähed, on kuum gaas. Päikese sees on kõrgrõhuala, kus temperatuur ulatub 15-20 miljoni kraadini. Päikesel on ebaoluline kogus hapnikku ja seetõttu ei kulge põlemisprotsessid tavatähenduses kuidagi märgatavalt. Päikesel tekib tohutu energia tänu kergete elementide vesiniku ja heeliumi sünteesile.
Päikese kiirgav energia, imendub mulla pinnale, muutub soojuseks ja kandub edasi allolevatesse mullakihtidesse. Osa päikeseenergiast peegeldub mullapinnalt. Kui mullapinna temperatuur on madalam kui atmosfääri pindmise kihi temperatuur, siis annab pinnas ära sissetuleva päikesekiirguse toimel kogunenud soojuse.
Päikesest kiirgav energia Maale tulek on inimkonnale kõige olulisem energiaallikas. Päike, nagu ka teised tähed, on kuum gaas. Päikese sees on kõrgrõhuala, kus temperatuur ulatub 15-20 miljoni kraadini.
Päikese kiirgav energia, mis muundatakse soojuseks, saab elektrolüüsist mööda minnes kasutada otse vee termokeemiliseks lagundamiseks. Varem on näidatud, et kaheastmelised termokeemilised tsüklid on tuumareaktorite soojuse kasutamisel ebatõenäolised. Kuid vee lagunemise kaheastmelise termokeemilise tsükli jaoks vajalikke temperatuure saab saavutada päikeseenergia abil.
Päikese kiirgav energia, peamiselt päikesespektri ultraviolettkiirguse osal, on märkimisväärne bioloogiline mõju. Mod selle mõjul nahas toodab I-vitamiini), mis on vajalik fosfori ja kaltsiumi, luu- ja ajukudede kõige olulisemate komponentide, õigeks vahetamiseks kehas.
Kogus kiirgusenergiat päikesest, mis jõuab 1 minutiga 1 cm2 suurusele alale, mis asub väljaspool Maa atmosfääri Päikese kiirtega risti keskmisel kaugusel Maast Päikesega, nimetatakse päikesekonstandiks. Eeldatakse, et päikese maksimaalse aktiivsuse korral Päikese kiirgus mõnevõrra suureneb, kuid see ei ületa protsendi murdosa. I Päikese aktiivsus mõjutab oluliselt maapealseid protsesse, mis avalduvad päikese-maa suhete kaudu Maa (selle väliskestade, sealhulgas biosfääri) reaktsioonis selle tegevuse muutustele.
FROM kiirgusenergiat päikesest maapinna valgustatus on seotud, mille määrab valgusvoo kestus ja intensiivsus. Maa pöörlemise tõttu toimub perioodiline pimeda ja päevavalguse vaheldumine, samuti päevavalguse kestuse muutumine. Kuna sellel teguril on õige perioodilisus, on selle tähtsus elu jaoks erakordselt suur.
Fotosünteesi käigus päikese kiirgusenergia muundatakse keemiliseks ja potentsiaalse energia kujul on taimes orgaanilises massis – fotosünteesi saadus.
Nad kutsuvad seda kiirguseks kiirgusenergiat päikesest kukkumine kiiritatud pinnale.
Fluxi tiheduse suurendamine kiirgusenergiat päikesest, nagu juba märgitud, saab läbi viia peegli- ja läätsesüsteemidega, kuid edaspidi pööratakse põhitähelepanu peegli kontsentreerimissüsteemidele, mis ei vähenda väljatöötatud lähenemisviisi põhisätete üldistust formaliseeritud kirjeldusele. vaadeldavast protsessist.
Loodusliku valguse allikas on kiirgusenergiat päikesest. Aasta keskmine loomulik välisvalgustus varieerub järsult kuude ja kellatundide lõikes, saavutades maksimumi juunis ja miinimumi detsembris meie riigi keskvööndis.
Ammendamatu soojusenergia allikas on kiirgusenergiat päikesest, mis põhjustab ka tuule, veevoolude ja muude energialiikide teket. Päikesekiirguse energia tööstuslik kasutamine soojuse kujul on aga endiselt piiratud.
SOLAR CONSTANT – kogusumma kiirgusenergiat päikesest langeb väljapoole Maa atmosfääri ühiku pindalale, mis asub risti päikesekiirtega, vt.
Loodusliku valguse allikas - oja kiirgusenergiat päikesest Maapinnale jõudmine otsese ja hajutatud valguse kujul. See on kõige hügieenilisem - sellel on soodne spektraalne koostis. Sõltuvalt geograafilisest laiuskraadist, aastaajast, ilmastikutingimustest võib loomuliku valguse tase dramaatiliselt ja üsna laias vahemikus muutuda.
SOLAR – seade, mis jäädvustab kiirgusenergiat päikesest ja muutes selle muudeks, praktilisteks mugavateks.
Pinnase peamine soojusallikas on kiirgusenergiat päikesest. Teatava tähtsusega võib olla soojus, mis vabaneb mikroorganismide poolt mullakihis põhjustatud eksotermiliste reaktsioonide käigus.
Esimene soojustegur tuleneb ebaühtlasest jaotusest kiirgusenergiat päikesestüle maapinna. Polaaraladel peegeldub lumelt ja jäält kuni 95% päikesekiirtest. Seda seletatakse asjaoluga, et kõrgetel laiuskraadidel satuvad kiired atmosfääri kaldnurga all, mis tähendab, et nende valgusenergia jaotub suurele maapinnale. Libistavad päikesekiired, mis ei satu atmosfääri täisnurga all, läbivad paksema õhukihi. Seetõttu on siin alati külm, tekib pidevalt kõrgrõhkkond. Ja vastupidi, ekvatoriaalvööndis langevad päikesekiired Maa pinnale täisnurga all, soojendades seda tugevalt. Selle tulemusena moodustub siin madalrõhuvöönd. Seetõttu toimub õhu liikumine polaaraladelt ekvaatorile, s.t. kõrge rõhuga aladest madala rõhuni. Intensiivselt ja kiiresti kuumenevad ekvatoriaalsed õhumassid tõusevad ning atmosfääri kõrgetes kihtides lahknevad põhja ja lõuna suunas ning jahtuvad.
HELIOELECTRIC POWER PLANT - päikeseelektrijaam, mis muundab kiirgusenergiat päikesest elektrilises
Oletame, et saame koguda kiirgusenergiat päikesest, mis langeb aastaga maapinnale; kui me suudame selle kiirgava energia muuta selliseks energiaks, mis oleks meile kasulik, siis selgub, et sellise teisendusega katame kõik energiaallikad, mis praegu maa peal on.
Energiaallikate kasutamine nagu päikese kiirgusenergia pooljuhtpaigaldistes ja fotoelementides Maa sisemise soojuse, loodete energia jne kasutamine. Kõik see koos kontrollitavate termotuumareaktsioonide väljatöötamisega võimaldab genereeritud elektrienergia kogust mitu korda suurendada. energiat võrreldes praeguse tasemega.
Sellist režiimi (QI konstantsus) rakendatakse tegelikult kasutavates termogeneraatorites kiirgusenergiat päikesest või radioaktiivsete isotoopide lagunemissoojus.
Kõrge emissioonivõimega katteid kasutatakse laialdaselt paigaldistes, mis kasutavad kiirgusenergiat päikesest. Praktiline päikeseenergia tehnoloogia areneb praegu kiires tempos.
Kliimategurite hulgas on taimede elus olulisel kohal valgus ja soojus, mis on seotud kiirgusenergiat päikesest; vesi; õhu koostis ja liikumine. Atmosfäärirõhul ja mõnedel muudel kliima mõiste alla kuuluvatel nähtustel ei ole taimede elus ja levikul olulist tähtsust.
Tulevikus on võimalik ehitada säästlikumaid päikesejaamu, mis kasutavad otsemuundamiseks pooljuhte (päikesepatareisid) kiirgusenergiat päikesest elektrienergiasse. ]
Valgus on peamine keskkonnategur, mis määrab taimeorganismi elutähtsa tegevuse aluse - fotosüntees, roheliste taimede transformatsiooniprotsess. kiirgusenergiat päikesest orgaaniliste ainete keemiliste sidemete energiasse. See protsess toimub süsinikdioksiidi neeldumise ja vaba hapniku vabanemisega. Valgust neelavate pigmentide - klorofülli ja mõnede teiste - osalusel moodustavad süsinikdioksiid ja vesi, reageerides taimede peamiseks toiduks - süsivesikuteks.]
Oma uuringutes lähtume kaalutlustest, et mullapinna optilisi omadusi muutes on võimalik suurendada neeldumist. kiirgusenergiat päikesest päeval ja vähendada soojuskiirgust öösel. Meie eelmise aasta katsed tselluloosatsetaatkilega näitasid, et see kile võib olla suurepärane kiirguskaitse, kuid siiani on see põlluharimiseks liiga kallis.
Suures mastaabis käib töö päikeseelektrijaamade loomise suunas, mis põhinevad kas päikesekontsentraatorite kasutamisel koos termodünaamilise (auruturbiini) tsükliga või otsekonversioonitehnoloogia kasutamisel. kiirgusenergiat päikesest elektrisse.
Seega saab Päikese poolt tarnitud energiat kasutada tuuleturbiini töö tegemiseks ainult tingimusel, et neeldumisel tekkiv atmosfääri üksikute osade vahel on temperatuuride erinevus. kiirgusenergiat päikesest ja selle osaline emissioon maailmaruumi. Seega ei lähe tööle mitte kogu küttekehast saadud soojus, vaid ainult osa sellest, ülejäänud soojus aga antakse külmkappi.
Atmosfäär määrab valguse ja reguleerib Maa soojusrežiime, aitab kaasa soojuse ümberjaotumisele maakeral. Päikesest kiirgav energia- praktiliselt ainus Maa pinna soojusallikas - neeldub osaliselt atmosfääris. Maa pinnale jõudev energia neeldub osaliselt pinnasesse ja veekogudesse, meredesse ja ookeanidesse ning peegeldub osaliselt atmosfääri.
Elektromagnetiline kiirgus ( päikese kiirgusenergia) - elektromagnetlained, mis levivad kiirusega 300 tuhat km/s. Korpuskulaarne kiirgus koosneb peamiselt prootonitest, mis liiguvad kiirusega 300–1500 km/s ja on peaaegu täielikult kinni püütud Maa magnetosfääri poolt.
Päikesekiirgus on kliima kujunemisel oluline tegur. Linnade tolmususe tõttu päikese kiirgusenergia tolmuosakeste poolt absorbeeritud. Ameerika ja Briti teadlaste hinnangul saavad suured linnad 15% vähem päikesekiirgust, 10% rohkem vihma, 10% rohkem pilvisemaid päevi ning viimase 80 aasta jooksul on udude esinemissagedus kahekordistunud.
Päikese kiiratavast elektromagnetlainete energiast jõuab maapinnani vaid 1% ultraviolettkiirtest, 39% nähtavatest valguskiirtest ja 60% infrapunakiirtest. Ülejäänu peegeldub, hajub või tajub atmosfäär. Päikesekiirguse intensiivsus oleneb valguse langemisnurgast ja atmosfääri läbipaistvusest, kellaajast ja aastaajast. Atmosfääriõhu saastamisel tolmu, suitsuga jääb kinni kuni 20-40% ja kuni 90% kõige väärtuslikumast ultraviolettkiirgusest jääb aknaklaasidele.
Päikesekiirguse bioloogiline mõju loomaorganismile on seotud selle kvalitatiivse koostisega Maa pinna lähedal. Päikesekiirtel on termiline ja keemiline toime. Soojusefekt tuleb rohkem infrapunast ja keemiline efekt tuleb ultraviolettkiirtest. Nendel kiirtel on erineva sügavusega tungimine loomakeha nahka ja kudedesse. Kõige sügavamad (kuni 2–5 cm) tungivad läbi infrapunakiired. Neid kasutatakse vastsündinute ja noorloomade kudede sügavaks soojendamiseks või soojendamiseks.
Valguskiired tungivad mõne millimeetri paksusesse ja ultraviolettkiired - vaid kümnendikku millimeetrit nahka.
Päikesevalguse mõju loomadele on väga oluline ja mitmekesine. Selle kiired põhjustavad nägemisnärvi ärritust, samuti naha ja limaskestade tundlikke närvilõpmeid. Lisaks erutavad need närvisüsteemi ja sisesekretsiooninäärmeid ning mõjuvad nende kaudu kogu organismile. Loomadel päikesevalguse mõjul oksüdatiivsete ensüümide aktiivsus suureneb, hingamine süveneb, nad neelavad rohkem hapnikku, eraldavad rohkem süsihappegaasi ja veeauru. Perifeerses veres suureneb erütrotsüütide arv ja hemoglobiin. Samuti suureneb toidu seedimine ning valkude, rasvade ja mineraalainete ladestumine kudedesse.
Valguse puudumisega kogeb keha kerget nälgimist, mis mõjutab oluliselt ainevahetust. Selle tulemusena väheneb oluliselt produktiivsus ja vastupidavus haigustele, täheldatakse haavade aeglast paranemist, nahahaiguste ilmnemist ja noorte loomade kängumist. Varakevadel suureneb organismi kaitsevõime nõrgenemise tõttu, mis on tingitud päikesevalguse intensiivsuse järsust langusest eelmistel talvekuudel, loomadel sageneb hingamisteede haiguste arv, täheldatakse mõningaid nakkusi. Seetõttu lastakse loomi talvekuudel päeva kõige päikesepaistelisematel tundidel regulaarselt vabas õhus jalutama. Kõige vähem täheldatakse kerget nälgimist vabapidamisel peetavate veiste ja sigade puhul. Valguskiired mõjutavad oluliselt ka loomade paljunemisvõimet.
Väga tugev valgustus pole aga loomadele ükskõikne, seetõttu peetakse nuumloomi mõõdukalt valgustatud ja isegi pimendatud ruumides.
Liiga ere päikesevalgus avaldab sellega mitteharjunud loomadele ebasoodsat mõju põletuste ja mõnikord ka päikesepistena. Loomade kaitsmiseks päikesepiste eest rajatakse varjulised võrad, kasutatakse puude varju ning kuumal päeval jäetakse ära rasked tööd hobustega.
Loomad, eriti linnud, on valgusrežiimi kestuse ja intensiivsuse suhtes väga tundlikud. Seetõttu on tööstusliku linnukasvatuse praktikas valgusrežiim selgelt välja töötatud vastavalt linnu füsioloogilisele seisundile.
Loomade jaoks on suur tähtsus päikesespektri ultraviolettkiirgusel. Ultraviolettkiired parandavad hingamis- ja vereringeelundite tööd, kudede hapnikuvarustust. Nad põhjustavad ka üldist stimuleerivat toimet, laiendades naha veresooni. Samal ajal kiireneb karvakasv, aktiveerub higi- ja rasunäärmete talitlus, pakseneb sarvkiht, pakseneb epidermis. Sellega seoses suureneb naha vastupidavus, kudede kasv ja taastumine, haavade ja haavandite paranemine. Ultraviolettkiired normaliseerivad fosfori-kaltsiumi ainevahetust, soodustavad D-vitamiini teket. Ultraviolettkiirgus on võimas adaptogeenne tegur, mida kasutatakse laialdaselt loomakasvatuses loomade ja kodulindude tervise säilitamiseks ning produktiivsuse tõstmiseks.
Ultraviolettkiirtel on bakteritsiidne – baktereid hävitav toime. Seetõttu on päikesekiirgust pikka aega peetud võimsaks, usaldusväärseks ja tasuta väliskeskkonna looduslikuks desinfektsioonivahendiks. Mõned mikroobide ja viiruste vormid surevad otsese päikesevalguse käes 10-15 minutiga.
Valgusnälja ärahoidmisel on suur tähtsus kunstlikul ultraviolettkiirgusel elavhõbe-kvartslampidega ja infrapunakiirguslampide kasutamisel loomade soojendamisel. Nende kasutusviisi, annustamist ja tööjärjekorda peaksid kontrollima veterinaararstid. Töötajad, kes tegelevad loomadega kokkupuute ajal, peaksid võtma asjakohaseid ettevaatusabinõusid. Asjakohased standardid infrapuna- ja ultraviolettlampide kasutamiseks on välja töötatud ja neid kasutatakse.
Kui leiate vea, tõstke esile mõni tekstiosa ja klõpsake Ctrl+Enter.
Ioniseeriv kiirgus mõjub organismile nii välistest kui ka sisemistest kiirgusallikatest (radioaktiivsete ainete tungimisel organismi koos toidu, vee, õhuga või läbi naha). Võimalik on kombineeritud kokkupuude välise ja sisemise kiirgusega.
Erinevat tüüpi radioaktiivsete kiirte kahjustav toime sõltub nende läbitungimisaktiivsusest ja järelikult ka ionisatsiooni tihedusest kudedes. Mida lühem on kiire tee, seda suurem on ionisatsioonitihedus ja seda tugevam on kahjustav toime (tabel 7).
Füüsikaliselt identsed neeldunud energia kogused tekitavad aga sageli erinevaid bioloogilisi efekte, olenevalt kiirgusenergia tüübist. Seetõttu kasutatakse ioniseeriva kiirguse bioloogilistele objektidele kahjustava mõju määramiseks suhtelise bioloogilise efektiivsuse koefitsienti (RBE).
Nagu tabelist näha. 8, on alfakiirte, neutronite ja prootonite kahjustav toime 10 korda suurem kui röntgenikiirgusel, mille bioloogiliseks toimeks on tinglikult võetud 1. Siiski tuleb meeles pidada, et need koefitsiendid on tinglikud. Palju sõltub indikaatori valikust, mida kasutatakse bioloogilise efektiivsuse võrdlemiseks. Näiteks saab RBE-d määrata suremuse protsendi, hematogeensete muutuste astme, sugunäärmeid steriliseeriva toime järgi jne.
Organismi reaktsioon ioniseeriva kiirguse toimele oleneb saadud kiirgusdoosist, toime kestusest ja kiiritatava organismi üldisest seisundist (tabel 9).
Inimeste jaoks on absoluutne surmav annus ühekordse kokkupuute korral umbes 600 r.
Kiirituse kestus mängib rolli radioaktiivsete kahjustuste tekkes. Lühiajalise kokkupuute korral, mõõdetuna sekundites, on kahjustava toime aste mõnevõrra vähenenud. Samasuguse, kuid mitukümmend minutit kestva kiirgusdoosiga kokkupuutel kahjustav toime tugevneb. Fraktsionaalne (fraktsioneeritud) toime vähendab suremust. Mitmekordse kokkupuute koguannus võib oluliselt ületada ühe surmava annuse.
Organismi individuaalne ja liigiline reaktiivsus on suur tähtsus ka radioaktiivse kahjustuse raskuse määramisel. Loomkatsetes märgiti individuaalse tundlikkuse laiad piirid - mõned koerad jäävad ellu ühe 600 r kiiritusega, teised aga surevad alates 275 r. Ioniseeriva kiirguse suhtes on tundlikumad noored ja ka tiined loomad. Vanemad loomad on ka nende taastumisprotsesside nõrgenemise tõttu vähem vastupidavad.
Ioniseeriva kiirguse patogeense toime mehhanismid. Inimese ja looma keha kiirguskahjustuste mehhanismis võib eristada kolme olulist etappi:
- a) radioaktiivse kiirguse esmane mõju;
- b) kiirguse mõju rakkudele;
- c) kiirguse mõju kogu organismile.
Ioniseeriva kiirguse esmase toime mehhanism määravad füüsikalised, füüsikalis-keemilised ja keemilised protsessid, mis toimuvad mis tahes bioloogilises substraadis, mis on kiirguse mõju all.
füüsikalised protsessid - suure energiaga ioniseeriv kiirgus lööb teel olevatelt aatomitelt ja molekulidelt elektronid välja või paneb need liikuma. See viib tühise aja jooksul (10–16 sekundit) ioniseerumiseni ning ergastatud aatomite ja molekulide moodustumiseni. Füüsikalised ja keemilised protsessid seisnevad selles, et kõrge reaktsioonivõimega ioniseeritud ja ergastatud aatomid ja molekulid põhjustavad vabade radikaalide moodustumist. Elusstruktuurides ioniseerub vesi kõige kiiremini.
Ionisatsiooniga kaasnevad tekkinud osakeste rekombinatsiooni nähtused. See on eriti väljendunud seda tüüpi kiirguse mõjul, millel on kõrge ionisatsioonitihedus (alfakiired, neutronid). Veekiirguse protsessis tekivad järgmised vabad aatomid ja radikaalid: aatomvesinik (H +), hüdroksüül (OH +), hüdroperoksiid (HO 2) ja vesinikperoksiid (H 2 O 2).
Ioniseeriva kiirguse toime vees lahustunud ainetele on peamiselt tingitud vee radiolüüsi saadustest. Seega on teada külmunud ainete või kuivatatud pulbrina ensüümide kõrge radioresistentsus.
Ionisatsiooniprotsess kehtib ka makromolekulide kohta. Neeldunud energia võib migreeruda mööda makromolekuli, realiseerides selle kõige haavatavamates kohtades. Valkudes võivad need kohad olla SH-rühmad, DNA-s - tümiini kromofoorrühmad, lipiidides - küllastumata sidemed.
Kiirguse mõju rakkudele tekib valkude, nukleiinhapete ja lipiidide radikaalide koosmõjul vee, hapniku, vesinikuga jne, kui kõigi nende protsesside tulemusena tekivad orgaanilised peroksiidid ja toimuvad kiired oksüdatsioonireaktsioonid. Koguneb palju modifitseeritud molekule, mille tulemusena suureneb esialgne kiirgusefekt oluliselt. Kõik see peegeldub eelkõige bioloogiliste membraanide struktuuris, nende sorptsiooniomadused muutuvad ja läbilaskvus suureneb (sh lüsosoomide ja mitokondrite membraanid). Muutused lüsosoomimembraanides toovad kaasa DNaasi, RNaasi, katepsiinide, fosfataasi, mukonblisahhariidi hüdrolüüsi ensüümide ja paljude teiste ensüümide vabanemise ja aktiveerumise.
Vabanenud hüdrolüütilised ensüümid võivad lihtsa difusiooni teel jõuda mis tahes rakuorganellini, kuhu nad membraani läbilaskvuse suurenemise tõttu kergesti tungivad. Nende ensüümide toimel lagunevad raku makromolekulaarsed komponendid, sealhulgas nukleiinhapped ja valgud, veelgi. Oksüdatiivse fosforüülimise lahtiühendamine, mis on tingitud mitmete ensüümide vabanemisest mitokondritest, põhjustab omakorda ATP sünteesi pärssimist ja seega ka valkude biosünteesi katkemist.
Seega on raku kiirguskahjustuse aluseks rakuorganellide ultrastruktuuride rikkumine ja sellega seotud ainevahetuse muutused. Lisaks põhjustab ioniseeriv kiirgus keha kudedes terve kompleksi kiirgusefekti võimendavaid toksilisi tooteid – nn radiotoksiine. Nende hulgas on lipoidide oksüdatsiooni kõige aktiivsemad produktid peroksiidid, epoksiidid, aldehüüdid ja ketoonid. Vahetult pärast kiiritamist moodustuvad lipiidide radiotoksiinid stimuleerivad teiste bioloogiliselt aktiivsete ainete – kinoonide, koliini, histamiini – teket ja põhjustavad valkude suurenenud lagunemist. Kiiritamata loomadele manustamisel on lipiidsete radiotoksiinide toime, mis meenutab kiirituskahjustust.
Piisavalt suurte kiirgusdooside korral määravad muutused rakkudes ja kudedes peamiselt degeneratiivsete-destruktiivsete protsesside areng ja kromosoomiaparaadi struktuursed muutused, mis põhjustavad rakusurma mitoosi ajal või elujõuliste rakkude järglaste teket. Rakkude mitootilise aktiivsuse pärssimine on ioniseeriva kiirguse bioloogilise toime üks spetsiifilisi ilminguid.
Ioniseeriv kiirgus mõjub rakkudele, mida tugevamalt, mida suurem on nende paljunemisvõime, mida kauem kulgeb mitootiline protsess, seda nooremad ja vähem diferentseerunud rakud. Tundlikkuse morfoloogiliste tunnuste alusel jaotuvad elundid ja koed järgmises kahanevas järjekorras: lümfoidorganid (lümfisõlmed, põrn, harknääre, teiste organite lümfoidkude), luuüdi, munandid, munasarjad, seedetrakti limaskest. Nahk koos lisanditega, kõhred, kasvavad luud ja veresoonte endoteel on veelgi vähem mõjutatud. Parenhüümi elunditel on kõrge radioresistentsus: maks, neerupealised, neerud, süljenäärmed, kopsud.
Sama tüüpi rakkude kiirguskahjustuse määr sõltub mitmest tegurist:
- 1) diferentseerumisaste - embrüonaalsed ja diferentseerumata rakud on mõjutatud suuremal määral kui neist moodustuvad diferentseerunud rakud;
- 2) ainevahetus – rakkude ainevahetuse intensiivsuse suurenemisega kaasneb radiosensitiivsuse tõus;
- 3) mitootiline aktiivsus - aktiivselt jagunevad rakud on reeglina tundlikumad kui mittejagunevad rakud. Rakutuum on kiirguse suhtes tundlikum kui tsütoplasma;
- 4) mitoosi staadiumid - rakkude tundlikkus on kõrgeim profaasi ja metafaasi staadiumis.
Raadiotundlikkus muutub filogeneetilise arengu erinevatel etappidel dramaatiliselt. Loomade vastuvõtlikkus kiirgusele väheneb järgmises järjekorras: embrüo, loode, noorloom, täiskasvanud organism.
Ioniseeriva kiirguse mõju organismile tervikuna. Ioniseeriva kiirguse haigusliku mõju tervikuna määrab nii otsene kahjustav toime organismi rakkudele ja kudedele kui ka närvisüsteemi ärritus ja sellest tulenevad organismi üldised reaktsioonid, mida nimetatakse kiiritushaiguseks.
Kiirgushaigus. Eristage vooluga äge ja krooniline kiiritushaigus. Äge kiiritushaigus võib esineda kerges, mõõdukas ja raskes vormis. Selle käigus eristatakse nelja perioodi.
Esimene periood on esialgne (esmased reaktsioonid), mida täheldatakse vahetult pärast kiiritamist, kestab mitu tundi kuni 1-2 päeva. Selle perioodi kiirguskahjustuse tunnuseks on vereloomerakkude mitootilise aktiivsuse hilinemine. Sel perioodil intensiivistuvad ainevahetusprotsessid ning suurenevad peamiste organite ja süsteemide funktsioonid.
Teine periood – varjatud, varjatud (nähtava heaolu periood), mida iseloomustavad muutused patsiendi veres, mis on seotud hematopoeesi algusega. Selle perioodi kestus sõltub imendunud annusest. Nii et 20-100 annuste puhul on mul hea meel, et haigus võib selle perioodiga lõppeda. 150-200 rad doosi korral võib varjatud periood kesta mitu nädalat, 300-500 rad - vaid paar päeva ja üle 500 rad annuse korral kestab latentne periood vaid paar tundi.
Kolmas periood - väljendunud nähtused või haiguse kõrgus . Kergetel juhtudel kestab see paar päeva, raskematel juhtudel - 2-3 nädalat. Seda perioodi iseloomustavad verejooksud siseorganites, hematopoeesi järsk pärssimine (joonis 5), rakumembraanide läbilaskvuse suurenemine ja immuunsuse pärssimine. Just sel perioodil saabub surm. Surma põhjused võivad olla verejooks, infektsioon ja muud tüsistused.
Neljas periood on väljarände ehk taastumise periood .
krooniline kiiritushaigus tekib keha nõrga pikaajalise kiiritamise korral, võib see olla ka ägeda kiiritushaiguse tagajärg. Kroonilise kiiritushaiguse ajal eristatakse kolme perioodi: varajaste muutuste periood, tüsistuste kujunemine ja raskete, pöördumatute muutuste periood, mis lõppevad surmaga.
Kiiritushaiguse tekkemehhanism Selle määrab koos otsese rakukahjustusega peamiselt organismi reaktsioon närvi-, endokriin- ja sidekoesüsteemidest kahjustavale radioaktiivsele kiirgusele.
Närvisüsteemi reaktsiooni võib täheldada kiirgushaiguse arengu kõikides faasides. Arengu alguses, kui keha vesi ja biosubstraadid on ioniseerunud, reageerivad närvisüsteemi retseptorid keha sisekeskkonna muutustele, mis viib närvisüsteemi kõikide osade ergutamiseni.
Kesknärvisüsteemi talitlushäired väljenduvad konditsioneeritud refleksiühenduste rikkumistes, sisemise pärssimise protsessi nõrgenemises. Funktsionaalsed muutused ajukoores erinevatel kiiritamise aegadel on seotud närvisüsteemi kõrgematesse osadesse retikulaarse moodustise kaudu voolavate impulsside suurenemisega. Samuti muutuvad kõigi subkortikaalsete keskuste funktsioonid. Seega avaldub vegetatiivsete keskuste kahjustus kiiritatud organismis termoregulatsiooni, veresoonte toonuse reguleerimise ja südamerütmi rikkumises. Nii leitakse kiiritushaiguse puhul kõige varasemad ja intensiivsemad funktsionaalsed muutused närvisüsteemis ning struktuursed häired selles ei ole nii väljendunud kui näiteks luuüdis (P. D. Horizontov).
Kiiritushaiguse tekkes on arvestatava tähtsusega ka endokriinsed häired. Ioniseeriva kiirguse mõjul rikutakse teatud määral kõigi endokriinsete näärmete funktsioone. Kõige rohkem väljendunud muutusi täheldatakse sugunäärmetes, hüpofüüsis ja neerupealistes. Need muutused sõltuvad kiirgusdoosist ja võivad avalduda sekretsiooni suurenemise või selle allasurumisena. Ilmselt on suur tähtsus erinevate endokriinsete näärmete sekretsiooni tavapärase järjepidevuse rikkumisel.
Sugunäärmete kiirguskahjustused kroonilise läbitungiva kiirgusega kokkupuutel võivad tekkida väga varakult – enne kiiritushaiguse kliiniliste sümptomite ilmnemist. Sugunäärmetes toimuvad muutused toovad kaasa steriilsuse, järglaste arvu vähenemise ja surnult sündimise sagenemise.
Hüpofüüsi funktsiooni rikkumine, millega kaasneb mitmete kolmikhormoonide sekretsiooni muutus, põhjustab mitmesuguseid sekundaarseid tagajärgi, mis on tingitud vastavate näärmete funktsiooni rikkumisest. Eriti oluline on neerupealiste puudulikkus, mis vähendab järsult organismi reaktsioonivõimet ja vastupanuvõimet väliskeskkonna kõikvõimalikele kahjulikele mõjudele.
Kokkupuute pikaajaline mõju. Kiirituse pikaajalistest mõjudest on enim uuritud (v.a krooniline kiiritushaigus) keskmise eluea lühenemine, katarakti teke, embrüo arengu häired ja pahaloomuliste kasvajate esinemine.
Kiiritamine suurendab pahaloomuliste kasvajate arvu ja kiirendab nende teket (eksperimentaalselt). Kõige sagedamini moodustuvad hematopoeetilise koe (leukeemia), rinna-, naha-, maksa- ja kilpnäärme kasvajad.
Kasvajad võivad tekkida nii üldise kui ka kohaliku kiiritamise korral.
Ioniseeriva kiirgusega kokkupuudet kasutatakse ka võimsa kasvajavastase ainena. Kiiritamine toimub alati kohapeal. Särirežiim valitakse nii, et suurem osa kiirgusenergiast neeldub kasvajas ja selle läheduses. Raadiokiirguse toime on kõige tõhusam suurenenud mitootilise aktiivsusega ja madala radioresistentsusega kasvajate korral.
Päikesekiired
Ultraviolettkiired (UFL). Ultraviolettkiired (lainepikkus 1880–3800 A) läbivad ainult naha kõige pindmisemaid kihte ning avaldavad organismile bioloogilist ja patoloogilist mõju.
Ultraviolettkiirte üldist bioloogilist mõju inimesele väljendatakse kolmel viisil:
2. Ultraviolettkiirte mõjul tekib nahas fotokeemilisel teel provitamiin 7-dehüdrokolesteroolist D 3 -vitamiin. Minimaalne selleks vajalik ultraviolettkiirte kogus on 1/8-1/10 erüteemi doosist ööpäevas.
3. Ultraviolettkiirte bakteritsiidne toime avaldub kõige enam lainepikkuste vahemikus 2000–2800 A (lühilaine ultraviolett). Bakteritsiidse toimega kaasneb ka immunoloogilise reaktiivsuse stimuleerimine: suureneb antikehade tootmine, suureneb vereseerumi komplementaarne aktiivsus.
1. Naha reaktsioon – keskmise lainevahemiku (2800-3150 A) ultraviolettkiired põhjustavad erüteemi. Erüteem tekib kiirituskohas histamiini moodustumise tagajärjel, mis on tugev vasodilataator. Sellel on järsult piiritletud piirid, see ilmneb teatud aja möödudes (kümnetest minutitest kuni mitme tunnini) ja reeglina läheb üle pigmentatsioonile - päevitus, millega kaasneb melaniini pigmendi moodustumine ja ladestumine nahas. Päikesepõletust põhjustavad peamiselt pikalainelised ultraviolettkiired (3150-3800 A).
Kõige lühema ulatusega ultraviolettkiirtel (alla 2000 A) on osoniseeriv toime (vaakum ultraviolett).
UV-kiirguse patogeenne toime avaldub keha liigsel kiiritamisel või ülitundlikkuse (fotosensibiliseerimise) esinemisel.
Päikesepõletused rangelt kiirituskohas tekivad UFL-i keemilise toime tõttu - histamiini ja teiste bioloogiliselt aktiivsete ainete liigne moodustumine kiiritatud kudedes ning nende järgnev toksiline toime, nii kohalik kui ka üldine.
Silmakahjustus UFL - fotoftalmia - esineb sagedamini silmade sklera kaitse puudumisel suurenenud kiirguse tingimustes (elektrikeevitajatel, fototeraapia ruumides töötamisel, arktilistes ja kõrgete mägipiirkondades jne); ilmub 2-6 tunni pärast, väljendub valu silmades, hüperemia, sidekesta ja silmalaugude turse, nägemisteravuse langus. Samuti on keha üldine reaktsioon - peavalu, väsimus, unetus, tahhükardia. Tavaliselt kaovad need sümptomid 5-6 päeva pärast.
Üldine tegevus UFL võib ilmneda ka üldiste reaktsioonidena kohalike sümptomite juhtiva rolliga, aga ka iseseisva reaktsioonina üldisele ultraviolettkiirgusele - päikesepiste, kus peamine on keha üldise seisundi, peamiselt tsentraalse funktsiooni rikkumine. närvisüsteem ja vereringeelundid.
UFL-i üldise patogeense toime mehhanismis on kõige olulisemad kaks võimalust: humoraalne ja neurogeenne .
Humoraalsed mehhanismid . Kiirituskohas moodustuvad UV-kiirguse mõjul toksilised produktid - histamiin, atsetüülkoliin, kiiritatud kolesterool, ergosterool, valgu-lipoidi kompleksid, millel on toksiline toime kapillaari seinale nende tekkekohas, närvidele. rakud ja tundlikud närvilõpmed, mis on tingitud üldisesse vereringesse imendumisest.
Naha intensiivne kiiritamine UV-kiirgusega põhjustab erütrotsüütide hemolüüsi – nn fotohemolüüsi, mis eriti tugevneb fotosensibilisaatorite juuresolekul. Fotosensibilisaatorid – mõned värvained (eosiin, fluorestseiin), porfüriinid, letsitiin, kolesterool – suurendavad UV-kiirguse kahjustavat toimet.
Mõnedel porfüriini metabolismi (porfüüria) häiretega inimestel on isegi ebaolulise päikesekiirguse korral kiiritatud porfüriini toksiliste saaduste mürgituse tõttu põletused ja tõsine kollaps.
Neurogeensed mehhanismid . Võib-olla mõne autonoomse keskuse (vasomotoorsed, vagaalsed, termoregulatsioonikeskused) refleksergastus nende tekkekohas kemikaalidega ärritunud naharetseptorite kaudu.
Võib-olla on nende samade toksiliste toodete tsentrogeenne toime elutähtsatele närvikeskustele vereringesse, lümfi- ja seljaajuvedelikku imendumise tagajärjel – sellest tulenevad vereringehäired nagu kollaps, mis võib mõnikord lõppeda surmaga (päikesepiste).
Blastomogeenne toime inimene võib pikaajalisel kokkupuutel kokku puutuda UV-kiirgusega, mille lainepikkus on 2900 kuni 3841 A. Loomadel võib kasvajaid põhjustada laiema lainepikkusega kiirgus. Naha ülemiste kihtide UV-kiirguse neeldumine määrab teatud määral nende toimel tekkivate kasvajate lokaliseerimise inimesel, näiteks lame- ja basaalrakuline nahavähk. Õhema nahaga loomadel tekivad olulisel protsendil juhtudest ka sarkoomid. Inimestel arenevad kasvajad avatud, kaitsmata kehapiirkondadel ja katseloomadel - karvadeta kehaosadel.
Nahakasvajate esinemissagedus suureneb neelduva energia hulgaga. Seega arvatakse, et Ameerika Ühendriikides 42° ja 30° põhjalaiuse vahel kahekordistub nahavähi esinemissagedus iga 4° võrra ekvaatorile lähemale. UV-kiirgusest põhjustatud nahavähk tekib pärast pikka latentsusperioodi. Vähi ilmnemisele eelnevad nahas pikaajalised hävitavad ja põletikulised muutused, mida nimetatakse päikesekeratoosiks.
Ultraviolettkiirte blastomogeense toime mehhanism pole kaugeltki selge. Selleks on kaks võimalikku viisi.
- a) UFL-il, nagu radioaktiivsel kiirgusel, on mutageenne omadus (vt "Pärilikkuse, kehaehituse ja vanuse roll patoloogias");
- b) UV-kiirguse mõjul võivad nahas tekkida mõned kantserogeensed ained.
lillad kiired (3800–4500 A) võib avaldada kehale keemilist mõju, nagu ultraviolettkiirgus, kuid palju vähem väljendunud.
Päikese spektri nähtavad kiired lainepikkusega 5000-7000 A ei ole neil olulist kahjustavat mõju, kuna need imenduvad peamiselt nahka ega tungi sügavale kehasse.
Silma kaudu – 4000–7600 A Päikese spektri kiirte tajumiseks spetsialiseerunud elundi kaudu võivad valgusstiimulid mõjutada kogu keha. Nägemisretseptorite ärritus valguskiirtega kandub lisaks visuaalsetele keskustele edasi ka hüpotalamuse vegetatiivsetesse keskustesse ja viib need nõrga erutusseisundini, mis omakorda aitab kaasa oksüdatiivsete protsesside suurenemisele, vere suurenemisele. surve ja isegi eufooria ilmnemine (heledal päikesepaistelisel päeval on inimesed naeratavamad ja seltskondlikumad kui süngetel, pilvistel päevadel).
Valgustuse loomulik rütm määrab loomade ja inimeste igapäevase tegevuse rütmi, mitmete füsioloogiliste protsesside rütmi, mis on refleks- ja konditsioneeritud refleksmehhanismidega tihedalt seotud päeva ja öö muutumise rütmiga, hooajalise rütmiga. valgustuse kõikumised. Päeva ja öö loomuliku muutumise rütmiga seotud füsioloogiliste funktsioonide normaalse rütmi rikkumised põhjustavad mõnel juhul valulike seisundite (neurooside) tekkimist, mille ravi nõuab valgusstiimulite normaalse rütmi taastamist. Sellised rikkumised võivad olla tingitud töö- ja olmerežiimi ebaõigest ülesehitusest, ööpäevaringsest päevast ja ööpäevaringsest ööst väljaspool polaarjoont jne.
infrapunakiired. Infrapunakiirgusel on kehale termiline mõju. Kiirtel lainepikkusega 7600–14 000 A on suur läbitungimisvõime ja need soojendavad kudesid justkui seestpoolt. Kiired lainepikkusega üle 14 000 A neelduvad pindmistes kudedes ja võivad tekitada põletava efekti.
Kudede infrapunaenergia neeldumise tagajärjel tekkiva temperatuuri tõusuga kaasneb keha erinevate füüsikalis-keemiliste ja füsioloogiliste reaktsioonide kiirenemine, nii lokaalne (veresoonte läbilaskvuse suurenemine, nende laienemine - passiivne hüpereemia, eksudatsioon jne) ja üldine (suurenenud ainevahetus, kehatemperatuur, rasketel juhtudel - termoregulatsiooni ja kuumarabanduse mehhanismide rikkumised) iseloom.
Laserkiirgus
Laser ehk optiline kvantgeneraator on füüsiline seade, mis võimaldab kiirata erakordse intensiivsusega monokromaatilisi valguskiire nende väikese lahknemisnurgaga. Fokuseerimata laserkiire laius on 1–2 cm ja indutseeritud fookusega 1–0,01 mm või vähem. Seetõttu on võimalik koondada tohutut valgusenergiat mitme mikroni suurusele alale ja samal ajal saavutada väga kõrgeid temperatuure. Iga laservälgu energiat saab mõõta sadades ja tuhandetes džaulides. Laserkiir on võimeline sulatama teemanti, terast ja muid materjale.
On olemas impulss- ja pidevlaserid; mõlemat kasutatakse meditsiinis. Laserkiire mõju eluskudedele toimub väga lühikeste ajavahemike järel (saja tuhande sekundi jooksul) ja ilmselt seetõttu puudub valu. Läbitungimissügavust saab reguleerida optilise süsteemi abil ja see ulatub tavaliselt 20-25 mm-ni.
Laserkiirte neeldumisaste sõltub kiiritatud objekti värvist. Kõige enam neelavad neid pigmenteerunud kuded, erütrotsüüdid, melanoomid jne. Laserkiired hävitavad, sulatavad eluskudesid; Eriti tundlikud on nende suhtes kasvajakoed.
Laserkiirte bioloogilistele objektidele kahjustava mõju mehhanism koosneb mitmest tegurist:
- 1) tala enda soojusefekt ja selle all olevate kudede temperatuuri sekundaarne tõus soojusenergia neeldumise tagajärjel;
- 2) mehaaniline toime elastsete vibratsioonide, näiteks ultraheli- või isegi lööklainete esinemise tagajärjel. Keha tahkete ja vedelate ainete hetkelise ülemineku tõttu gaasilisse olekusse ja interstitsiaalse rõhu järsule tõusule (kuni mitukümmend ja sadu atmosfääri) on omamoodi "plahvatuslik efekt":
- 3) bioloogiline toime - kudedes ja rakkudes tekivad pärast laserkiirega kokkupuudet mürgised ained. Võib-olla sõltub neist rakkude progresseeruv nekroos pärast kiiritamist;
- 4) koeensüümide inaktiveerimine või spetsiifilise toime muutumine.
Lubatud on kudede koostisosade ionisatsiooni võimalus ja magnetväljade esinemine.
Laserkiirega kokkupuute määr ja tulemus sõltuvad kiirguse enda omadustest (laseri tüüp, võimsus, toime kestus, kiirgustihedus, impulsi sagedus), kiiritatud kudede füüsikalis-keemilistest ja bioloogilistest omadustest (pigmentatsiooni aste, vereringe). , kudede heterogeensus, nende elastsus, soojusjuhtivus jne.).
Tänu oma bioloogilistele ja füüsikalis-keemilistele omadustele on kasvajarakud laserkiire suhtes tundlikumad kui terved. Just onkoloogias leiab seda tüüpi kiirgus endiselt suurimat rakendust. Lisaks kasutatakse laserit vereta operatsioonidel kirurgias, oftalmoloogias jne.
