Солнечная радиация — единственный источник энергии, тепла и света на Земле. Солнце оказывает огромное многообразное влияние на процессы, происходящие в органическом и неорганическом мире. Благодаря солнечной радиации происходят нагревание поверхности земного шара, испарение воды, перемещение воздушных масс, изменение погоды. Она является основным фактором, обусловливающим климат местности.
Под солнечной радиацией понимают испускаемый солнцем интегральный поток радиации, который представляет собой электромагнитное изучение. Основную часть солнечного спектра
составляют лучи с чрезвычайно малыми длинами волн, которые измеряются в нанометрах (нм). В гигиеническом отношении особый интерес представляет оптическая часть солнечного спектра,
которая разделяется на три диапазона: инфракрасные лучи с длиной волн от 2800 до 760 нм, видимая часть спектра — от 760 до 400 нм и ультрафиолетовая часть — от 400 до 280 нм.
Установлено, что солнечная радиация оказывает мощное биологическое действие: стимулирует физиологические процессы в организме, изменяет обмен веществ, общий тонус, улучшает
самочувствие человека, повышает его работоспособность.
Инфракрасная радиация. Составляет большую часть излучения Солнца и по биологической активности делится на длинноволновую (1500—2500 нм) и коротковолновую (760—
1500 нм). Биологическое действие инфракрасной радиации на организм в значительной степени зависит от длины волны и поглощающей способности кожи. Так, лучи с длиной волн от 1500
до 2500 нм поглощаются поверхностным слоем эпидермиса. Наибольшей проникающей способностью обладают коротковолновые лучи (длина волны менее 1000 нм), которые достигают глубоких слоев кожи. Они способны проходить через мозговую оболочку и воздействовать на рецепторы мозга. Вследствие нагрева мозговых оболочек коры больших полушарий
возможно развитие солнечного удара. У пострадавших отмечаются сильное возбуждение, потеря сознания, судорога и ряд других изменений. Под воздействием инфракрасной радиации
возможны поражение органов зрения в виде катаракты (помутнение хрусталика), изменения иммунологической реактивности организма и др.
Ультрафиолетовая радиация. Оказывает наиболее сильное биологическое действие, особенно лучи с длиной волн от 315 до 290 нм. Влияние этой части спектра связано с непосредственным воздействием на структуру молекулы белка. В результате сложных изменений (денатурация и коагуляция белка) отмечается снижение стойкости белка к ферментам. При этом
значительно усиливаются протеолитические процессы в коже, что обусловливает появление в крови гистамина и гистаминоподобных веществ. Воздействуя на нервную систему, эти продукты рефлекторным путем оказывают влияние на весь организм.
УФ-лучи, являясь неспецифическим стимулятором физиологических функций, оказывают положительное влияние на общее самочувствие и работоспособность. Под их действием происходит усиление деятельности надпочечников, щитовидной и других эндокринных желез. УФ-лучи стимулируют белковый, жировой, углеводный и минеральный обмен. Отмечено их действие на функции кроветворения и на иммунологические процессы, что обусловливает повышение защитных сил организма. Дозированное УФ-облучение оказывает положительное влияние на течение таких заболеваний, как скарлатина, гастрит, бронхиальная астма, крупозная
пневмония, ревматизм и др. Большое значение имеет бактерицидный эффект УФ-радиации, в результате чего происходит обеззараживание воздуха, воды, почвы.
Спектр УФ-излучения солнца делят на две области: А-излучение с длиной волн от 400 до 315 нм и В-излучение с длиной волн от 320 до 280 нм. Однако выделяют еще область С с длиной волн менее 280 нм.
Биологическое действие УФ-радиации зависит не только от количества, но и от качества поглощенной кожным покровом лучистой энергии. Прозрачность кожи для всех длин волн УФ-спектра неодинакова. Установлено, что роговой слой кожи не пропускает лучи короче 200 нм, а эпидермис с сосочковым слоем — лучи с длиной волн менее 313 нм. Следовательно, глубина проникновения УФ-излучения в кожу составляет около 0,5 мм.
Наиболее характерной реакцией организма на воздействие УФ-излучения с длиной волн 400—315 нм является развитие пигментации, которая наступает без предварительного покраснения кожи. Специфической реакцией организма на действие УФ-радиации является развитие эритемы (покраснение). Ее в большей степени способны вызывать лучи с длиной волн 253,7
и 296,7 нм. Механизм возникновения эритемы изучен недостаточно. Считают, что в ее основе лежит сосудорасширяющий эффект гистамина и гистаминоподобных веществ, образующихся в результате УФ-облучения. Кроме того, установлено, что эритема, полученная от воздействия средневолновых УФ-излучений и инфракрасных излучений, значительно отличается от эритемы, развивающейся от коротковолновых излучений (с длиной волн менее 280 нм). Следует иметь в виду, что передозировка УФ-облучения может привести к серьезным последствиям. Даже
незначительный перегрев на солнце может сопровождаться эритематозным раздражением кожи, недомоганием, головными болями, повышением температуры тела. В тяжелых случаях
могут развиваться ожоги, дерматиты с явлениями экссудации и отечностью. Воздействие УФ-радиации на органы зрения может привести к развитию фотоофтальмии (гиперемия и отек
конъюнктивы, блефароспазм. слезотечение, светобоязнь).
Следующей характерной особенностью УФ-излучения с длиной волн 320—280 нм является его способность предупреждать так называемую D-витаминную недостаточность. В этом заключается его специфическое антирахитическое действие. Недостаточное воздействие УФ-излучения на организм человека обусловливает разнообразные проявления D-авитаминоза. В первую очередь нарушается трофика ЦНС, что ведет к ослаблению окислительно-восстановительных процессов. При недостаточности витамина D нарушается фосфор-кальциевый обмен, который тесно связан с процессами окостенения скелета, кислотно-основным состоянием, свертываемостью крови и др.
Отмечаются падение работоспособности и снижение резистентности организма к простудным заболеваниям. Наиболее чувствительны к недостаточности УФ-радиации маленькие дети, у которых в результате D-авитаминоза может развиться рахит. У взрослых вследствие D-авитаминоза отмечается ослабление связочного аппарата суставов, снижение плотности (остеопороз) костей, замедленное срастание их при переломах.
Имеются данные, подтверждающие способность УФ-радиации при длительном чрезмерном облучении вызывать злокачественные опухоли, в частности рак кожи. Наибольшей активностью обладают лучи с длиной волн 253,7 нм, причем отмечено, что рак кожи наблюдается чаще у светлокожих, чем у темнокожих людей и в тех районах земного шара, где интенсивнее солнечная радиация. В России рак кожи в южных районах составляет 20—22 % всех форм рака, в то время как в северных районах он не превышает 7 %.
УФ-голодание возможно в Заполярье, среди жителей промышленных городов, где наблюдаются большое число пасмурных и туманных дней, а также высокая загрязненность атмосферного воздуха промышленными выбросами. Недостаток УФ-облучения могут испытывать рабочие угольной, горнорудной промышленности, больные, длительно доходящиеся на постельном режиме.
Недостаточность УФ-радиации отражается на процессах фотосинтеза растений. В частности, у злаковых это приводит к снижению содержания белка и увеличению количества углеводов в зернах.
Для профилактики явлений, связанных с недостаточностью солнечного облучения, широкое применение нашли искусственные источники Уф-излучения: ртутно-кварцевые лампы, эри-
темные люминесцентные лампы и др.
Бактерицидное действие УФ-радиации (луни с длиной волн от 275 до 180 нм) используется в медицине при санации воздушной среды в операционных, в асептических блоках аптек, в микробиологических блоках и т. д. Бактерицидные лампы с данным спектром используются для обеззараживания молока, дрожжей, безалкогольных напитков. Они успешно применяются для обеззараживания питьевой воды, лекарств и др.
Видимая радиация. Солнце испускает излучение не только ультрафиолетового и инфракрасного спектра, но и мощный поток видимых лучей. Интенсивность видимого спектра солнечной радиации у поверхности Земли зависит от погоды, высоты стояния Солнца над горизонтом и других факторов.
Дневная освещенность в средней полосе нашей страны в июле составляет около 65 000 лк, а в декабре — 4000 лк и менее. На уровень дневной освещенности существенное влияние оказывает запыленность воздуха. Установлено, что в районах с крупной промышленностью интенсивность видимого спектра на 30—40 % меньше по сравнению с районами, где чистый атмосферный воздух.
Свет оказывает значительное психофизиологическое действие на организм. В зависимости от спектрального состава он может вызывать возбуждение и усиливать чувство тепла (оранжево-красная часть спектра). Холодные тона в сине-фиолетовой части спектра усиливают тормозные процессы в ЦНС. Желто-зеленые цвета оказывают успокаивающее влияние на организм. Это используется, например, при эстетическом оформлении аптечных учреждений, предприятий химико-фармацевтической промышленности и др.
Свет усиливает обменные процессы, повышает деятельность отдельных систем организма. Особенно значительное влияние свет оказывает на функцию зрения. Являясь раздражителем
зрительного анализатора, свет тем самым оказывает огромное влияние на ЦНС. При этом он играет ведущую роль в процессах восприятия окружающего мира, образовании суточного ритма,
представляющего собой закономерное чередование периодов покоя и мышечной активности, процессов возбуждения и торможения. Велика роль света и в процессах фотосинтеза растений.
