در تأثیر تشعشعات موج کوتاه بر روی یک موجود زنده، بیشترین علاقه تأثیر اشعه ماوراء بنفش بر پلیمرهای زیستی - پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک است. مولکول های بیوپلیمر حاوی گروه های حلقه ای از مولکول های حاوی کربن و نیتروژن هستند که به شدت تابش را با طول موج 260 ... 280 نانومتر جذب می کنند. انرژی جذب شده می تواند در امتداد زنجیره ای از اتم ها در یک مولکول بدون از دست دادن قابل توجه حرکت کند تا زمانی که به پیوندهای ضعیف بین اتم ها برسد و پیوند را بشکند. در طی این فرآیند که فتولیز نامیده می شود، قطعاتی از مولکول ها تشکیل می شوند که تأثیر شدیدی بر بدن دارند. به عنوان مثال، هیستامین از اسید آمینه هیستیدین تشکیل می شود، ماده ای که مویرگ های خون را گشاد می کند و نفوذپذیری آنها را افزایش می دهد. علاوه بر فوتولیز، دناتوره شدن در بیوپلیمرها تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش رخ می دهد. هنگامی که با نور با طول موج مشخص تابش می شود، بار الکتریکی مولکول ها کاهش می یابد، آنها به هم می چسبند و فعالیت خود را از دست می دهند - آنزیمی، هورمونی، ضد کف و غیره.

فرآیندهای فوتولیز و دناتوره شدن پروتئین ها به صورت موازی و مستقل از یکدیگر اتفاق می افتد. آنها توسط طیف های مختلف تابش ایجاد می شوند: پرتوهای 280 ... 302 نانومتر عمدتاً باعث فوتولیز می شوند و 250 ... 265 نانومتر - عمدتاً دناتوره شدن. ترکیب این فرآیندها الگوی عملکرد پرتوهای فرابنفش را بر روی سلول تعیین می کند.

حساس ترین عملکرد سلول در برابر اشعه ماوراء بنفش تقسیم است. تابش با دوز 10 (-19) J/m2 باعث می شود تقسیم حدود 90 درصد از سلول های باکتری متوقف شود. اما رشد و فعالیت حیاتی سلول ها متوقف نمی شود. با گذشت زمان، تقسیم آنها بازسازی می شود. برای مرگ 90 درصد سلول ها، سرکوب سنتز نوکلئیک اسیدها و پروتئین ها، ایجاد جهش، باید دوز تابش را به 10 (-18) ژول بر متر مربع افزایش داد، اشعه ماوراء بنفش باعث تغییر در اسیدهای نوکلئیک می شود. که بر رشد، تقسیم، وراثت سلول ها، آن ها تأثیر می گذارد. در مورد جلوه های اصلی زندگی

اهمیت مکانیسم اثر روی اسید نوکلئیک با این واقعیت توضیح داده می شود که هر مولکول DNA (اسید دی اکسی ریبونوکلئیک) منحصر به فرد است. DNA حافظه ارثی سلول است. ساختار آن اطلاعات مربوط به ساختار و خواص تمام پروتئین های سلولی را رمزگذاری می کند. اگر پروتئینی در یک سلول زنده به شکل ده ها یا صدها مولکول یکسان وجود داشته باشد، DNA اطلاعاتی در مورد ساختار سلول به عنوان یک کل، در مورد ماهیت و جهت فرآیندهای متابولیک در آن ذخیره می کند. بنابراین، اختلالات در ساختار DNA ممکن است غیرقابل جبران باشد یا منجر به اختلال جدی در زندگی شود.

تاثیر اشعه ماوراء بنفش بر روی پوست

قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش بر روی پوست به طور قابل توجهی بر متابولیسم بدن ما تأثیر می گذارد. به خوبی شناخته شده است که این اشعه ماوراء بنفش است که فرآیند تشکیل ارگوکلسیفرول (ویتامین D) را آغاز می کند که برای جذب کلسیم در روده و تضمین رشد طبیعی اسکلت استخوان ضروری است. علاوه بر این، نور ماوراء بنفش به طور فعال بر سنتز ملاتونین و سروتونین تأثیر می گذارد - هورمون هایی که مسئول ریتم بیولوژیکی شبانه روزی (روزانه) هستند. تحقیقات دانشمندان آلمانی نشان داد که وقتی سرم خون با اشعه ماوراء بنفش تابش می‌شود، محتوای سروتونین، «هورمون نشاط» در تنظیم حالت عاطفی. کمبود آن می تواند منجر به افسردگی، نوسانات خلقی و اختلالات عملکردی فصلی شود. در عین حال، میزان ملاتونین که اثر مهاری بر سیستم غدد درون ریز و اعصاب مرکزی دارد، 28 درصد کاهش یافت. این اثر مضاعف است که اثر نشاط‌آور خورشید بهاری را توضیح می‌دهد که روحیه و سرزندگی شما را بالا می‌برد.

اثر تشعشع بر روی اپیدرم - لایه سطح بیرونی پوست مهره داران و انسان، متشکل از اپیتلیوم سنگفرشی طبقه بندی شده انسان - یک واکنش التهابی به نام اریتم است. اولین توصیف علمی اریتم در سال 1889 توسط A.N. ماکلانوف، که همچنین تأثیر اشعه ماوراء بنفش بر روی چشم (فتوفتالمی) را مطالعه کرد و ثابت کرد که آنها بر اساس علل رایج هستند. اریتم کالری و فرابنفش وجود دارد. اریتم کالری در اثر تاثیر اشعه های مرئی و مادون قرمز بر روی پوست و جریان خون به آن ایجاد می شود. تقریباً بلافاصله پس از پایان تابش ناپدید می شود.

اگر اشعه هایی که روی پوست می افتند توسط سلول های مرده لایه شاخی جذب شوند، هیچ تاثیری بر بدن ندارند. اثر تابش به توانایی نفوذ پرتوها و ضخامت لایه شاخی بستگی دارد. هر چه طول موج تشعشع کوتاهتر باشد، توانایی نفوذ آنها کمتر است. پرتوهای کوتاهتر از 310 نانومتر به عمق بیشتری از اپیدرم نفوذ نمی کنند. پرتوهایی با طول موج بیشتر به لایه پاپیلاری درم می رسد که در آن رگ های خونی عبور می کنند. بنابراین، تعامل پرتوهای فرابنفش با این ماده منحصراً در پوست، عمدتاً در اپیدرم رخ می دهد. مقدار اصلی اشعه ماوراء بنفش در لایه ژرمینال (پایه) اپیدرم جذب می شود. فرآیندهای فتولیز و دناتوره شدن منجر به مرگ سلول های استیلوئیدی لایه زایایی می شود. محصولات فوتولیز پروتئین فعال باعث اتساع عروق، تورم پوست، آزادسازی لکوسیت ها و سایر علائم معمولی اریتم می شوند.

محصولات فوتولیز که از طریق جریان خون پخش می شوند، انتهای عصبی پوست را نیز تحریک می کنند و از طریق سیستم عصبی مرکزی، به طور انعکاسی بر همه اندام ها تأثیر می گذارند. مشخص شده است که در عصب منتهی شده از ناحیه تحت تابش پوست، فرکانس تکانه های الکتریکی افزایش می یابد. اریتم به عنوان یک رفلکس پیچیده در نظر گرفته می شود که وقوع آن شامل محصولات فعال فوتولیز است. شدت اریتم و احتمال تشکیل آن به شرایط بستگی دارد سیستم عصبی. در نواحی آسیب دیده پوست، با سرمازدگی یا التهاب اعصاب، اریتم یا اصلاً ظاهر نمی شود یا با وجود تأثیر اشعه ماوراء بنفش بسیار ضعیف بیان می شود. ایجاد اریتم با خواب، الکل، خستگی جسمی و ذهنی مهار می شود. Finsen (دانمارک) برای اولین بار در سال 1899 از اشعه ماوراء بنفش برای درمان تعدادی از بیماری ها استفاده کرد. در حال حاضر، تظاهرات اثرات نواحی مختلف اشعه ماوراء بنفش بر بدن به طور دقیق مورد بررسی قرار گرفته است. از پرتوهای فرابنفش موجود در نور خورشید، اریتم ناشی از پرتوهایی با طول موج 297 نانومتر است. نسبت به پرتوهایی با طول موج بلندتر یا کوتاه‌تر، حساسیت اریتمی پوست کاهش می‌یابد. با کمک منابع تابش مصنوعی، اریتم توسط پرتوهایی در محدوده 250...255 نانومتر ایجاد شد. پرتوهایی با طول موج 255 نانومتر توسط خط انتشار تشدید کننده بخار جیوه که در لامپ های جیوه-کوارتز استفاده می شود تولید می شوند.

بنابراین منحنی حساسیت اریتمی پوست دارای دو حداکثر است. فرورفتگی بین دو ماکسیما توسط اثر محافظ لایه شاخی پوست ایجاد می شود.

اشعه ماوراء بنفش انرژی لازم برای واکنش های فتوشیمیایی در بدن را تامین می کند. در شرایط عادی، نور خورشید باعث تشکیل مقادیر کمی از محصولات فوتولیز فعال می شود که تأثیر مفیدی بر بدن دارند. اشعه ماوراء بنفش در دوزهایی که باعث ایجاد اریتم می شود، کار اندام های خونساز، سیستم رتیکولواندوتلیال (سیستم فیزیولوژیکی بافت همبند که آنتی بادی هایی تولید می کند که اجسام و میکروب های خارجی را از بین می برد) را بهبود می بخشد، خواص بازدارنده پوست، و آلرژی را از بین ببرید.

تحت تاثیر اشعه ماوراء بنفش در پوست انسان ویتامین D محلول در چربی از مواد استروئیدی تشکیل می شود که برخلاف سایر ویتامین ها نه تنها با غذا وارد بدن می شود بلکه از پروویتامین ها نیز در آن تشکیل می شود. تحت تاثیر اشعه ماوراء بنفش با طول موج 280...313 نانومتر، پروویتامین های موجود در روان کننده پوست ترشح شده از غدد چربی به ویتامین D تبدیل شده و جذب بدن می شود.

نقش فیزیولوژیکی ویتامین D این است که باعث جذب کلسیم می شود. کلسیم بخشی از استخوان ها است، در لخته شدن خون شرکت می کند، غشاهای سلولی و بافتی را فشرده می کند و فعالیت آنزیم ها را تنظیم می کند. بیماری که به دلیل کمبود ویتامین D در کودکان سال های اول زندگی که والدین دلسوز آنها را از آفتاب پنهان می کنند رخ می دهد، راشیتیسم نام دارد.

علاوه بر منابع طبیعی ویتامین D، از منابع مصنوعی نیز استفاده می شود که پروویتامین ها را با اشعه ماوراء بنفش تابش می کنند. هنگام استفاده از منابع مصنوعی اشعه ماوراء بنفش، باید به خاطر داشت که پرتوهای کوتاهتر از 270 نانومتر ویتامین D را از بین می برند. بنابراین، با استفاده از فیلترها در شار نور لامپ های فرابنفش، قسمت موج کوتاه طیف سرکوب می شود. گرسنگی خورشیدی خود را در تحریک پذیری، بی خوابی، خستگیشخص در شهرهای بزرگ که هوا با گرد و غبار آلوده است، اشعه ماوراء بنفش که باعث اریتم می شود تقریباً به سطح زمین نمی رسد. کار طولانی مدت در معادن، موتورخانه و کارگاه های بسته کارخانه، کار در شب و خواب در روز منجر به گرسنگی خفیف می شود. گرسنگی نور توسط شیشه پنجره تسهیل می شود که 90 ... 95٪ اشعه ماوراء بنفش را جذب می کند و پرتوهایی را در محدوده 310 ... 340 نانومتر منتقل نمی کند. رنگ دیوارها نیز قابل توجه است. به عنوان مثال رنگ زرد اشعه ماوراء بنفش را به طور کامل جذب می کند. کمبود نور به ویژه اشعه ماوراء بنفش توسط افراد، حیوانات خانگی، پرندگان و گیاهان آپارتمانیدر پاییز، زمستان و دوره های بهاری. لامپ هایی که همراه با نور مرئی، پرتوهای فرابنفش در محدوده طول موج 300...340 نانومتر ساطع می کنند، می توانند کمبود اشعه ماوراء بنفش را جبران کنند. باید در نظر داشت که اشتباه در تجویز دوز تابش، بی توجهی به مواردی مانند ترکیب طیفی لامپ های فرابنفش، جهت تابش و ارتفاع لامپ ها، مدت زمان سوختن لامپ می تواند به جای منفعت باعث آسیب شود.

طیف پرتوها، قابل مشاهده با چشمانسان، مرزهای واضح و مشخصی ندارد. در سمت بنفش، برخی از محققین حد را به 4000 A، برخی دیگر به 3800 و برخی دیگر آن را به 3500 و حتی 3200 A منتقل کردند. بدیهی است که این موضوع با حساسیت متفاوت چشم ها به نور توضیح داده می شود و نشان دهنده وجود یک منطقه است. پرتوهایی که با چشم انسان قابل مشاهده نیستند.

هنگامی که یک دماسنج حساس در طیف نور مرئی قرار می گیرد، افزایش قابل توجهی در دما نشان می دهد. اگر دماسنج (یا ترموکوپل) را فراتر از طیف مرئی حرکت دهید چه اتفاقی می افتد؟ چنین آزمایشاتی در آغاز قرن نوزدهم انجام شد. منجم انگلیسی W. Herschel. پس از تحقیقات مکرر، او متوجه شد که فراتر از حد رنگ قرمز، دماسنج افزایش دما را با حداکثر مشخصی نشان می دهد. این به عنوان مدرکی برای دانشمند در مورد وجود پرتوهای جدید، که بعداً مادون قرمز نامیده شد، عمل کرد.

فراتر از بنفش و انتهای طول موج کوتاه طیف چه اتفاقی می افتد؟ و در اینجا، تحت تأثیر پرتوهای نامرئی، افزایش دما تشخیص داده شد. درست است، بسیار کمتر از فراتر از انتهای قرمز طیف مشخص است، و شکاکان سعی کردند وجود چنین پرتوهایی را زیر سوال ببرند.

هنگامی که فیزیکدان آلمانی I. Ritter و دانشمند انگلیسی W. Wollaston در سال 1801 از یک صفحه عکاسی به عنوان گیرنده نور حساس استفاده کردند، واقعیت پرتوهای جدید به نام پرتوهای فرابنفش غیرقابل انکار شد. فراتر از انتهای بنفش طیف، یک صفحه عکاسی حتی سریع‌تر از تحت تأثیر پرتوهای مرئی سیاه می‌شود. از آنجایی که سیاه شدن صفحه عکاسی در نتیجه یک واکنش فتوشیمیایی رخ می دهد، دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که پرتوهای فرابنفش بسیار فعال هستند.

تحقیقات بیشتر یک واقعیت جالب را کشف کرد: طیف پرتوهای فرابنفش از خورشید بسیار باریک است - از 4000 (حد نور مرئی) تا 2900-3000 A. سپس ناگهان تمام می شود. از منابع نور مصنوعی می توان طیف فرابنفش بسیار گسترده تری به دست آورد. موضوع چیه؟ شاید خورشید نوری با طول موج کوتاهتر از 2900 A ساطع نمی کند؟ از نقطه نظر فیزیکی، چنین مرزی غیرقابل توضیح است.

پاسخ این سوال را دانشمند فرانسوی A. Cornu داده است. او دریافت که ازن پرتوهای فرابنفش کوتاه‌تر از 2950 A را جذب می‌کند. مولکول‌های اکسیژن در جو از دو اتم تشکیل شده‌اند. سه مورد از آنها در یک مولکول ازن وجود دارد. اگر فرض کنیم که خورشید نیز پرتوهای فرابنفش موج کوتاه ساطع می کند، مولکول های اکسیژن تحت تأثیر آنها باید به اتم های منفرد متلاشی شوند، که با پیوستن به مولکول های دیگر، ذرات اوزون را تشکیل می دهند. در لایه های بالایی جو، ازن باید تمام زمین را با نوعی صفحه محافظ پوشش دهد. فرضیه کورنو زمانی تایید شد که افراد به لایه های مرتفع جو نفوذ کردند. در ارتفاع 30-25 کیلومتری، لایه اوزون در واقع کشف شد.

میزان پرتوهای فرابنفش که به سطح زمین می رسد بستگی به ارتفاع خورشید دارد. با کاهش از 60 به 15 درجه بالاتر از افق، مقدار کل تابش خورشید تنها یک پنجم کاهش می یابد، در حالی که میزان پرتوهای فرابنفش 20 برابر کاهش می یابد. در این حالت، مرز تابش به سمت امواج بلند تغییر می کند. هنگامی که خورشید در اوج خود قرار دارد (در منطقه استوایی)، پرتوهایی با طول 2900 و حتی 2890 A به سطح زمین می رسد. در ماه های تابستان در موقعیت پایین تر خورشید، مرز به 3000 A و بیشتر تغییر می کند. در بالای دایره قطب شمال، خورشید حتی در تابستان آنقدر پایین است که تنها طولانی ترین طول موج اشعه های فرابنفش به سطح زمین می رسد.

هنگامی که خورشید در اوج خود قرار دارد، پرتوهای آن در کوتاه ترین حالت ممکن بر ضخامت جو غلبه می کنند. با کاهش ارتفاع خورشید در بالای افق، مسیر آنها در جو طولانی تر می شود. در این حالت پرتوهای فرابنفش بیشترین پراکندگی را دارند، البته پراکندگی پرتوهای آبی، فیروزه ای، زرد و سبز نیز زیاد است.

پراکندگی شدید پرتوهای فرابنفش در اتمسفر این امکان را فراهم می کند تا دو نتیجه مهم را به دست آوریم. اولاً، با افزایش ارتفاع از زمین، تعداد این پرتوها باید افزایش یابد و حد انتقال آنها باید به سمت امواج کوتاه‌تر تغییر کند. آزمایشات ویژه تأیید کرده اند که هنگام بالا رفتن از سربالایی، شدت تابش فرابنفش به ازای هر 100 متر 3-4٪ افزایش می یابد. در کوه های ارتفاعات پرتوهایی با طول موج 2900 و حتی 2850 A در نور خورشید یافت شد ثانیاً نسبت پرتوهای پراکنده در کل مقدار پرتوهای فرابنفش رسیده به سطح زمین بسیار زیاد است. پرتوهای فرابنفش پراکنده در یک بعد از ظهر تابستان از 46 تا 70 درصد از کل تابش فرابنفش را تشکیل می دهد و در طول ماه های تابستان - 35-56٪. در ماه های باقی مانده از سال نیز تشعشعات پراکنده بخش قابل توجهی از کل تشعشعات را تشکیل می دهند. در روزهای ابری، زمانی که صفحه خورشیدی با ابر پوشیده می شود، تشعشعات عمدتاً پراکنده به سطح زمین می رسد. بنابراین، نه تنها در زیر پرتوهای مستقیم خورشید، بلکه در سایه و در روزهای ابری نیز می توانید برنزه خوبی داشته باشید.

پروازها به ارتفاعات چند ده، صدها و حتی هزاران کیلومتری بالای زمین، مطالعه ویژگی‌های طیف خورشیدی خارج از تأثیر محافظ جو زمین را ممکن ساخت. طیف پیوسته تابش خورشیدی که خطوط فراونهوفر از آن عبور می کند و کاملاً خصوصیت معمول خود را حفظ می کند تا امواجی با طول 2100 A ادامه می یابد. حتی بیشتر در جهت امواج کوتاه، شدت طیف پیوسته کاهش می یابد و در مقابل پس زمینه آن دیگر خطوط تاریک فراونهوفر ظاهر نمی شوند، بلکه نوارهای پرتوهای روشنی ظاهر می شوند (شکل VI را در قسمت داخلی ببینید).

درخشان ترین خط انتشار در این منطقه خط هیدروژن 1216 A (نخستین خط از سری طیفی لیمن) است. یک خط بسیار روشن دیگر (با طول موج 303.8 A) متعلق به هلیوم یونیزه است. خطوط طیفی متعددی از یون‌های هلیوم، اکسیژن، نیتروژن، کربن، سیلیکون و سایر عناصر و همچنین تمام خطوط سری Lyman تا 919 A ​​در محدوده 1000 تا 84 A شناسایی شدند.

در نواحی فعال فتوسفر خورشیدی، به ویژه در هنگام شراره های کرومسفری، شدت تابش فرابنفش به شدت افزایش می یابد. در منطقه خط 1216 A بیش از دو برابر می شود، تابش طول موج کوتاهتر به طور قابل توجهی بیشتر افزایش می یابد و تابش اشعه ایکس (با طول موج کوتاهتر از 20 A) 100-10 بار تقویت می شود. حتی یک شعله کوچک کروموسفری گاهی اوقات شار شدیدتری از تابش ماوراء بنفش نسبت به کل خورشید ایجاد می کند.

پرتوهای فرابنفش، طیف عظیمی از تابش را پوشش می‌دهند، از 4000 تا 20 A، با نور مرئی و اشعه ایکس مرز دارند. در شرایط زمینی، تابش فرابنفش خورشید توسط آستانه ازن (2900-2950 A) محدود می شود. اما با کمک منابع مصنوعی پرتوهای فرابنفش (کوارتز جیوه، هیدروژن، لامپ‌های قوس الکتریکی و غیره) که هم طیف خطی و هم طیف پیوسته‌ای می‌دهند، می‌توان پرتوهای فرابنفش تا طول موج 1800 A را بدست آورد. طیف‌نگار خلاء، طراحی شده توسط بینایی‌شناس آلمانی V. Schumann، امکان کشف ناحیه‌ای از پرتوهای فرابنفش دور را فراهم کرد که از سال 1800 تا 1270 A گسترش یافته است. این ناحیه از تابش خلاء یا تابش شومان نامیده می‌شود. لیمن با استفاده از یک توری پراش مقعر، یک خط هیدروژنی با طول موج 1216 A در سال 1914 به دست آورد. متعاقباً، او منطقه پرتوهای تا 500 A را کاوش کرد.

اهمیت طول موج فرابنفش برای حیات روی زمین چیست؟ کل کوتاه ترین منطقه طیف با طول موج، که با تابش خلاء شروع می شود، به راحتی توسط مولکول های هوا، آب، شیشه، کوارتز جذب می شود و به بیوسفر نمی رسد. در محدوده 4000-1800 A نقش پرتوهای قسمت های مختلف طیف یکسان نیست. پر انرژی ترین پرتوهای موج کوتاه، همانطور که می دانیم، نقش مهمی در تشکیل اولین ترکیبات آلی پیچیده روی زمین ایفا کردند. با این حال، این پرتوها نه تنها به تشکیل، بلکه در تجزیه مواد پیچیده نیز کمک می کنند. بنابراین، پیشرفت قابل توجهی در اشکال حیات روی زمین تنها پس از آن اتفاق افتاد که به لطف فعالیت گیاهان سبز، جو ما با اکسیژن غنی شد و یک چادر محافظ ازن تشکیل داد. در زیر قوس های آن، تکامل موجودات زنده آشکار شد، که در آن طولانی ترین طول موج پرتوهای فرابنفش (4000-2950 A) نقش خاصی را ایفا می کند.

بنابراین، اگر نه تنها تابش خورشید، بلکه منابع زمینی پرتوهای فرابنفش را نیز در نظر بگیریم، تنها محدوده 4000-1800 A برای ما مورد توجه و اهمیت است.در سال 1932، به توصیه انترناسیونال دوم کنگره فیزیوتراپی و فوتوبیولوژی، سه منطقه در این محدوده شناسایی شد: منطقه A - 4000-3200 A، منطقه B - 3200-2750 A، منطقه C - 2750-1800 A. تفاوت های قابل توجهی در اثر امواج هر یک از آنها وجود دارد. این محدوده در یک موجود زنده است.

پرتوهای فرابنفش بر روی ماده، از جمله ماده زنده، طبق قوانین مشابه نور مرئی عمل می کنند. مقداری از انرژی تابشی جذب شده دائماً به گرما تبدیل می شود، اما اثر حرارتی اشعه ماوراء بنفش تأثیر جدی بر بدن ندارد. راه رایج تر و مهمتر برای آزادسازی انرژی جذب شده اشعه ماوراء بنفش، لومینسانس است. واکنش های فتوشیمیایی تحت تأثیر این پرتوها به خصوص به راحتی رخ می دهد. انرژی فوتون های نور فرابنفش بسیار زیاد است، بنابراین وقتی جذب می شوند، مولکول می تواند به قطعات تبدیل شود. گاهی اوقات یک فوتون یک الکترون را از اتم می زند. اما اغلب، اتم ها و مولکول ها برانگیخته می شوند و ورود آنها به واکنش های شیمیایی را تسهیل می کند. هنگامی که یک کوانتوم از پرتوها با طول موج 2537 A جذب می شود، انرژی مولکول به سطحی مطابق با انرژی حرکت حرارتی مولکول ها در دمای 38000 درجه سانتیگراد افزایش می یابد.

در موجودات زنده، ما بیشتر به تأثیر اشعه ماوراء بنفش بر روی پلیمرهای زیستی - پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک علاقه مندیم. دخالت مواد حساس به نور در این مورد هنوز به وضوح مشخص نشده است. احتمالاً کوچک است، زیرا پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک خود به شدت پرتوهای فرابنفش را جذب می کنند. مولکول هایی که در آنها اتم های کربن و نیتروژن ساختار حلقه ای تشکیل می دهند نور را به خوبی جذب می کنند. چنین حلقه هایی در مولکول های پلیمری زیستی نیز یافت می شوند. در اسیدهای نوکلئیک، اینها بازهای نیتروژنی هستند، در درجه اول پیریمیدین (تامین، اوراسیل، سیتوزین) و پورین (آدنین، گوانین)، که عمدتا پرتوهای با طول موج 2600-2650 A را جذب می کنند. هیستیدین پرتوهایی با طول 2800 آمپر را به خوبی جذب می کند.

گروه بندی اتم ها

تشکیل پیوندهای پپتیدی بین اسیدهای آمینه، جذب پرتوهای با طول موج کوتاه تر (1800-2300 A) و پل های سیستین دی سولفید پرتوهای انرژی میانی - 2537 A را جذب می کند.

انرژی جذب شده می تواند در امتداد زنجیره اتم هایی که یک مولکول معین را تشکیل می دهند بدون اتلاف قابل توجه مهاجرت (حرکت) کند تا زمانی که به پیوندهای ضعیف بین اتم ها برسد. انرژی مهاجرت صرف شکستن پیوندهای ضعیف می شود. هنگامی که پیوندهای پپتیدی و دی سولفیدی شکسته می شوند، اندازه مولکول پروتئین کاهش می یابد. در طی این فرآیند که فتولیز نامیده می شود، قطعاتی از مولکول ها تشکیل می شوند که تأثیر شدیدی بر بدن دارند. بنابراین، از اسید آمینه هیستیدین، پس از جدا شدن گروه - COO-، هیستامین تشکیل می شود - ماده ای که مویرگ های خون را گشاد می کند و نفوذپذیری آنها را افزایش می دهد. به نظر می رسد تشکیل هیستامین نقش مهمی در تأثیرات اشعه ماوراء بنفش بر بدن دارد.

علاوه بر فوتولیز، تغییرات دیگری در بیوپلیمرها تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش رخ می دهد. به طور معمول، مولکول های پروتئین دارای بار الکتریکی یکسانی هستند. هنگامی که تابش می شود، بار مولکول ها کاهش می یابد، آنها به راحتی به هم می چسبند، رسوب می کنند و فعالیت خود را از دست می دهند - آنزیمی، هورمونی، آنتی ژنی و غیره.

فرآیندهای فتولیز و دناتوره شدن پروتئین ها به صورت موازی و مستقل از یکدیگر اتفاق می افتد. آنها توسط پرتوهای فرابنفش با طول موج های مختلف ایجاد می شوند: پرتوهای 2800-3020 A عمدتاً باعث فوتولیز می شوند، پرتوهای 2500-2650 A عمدتاً باعث دناتوره شدن می شوند. ترکیبات مختلفی از این فرآیندها الگوی عملکرد پرتوهای فرابنفش را بر روی بدن تعیین می کند.

حساس ترین عملکرد سلول در برابر اشعه ماوراء بنفش تقسیم است. پرتوهای با دوز 10 erg/mm 2 تقریباً 90 درصد از سلول‌های باکتریایی را متوقف می‌کنند. اما رشد و فعالیت حیاتی سلول ها متوقف نمی شود. با گذشت زمان، تقسیم دوباره برقرار می شود. برای مرگ 90 درصد سلول‌ها، سرکوب سنتز اسیدهای نوکلئیک و پروتئین‌ها و ایجاد جهش، باید دوز تابش را تا 100 erg/mm 2 افزایش داد.

در شکل شکل 16 نشان می‌دهد که منحنی‌های اثر باکتری‌کشی و ژنتیکی پرتوهای فرابنفش، تأثیر آن‌ها بر رشد و تقسیم سلولی بسیار شبیه یکدیگر بوده و تقریباً با منحنی جذب پرتوها توسط اسیدهای نوکلئیک منطبق است. این بدان معنی است که اشعه ماوراء بنفش باعث تغییراتی در اسیدهای نوکلئیک می شود که بر رشد، تقسیم، وراثت سلول ها و وجود آنها، یعنی تظاهرات اصلی زندگی سلولی تأثیر می گذارد. همانطور که مشخص است، فقط آن تابش ها، فقط آن فوتون های نوری که توسط این ماده جذب می شوند (سلول، ارگانیسم) بر یک ارگانیسم، یک سلول یا یک ماده تأثیر می گذارند. و اسیدهای نوکلئیک کوانتومی از پرتوهای فرابنفش نامرئی را بسیار قوی تر از پروتئین ها جذب می کنند، حتی در ناحیه حداکثر جذب نور توسط پروتئین ها (حدود 2800 A). جای تعجب نیست که بیشترین میزان آن در اسیدهای نوکلئیک است فرآیندهای مهم، مشخص کردن اثر بیولوژیکی اشعه ماوراء بنفش.

اهمیت جزء نوکلئیک در مکانیسم اثر این پرتوها بر روی بدن با نقش ویژه اسیدهای نوکلئیک در سلول توضیح داده می شود. اگر هر پروتئینی به شکل ده ها یا صدها مولکول کاملاً یکسان در یک سلول وجود داشته باشد، آنگاه هر مولکول DNA (اسید دئوکسی ریبونوکلئیک) منحصر به فرد است. DNA حافظه ارثی سلول است. ساختار مولکول های آن اطلاعاتی را در مورد ساختار و خواص تمام پروتئین های سلولی و بنابراین در مورد ساختار سلول به عنوان یک کل، در مورد ماهیت و جهت فرآیندهای متابولیک در آن رمزگذاری می کند. واضح است که نقض ساختار مولکول های DNA به ویژه مهم و خطرناک است؛ شکست هر بخشی از مولکول "ارثی" می تواند جبران ناپذیر باشد یا منجر به اختلال جدی در زندگی شود.

برنج. 16. منحنی های جذب پرتوهای فرابنفش توسط اسیدهای نوکلئیک (1)، مهار تقسیم سلولی (2) و اثر جهش زایی پرتوهای فرابنفش (3)

بنابراین، آسیب DNA مهمترین چیز در مکانیسم عمل پرتوهای فرابنفش است. اما ماهیت این تغییرات چیست؟ ما قبلاً می دانیم که ساختارهای حلقوی بازهای نیتروژنی که DNA را تشکیل می دهند، نور فرابنفش را جذب می کنند. اگر زنجیره اصلی - رشته این مولکول، بزرگترین در جهان آلی (وزن مولکولی DNA به 12-30 میلیون می رسد)، توسط گروه های متناوب قند دئوکسی ریبوز و اسید فسفریک تشکیل شود، سپس بازهای نیتروژنی به هر پیوند متصل می شوند. از این زنجیر، همانطور که بود، پله های یک نردبان را تشکیل می دهد. مولکول DNA از دو رشته تشکیل شده است که به صورت مارپیچی در کنار یکدیگر پیچیده شده اند. به این ترتیب راه پله پیچ خورده است. و پله های آن جفت پایه نیتروژنی است. آنها رشته های DNA را با پیوندهای هیدروژنی ضعیف، اما متعدد متصل می کنند. هنگامی که DNA خود تکثیر می شود (و اینجا جایی است که تقسیم سلولی شروع می شود)، پیوندهای هیدروژنی شکسته می شوند و هر یک از دو رشته DNA قسمت از دست رفته را تکمیل می کند.

کوانتوم تابش فرابنفش چنان منبع قابل توجهی از انرژی را به همراه دارد که ساختار قبلی پایه نیتروژنی برای آن تنگ می شود. به طور معمول، انرژی اضافی برای شکستن پیوند دوگانه در ضعیف ترین نقطه مولکول - بین 5 تا 6 اتم کربن در تیمین - صرف می شود. در نتیجه دو ظرفیت آزاد تشکیل می شود که باید پر شوند. اغلب، پیوند دوگانه شکسته ترمیم می شود. اما اگر یک گسست همزمان در دو پایه نیتروژنی همسایه رخ دهد، پیوندهای ظرفیتی می توانند نه در درون بازها، بلکه بین آنها بسته شوند. و سپس یک دایمر تیمین ظاهر می شود - محصول نوری اصلی تابش DNA. اگر مارپیچ دوگانه DNA را به یک زیپ تشبیه کنیم، آنگاه هر دایمر مربوط به دندانه های ذوب شده زیپ است و از واگرایی رشته ها جلوگیری می کند. در نتیجه روند دو برابر شدن DNA و سپس تقسیم سلولی مختل می شود. با افزایش دوز تابش، تعداد دایمرها افزایش می یابد و به همراه آن، اختلالات زندگی که در سطح معینی با زندگی ناسازگار می شوند. همراه با تشکیل دایمرها، تخریب اکسیداتیو و دآمیناسیون بازهای نیتروژنی، به عنوان مثال، تبدیل آدنین به هیپوگزانتین تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش، که معنای اطلاعات ارثی را نیز مخدوش می کند، از اهمیت خاصی برخوردار است.

برخلاف سایر عوامل فیزیکی و شیمیایی، اشعه ماوراء بنفش، حتی در دوزهای زیاد، فورا سلول تحت تابش را از بین نمی برد. معمولاً سلول برای مدتی (1-2 روز) توانایی خود را برای تقسیم از دست می دهد. سپس یک بهبودی خیالی رخ می دهد و سلول موفق می شود قبل از مرگ نهایی 2-4 بار تقسیم شود.

فرآیند تشکیل دایمرها (تیمین، و همچنین سیتوزین، دیمرهای تیمین-سیتوزین) نه تنها زمینه ساز مهار رشد و تقسیم، نه تنها مرگ سلولی، بلکه اثرات جهش زایی و ژنتیکی نیز می باشد. ظهور پیوندهای ظرفیتی قوی بین بازهای نیتروژنی کد ژنتیکی را مختل می کند و معنای اطلاعات ارثی را مخدوش می کند. بالاخره زبان ارثی سلول چهار حرفی است و این پایه های نیتروژنی هستند که حروف آن هستند. به طور دقیق تر، یک سه (سه گانه) از پایه های نیتروژنی ساده ترین واحد کد ژنتیکی است. اگر یک ارتباط قوی (به لطف انرژی ماوراء بنفش) بین تیمین های همسایه در همان رشته DNA رخ دهد، در این صورت فرآیند تکثیر DNA و تقسیم سلولی مختل نمی شود. اما سلول‌های دختر رمزگذاری را با اشتباهات تایپی به ارث می‌برند - برنامه زندگی آنها اشتباه می‌شود، غوغای خطرناک نیز ممکن است بعد از 2-3 نسل باعث مرگ شود یا زندگی سلول به طور جدی مختل شود. بنابراین، بازآرایی‌های اتمی - مولکولی که توسط انرژی اضافی کوانتوم‌های پرتو فرابنفش ممکن می‌شود، خود عامل اختلال در زندگی سلول‌ها، بافت‌ها، اندام‌ها و کل ارگانیسم می‌شوند.

فرآیندی که با جذب فوتون های پرتوهای فرابنفش توسط بیوپلیمرها آغاز شد، در حین رشد، منجر به تغییراتی در بدن می شود که برای همه آشنا است، مانند قرمزی پوست (اریتم)، تیره شدن آن (برنزه شدن، رنگدانه)، اثرات ضد راشیتیک، ضد عفونی کننده و غیره

تاثیر اشعه ماوراء بنفش بر روی پوست

روز گرم تابستان، خورشید روشن، آسمان آبی بدون ابر، ساحل رودخانه. در حالی که بدن خود را در معرض خورشید قرار می دهید دراز می کشید. دقایق گذر نیمه فراموشی سعادتمند؛ لمس نوازش پرتوهای خورشید باعث شل شدن عضلات و رفع احساس خستگی می شود. نواحی از پوست که در اثر نور خورشید گرم می شوند، در اثر لمس صورتی مایل به صورتی و داغ می شوند. این قرمزی (اریتم کالری) در نتیجه گرم شدن پوست توسط پرتوهای مرئی و مادون قرمز خورشید و هجوم خون به آن ظاهر می شود. تقریباً بلافاصله پس از توقف آفتاب گرفتن ناپدید می شود.

با این حال، پس از 2-8 ساعت، قرمزی پوست همراه با احساس سوزش دوباره ظاهر می شود. این در حال حاضر اریتم فرابنفش است که در برخی ویژگی ها با اریتم کالری متفاوت است. پس از یک دوره نهفته، در ناحیه تحت تابش پوست ظاهر می شود و با برنزه شدن و لایه برداری جایگزین می شود. طول مدت چنین اریتمی از 10-12 ساعت تا 3-4 روز است. پوست قرمز شده هنگام لمس گرم است، کمی دردناک است و متورم و کمی متورم به نظر می رسد.

در اصل، اریتم یک واکنش التهابی، سوختگی پوست است. اما این التهاب خاص است - غیر میکروبی، آسپتیک. اگر دوز پرتوها خیلی زیاد باشد یا پوست نسبت به آنها حساس باشد، مایع ادماتوز با تجمع، لایه بیرونی پوست (اپیدرم) را در جاهایی کنده و تاول‌ها را تشکیل می‌دهد. در موارد شدید، نواحی نکروز و نکروز اپیدرم ظاهر می شود. چند روز پس از ناپدید شدن اریتم، پوست تیره شده و شروع به لایه برداری می کند. با لایه برداری پوست، برخی از سلول های حاوی رنگدانه جدا می شوند و رنگ برنزه آن محو می شود. با این حال، پس از چند هفته یا حتی ماه ها به طور کامل ناپدید نمی شود. این تصویر اریتم فرابنفش است که با چشم غیر مسلح مشاهده می شود. اگر با میکروسکوپ به داخل پوست نگاه کنید چه؟

برنج. 17. مقطع پوست انسان در زیر میکروسکوپ 1 - لایه شاخی اپیدرم؛ 2 - لایه دانه ای؛ 3 - لایه خاردار اپیدرم; 4 - لایه پاپیلاری درم؛ 5- لایه مشبک درم

پوست انسان یا اپیدرم از تعداد زیادی لایه سلولی تشکیل شده و ضخامت آن 0.5 میلی متر است (شکل 17). هدف آن محافظت از بدن در برابر آسیب، نوسانات دما، فشار، و به عنوان مانعی در برابر عفونت است. عمیق ترین لایه ژرمینال اپیدرم در مجاورت خود پوست (درم) است که در آن عروق خونی و اعصاب عبور می کنند. در لایه ژرمینال یک فرآیند مداوم تولید مثل سلول وجود دارد. بزرگترها توسط سلول های جوان به بیرون رانده می شوند و می میرند. لایه‌هایی از سلول‌های مرده و در حال مرگ لایه شاخی خارجی اپیدرم را به ضخامت 0.3 میلی‌متر تشکیل می‌دهند که دائماً از بیرون جدا شده و از داخل بازسازی می‌شود.

اگر اشعه‌هایی که روی پوست می‌افتند توسط سلول‌های مرده لایه شاخی جذب شوند، طبیعتاً تأثیری روی بدن ندارند. اثر تابش به توانایی نفوذ پرتوها و ضخامت لایه شاخی بستگی دارد. هر چه طول موج پرتوهای فرابنفش کمتر باشد، قدرت نفوذ آنها کمتر است. پرتوهای کوتاهتر از 3100 A بیشتر از اپیدرم نفوذ نمی کنند. پرتوهای با طول موج بلندتر به درم پاپیلاری که حاوی رگ های خونی است می رسد. این بدان معنی است که تعامل پرتوهای فرابنفش با این ماده منحصراً در پوست و عمدتاً در اپیدرم رخ می دهد. اینجاست که زنجیره پیچیده ای از تغییرات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی در بدن که در اثر اشعه ماوراء بنفش ایجاد می شود، آغاز می شود.

بزرگترین تغییرات در لایه ژرمینال اپیدرم رخ می دهد، جایی که بخش عمده ای از اشعه ماوراء بنفش جذب می شود. فرآیندهای فوتولیز و دناتوره شدن بیوپلیمرها منجر به مرگ سلول های خاردار لایه زایایی می شود. محصولات فعال فوتولیز پروتئین (هیستامین، مواد مشابه هیستامین، استیل کولین، و غیره) باعث اتساع عروق، تورم پوست، آزاد شدن لکوسیت ها و سایر علائم معمول اریتم می شوند. محصولات فوتولیز که از طریق جریان خون پخش می شوند، انتهای عصبی پوست را نیز تحریک می کنند و از طریق سیستم عصبی مرکزی، به طور انعکاسی بر همه اندام ها تأثیر می گذارند. مشخص شده است که در عصب منتهی شده از ناحیه تحت تابش پوست، فرکانس تکانه های الکتریکی افزایش می یابد.

شدت اریتم و حتی احتمال تشکیل آن به وضعیت سیستم عصبی بستگی دارد. دانشمندان شوروی (S. A. Brushtein، A. E. Shcherbak، A. R. Kirrichinsky، G. S. Varshaver، و غیره) دریافتند که در صورت زخم، برش های عصبی، التهاب آنها، سرمازدگی، اریتم در نواحی مربوطه پوست یا اصلاً ظاهر نمی شود یا وجود دارد. با وجود تأثیر اشعه ماوراء بنفش بسیار ضعیف بیان می شود. خواب، بیهوشی، مسمومیت با الکل، خستگی جسمی و روحی و بیماری ها مانع از تشکیل اریتم می شوند. بنابراین، اریتم به عنوان یک رفلکس پیچیده در نظر گرفته می شود که وقوع آن شامل محصولات فعال فوتولیز است.

اولین توصیف علمی از اریتم در سال 1889 توسط دانشمند روسی A.N. Maklakov ارائه شد که همچنین تأثیر اشعه ماوراء بنفش بر چشم (فتوفتالمی) را مطالعه کرد و ثابت کرد که آنها بر اساس علل رایج هستند. غشای مخاطی چشم - ملتحمه - لایه شاخی محافظی ندارد، بنابراین نسبت به پوست حساسیت بیشتری به تابش دارد. درد در چشم، قرمزی، اشک ریزش و کوری جزئی در نتیجه تخریب و مرگ سلول های ملتحمه و قرنیه رخ می دهد. سلول ها مات می شوند. اشعه ماوراء بنفش موج بلند که در دوزهای زیاد به عدسی می رسد، می تواند باعث کدر شدن - آب مروارید شود.

در سال 1899، دانشمند دانمارکی N. Finsen برای اولین بار از اشعه ماوراء بنفش برای درمان برخی بیماری ها استفاده کرد. بعداً سایر تظاهرات تأثیر این پرتوها بر بدن، ویژگی‌های تأثیر ناشی از قسمت‌های مختلف طیف فرابنفش، به تفصیل مورد بررسی قرار گرفت. به نظر می رسد که اریتم می تواند توسط پرتوهای دو ناحیه طیفی مختلف ایجاد شود. از پرتوهای فرابنفش موجود در نور خورشید، اریتم توسط پرتوهایی با طول موج 2970 A ایجاد می شود. اما با کمک منابع تشعشع مصنوعی، اریتم نیز توسط پرتوهای 2500-2550 A ایجاد شد. پرتوهایی با طول موج 2537 A توسط خط انتشار تشدید کننده بخار جیوه مورد استفاده در لامپ های جیوه-کوارتز تولید می شوند.

بنابراین منحنی حساسیت اریتمی پوست ظاهری دو کوهانه دارد. زین بین دو ماکسیما تصادفی نیست - به دلیل عملکرد محافظ و جذب لایه شاخی پوست ایجاد شده است. اگر لایه های مرده سلول های کراتینه شده را جدا کنید (با دقت قطع کنید)، اشعه هایی با طول موج 2700-2800 A نیز باعث قرمزی، افزایش دما، درد خفیف، تورم و سایر علائم اریتم در این ناحیه از پوست می شوند.

یکی از ابزارهای بدن برای محافظت از خود در برابر گرمای بیش از حد، هجوم خون به پوست، گشاد شدن عروق پوست است. در عین حال، دمای پوست و انتقال حرارت با تابش (در ناحیه مادون قرمز طیف)، و همچنین با انتقال همرفت (گرم کردن لایه هوای مجاور پوست) افزایش می‌یابد. اما اگر هوا و اجسام اطراف خود دمای بالایی داشته باشند، مکانیسم انتقال حرارت دیگری وارد عمل می شود - تبخیر در اثر تعریق.

تمام این مکانیسم های تنظیم کننده حرارت برای محافظت از اشعه های مرئی و مادون قرمز خورشید طراحی شده اند. اما مقدار زیادی از اشعه ماوراء بنفش نیز خطرناک است و بنابراین، همزمان با تعریق، مکانیسم محافظت از فرد در برابر اشعه ماوراء بنفش فعال می شود. معلوم می شود که عرق حاوی اسید اوروکانیک است، ماده ای که به دلیل وجود حلقه بنزن در مولکول های آن، این اشعه ها را به خوبی جذب می کند.

در شرایط طبیعی نور خورشید، پس از اریتم، رنگدانه و برنزه شدن پوست ایجاد می شود. حداکثر طیفی رنگدانه (3400 A) با هیچ یک از پیک های حساسیت اریتمی منطبق نیست. با انتخاب منبع تشعشع می توانید رنگدانه بدون اریتم ایجاد کنید و بالعکس.

اریتم و پیگمانتاسیون مراحل یکسانی نیستند، هر چند که از یکدیگر پیروی می کنند. اینها مظاهر فرآیندهای مختلف مرتبط با یکدیگر هستند. رنگدانه پوست ملانین در سلول های پایین ترین لایه اپیدرم - ملانوبلاست ها تشکیل می شود. ماده اولیه برای تشکیل ملانین اسیدهای آمینه تیروزین، دی اکسی فنیل آلانین و همچنین محصولات تجزیه آدرنالین است. اشعه ماوراء بنفش تشکیل و تجمع ملانین را تسریع می کند.

منظور از برنزه شدن و تجمع ملانین بر اساس علایق بدن چیست؟ از سلول های درم، عروق و اعصاب واقع در آن در برابر اشعه ماوراء بنفش موج بلند و همچنین در برابر اشعه های مرئی و مادون قرمز که باعث گرمازدگی و گرمازدگی می شود محافظت می کند.

برای محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش، ضخیم شدن لایه شاخی اپیدرم از اهمیت بالایی برخوردار است. یک تا سه روز پس از تشکیل اریتم، افزایش تقسیم سلولی در لایه ژرمینال اپیدرم شروع می شود. اپیدرم ضخیم می شود، تعداد لایه های سلولی افزایش می یابد. نفوذ اشعه ماوراء بنفش از چنین مانعی دشوارتر است. اگر تابش مجدد تکرار شود، لایه شاخی به ضخیم شدن ادامه می دهد. به همین دلیل است که پوست برنزه در لمس خشن و خشن است.

طبیعت از انرژی پرتوهای فرابنفش استفاده کرد تا نه تنها در برابر این پرتوها، بلکه در برابر سایر پرتوهایی که بخشی از طیف خورشیدی - مرئی و مادون قرمز - هستند، واکنش محافظتی ایجاد کند.

پرتوهای مادون قرمز نزدیک و نور مرئی، به ویژه با طول موج بلند و قسمت قرمز آن، بسیار عمیق تر از پرتوهای فرابنفش - تا عمق 3-4 میلی متر - به بافت نفوذ می کند. اجازه ندهید این اشعه ها به اعماق بدن نفوذ کنند، برای محافظت از اندام های داخلی ظریفی که به دمای ثابت عادت کرده اند در برابر گرمای بیش از حد - این یکی از وظایفی است که ملانین به خوبی با آن کنار می آید. دانه های رنگدانه قهوه ای تیره و تقریبا سیاه در طیف وسیعی از طیف جذب می شوند.

ملانین رنگدانه اصلی بدن انسان است. نه تنها به پوست برنزه، بلکه به مو، مژه و عنبیه چشم نیز رنگ می بخشد. ملانین همچنین در لایه رنگدانه شبکیه وجود دارد و در درک نور نقش دارد.

محصول اولیه برای تشکیل ملانین اسید آمینه تیروزین است که تحت تأثیر آنزیم تیروزیناز به دی اکسی فنیل آلانین اکسید می شود. وجود آنزیم برای تشکیل ملانین کاملا ضروری است. یک نقص ژنتیکی همراه با اختلال در تولید تیروزیناز خود را در غیاب رنگدانه نشان می دهد. افراد مبتلا به این نقص دارای موهای سفید، مژه ها و چشمان صورتی هستند (رگ های خونی از طریق عنبیه که فاقد رنگدانه است قابل مشاهده است) و آلبینوس نامیده می شوند. کمبود ملانین زیاد آنها را آزار نمی دهد. با این حال، آنها در برابر نور خورشید بی دفاع هستند. ماندن در تابش مستقیم خورشید برای آنها به معنای سوختگی، تاول و حتی نکروز است.

اما ملانین فقط یک رنگدانه نیست، نه یک صفحه محافظ غیرفعال که بافت‌ها و اندام‌های داخلی را از پرتوهای بیش از حد داغ خورشید محافظت می‌کند. ملانین یک ماده خارق العاده است که عملکردهای محافظتی آن در بدن بسیار گسترده تر و پیچیده تر است. هنگامی که کوانتوم های اشعه ماوراء بنفش توسط مولکول های پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک و سایر ترکیبات آلی جذب می شوند، یکی از نتایج محتمل چنین برخوردی متلاشی شدن و شکافتن مولکول ها است. قطعاتی از مولکول های تخریب شده که فعالیت بیوشیمیایی بالایی دارند، اگر حامل بار الکتریکی باشند، یون نامیده می شوند و اگر دارای الکترون جفت نشده و ظرفیت آزاد باشند، رادیکال های آزاد نامیده می شوند. رادیکال‌های آزاد با مولکول‌های پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک واکنش نشان می‌دهند و آسیب مستقیم آنها را تکمیل و افزایش می‌دهند و فرآیندی شبیه بهمن را ایجاد می‌کنند، شبیه به یک واکنش زنجیره‌ای از فروپاشی هسته‌های اورانیوم، که توسط شار نوترون‌ها برانگیخته می‌شود. توقف این واکنش زنجیره ای به معنای تضعیف اثرات مخرب تشعشعات و جلوگیری از پیامدهای خطرناک آن برای سلامتی است.

و ملانین با این وظیفه کاملاً مقابله می کند. مولکول های ملانین که در نتیجه تراکم اکسیداتیو تیروزین، دی اکسی فنیل آلانین و پیروکاتکل ایجاد می شوند، مولکول های پلیمری عظیمی با ساختار شبکه ای هستند. در طی اکسیداسیون پیش سازهای ملانین، رادیکال های آزاد، به اصطلاح semiquinones نیز تشکیل می شوند. بسیاری از آنها، هنگامی که ترکیب می شوند، یکدیگر را خنثی می کنند، اما برخی از آنها الکترون های جفت نشده را در مولکول ملانین حفظ می کنند. علم مدرن به روش رزونانس پارامغناطیس الکترون (EPR) مجهز شده است که به فرد امکان می دهد حضور رادیکال های آزاد را تشخیص دهد. با استفاده از این روش می توان نشان داد که مولکول های شبکه غول پیکر ملانین دارای خواص رادیکال های آزاد پایدار هستند. علاوه بر این، رادیکال های آزاد دیگر به راحتی در پیوندهای این شبکه گیر کرده، متصل می شوند و خنثی می شوند.

مولکول های مش ملانین مانند یک پوشش محافظ فوق العاده، قطعات فعال و قوی مولکول های تخریب شده توسط اشعه ماوراء بنفش را حفظ و خنثی می کنند و از ورود آنها به جریان خون و محیط داخلی بدن جلوگیری می کنند. و این عملکرد محافظتی ملانین کمتر از جذب پرتوهای گرما مهم نیست. آمارها بی‌علاقه نشان می‌دهند که سرطان پوست در افرادی که پوست بسیار رنگدانه‌ای دارند در شرایط مساوی از نور خورشید تقریباً 10 برابر کمتر از افراد سفیدپوست ایجاد می‌شود. شایستگی ملانین در اینجا بدون شک است.

در طبیعت، تابش هایی وجود دارند که بسیار پرانرژی و قدرتمندتر از اشعه ماوراء بنفش هستند - اینها اشعه ایکس و پرتوهای گاما هستند. وقتی رادیکال‌های آزاد و یون‌ها با بافت‌های زنده تعامل دارند، بیشتر و در مقادیر بیشتری نسبت به زمانی که پوست توسط خورشید روشن می‌شود، تشکیل می‌شوند. علاوه بر این، اشعه گاما به تمام عمق بدن انسان نفوذ می کند و فرآیند شکافتن مولکول ها تنها به پوست محدود نمی شود. خطر آسیب به اندام ها و بافت ها توسط رادیکال های آزاد در این مورد بی اندازه بیشتر از اشعه ماوراء بنفش است. در این شرایط، ملانین پوست نمی تواند نقش محافظتی خود را به طور کامل ایفا کند، زیرا قادر به حفظ تشعشعات عمیق نافذ نیست. اما اگر مولکول های بزرگ ملانین به حالت محلول تبدیل شوند (با درمان آن با یک قلیایی ضعیف) و سپس وارد خون شوند، اثر مخرب تشعشعات هسته ای به طور محسوسی ضعیف می شود. بنابراین، خواص محافظتی ملانین نیز جدید، به همان اندازه مهم و برنامه های کاربردی مفید.

"غذا" سبک و روزه سبک

هنگامی که پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات های غذا وارد دستگاه گوارش می شوند، به مولکول های ساده اسیدهای آمینه، قندهای ساده و اسیدهای چرب تجزیه می شوند که بدن حیوان پیچیده ترین مواد لازم برای رشد سلول ها و بافت های خود را از آنها می سازد. اما موادی وجود دارند که ساختار بسیار ساده ای دارند و مستقیماً توسط بدن از غذا جذب می شوند و در بافت های آن سنتز نمی شوند. نام این مواد - ویتامین ها (آمین های حیاتی) - کاملاً دقیق نیست، زیرا تعداد کمی از آنها حاوی گروه آمینه NH 2 هستند. اما اهمیت و ضرورت حیاتی آنها برای انسان غیرقابل انکار است.

نیاز روزانه یک بزرگسال به ویتامین ها از 2-5 میلی گرم تجاوز نمی کند. فقط ویتامین C اسید اسکوربیک) باید روزانه به مقدار 50-75 میلی گرم مصرف شود. به دلیل فقدان حتی چنین مقدار ناچیز "ناخالصی" در بدن، رشد سلول متوقف می شود و بیماری های جدی ایجاد می شود. به عنوان مثال، کمبود ویتامین C باعث اسکوربوت می شود، بیماری که در آن لثه ها خونریزی می کنند، موها می ریزند و ضعف عمومیشکنندگی رگ های خونی، خونریزی در زیر پوست، اندام های داخلی و غیره رخ می دهد. در صورت عدم وجود ویتامین B4 در بدن (ویتامینوز بی)، تنه های عصبی تحت تاثیر قرار می گیرند (پلی نوریت) و کمبود ویتامین A باعث ایجاد بیماری به نام می شود. شب کوری.

گوشت و چربی حیوانات حاوی ویتامین D محلول در چربی است که برخلاف سایر ویتامین ها نه تنها با غذا وارد بدن می شود بلکه از مواد دیگر نیز در آن تشکیل می شود. محصولات گیاهی و حیوانی مختلف حاوی مواد استروئیدی هستند که به خودی خود فعالیت ویتامینی ندارند، اما از نظر ساختاری بسیار نزدیک به ویتامین D هستند. این ارگوسترول است که در زرده تخم مرغ، جوانه گندم، مخمر، قارچ و همچنین 7،8- دهیدروکلسترول وجود دارد. که در پوست و ماهیچه های حیوانات و انسان به وفور یافت می شود. برای تبدیل شدن به ویتامین D، پیش سازهای آن، پروویتامین ها، باید تحت دو تغییر شکل قرار گیرند: شکستن یکی از حلقه های کربن (حلقه B) و تشکیل پیوند دوگانه سوم در مولکول. برای انجام این بازآرایی های شیمیایی به انرژی نیاز است. و طبیعت، در مراحل اولیه تکامل مهره داران، مکانیسم ساده و مبتکرانه ای را برای استفاده از انرژی پرتوهای فرابنفش خورشید برای این منظور اختراع کرد. غدد چربی پوست روزانه حدود 20 گرم روان کننده پوست تولید می کنند که حاوی مقادیر قابل توجهی 7،8 دهیدروکلسترول یا ارگوسترول است. این ماده تحت تأثیر پرتوهای فرابنفش خورشید با طول موج 2800-3130 A به ویتامین D تبدیل شده و از سطح پوست جذب خون می شود.

نقش فیزیولوژیکی ویتامین D این است که باعث جذب از روده و جذب کلسیم می شود. کلسیم بخشی از استخوان ها است، در لخته شدن خون شرکت می کند، غشاهای سلولی و بافتی را فشرده می کند، فعالیت آنزیم های مختلف را تنظیم می کند و بسیاری از وظایف مهم دیگر را انجام می دهد. بنابراین ثابت بودن غلظت یون های کلسیم در خون و سایر مایعات بدن مهم است. در بدن انسان، غدد پاراتیروئید ریز یک هورمون خاص - پاراتیروئیدوکرین ترشح می کنند که با کمک آن، محتوای کلسیم (و فسفر) در خون بدون توجه به مصرف رژیم غذایی در همان سطح حفظ می شود. اگر بدن کمبود ویتامین D داشته باشد، کلسیم غذا جذب نمی شود و نیاز به آن از طریق کلسیم موجود در استخوان ها تامین می شود. بنابراین، با کمبود ویتامین D، آسیب های استخوانی معمول ترین است.

بیماری که به دلیل کمبود ویتامین D در کودکان سال های اول زندگی که والدین دلسوز آنها را از پرتوهای خورشید پنهان می کنند ایجاد می شود، راشیتیسم نام دارد. کودکان مبتلا به راشیتیسم دمدمی مزاج، تحریک پذیر، ضعیف رشد می کنند و وزن اضافه نمی کنند. علائم اصلی این بیماری با اختلال در تشکیل اسکلتی همراه است. کودکان مبتلا به راشیتیسم دیر شروع به راه رفتن می کنند یا در صورت بیماری، راه رفتن را متوقف می کنند. استخوان های آنها با از دست دادن کلسیم بیش از حد انعطاف پذیر می شوند و تحت تأثیر کشش ماهیچه ها و وزن بدن خم می شوند.

گاهی اوقات کمبود ویتامین D توسط بزرگسالان نیز مشاهده می شود. برای مثال در دوران بارداری نیاز بدن به کلسیم افزایش می یابد. کلسیم لازم برای تشکیل اسکلت کودک، در صورت جذب ضعیف از غذا، از استخوان های بدن مادر قرض گرفته می شود. در این مورد، نرم شدن استخوان ها ایجاد می شود - استئومالاسی.

برای جلوگیری از ایجاد راشیتیسم، هم از منابع طبیعی ویتامین D (روغن کبد ماهی) و هم از منابع مصنوعی استفاده می کنند و پروویتامین ها (ارگوسترول، کلسترول و غیره) را با اشعه ماوراء بنفش تابش می کنند. پرتوهای کوتاهتر از 2700 A که در نور خورشید قرار نمی گیرند، ویتامین D را از بین می برند. هنگام بدست آوردن مصنوعی ویتامین از شار نور لامپ های فرابنفش، کوتاه ترین پرتوهای طول موج با استفاده از فیلترهای ویژه حذف می شوند. روش های جدید برای تولید مصنوعی ویتامین D با موفقیت در موسسه بیوشیمی آکادمی علوم SSR اوکراین توسعه یافته است.

ویتامین D از ایجاد راشیتیسم جلوگیری می کند و بیماری توسعه یافته را درمان می کند. اما بهترین اثر هنوز زمانی مشاهده می شود که این ویتامین به طور طبیعی در پوست کودک با نور خورشید تشکیل شود. در این مورد، از قدرت طبیعت استفاده می شود - راهی که برای بدن بسیار آشنا است.

با این حال، گرسنگی خفیف تنها راشیتیسم نیست. این وضعیت که توسط دانشمندان شوروی به طور خاص توصیف و مطالعه شده است، بسیار پیچیده تر و گسترده تر است. از بین رفتن آهک توسط بافت های دندان (مینای دندان، عاج) منجر به تخریب آنها می شود. در بدن بیمار مبتلا به سل، رسوبات آهکی کانون های ریه ها را محدود می کند، گویی پاتوژن های بیماری را زندانی می کند. به دلیل کمبود اشعه ماوراء بنفش ممکن است تامین طبیعی کلسیم بدن مختل شود و سیر بیماری بدتر شود. از دست دادن کلسیم بدن باعث افزایش شکنندگی عروق خونی کوچک - مویرگ ها و افزایش نفوذپذیری بافت می شود. بنابراین افرادی که برای مدت طولانی بدون نور خورشید زندگی می کنند به راحتی سرما می خورند و به سختی دچار سرماخوردگی می شوند. گرسنگی خورشیدی نیز خود را در تحریک پذیری، بی خوابی، خستگی و سایر نشانه های اختلال عملکرد سیستم عصبی انسان نشان می دهد.

در چه شرایطی گرسنگی نور در انسان رخ می دهد؟ اول از همه، شرایط جغرافیایی و اقلیمی از اهمیت بالایی برخوردار است. در عرض های جغرافیایی مختلف سطح زمین، مدت زمان نور روز در فصول مختلف سال متفاوت است. اگر در خط استوا روز همیشه برابر با شب باشد و 12 ساعت طول بکشد، شب در قطب شش ماه طول می کشد. ارتفاع خورشید در بالای افق نیز متفاوت است. در منطقه استوایی، خورشید هر روز در ظهر در اوج خود قرار دارد، اما فراتر از دایره قطب شمال، حتی در نیمه روشن سال، بالا نمی آید. هنگامی که ارتفاع خورشید 7.3 درجه است، به دلیل پراکندگی، هیچ پرتوی بنفش در نور آن وجود ندارد، البته ماوراء بنفش را فراموش نکنید. روی میز شکل 4 وابستگی حد موج کوتاه طیف را به ارتفاع خورشید بالای افق نشان می دهد.

برنج. 18. توزیع نور ماوراء بنفش در سراسر قلمرو اتحاد جماهیر شوروی (دوزهای سالانه تابش اریتمال در مناطق B + A، er.-hour/m2)

هر چه منطقه ای که مردم در آن زندگی می کنند شمالی تر باشد، پرتوهای فرابنفش کمتری به زمین می رسد، دوره کمبود آنها طولانی تر می شود (شکل 18). در لنینگراد، به گفته N.F. Galanin، از 15 اکتبر تا 15 مارس، شب قطبی بیولوژیکی ادامه دارد: پرتوهایی که باعث اریتم می شوند به زمین نمی رسند. شرایط سخت آب و هوای قطبی و زیرقطبی مردم را مجبور می کند تقریباً در تمام طول سال لباس های ضخیم بپوشند که پرتوهای خورشید از آن نفوذ نمی کند و این باعث تشدید گرسنگی سبک می شود.

جدول 4

تغییر مرز موج کوتاه طیف بسته به ارتفاع خورشید در بالای افق

شرایط کار و زندگی افراد کم اهمیت نیست. در شهرهای بزرگ که هوا با گرد و غبار، دود و دوده آلوده است، اشعه فرابنفش کوتاه تقریباً به سطح زمین نمی رسد. کار طولانی مدت در معادن و معادن، موتورخانه و کارگاه های بسته کارخانه، کار در شب و خواب در روز نیز منجر به گرسنگی خفیف می شود. شرایط زندگی در یک خانه، چیدمان خانه ها، خیابان ها و محله ها نیز بر رژیم غذایی سبک تأثیر می گذارد. اگر فاصله خانه‌ها کم باشد و حیاط‌ها چاه‌های عمیق باشند، خورشید تقریباً به پنجره‌های طبقات پایین نگاه نمی‌کند. اندازه های کوچک پنجره ها و شیشه های جداگانه در آنها، شیشه های کثیف، پرده ها، پرده ها، حتی گیاهان سبز می توانند ورود اشعه ماوراء بنفش به خانه را محدود کنند. حتی بهترین گریدهای شیشه پنجره که تا 90 تا 95 درصد پرتوهای فرابنفش را جذب می کنند، پرتوهای کوتاهتر از 3100-3400 A را که بیشترین فعالیت را دارند ارسال نمی کنند. رنگ آمیزی دیوار در اماکن صنعتی و آپارتمان های مسکونی نیز از اهمیت بسزایی برخوردار است. به عنوان مثال، رنگ زرد، اشعه ماوراء بنفش را به طور کامل جذب می کند.

همچنین لباس از نفوذ اشعه ماوراء بنفش به بدن جلوگیری می کند. بدترین راه برای عبور آنها پارچه های منگنه، کتان، ساتن و همچنین پارچه های نخی تیره رنگ، کرپ دوچین و پارچه های بافتنی است. شفاف تر - مارکیز، مایا، کرپ ژورت طبیعی، کرپ د چین رنگ نشده، به خصوص نایلون و نایلون، به راحتی اشعه ماوراء بنفش را منتقل می کنند.

چگونه با گرسنگی سبک مقابله کنیم؟ شاید لازم باشد ویتامین D به غذای بخش قابل توجهی از جمعیت سیاره ما اضافه شود؟

اول از همه، شما باید بتوانید از یک منبع طبیعی قدرتمند پرتوهای فرابنفش - خورشید - استفاده کنید. پیاده روی روستایی، شنا و آفتاب گرفتن در سواحل رودخانه یا دریا و پیاده روی به شما کمک می کند بهتر از هر وسیله پزشکی از گرسنگی خفیف جلوگیری کنید. در تمام دوران گرم سال و نه تنها در تعطیلات، باید سطح پوست را تا حد امکان در معرض جریان حیات بخش نور خورشید قرار دهید. البته باید اعتدال را رعایت کنید. اشعه خورشید لذت بی ضرری نیست. در مقادیر زیاد، نه تنها می توانند باعث سوختگی پوست شوند، بلکه کانون سل در حال دود را در بدن فعال می کنند یا قلب ضعیف را تضعیف می کنند.

در مناطقی که فصل سرما به خصوص طولانی است، نیاز بدن به اشعه ماوراء بنفش باید به طور مصنوعی برآورده شود. در مهدکودک ها، مهدکودک ها، مدارس، بیمارستان ها به ویژه در مناطق شمالی و شرقی از لامپ های مخصوص (مانند EUV، RVE و ...) استفاده می شود که در کنار نور مرئی، پرتوهای فرابنفش با طول موج 3000-3400 نیز تولید می کنند. الف. در بسیاری از معادن و شرکت های صنعتی فوتریاهای خاصی ایجاد کرده اند که در آن کارگران دوز قابل توجهی از اشعه ماوراء بنفش را در عرض چند دقیقه دریافت می کنند. همه اینها باعث می شود از بسیاری از بیماری های جدی جلوگیری شود و سلامت مردم شوروی تقویت شود.

خورشید جایگاه برجسته ای در زرادخانه داروهای پزشکی دارد. پزشکان در همه زمان ها نقش پرتوهای خورشید را در حفظ سلامت و قدرت افراد بسیار قدردانی می کردند. علم مدرنمکانیسم های زیادی (اما نه همه) تأثیر مفید خورشید را آشکار کرد، شرایطی را برای استفاده موجه و معقول از این نیروی قدرتمند طبیعت ایجاد کرد. در کنار سایر عوامل طبیعی شفابخش، آفتاب گرفتن برای سفت شدن بدن، افزایش استقامت و مقاومت در برابر ناملایمات زندگی توصیه می شود. در شرایط عادی، آفتاب گرفتن باعث تشکیل مقدار کمی از محصولات فوتولیز فعال می شود که تأثیر مفیدی بر بدن دارند. اشعه ماوراء بنفش در دوزهایی که باعث ایجاد اریتم می شود کار اندام های خونساز را افزایش می دهد: تعداد گلبول های سفید و قرمز خون، هموگلوبین به تدریج افزایش می یابد، ذخیره قلیایی و انعقاد خون افزایش می یابد. در همان زمان، تنفس سلول ها و کل ارگانیسم افزایش می یابد، فرآیندهای متابولیک فعال تر می شوند. ارگانیسم های جوان با دریافت دوز روزانه نور خورشید سریعتر وزن اضافه می کنند و با شدت بیشتری رشد می کنند.

محصولات فوتولیز به ویژه به شدت فعالیت آن سیستم بدن را تحریک می کنند که مستقیماً مسئول محافظت در برابر مضرات است تاثیرات خارجی. آن را سیستم رتیکولواندوتلیال یا همانطور که توسط دانشمند برجسته شوروی A. A. Bogomolets تعریف شده است، سیستم فیزیولوژیکی بافت همبند نامیده می شود. این سلول های سفید خون و بافت (لکوسیت ها و هیستوسیت ها)، پروتئین های ویژه (آنتی بادی ها) را تولید می کند که مواد خارجی و میکروب ها را از بین می برد. تحت تأثیر دوزهای اریتمی اشعه ماوراء بنفش، لکوسیت ها و هیستوسیت ها فعال تر می شوند، با انرژی بیشتری میکروارگانیسم ها را جذب و نابود می کنند. آنتی بادی ها سریعتر و در مقادیر بیشتر تولید می شوند. مقاومت نه تنها به میزان قابل توجهی افزایش می یابد سرماخوردگیو همچنین سایر بیماری ها، زخم ها سریع تر بهبود می یابند. پوستی که از بدن در برابر کبودی ها، نفوذ باکتری ها، سموم و مواد محرک محافظت می کند، تحت تاثیر تابش، خاصیت بازدارندگی آن را تقویت می کند. در نهایت، اشعه ماوراء بنفش افزایش حساسیت بدن - آلرژی را از بین می برد. به نظر می رسد با قرار گرفتن مکرر در معرض اشعه ماوراء بنفش، محصولات تجزیه پروتئین ها، سیستم سمپاتیک-آدرنال را تحریک می کند، آن را تمرین می دهد، استقامت بدن را افزایش می دهد و آن را سخت می کند.

آموزش سیستم‌هایی که هیستامیناز را تولید می‌کنند، آنزیمی که هیستامین را از بین می‌برد و به سرعت اثرات مضر آن را بر بدن از بین می‌برد، از اهمیت یکسانی برخوردار است.

با این حال، اشعه ماوراء بنفش می تواند از طریق سایر عوامل طبیعی نیز بر بدن تأثیر بگذارد. ما در مورد تأثیر پرتوهای فرابنفش بر هوایی که تنفس می کنیم و وضعیت فیزیکی آن صحبت می کنیم. آلودگی هوا با گرد و غبار، گازها و بخار آب اثرات مضری بر بدن دارد. پرتوهای فرابنفش خورشید فرآیند خودپالایی طبیعی جو از آلودگی را افزایش می دهد و باعث اکسیداسیون سریع گرد و غبار، ذرات دود و دوده می شود و میکروارگانیسم های واقع بر روی ذرات غبار را از بین می برد. البته این توانایی طبیعی برای خودپالایی محدودیت هایی دارد و در مواقعی که هوا بسیار آلوده است کافی نیست.

اما نقش پرتوهای فرابنفش به این محدود نمی شود. تمیزترین هوا اگر توسط پرتوهای خورشید "درمان" نشده باشد، هنوز به اندازه کافی "اشتهاآور" نیست. دانشمندان شوروی A.L. Chizhevsky، L.L. Vasilyev، A.A. Minkh ثابت کردند که هوای فضاهای باز واقعاً دارای خواص درمانی است و اشعه ماوراء بنفش یکی از دلایل ظهور این خاصیت است.

اشعه های فرابنفش، کیهانی و سایر عوامل طبیعی هوا را یونیزه می کنند. به دلیل وجود بار، یون‌ها راحت‌تر وارد واکنش‌های شیمیایی می‌شوند و آزادانه‌تر به غشای بافت نفوذ می‌کنند. نیتروژن که بخش عمده جو را تشکیل می دهد (78٪) و دی اکسید کربن (0.03٪) در نتیجه یونیزاسیون، عمدتاً به شکل یون های مثبت وجود دارد. الکترون های شکسته عمدتاً به مولکول های اکسیژن متصل می شوند که خواص مغناطیسی خاصی دارند. اگر نیتروژن بر بدن انسان تأثیری نداشته باشد و دی اکسید کربن مضر باشد، یون های اکسیژن منفی که به راحتی از طریق دیواره وزیکول های ریوی - آلوئول ها به خون نفوذ می کنند، با هموگلوبین بهتر تعامل می کنند، تامین بدن را با یک محصول بهبود می بخشند. لازم برای زندگی آن، بر سطح سروتونین و سایر عوامل بیولوژیکی مواد فعال در خون تاثیر می گذارد. به همین دلیل است که هوای پاک برای انسان بسیار شفابخش است، به همین دلیل است که نفس کشیدن در دامان طبیعت بسیار آسان و عمیق است!

متأسفانه ناخالصی های موجود در هوای شهرهای بزرگ، خانه ها و ساختمان های عمومی به سرعت میزان یون های سبک هوا را از بین می برد یا به حداقل می رساند. در سال های اخیر از دستگاه های تهویه مطبوع استفاده می شود که هوا را از ناخالصی ها تصفیه کرده و دما و رطوبت مطلوب را به آن می دهد. اما چنین تاسیساتی، به عنوان یک قاعده، نمی توانند ترکیب یونی طبیعی هوا را بازیابی کنند. جایگزینی عوامل طبیعی از جمله اشعه ماوراء بنفش چندان آسان نیست! اما دانشمندان راهی برای خروج پیدا کردند: یونیزه کننده ها ایجاد شدند - دستگاه هایی که به طور مصنوعی هوا را یونیزه می کنند.

یون های هوای منفی سبک - یون های اکسیژن - برای سلامت انسان مفید هستند. متأسفانه، بسیاری از طرح‌های یونیزر یون‌های هر دو بار را تولید می‌کنند یا بدتر از آن، یون‌های سنگین را در نتیجه پاشیدن آب تولید می‌کنند. شاید بهترین یونیزر طراحی شده توسط A.L. Chizhevsky باشد. در این دستگاه جریانی از یون های هوای منفی در میدان الکتریکی تشکیل می شود. یونیزاسیون اتمسفر روش مهم دیگری است که در آن اشعه ماوراء بنفش بر زندگی و سلامت انسان تأثیر می گذارد. انسان برای حفظ نشاط روحی، شفافیت ذهن و سلامتی زوال ناپذیر تا سنین پیری باید بتواند از نیروی مفید نور خورشید استفاده کند.

«هرجا خورشید نگاه می‌کند، دکتر نگاه نمی‌کند»

این ضرب المثل باستانی امروزه بسیار مدرن است. در محله های فقیر نشین شهرهای بزرگ در کشورهای سرمایه داری، بسیاری از مردم بدون نور و بدون امید به زندگی بهتر در حال کسالت هستند. در آنجا - در خانه های تاریک و تنگ - است که راشیتیسم و ​​سل، روماتیسم و آسم برونش، تیفوس، تراخم، اسهال خونی، وبا، آبله - بیماری هایی که بیشتر آنها در کشور ما برطرف شده است.

اشعه ماوراء بنفش که سلول‌های لایه زاینده پوست انسان یا سلول‌های غشای مخاطی چشم را از بین می‌برد، به راحتی پاتوژن‌های انواع بیماری‌های عفونی را از بین می‌برد: باسیل سل، ویبریو وبا، استرپتوکوک، ویروس آنفولانزا و غیره. مکانیسم تخریب یکسان است، اما اهمیت عمل باکتری کشیپرتوهای فرابنفش بسیار زیاد و کاملا مستقل هستند.

پرتوهای با طول موج 2537-2675 A به طور موثر و سریع میکروارگانیسم ها را از بین می برند.در هر دو طرف طیف، اثر باکتری کشی تابش کاهش می یابد. اگر حداکثر اثر را 100% در نظر بگیریم، فعالیت پرتوهای با طول موج 2900 A (نزدیک به مرز موج کوتاه طیف خورشیدی) 30% خواهد بود، اثر پرتوهای با طول موج 3000 A است. تنها 6٪، و اثر پرتوهای دروغ در مرز نور مرئی (4000 A) - فقط 0.01٪ از حداکثر.

میکروارگانیسم ها نسبت به اشعه ماوراء بنفش حساسیت متفاوتی دارند. مخمرها، کپک‌ها و هاگ‌های باکتری نسبت به اشکال رویشی باکتری‌ها نسبت به عملکردشان بسیار مقاوم‌تر هستند. و هاگ برخی از قارچ‌ها که توسط پوسته‌ای ضخیم و متراکم احاطه شده‌اند، در لایه‌های مرتفع جو رشد می‌کنند و ممکن است حتی به فضا سفر کنند. حساسیت میکروارگانیسم ها به اشعه ماوراء بنفش به ویژه در دوره تقسیم و بلافاصله قبل از آن بسیار زیاد است. منحنی های اثر باکتری کش، مهار تقسیم سلولی و رشد تقریباً دقیقاً با منحنی جذب پرتوهای فرابنفش توسط اسیدهای نوکلئیک منطبق است (شکل 16 را ببینید). در نتیجه، دناتوره شدن و فتولیز اسیدهای نوکلئیک - مهمترین جزء دستگاه وراثت - تشکیل دیمرهای تیمین، پیوندهای متقابل بین رشته های DNA، منجر به توقف تقسیم و رشد سلولی و در دوزهای زیاد - به مرگ آنها می شود. .

در میان میکروارگانیسم‌ها، انسان دشمنان زیادی به همراه دوستان دارد. پرتوهای فرابنفش یکی از پرتوهای ماوراء بنفش هستند سلاح های قدرتمندمبارزه با میکروب های مضر در لامپ های جیوه ای کم فشار که لامپ های باکتری کش (سری BUV) نامیده می شوند، تابش با طول موج 2537 A که حداکثر اثر باکتری کشی دارد، بیش از 85 درصد شار نور را تشکیل می دهد. این لامپ ها اغلب برای از بین بردن میکروارگانیسم ها استفاده می شوند.

عملیات در حال انجام است. جراحان با روپوش استریل، کلاه و ماسک روی بیمار خم شده اند. لبه های زخم با یک ورقه استریل پوشانده شده و با ید درمان می شود. دستان جراحان به طور ایمن زیر دستکش های لاستیکی نازک پنهان شده است. به نظر می رسد که همه چیز برای محافظت از زخم جراحی از آلودگی میکروب ها انجام شده است. و با این حال، گاهی اوقات عوارض چرکی پس از کامل ترین آماده سازی پزشکی رخ می دهد. منبع عفونت هوا است. لامپ های میکروب کش یک اثر عالی برای ضد عفونی هوا ارائه می دهند. هنگام استفاده از آنها، تعداد عوارض 5-10 بار کاهش می یابد.

اکنون بسیاری از اتاق های عمل، رختکن، بخش های بیمارستان، مهدکودک ها و مهدکودک ها به لامپ های ضد باکتری مجهز شده اند. این یک نوآوری بسیار مفید است. فقط باید به یاد داشته باشید که اشعه های باکتری کش برای پوست و مهمتر از همه برای چشم مضر هستند. بنابراین، لامپ ها باید یا در مواقعی که افراد در اتاق نیستند روشن شوند یا نور آنها به سمت بالا و کناره ها هدایت شود، اما نه به سمت پایین، ضمن اینکه از انعکاس از سقف و دیوارها جلوگیری شود.

خواص ضد باکتری اشعه ماوراء بنفش برای ضدعفونی اسباب بازی ها، ظروف و ابزار استفاده می شود. با کمک آنها، عمر مفید بسیاری از محصولات غذایی افزایش می یابد. پرتوها آب آشامیدنی را (اگر به اندازه کافی شفاف باشد) ضد عفونی می کنند و ویروس ها را هنگام ساخت واکسن غیرفعال می کنند.

پرتوها ماهیت موجودات را تغییر می دهند

علم مدرن در مطالعه مسئله وراثت گام های بلندی برداشته است. نقش تعیین کننده اسیدهای نوکلئیک و همچنین پروتئین ها در تجمع، ذخیره سازی و انتقال اطلاعات ارثی از والدین به فرزندان به اثبات رسیده است. اما اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها به راحتی فوتون های نور فرابنفش را جذب می کنند. این پرتوها با ایجاد تغییراتی در ساختار بیوپلیمرها و دناتوره شدن جزئی آنها می توانند تغییراتی در اطلاعات ارثی ایجاد کنند. اگر سلول‌های زاینده یک موجود زنده تحت تابش قرار گرفته باشند، تغییرات ناشی از اشعه ماوراء بنفش در مولکول‌های اسیدهای نوکلئیک مشخصه کل ارگانیسمی است که از این سلول‌ها رشد کرده و حتی فرزندان آن. تغییرات پایدار و ارثی را جهش و عامل ایجاد کننده آن را جهش زا می نامند. اثر جهش زایی پرتوهای فرابنفش در سال های 1932-1934 کشف شد. ژنتیک آمریکایی E. Altenburg در آزمایشات بر روی مگس مگس سرکه. مگس‌های بالغی که از تخم‌های پرتودهی شده رشد می‌کنند از نظر شکل بال‌ها، رنگ، اندازه شکم و غیره با همتایان خود متفاوت بودند.

ظهور جهش تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش در همه موجودات تک سلولی و چند سلولی ساده و روی بذر بسیاری از گیاهان مشاهده می شود. اگر باکتری ها، تک یاخته ها و کشت های سلولی تحت تابش اشعه ماوراء بنفش قرار گیرند، دوزهای نسبتاً کمی از تابش فراوانی جهش ها را از 1000 به 1 میلیون برابر افزایش می دهد. در دوزهای بالای تابش، تقریباً تمام سلول‌های زنده‌مانده ناقل آسیب‌های ارثی خاص هستند. با این حال، توانایی نفوذ کم پرتوهای فرابنفش امکان استفاده از آنها را برای تولید جهش محدود می کند. در بیشتر موجودات و به ویژه در پستانداران، سلول های تولید مثل به قدری در عمق بدن قرار دارند که اشعه ماوراء بنفش به آنها نمی رسد. (تنها کوانتومهای بزرگتر و پرانرژی اشعه ایکس و گاما قدرت نفوذ کافی برای این کار دارند.) و با این حال فعالیت جهش زایی پرتو فرابنفش کاربرد عملی پیدا می کند. تشعشعات و قارچ های کپک، از نظر اندازه میکروسکوپی کوچک، قدرتمند تولید می کنند آماده سازی های دارویی- آنتی بیوتیک ها. اشعه ماوراء بنفش به عنوان یک دستیار قابل اعتماد در افزایش "بازده کار" قارچ ها عمل می کند. از میان فرزندان قارچ های پرتودهی شده و جهش یافته، پربازده ترین آنها انتخاب می شود که مجدداً تحت تابش قرار می گیرند و در نهایت به نتایج مطلوب می رسند.

S.I. Alixanyan و همکارانش نژادهای جدیدی از قارچ ها را توسعه دادند که 5 تا 10 برابر بیشتر از نمونه های اصلی آنتی بیوتیک (ترامایسین و اریترومایسین) تولید می کنند. و درست در زمان استفاده از آنتی بیوتیک ها در پزشکی، بهره وری قارچ ها هزاران برابر افزایش یافته و هزینه تولید به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. بنابراین، از خواص جهش زایی پرتوهای فرابنفش برای انتخاب موجودات تک سلولی و برخی گیاهان استفاده می شود.

آسیب ناشی از کوانتوم های پرتو فرابنفش به ساختار مولکول های DNA می تواند متفاوت باشد. اگر یک پایه پیریمیدین با دیگری (به عنوان مثال، تیمین - سیتوزین یا اوراسیل) یا پورین - پورین (آدنین - گوانین و بالعکس) جایگزین شود، چنین خطاهایی - که به آنها انتقال می گویند - پیکربندی مولکول DNA را نقض نمی کند. معمولاً توسط سیستم‌های تعمیر سلول شناسایی و حذف نمی‌شوند (در فصل پنجم بحث شد). نوع دیگری از جهش - ترانسورژن ها، که در آن یک پورین با پیریمیدین جایگزین می شود و بالعکس، اسکلت مولکول را به طور قابل توجهی مخدوش می کند و معمولاً قبل از اینکه سلول زمان لازم را برای انتقال اطلاعات اشتباه به فرزندان خود داشته باشد، از بین می رود. در نهایت، سومین نوع جهش، از دست دادن (حذف) یا قرار دادن یک یا چند باز نیتروژنی است.

پیامدهای احتمالی انواع جهش در نظر گرفته شده چیست؟ از آنجایی که یک سه قلو از بازهای نیتروژنی در یک مولکول DNA مربوط به یک اسید آمینه در ساختار پروتئین کدگذاری شده است، جایگزینی یک باز نیتروژنی با دیگری در DNA (جهش های نوع اول و دوم) به معنای جایگزینی یک اسید آمینه است. این می تواند بر عملکرد پروتئین آینده در سلول و حتی روند واکنش های متابولیکی خاص تأثیر بگذارد. جهش‌های نوع سوم می‌توانند عواقب بسیار جدی‌تری داشته باشند: حذف یا قرار دادن یک پایه کل رمز را تغییر می‌دهد، زیرا مرز بین سه‌قلوها جابه‌جا می‌شود و ساختار پروتئین کدگذاری شده تا حد زیادی مخدوش می‌شود.

جهش همچنین هنگام خوردن غذای تابش شده با اشعه ماوراء بنفش کوتاه رخ می دهد که ظاهراً جهش زاهای شیمیایی در نتیجه تابش ایجاد می شود.

جهش هایی که در سلول های بدن حیوانات چند سلولی رخ می دهد نمی تواند بر وراثت کل ارگانیسم یا فرزندان آن تأثیر بگذارد. تأثیر آنها فقط به فرزندان خود سلول تحت تابش گسترش می یابد. اما گاهی اوقات، تحت برخی شرایط که هنوز به طور کامل شناخته نشده است، انحطاط یک سلول می تواند تا آنجا پیش رود که به سرطان تبدیل شود. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور خورشید یا اشعه ماوراء بنفش از منابع مصنوعی در دوزهای زیاد باعث ایجاد تومورهای بدخیم در حیوانات آزمایشی (موش، موش صحرایی) در مناطقی از پوست می شود که توسط خز محافظت نمی شود: روی بینی، گوش ها، دم. پس از تابش لایه شاخی پوست ضخیم می شود و برای ایجاد تومور باید با دوز زیادی از اشعه شروع کرد و به تدریج آن را افزایش داد.

نقش نور خورشید در ایجاد سرطان پوست در انسان نیز به اثبات رسیده است. این به طور انحصاری در نواحی در معرض پوست (صورت، گردن، دست ها) و عمدتاً در افرادی که برای مدت طولانی در معرض نور خورشید هستند ظاهر می شود. بروز سرطان پوست بیشتر است، هر چه تابش خورشیدی در یک منطقه جغرافیایی مشخص بیشتر باشد. علاوه بر این، اغلب ساکنان محلی نیستند که بیمار می شوند، بلکه بازدیدکنندگان سفیدپوست از مناطق شمالی تر هستند که کمتر با این شرایط سازگار هستند. بنابراین، در ایالت های جنوبی ایالات متحده، سفید پوستان 10-12 برابر بیشتر از سیاه پوستان و در جزایر هاوایی - حتی 42 برابر بیشتر از سرطان پوست رنج می برند.

مواد سرطان زا با اثرات فتودینامیک ممکن است نقشی در بروز سرطان پوست داشته باشند. با آزمایشات تایید شده است که اشعه ماوراء بنفش باعث دگرگونی های فتوشیمیایی و اکسیداسیون مواد چربی مانند در پوست می شود و برخی از محصولات اکسیداسیون خاصیت سرطان زایی پیدا می کنند. برخی از دانشمندان معتقدند که انحطاط بدخیم یک سلول در نتیجه جذب مستقیم پرتوهای فرابنفش توسط نوکلئوپروتئین های هسته سلول و خطاهای ناشی از آن در انتقال اطلاعات ارثی به سلول های دختر بدن اتفاق می افتد. به هر حال، خطر ابتلا به سرطان پوست وجود دارد و افرادی که دائماً در فضای باز کار می کنند (ملوانان، چوپانان، برخی از گروه های سازنده، کارگران کشاورزی) باید از قبل اقداماتی را برای محافظت از پوست خود انجام دهند.

درخشش بدن زنده

در اینجا در مورد چه نوع درخششی صحبت می کنیم؟ از این گذشته، بیولومینسانس - درخشش موجودات زنده - در بالا مورد بحث قرار گرفت. پدیده ای که خواننده اکنون با آن آشنا می شود به طور قابل توجهی با بیولومینسانس متفاوت است. توسعه دکترین نور ماوراء بنفش و نامرئی یک بدن زنده ارتباط نزدیکی با آثار دانشمند برجسته شوروی A.G. Gurvich دارد. در سال 1923، او توانست ثابت کند که بافت‌های موجودات گیاهی یا جانوری، که در آن تکثیر سلولی سریع اتفاق می‌افتد، منبع تابش نامرئی هستند. اگر نمونه دیگری از بافت زنده در مسیر پرتو این پرتوها قرار گیرد، در آن، تحت تأثیر تابش، تقسیم سلولی سریعتر شروع می شود. گورویچ پرتوهای تازه کشف شده را میتوژنتیک نامید، یعنی شتاب دهنده و باعث تقسیم سلولی میتوز می شود.

چگونه او به این کشف رسید، که اهمیت برجسته آن تنها امروز، نیم قرن بعد، آشکار می شود؟ گورویچ، یک سیتولوژیست و جنین شناس برجسته که خود را وقف مطالعه رشد یک ارگانیسم از تخم بارور کرده بود، به این نتیجه رسید که تشکیل بافت ها، اندام ها و سیستم های مختلف در جنین از یک پایه اولیه همگن اتفاق می افتد، نه تنها به دلیل اجرای برنامه توسعه ارثی، بلکه به دلیل تأثیر متقابل سلول های جنینی بر یکدیگر است.

گورویچ با تجزیه و تحلیل روند تقسیم سلولی - اساس همه فرآیندهای رشد و توسعه موجودات، نشان داد که نتیجه دو دلیل متفاوت است. از یک طرف، واکنش های بیوشیمیایی پیچیده متعددی باید در داخل سلول تکمیل شود و سلول را برای تقسیم آماده کند. در حال حاضر، ما بی نهایت بیش از نیم قرن پیش در مورد این فرآیندها می دانیم. قبل از شروع تقسیم سلولی، فرآیند تکثیر مولکول های DNA، حامل های اصلی اطلاعات ارثی، باید تکمیل شود. تنها در این صورت است که هر یک از سلول های دختر مجموعه کامل خود را دریافت خواهند کرد. علاوه بر این، یک دستگاه ویژه باید در سلول تشکیل شود - یک دوک شکافت، که سپس، همانطور که بود، نیمه های کروموزوم های جدا شده را در جهت مخالف می کشد. تولید تمام سیستم های آنزیمی لازم برای تقسیم باید تکمیل شود.

در یک کلام، تنها تکمیل تمام این فرآیندهای آماده سازی درون سلولی، پیش نیازهای داخلی برای تقسیم را ایجاد می کند. گورویچ ترکیب این دلایل درون سلولی را "عامل آمادگی" نامید.

اما تجربه گسترده سیتولوژیست و جنین شناس، دانشمند را متقاعد کرد که موضوع فقط در فرآیندهای درون سلولی نیست. اغلب یک سلول کاملاً آماده تقسیم، روزها، هفته‌ها، ماه‌ها در بی‌حرکتی سبز می‌شود، گویی در انتظار فرمانی از بیرون است. و سلول های کبد و مراکز عصبی به طور کلی تنها زمانی تقسیم می شوند که در شرایط خاص و غیرعادی قرار گیرند. این بدان معنی است که، همراه با "عامل آمادگی" داخلی، تقسیم سلولی به نوعی محرک نیز نیاز دارد، فشاری از بیرون. گورویچ آن را «عامل اجرا» نامید.

ماهیت این عامل محرک برای چندین دهه توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است. گورویچ به عنوان یک زیست‌شناس ماتریالیست واقعی، وقت خود را برای یافتن توضیحات گمانه‌زنی و غیرمنطقی، جستجوی دلایلی که خارج از بافت، خارج از ارگانیسم بود، تلف نکرد. تقریباً بلافاصله این فکر مطرح شد: آیا "عامل اجرا" همان عاملی نیست که سلول ها با کمک آنها با یکدیگر تعامل دارند؟ ایده های معمول در مورد روش های ارتباط بین سلولی کمکی نکرد: جنین هنوز یک سیستم عصبی، حتی ابتدایی ترین، ندارد. فعل و انفعالات شیمیایی ممکن است، اما نمی توانند همه چیز را توضیح دهند. جستجوی فشرده برای مکانیسم های ممکن منجر به فرضیه اول شد.

در توده سلولی جنین، در بافت هایی که به سرعت در حال رشد هستند، به گفته گورویچ، یک میدان بیولوژیکی منحصر به فرد ایجاد می شود (آنالوگ میدان های گرانشی، الکترومغناطیسی، که وجود آن موضوع مناقشه و بحث بین فیزیکدانان در آن سال ها بود). میدان برهمکنش نیروهای سلولی که تمایز سلول ها را تشکیل می دهد و از یک پایه بافت ها و اندام های مختلف تشکیل می شود.

اگر چنین میدانی وجود داشته باشد، به این معنی است که تحت تنظیمات خاصی از لایه‌های سلول‌های تقسیم‌کننده، نیروهای برهم‌کنش باید فراتر از بافت باشند و می‌توان آنها را شناسایی کرد. این خط استدلال باعث شد که گورویچ آزمایشاتی را روی ریشه پیاز انجام دهد. لایه‌های سلولی که فرآیندهای تقسیم در آن‌ها انجام می‌شود، در ستون فقرات منحنی هستند به طوری که به گفته این دانشمند، نیروهای فرضی میدان بیولوژیکی باید فراتر از مرزهای ستون فقرات گسترش یابد.

چگونه آنها را پیدا کنیم؟ بدیهی است که استفاده از یک شی بیولوژیکی دیگر راحت تر است: از این گذشته ، ماهیت و حتی واقعیت وجود نیروهای میدان بیولوژیکی هنوز مشخص نشده است ، بنابراین نمی توان از روش های فیزیکی یا شیمیایی برای تشخیص آنها استفاده کرد. گورویچ آزمایش قاطعی را در سال 1923 انجام داد: دانشمند ریشه دیگری را به انتهای ریشه پیاز آورد، جایی که فرآیندهای تقسیم سلولی به طور فعال در حال انجام بود. پس از مدتی، ریشه دوم را بریده، رنگ کرده و زیر میکروسکوپ قرار دادند. چشم دقیق محقق یک پدیده شگفت انگیز را در بخش کشف کرد: تعداد سلول های تقسیم کننده در نیمه آماده سازی که رو به پایین ریشه اول بود در مقایسه با لایه های سلولی دورتر 20-40٪ افزایش یافت.

گورویچ که آزمایش را بارها و با موفقیت مداوم تکرار کرد، متوجه شد که این اتفاقی نبوده است، بلکه سلول‌های تقسیم‌کننده (ریشه اول) به نحوی از فاصله دور روی سلول‌های گیاه دیگری تأثیر می‌گذارند و روند تقسیم سلولی را در آنها تقویت می‌کنند. پرسش ماهیت این اقدام دوربرد فوراً دانشمند را مورد توجه قرار داد. گورویچ با تغییر فاصله، با استفاده از صفحات مختلف و نمونه‌های کشت سلولی تکثیر شده به نتایج مهمی رسید. برخی از بافت‌های گیاهی مواد فراری را در هوا منتشر می‌کنند که می‌توانند تقسیم سلولی را در باکتری‌ها و سایر کشت‌های سلولی (بسته به غلظت) تحریک یا مهار کنند. بی پی توکین، زیست شناس معروف شوروی، که متعاقباً تمام زندگی خود را وقف مطالعه این مواد کرد، آنها را فیتونسیدها نامید.

با این حال، در آزمایش‌های گورویچ، نیروهای میدان بیولوژیکی نیز از یک ظرف مهر و موم شده و حتی مهر و موم شده با کشت باکتری‌های شکافت و مخمر بیرون آمدند و تقسیم سلول‌های ریشه پیاز را افزایش دادند، اگر فقط ظرف از شیشه کوارتز ساخته شده بود. شیشه های معمولی برهمکنش سلول های در حال تقسیم را قطع کرد و به مانعی غیرقابل عبور در برابر نیروهای میدان بیولوژیکی تبدیل شد. اما تفاوت کوارتز با شیشه در درجه اول در توانایی آن برای انتقال بدون جذب اشعه ماوراء بنفش است. بنابراین گورویچ به این باور رسید که نیروهای میدان بیولوژیکی ماهیت الکترومغناطیسی و نوری دارند.

گورویچ ابزار حساس کافی برای اندازه گیری مقدار نور نامرئی ساطع شده از بافت برای ثبت عینی و توصیف کمی آن نداشت. با این حال، دانشمند توانست ثابت کند که طیف تابش میتوژنتیک در محدوده 1800-3260 A قرار دارد و یک کوانتوم از این تابش برای ایجاد تقسیم سلولی که آمادگی داخلی برای میتوز را کامل کرده است، کافی است. پرتوهای نامرئی قبل از شروع تقسیم سلولی در یک فلش کوتاه منتشر می شوند. بخش ساطع شده فوتون ها که توسط سلول های همسایه جذب می شود، باعث ایجاد فلاش نامرئی در آنها می شود، نوعی واکنش زنجیره ای، تشعشع ثانویه.

تنها می توان شگفت زده شد که چگونه گورویچ، پیش از توسعه علم 30-50 سال، موفق شد نه تنها وجود تشعشعات میتوژنتیک، بلکه تا حدی (با استفاده از فناوری آزمایشگاهی، که از دیدگاه ما بدوی است) را به طرز درخشانی پیش بینی و تا حدی اثبات کند. ماهیت فیزیکی و منابع انرژی درون سلولی آن، برای ارزیابی بیشترین معنای اطلاعاتی که از اعماق سلول آورده شده است. نور نامرئی. بنابراین، معلوم شد که یک تکانه تحریکی که در امتداد یک فیبر عصبی جریان دارد نه تنها با موجی از نوسانات پتانسیل الکتریکی (به اصطلاح پتانسیل عمل)، بلکه با موجی از تابش فرابنفش همراه است. معلوم شد که سلول های تومور ساطع کننده های قوی هستند. اما ماده ای که از تشعشعات جلوگیری می کند در خون بیماران سرطانی ظاهر می شود - به اصطلاح خاموش کننده سرطان.

گورویچ به این باور رسید که انرژی لازم برای تشعشعات میتوژنتیک در فرآیند واکنش های متابولیک طبیعی آزاد می شود، اما منبع مستقیم آن محصولات جانبی، تا حدی محصولات متابولیک تصادفی - رادیکال های آزاد است. امروزه کاملاً ثابت شده است که منبع اصلی انرژی تشعشع بافت های زنده خنثی سازی متقابل رادیکال های پراکسید - محصولات اکسیداسیون غیر آنزیمی مواد عمدتاً چربی مانند - لیپیدها است.

تحقیق در یک حوزه جدید نوید بسیاری از چیزهای جالب را می داد. اما یک مانع جدی برای توسعه آنها وجود داشت. زبان نور سلول ها آنقدر ضعیف بود که ابزار فیزیکی آن زمان نمی توانستند آن را ثبت کنند. بنابراین، لازم بود از اشیاء بیولوژیکی به عنوان منابع و گیرنده (آشکارساز) تابش - ریشه پیاز، سپس کشت مخمر بر روی محیط های غذایی جامد استفاده شود. این اثر از نظر بصری در نظر گرفته شد - با تعداد سلول های تقسیم کننده، و خیلی به توجه و وظیفه شناسی ناظر بستگی داشت. در نهایت، همیشه امکان ثبت اثر تشعشعات میتوژنتیک وجود نداشت. اگر سلول های یک بافت یا کشت به سرعت و بدون مانع تکثیر می شدند، فشار خارجی غیرضروری بود. پرتوهای میتوژنتیک تقسیم را تنها در پس زمینه تأخیر آن تسریع کردند.

علاقه مندان به فیزیک به سختی تلاش کردند تا ابزارهای حساس به اندازه کافی برای تشخیص پرتوهای میتوژنتیک ایجاد کنند. چنین دستگاه هایی - "فوتن شمار" - در اینجا توسط G. M. Frank و خارج از کشور توسط فیزیکدان فرانسوی R. Audubert ساخته شد. در سال 1938، بزرگترین فیزیکدان نوری شوروی، بعدها رئیس آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی، S.I. Vavilov، در مورد این آثار چنین صحبت کرد: "نتایج مطالعات بسیار جالب اودوبرت ... به ما این امکان را می دهد که باور کنیم که انتشار فرابنفش ... در طول بیولوژیک فرآیندها در نهایت با روش های فیزیکی مرسوم ایجاد شده است. این مطالعات تأییدی بسیار قابل اعتماد از کشف مهم گورویچ در اواسط دهه گذشته است. توسط: A. G. Gurvich, L. D. Gurvich. مقدمه ای بر دکترین میتوژنز. M.، انتشارات آکادمی علوم پزشکی اتحاد جماهیر شوروی، 1948].

اما تعداد آثاری که داده‌های گورویچ در آنها تأیید یا مورد سؤال قرار نگرفت نیز افزایش یافت. در نهایت، نقص عمومی فناوری آزمایشگاهی آن زمان و ابزارهای نوری ضبط، نقش تعیین کننده را ایفا کرد. در اولین سالهای پس از جنگ، افرادی بودند که در نظریه میدان زیستی تجلی ایده آلیسم را می دیدند، که به یاد آوردند که معلم گورویچ، جنین شناس برجسته آلمانی G. Driesch، در سال های آخر زندگی خود به یک حیات گرا باز تبدیل شد. در نهایت، علاقه به تحقیق با تشعشعات میتوژنتیک به شدت کاهش یافت و پس از مرگ A.G. Gurvich، کار در این زمینه اساساً متوقف شد.

سالها گذشت. رادیو الکترونیک و فناوری اندازه گیری راه طولانی را پیموده اند. دستگاه های بسیار حساس جدیدی ظاهر شده اند - به اصطلاح لوله های فتومولتیپلایر (PMT) که ویژگی های فتوسل ها و تقویت کننده های جریان را ترکیب می کنند. در یک سطح روش‌شناختی جدید، آنچه A.G. Gurvich برای سال‌ها آرزوی آن را داشت ممکن شد - ثبت عینی قابل اعتماد شارهای نور، با شدت ناچیز، ارسال شده توسط سلول‌های زنده فردی، امکان پذیر شد.

در سال 1954، محققین ایتالیایی L. Colli و U. Faccini، با استفاده از مولتیپل‌کننده‌های نوری خنک‌شده با یخ خشک (برای افزایش حساسیت)، درخشش نهال‌های برخی از گیاهان را کشف کردند. در سال 1958-1959 دانشمندان دانشگاه مسکو Yu. A. Vladimirov و F. F. Litvin وجود لومینسانس بافت های زنده را اثبات کردند که آنها آن را فوق ضعیف می نامند. با شروع در سال 1961، تحقیقات گسترده ای در مورد لومینسانس بسیار ضعیف توسط B. N. Tarusov و همکارانش A. I. Zhuravlev و دانشمندان دیگر در آنجا انجام شد. امروزه کار در این زمینه بسیار گسترده است و هر سال بر تعداد آن افزوده می شود. و نکته اینجا فقط در ایجاد تجهیزات ضبط حساس نیست. سطح کلی توسعه زیست شناسی اکنون آنقدر بالا است که آزادانه با مفاهیم فیزیکی مانند رادیکال های آزاد، نورتابی شیمیایی، بازده کوانتومی، مفاهیمی که گورویچ یکی از اولین کسانی بود که به زیست شناسی معرفی کرد، شروع به کار می کند.

درخشش فوق‌العاده ضعیف سلول‌ها و بافت‌ها، مانند بیولومینسانس، که در فصل قبل مورد بحث قرار گرفت، به دلیل انرژی اکسیداسیون مواد آلی انجام می‌شود. اما در واکنش لوسیفرین-لوسیفراز، وجود یک آنزیم خاص تضمین می کند که تقریباً تمام انرژی آزاد شده در طول اکسیداسیون به نور تبدیل می شود. به همین دلیل است که نور لرزان یک کرم شب تاب را می توان در یک شب تاریک در فاصله صدها متری دید. لومینسانس بسیار ضعیف (که برای تشخیص آن از واکنش دوسیفرین-لوسیفراز، بیوشیمی لومینسانس نامیده می شود) آنزیم خاص خود را ندارد و بازده کوانتومی آن 10-5-10-6 است، یعنی فقط یکصد هزارم انرژی. اکسیداسیون چربی بافت روشن می شود. برای تشخیص این تابش، به لوله های فتومولتیپلایر بسیار حساس نیاز است.

فرآیند اکسیداسیون لیپیدها یا فسفولیپیدها توسط اکسیژن اتمسفر با تشکیل محصولات میانی - رادیکال های پراکسید اتفاق می افتد و یک زنجیره شاخه دار و واکنش خود شتاب دهنده است. اگر آن را به روند طبیعی خود رها کنید، مقدار محصولات اکسید شده مانند بهمن افزایش می یابد.

در بدن، این واکنش نمی تواند کنترل نشده باشد: لیپیدها نقش مهمی در آن ایفا می کنند - جزء ضروری غشاها، اساس ساختار و عملکرد سلول ها. تمام چربی ها در بافت های ما حاوی مواد خاصی هستند - آنتی اکسیدان ها (توکوفرول و غیره) که رادیکال های ناشی از اکسیداسیون چربی ها را متوقف و خنثی می کنند و دائماً روند اکسیداسیون را در سطح پایین ثابت نگه می دارند. این مکانیسم، همانطور که توسط مطالعات N. M. Emanuel، E. B. Burlakova، A. I. Zhuravlev و سایر دانشمندان نشان داده شده است، در بدن برای کنترل سرعت تقسیم سلولی استفاده می شود.

واقعیت این است که رادیکال های آزاد تقسیم سلولی را به تاخیر می اندازند. هر چه مقدار آنتی اکسیدان در بافت بیشتر باشد، میتوز سریعتر در آن ایجاد می شود. احتمالاً به همین دلیل است که تومورهای به سرعت در حال رشد مقادیر زیادی از مهارکننده ها را جمع می کنند - موادی که روند اکسیداسیون چربی را کند می کنند. آشنایی ما با بیوشیمی لومینسانس تا چه حد ما را رسانده است. و آنچه به ویژه مهم است، همه اینها و بسیاری موارد دیگر حقایق جالبدر مورد کار سلول های بدن ما عمدتاً به لطف تجزیه و تحلیل درخشش بسیار ضعیف بافت ها - زبان مخفی سلول ها که توسط A. G. Gurvich کشف شد - آشکار و مورد مطالعه قرار گرفت.

در سال 1939، گورویچ در سخنرانی خود به یاد بیوشیمیدان برجسته شوروی E. S. London، گفت که دو نوع دانشمند وجود دارد. اکتشافات اولیا در لحظه ای اتفاق می افتد که علم برای آنها آماده است، زمانی که شرایط برای شناخت جهانی اکتشافات آنها فراهم است. دیگران - گورویچ از جمله لندن در میان آنها - دانشمندانی هستند که از زمان خود جلوتر بودند، آن نوابغ بدبختی که از شناخت معاصران خود لذت نمی برند. چنین سرنوشت سختی نصیب الکساندر گاوریلوویچ گورویچ شد. اندیشه او نیم قرن جلوتر از زمان خود بود و تنها امروز ایده ها، اکتشافات و آینده نگری های او شروع به تحقق می کند و توسط کل دوره علم تأیید می شود.

و اگرچه امروزه بیشتر کارها بر روی مطالعه لومینسانس فوق ضعیف در ناحیه مرئی طیف انجام می شود (تابش ماوراء بنفش از بافت ها هنوز هزاران بار ضعیف تر از تابش مرئی است)، شکی نیست که لومینسانس ماوراء بنفش از بافت ها وجود ندارد. به عنوان یک محصول جانبی تصادفی یک واکنش، اما به عنوان یک راه ارتباطی بین سلول ها، کانالی مهم برای تبادل اطلاعات است. کشف اخیر گروهی از زیست شناسان شوروی به رهبری V.P. Kaznacheev از نووسیبیرسک گواه دیگری بر این امر است.

اگر کشت سلولی با ویروس آلوده شود یا سابلیمیت سمی به محیط وارد شود، سلول ها می میرند. اما اگر فرهنگ سالم دیگری را به یک فرهنگ در حال مرگ بیاورید، به طوری که آنها با دیواره ای دوتایی از شیشه کوارتز از هم جدا شوند، تغییراتی در فرهنگ غیر آلوده با کمی تأخیر ظاهر می شود و تصویر نمایشی را که در فرهنگ آلوده رخ می دهد منعکس می کند. این چیست - تصادف؟ هزاران آزمایش ادعا می کنند که در 90٪ موارد یک اثر آینه ای مشاهده می شود. اما شاید ویروس توانسته است به فرهنگ همسایه نفوذ کند؟ آزمایش این فرض را رد می کند. در عین حال، جایگزینی شیشه کوارتز با شیشه، پدیده توصیف شده را به طور کامل متوقف می کند.

بنابراین، پرتوها نامرئی و بی اندازه ضعیف هستند، اما صمیمی ترین و پنهان ترین رازهای زندگی را کنترل می کنند! موج تشعشعی که در کشت آلوده در هر مرحله بعدی از فرآیند ظاهر می شود به طور دقیق توسط کشت آشکارساز بازتولید می شود. یک سیستم هشدار عالی که نه تنها خطر را باخبر می کند، بلکه برای مبارزه بسیج می شود، مقاومت و حتی اعمال بیش از حد نیروها را فرا می خواند، زندگی و مرگ سلول ها، رشد و تولید مثل آنها را کنترل می کند.

چیزی که تا همین اواخر برای شکاکان نیمی از خیال و نیمی اشتباه تجربه به نظر می رسید، اکنون به طور غیرقابل انکاری ثابت شده است: پرتوی از نور یک شرکت کننده فعال و تنظیم کننده پیچیده ترین فرآیندهای زندگی است. پرتوهای از اعماق سلول منبع جدید و مهمی از اطلاعات در مورد وضعیت و عملکرد آن است. با یادگیری درک زبان سلول‌ها، دانشمندان و پزشکان قادر خواهند بود بیماران را زودتر، دقیق‌تر و مؤثرتر تشخیص دهند و در نتیجه درمان کنند. تشخیص یک خاموش کننده سرطان در خون ممکن است یکی از روش های قابل اعتماد برای تشخیص زودهنگام بیماران باشد و این به نوبه خود درمان آنها را موثرتر می کند. با مطالعه دلایل ظهور کوئنچر در خون افراد عملا سالم می توان چیزهای زیادی برای پزشکی به دست آورد. آیا در اینجا نشانه ای از خطر ابتلا به سرطان در آینده وجود دارد؟

شما باید یاد بگیرید که زبان نور سلول ها را بفهمید، بخوانید و از ارزشمندترین اطلاعاتی که از اعماق آنها می آید استفاده کنید. اکتشاف V.P. Kaznacheev و همکارانش شاهد دیگری بر ثمربخشی این مسیر است که توسط A.G. Gurvich در نیم قرن پیش آغاز شد.

استفاده انسان از اشعه ماوراء بنفش

بنابراین، ما می دانیم که اشعه ماوراء بنفش بدن ما را پر از انرژی، انرژی و قدرت می کند و آن را قوی تر، انعطاف پذیرتر و سخت تر می کند. آنها یک جنگ مخفیانه دائمی علیه بیماری ها به راه می اندازند، عوامل بیماری زا را از بین می برند و مقاومت بدن را تقویت می کنند. پرتوهای نامرئی هوا را یونیزه می کنند و پوست ما را با برنزه ای طلایی می پوشانند. آنها به طور نامرئی در اعماق پنهان بدن ما کار می کنند و به عنوان یکی از عوامل پیشرفت اشکال حیات در زمین عمل می کنند و مهمترین فرآیندهای زندگی را تسریع می کنند. از اشعه ماوراء بنفش برای نگهداری مواد غذایی و ضدعفونی اسباب بازی های کودکان استفاده می شود. شاید هیچ شاخه ای از فعالیت های انسانی و به طور کلی هیچ جنبه ای از زندگی وجود نداشته باشد که این کارگر نامرئی به این طریق تأثیر خود را بر آن اعمال نکند.

اما نور ماوراء بنفش کاربرد دیگری دارد - این یک دستیار وفادار برای انسان در کشاورزی است. به کمک تابش اشعه ماوراء بنفش بذر برخی از گیاهان می توان جهش هایی را به دست آورد که از بین آنها می توان افراد دارای ویژگی های اقتصادی ارزشمند را انتخاب کرد. استفاده از اشعه ماوراء بنفش در دامپروری مورد توجه خاص است. در فصل های پاییز، زمستان و بهار سال، دام ها و طیور دچار کمبود نور به خصوص اشعه ماوراء بنفش می شوند. افزایش وزن حیوان کاهش می یابد (حتی با مقدار کافی غذا). گاوها شروع به تولید شیر کمتری می‌کنند، جوجه‌ها - تخم‌مرغ، موارد ناباروری بیشتر می‌شوند و فرزندان ضعیف‌تر به دنیا می‌آیند. همه اینها به این دلیل است که میزان هموگلوبین، گلبول های قرمز، پروتئین و کلسیم در خون دام و طیور کاهش می یابد.

راه برون رفت از وضعیت روشن است: کمبود اشعه ماوراء بنفش باید به طور مصنوعی دوباره پر شود. با این حال، باید در نظر داشت که اشتباهات در تجویز دوز تابش، عدم توجه به مواردی مانند ترکیب طیفی نور لامپ های فرابنفش، ارتفاع تعلیق بالای غرفه های حیوانات، مدت زمان سوختن آنها و غیره، می تواند به جای منفعت باعث آسیب شود. لامپ های نوع PRK مورد استفاده در کشاورزی برای جبران کمبود اشعه ماوراء بنفش طبیعی مناسب نیستند. طیف آنها حاوی پرتوهای موج کوتاه (تا 1800 A) است که ویتامین D را از بین می برد، باعث بیماری چشم و مهار رشد می شود. برای تابش مصنوعی، لامپ های EUV یا RVE مناسب هستند که تابش فرابنفش موج بلند، شبیه به تابش خورشیدی تولید می کنند. روشنایی روزانه با این لامپ ها به شما این امکان را می دهد که افزایش وزن خوک ها و گاوهای گوشتی را افزایش دهید و تولید شیر گاوها را در طول دوره غرفه افزایش دهید. جوجه ها پس از تابش روزانه تولید تخم مرغ را 10-15٪ افزایش می دهند. تخم ها بزرگتر می شوند و پوسته قوی تری دارند. تابش به طور قابل توجهی مرگ جوجه ها را در سنین پایین کاهش می دهد: آنها به سرعت رشد می کنند و به ندرت بیمار می شوند. تابش اشعه ماوراء بنفش به تخم ها در جوجه کشی باعث افزایش قابلیت جوجه کشی جوجه ها از تخم و وزن آنها در مقایسه با جوجه های بدون تابش می شود.

این اثر مفید پرتوهای فرابنفش به دلیل تأثیر عوامل متعددی است. در نتیجه اثر باکتری کشی، آلودگی سطح تخم ها کاهش می یابد. ازن و اکسیدهای نیتروژن که در حین کار لامپ ها در مقادیر کم تشکیل می شوند، فرآیندهای زندگی جنین مرغ را افزایش می دهند. بخشی از پرتوهای با طولانی ترین طول موج از پوسته عبور می کند و مستقیماً روی جنین و ذخایر غذایی آن تأثیر می گذارد، سفیده تخم مرغ را مایع می کند و آن را برای جنین قابل هضم تر می کند.

یکی دیگر از ویژگی های شگفت انگیز پرتوهای فرابنفش در خدمت مردم قرار گرفته است، بسیاری از حشرات که بیشتر آنها آفات هستند، اشعه ماوراء بنفش را می بینند و مقاومت ناپذیری برای آنها تلاش می کنند. برخی از حشرات از پرتوهای نامرئی با طول موج معین برای یافتن ماده ها استفاده می کنند. با استفاده از این ویژگی حشرات، در برخی از کشورها (ژاپن، ایالات متحده آمریکا، یوگسلاوی و ...) لامپ های فرابنفش با موفقیت برای از بین بردن انبوه آفات حشرات استفاده می شود. اگر لامپ مجهز به توری فلزی باشد و جریان از آن عبور کند، پروانه‌ها، سوسک‌ها و پشه‌هایی که به سمت نور پرواز می‌کنند، با لمس مش می‌میرند. در سه ساعت کار در شب، یک لامپ تا 5 هزار حشره را از بین می برد.

آیا لیست "حرفه های" پرتو نامرئی تمام شده است؟ البته که نه! خیلی چیزها هست که ما هنوز نمی دانیم. علم و زندگی دائماً رو به جلو حرکت می کنند و آنچه امروز شبیه یک رویا به نظر می رسد فردا عادی می شود. از امکانات استفاده از پرتوهای فرابنفش البته هنوز به طور کامل استفاده نشده است. نیروی طبیعی قدرتمند آنها همیشه در خدمت انسان خواهد بود. این یک فانتزی نیست، بلکه در نظر گرفتن هوشیارانه احتمالات واقعی است.

امروزه تأثیر اشعه ماوراء بنفش بر بدن انسان به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است. پرتوهای فرابنفش به دسته پرتوهای الکترومغناطیسی تعلق دارند که محدوده طیفی بین اشعه ایکس و تابش مرئی را اشغال می کنند. در عین حال، منابع فرابنفش مصنوعی ایجاد شده به طور گسترده در پزشکی و آرایشی و همچنین در کشاورزی استفاده می شود.

منابع طبیعی و مصنوعی

منابع متعددی از تشعشعات فرابنفش می‌توانند منشأ طبیعی یا مصنوعی داشته باشند و میزان رسیدن آنها به زمین مستقیماً به چندین عامل بستگی دارد:

• غلظت ازن اتمسفر بالای سطح زمین؛
• ارتفاع خورشید بالای افق؛
• شاخص های ارتفاع؛
• پراکندگی اتمسفر؛
• وضعیت پوشش ابری؛
• درجه انعکاس پرتوهای سطح آب و زمین

ترکیب نور خورشید نسبت شدت تابش UV-B و UV-A را در نظر می گیرد و طبقه بندی منابع مصنوعی به منطقه کاربرد و محدوده طیفی خاصی بستگی دارد:

• لامپ های اریتم با اثر ضد راشیتیسم. لامپ های توسعه یافته در دهه 60 قرن گذشته "کمبود UV" تابش طبیعی را جبران کردند و فرآیندهای سنتز فتوشیمیایی ویتامین D3 را در پوست انسان تشدید کردند.
• LL های فرابنفش با طیف تابشی که با طیف اثرات فوتوتاکسی برخی از آفات حشرات پرنده مطابقت دارد که توسط مگس ها، پشه ها، پروانه ها نشان داده می شوند و ناقل بیماری ها و عفونت ها هستند یا به محصولات و محصولات مختلف آسیب می رسانند.
• منابعی مانند "سولاریوم مصنوعی" که باعث تشکیل نسبتاً سریع برنزه می شود. تابش اشعه ماوراء بنفش بسته به نوع نصب و ویژگی های پوست معمولی به شدت تنظیم می شود. نسخه استاندارد و فشرده می تواند قدرت 15-230 وات در طول موج 30-200 نانومتر داشته باشد.

در سال 1980، آلفرد لوی، روانپزشک آمریکایی، تأثیر به اصطلاح "افسردگی زمستانی" را توصیف کرد که در حال حاضر به عنوان بیماری به نام "اختلال وابسته به فصل" طبقه بندی می شود. به طور خلاصه: این بیماری در اثر تابش ناکافی به شکل نور طبیعی ایجاد می شود.

قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش

بسیاری از پلیمرهای مورد استفاده در انواع محصولات مصرفی می توانند در معرض نور UV تخریب شوند. مشکلات چنین تأثیری ناپدید شدن رنگ، ظاهر شدن تیرگی روی سطح، ترک خوردن و در برخی موارد از بین رفتن کامل خود محصول در نظر گرفته می شود. فرکانس و سرعت تخریب با زمان قرار گرفتن در معرض افزایش می یابد و به درجه شدت تابش خورشید بستگی دارد. این اثر پیری پلیمرها با اشعه فرابنفش نامیده می شود. دسته پلیمرهای بسیار حساس عبارتند از:

• پلی پروپیلن؛
• پلی اتیلن؛
• شیشه ارگانیک؛
• الیاف ویژه، از جمله آرامید.

اثر روی پلیمرها در نانوتکنولوژی، لیتوگرافی اشعه ایکس و همچنین پیوند شناسی و سایر زمینه ها استفاده می شود.

سلامت افراد می تواند از چند طریق تحت تأثیر قرار گیرد:

• UVA یا نزدیک به ماوراء بنفش (UVA، 315-400 نانومتر)؛
• UV-C یا فرابنفش دور (UVC، 100-280 نانومتر)؛
• اشعه UV-B (UVB، 280-315 نانومتر).

خواص خاص پرتو فرابنفش توسط پزشکی فضایی تایید شده است و تابش پیشگیرانه UV در پروازهای فضایی انجام می شود. قرار گرفتن پوست در معرض مقادیر زیاد باعث درجات مختلف سوختگی و جهش زایی اشعه ماوراء بنفش می شود. نوع اصلی آسیب چشم ناشی از اشعه ماوراء بنفش در عمل بالینی چشم پزشکی با سوختگی قرنیه (الکترو افتالمیا) نشان داده می شود.

منطقه برنامه

با تشکر از اشعه ماوراء بنفش را می توان در پلاستیک اعتباری دیده می شود کارت های ویزاتصویر مخفی، و به منظور محافظت قابل اعتماد در برابر جعل اسناد و گذرنامه برخی کشورها، اغلب به علائم نورانی مجهز هستند که فقط در زیر نور ماوراء بنفش قابل مشاهده هستند. اشعه ماوراء بنفش در پزشکی و سایر زمینه ها به صورت زیر نشان داده می شود:

• ضدعفونی هوا، آب و سطوح مختلف در طیف گسترده ای از فعالیت های انسانی؛
• یک روش فیزیوتراپی، تابش مناطق خاصی از بدن با اشعه ماوراء بنفش در محدوده های مختلف.
• اسپکتروفتومتری UV، بر اساس تابش با استفاده از تابش تک رنگ UV با طول موج متغیر.
• تجزیه و تحلیل مواد معدنی، که امکان تعیین ترکیب یک ماده را بر اساس نوع درخشش ممکن می کند.
• تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی برای کمک به شناسایی برخی مواد آلیمطابق با رنگ درخشش و شاخص حفظ؛
• تله برای آفات حشرات؛
• سولاریوم;
• کار ترمیم برای تعیین پیری فیلم لاک.
• خشک کردن لاک ها و رنگ ها؛
• سفت شدن پر کردن دندان

در بیوتکنولوژی، پرتوهای فرابنفش غیریونیزان امکان دستیابی به جهش های ژنتیکی را فراهم می کند. بیشترین تعداد تغییرات جهشی در نتیجه تابش با تابش در طول موج 265 نانومتر مشاهده می شود که به خوبی توسط اسیدهای دئوکسی ریبونوکلئیک جذب می شود.

اثرات مثبت اشعه ماوراء بنفش بر بدن انسان

دوزهای کم اثرات مفیدی بر انسان و حیوانات دارد. اشعه خورشید اثر درمانی و پیشگیرانه قدرتمندی دارد و به حفظ سلامتی کمک می کند. اثر پرتوهای فرابنفش متفاوت است و مستقیماً به طول موج بستگی دارد. برخی از این امواج با تشکیل ویتامین D در پوست اثر ویتامین سازی دارند و برخی دیگر اثر رنگدانه و اریتم دارند. کوتاه ترین اشعه ماوراء بنفش می تواند اثر ضد باکتریایی نسبتاً قدرتمندی داشته باشد.

در سال 1903، فیزیوتراپ دانمارکی N. Finsen از اشعه خورشید در درمان سل پوستی استفاده کرد. به لطف چنین تحقیقاتی بود که این دانشمند جایزه نوبل را دریافت کرد. اشعه ماوراء بنفش بر دستگاه گیرنده عصبی تأثیر می گذارد و تحولات شیمیایی پیچیده ای را در بدن تحریک می کند. تابش بر تن سیستم عصبی مرکزی تأثیر می گذارد، متابولیسم را بهبود می بخشد و تأثیر مثبتی بر ترکیب خون دارد و همچنین کار غدد درون ریز را فعال می کند.

اشعه ماوراء بنفش همچنین از برخی بیماری ها از جمله راشیتیسم، اگزما، پسوریازیس و یرقان پیشگیری و درمان می کند.

لازم به یادآوری است که اثرات مثبت نور خورشید در دوزهای مشخص ظاهر می شود و هر گونه مصرف بیش از حد می تواند باعث اختلالات جدی در سیستم قلبی، عصبی و عروقی شود.

اثرات منفی اشعه ماوراء بنفش بر بدن

اثرات منفی اشعه ماوراء بنفش ناشی از تغییرات شیمیایی در مولکول های جذب کننده سلول های زنده از جمله اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها است. تأثیر منفی با اختلالات تقسیم، جهش و مرگ سلولی بیان می شود. چشم ها می توانند در اثر نور شدید خورشید آسیب ببینند، که برف، ماسه سفید و آب را منعکس می کند و سطح نور را افزایش می دهد. چنین قرار گرفتن در معرض پرتوها اغلب باعث فوتوکراتیت (التهاب قرنیه) و فوتوکونژونکتیویت (التهاب غشای همبند چشم) می شود.

فتوکراتیت اغلب باعث کوری کامل یا نسبی می شود که قبل از آن تحریک مزمن و اشک ریزش ایجاد می شود. ایجاد آب مروارید با قرار گرفتن مکرر در معرض نور خورشید تقویت می شود. پوست همچنین نیاز به محافظت کامل در برابر قرار گرفتن بیش از حد در معرض اشعه ماوراء بنفش دارد. میزان حساسیت بدن به نور خورشید از فردی به فرد دیگر متفاوت است، با افزایش سن تغییر می کند و به کار بستگی دارد غده تیروئید. در فصل بهار حساسیت پوست به اشعه ماوراء بنفش بیشتر می شود. به سرعت، تحت تأثیر اشعه، پوست قرمز می شود و با قرار گرفتن در معرض مکرر، برنزه ظاهر می شود. گرمای بیش از حد باعث سوختگی با درد شدید و احساس سوزش می شود.

قرار گرفتن مکرر در معرض نور خورشید باعث تخریب سلول‌های پوست می‌شود که با ظاهر شدن خال‌ها و لکه‌های پیری همراه است که برنزه شدن را ناهموار می‌کند. استفاده بیش از حد از سولاریوم و برنزه کردن باعث افزایش تعداد سرطان های پوست از جمله سرطان و ملانوم بدخیم می شود. با این حال، نیازی نیست که خود را به طور کامل از اشعه ماوراء بنفش محروم کنید. فقدان تابش طبیعی باعث توسعه می شود بیماری های مختلفاز جمله کاهش عمومی ایمنی و راشیتیسم.

محافظت در برابر اشعه فرا بنفش

در حال حاضر خطر تابش خورشید و اثرات مخرب اشعه ماوراء بنفش بر روی پوست کاملاً دقیق ارزیابی شده است. برای محافظت از لباس، انواع ضد آفتاب خارجی، عینک آفتابی و قوانین رفتار ایمن استفاده می شود.

حفاظت از لباس

پوست بدن باید با لباس محافظت شود که هنگام انتخاب آن باید به سبک و ویژگی های پارچه توجه کنید. توصیه می شود مدل هایی را انتخاب کنید که تا حد امکان بدن را به صورت شلوار و دامن بلند، تی شرت و بلوز آستین بلند انتخاب کنید. لباس های تیره بهترین محافظت را در برابر اشعه های خورشید دارند، اما به سرعت گرم می شوند و گرمای بیش از حد بدن را افزایش می دهند. پزشکان لباس هایی را توصیه می کنند که از پارچه های متراکم از جمله پنبه، کتان و کنف و همچنین پلی استر ساخته شده باشند. شما باید با هر کلاهی از پوست سر خود محافظت کنید.

محصولات ضد آفتاب خارجی

از محصولات محافظت کننده در برابر آفتاب استفاده کنید که فاکتور محافظت در برابر آفتاب (SPF) 30 یا بالاتر دارند. در طول حداکثر فعالیت خورشیدی (از ساعت 10:00 تا 16:00)، کرم ضد آفتاب روی نواحی در معرض پوست به میزان 2 میلی گرم در هر سانتی متر از پوست استفاده می شود. ابتدا باید دستورالعمل های ارائه شده توسط سازنده محصول را مطالعه کنید. محصولات غیر ضد آب پس از غوطه ور شدن در آب نیاز به استفاده مجدد دارند.

سایه در ساعات خورشیدی

محدودیت در مدت قرار گرفتن در معرض نور خورشید پیش نیاز محافظت در برابر اثرات مضر اشعه ماوراء بنفش است. رعایت این قانون در طول روز بسیار مهم است و میزان شدت تابش خورشیدی با یک آزمایش ساده مشخص می شود: اگر سایه انسان کوتاهتر از قد شخص باشد، پرتوهای خورشید بسیار فعال هستند و اقدامات محافظتی باید انجام شود. گرفته شود.

عینک آفتابی

شما باید نه تنها به محافظت از پوست، بلکه از چشمان خود نیز توجه کنید. با استفاده از عینک آفتابی با قطر بزرگ می توانید خطر ابتلا به ملانوم چشمی را به حداقل برسانید. عینک چنین عینکی به شما امکان می دهد حدود 98-99٪ از اشعه ماوراء بنفش را در طول موج 400 نانومتر مسدود کنید. محافظت در برابر اثرات مخرب اشعه ماوراء بنفش می تواند عمر انسان را طولانی کند.

مکانیسم عمل بیولوژیکی اشعه ماوراء بنفش بسیار پیچیده، مبهم و کاملاً درک نشده است. این مکانیسم نه بر اساس اثرات حرارتی، مانند تابش مادون قرمز، بلکه بر اساس واکنش های فتوشیمیایی است که با پلیمرهای زیستی - پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک رخ می دهد. تحت تأثیر فوتون‌هایی که الکترون‌ها را از مولکول‌ها خارج می‌کنند، بار مولکول‌های پروتئین تغییر می‌کند که در نهایت باعث دناتوره شدن پروتئین‌ها می‌شود. تابش همچنین منجر به فوتولیز می شود، یعنی تشکیل "قطعات" مولکول های بزرگ با فعالیت بیولوژیکی بالا (هیستامین، استیل کولین و غیره). فتولیز توسط فوتون‌هایی با طول موج‌های عمدتاً در ناحیه اریتمی و دناتوره شدن توسط فوتون‌هایی با طول موج در ناحیه باکتری‌کشی ایجاد می‌شود.

تغییراتی که در اسیدهای نوکلئیک و مولکول‌های DNA رخ می‌دهد بر فرآیندهای حیاتی سلول‌ها، رشد و تقسیم آنها تأثیر می‌گذارد و می‌تواند منجر به مرگ سلول‌ها و موجودات تک سلولی - باکتری‌ها شود. بسته به طول موج و ساختار آنها، باکتری های مختلف حساسیت متفاوتی به تابش دارند. بنابراین، مرگ بیشترین تعداد استافیلوکوک ها در طول موج های مرتبه 265 نانومتر، E. coli - در 251 نانومتر، و غیره رخ می دهد. زهر کبرا) و تعدادی از مواد سمی دیگر. با این حال، مرگ سلولی مستلزم دوز نسبتاً بالایی از تابش است. بنابراین، برای مرگ یک سلول E. coli، به طور متوسط ​​2·106 فوتون مورد نیاز است.

اثر باکتری کش تابش UV برای ضدعفونی هوا در فضاهای بسته استفاده می شود. چنین سیستم بهداشتی هوا در اتاق های عمل و اتاق های پانسمان استفاده می شود که به طور چشمگیری آسپسیس جراحی را افزایش می دهد. اثر باکتری کش تابش اشعه ماوراء بنفش به طور گسترده در مرغداری صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا به دلیل غلظت بالای دام، خطر عفونت های هوازای ناشی از آلودگی میکروبی هوا در مرغداری ها وجود دارد. تابش باکتری‌کشی برای سالم‌سازی محیط هوا هنگام پرورش جوجه‌ها نشان داد که تابش هوا 3 بار در روز به مدت 5 تا 25 دقیقه منجر به افزایش قابل توجه ایمنی جوجه‌ها و افزایش وزن زنده در مقایسه با جوجه‌های اتاق‌های کنترل می‌شود. برای اهداف ضد عفونی، هوای تامین و خروجی ایزولاتورها، قرنطینه و سایر اماکن در دامداری ها در معرض تابش اشعه ماوراء بنفش قرار می گیرد. علاوه بر اثر ضد عفونی کننده، تابش اشعه ماوراء بنفش به بهبود ترکیب یونی هوا (افزایش غلظت یون های سبک هوا)، کاهش میزان سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن کمک می کند. هنگامی که منابع پرتو فرابنفش کار می کنند، ازن تشکیل می شود که به عنوان اکسید کننده اجزای گازی هوای خروجی ساختمان های دامداری که بوی بدی دارند، عمل می کند.

اثر اشعه ماوراء بنفش با جذب آن در پوست آغاز می شود. برای اینکه تابش اثرات بیولوژیکی ایجاد کند، باید عمیق تر از لایه شاخی پوست، به لایه ژرمینال اپیدرم مجاور خود پوست (درم)، که در آن عروق خونی و اعصاب عبور می کند، نفوذ کند. در انسان، پرتوها طول دارند. امواج کمتر از 300 نانومتر به عمق بیشتری از اپیدرم (~0.5 میلی متر) نفوذ نمی کنند. در لایه ژرمینال اپیدرم است که زنجیره پیچیده ای از واکنش های بیوشیمیایی و فرآیندهای فیزیولوژیکی ناشی از اشعه ماوراء بنفش آغاز می شود. یکی از مهمترین واکنش های مهم- تشکیل هیستامین در حین دکربوکسیلاسیون اسید آمینه هتروسیکلیک هیستیدین.

هیستامین، همراه با دیگر "قطعات" مولکول ها، از طریق خون و عروق لنفاوی حمل می شود. هیستامین ماده ای است که رگ های خونی را گشاد می کند و در نتیجه باعث پرخونی می شود، یعنی افزایش خون رسانی به ناحیه تحت تابش اندام. با پرخونی فعال، 1 اریتم رخ می دهد، که تشکیل آن نیاز به شدت خاصی از تابش دارد. بنابراین مقدار آستانه شدت اشعه ماوراء بنفش با طول موج 296.7 نانومتر 335 W/m2 است.

پاسخ پوست به تابش - رنگدانه (برنزه شدن).رنگدانه ملانین پوست در پایین ترین لایه های اپیدرم متمرکز شده است. پرتوهایی با طول موج 200 تا 250 نانومتر که به لایه شاخی پوست نفوذ می کنند فقط باعث ایجاد اریتم می شوند. تابش با طول موج 250-270 نانومتر از لایه شاخی عبور می کند و باعث ایجاد رنگدانه و اریتم می شود. رنگدانه‌ها و اریتم فراوان‌تر ناشی از تشعشعات با طول موج 270 تا 320 نانومتر است که به لایه عروقی نفوذ کرده و عملکرد غدد چربی و انتهای عصبی را تحریک می‌کند. در نهایت، تابش با طول موج 320 تا 390 نانومتر از درم عبور می کند و منجر به رنگدانه، اغلب بدون اریتم قبلی می شود. نقش پیگمانتاسیون و همچنین مکانیسم رنگدانه هنوز به اندازه کافی مورد مطالعه قرار نگرفته است. ممکن است ملانین قطعات فعال مولکول های تخریب شده را حفظ کرده و از ورود آنها به خون جلوگیری کند. تأثیر اشعه ماوراء بنفش به پوست محدود نمی شود، علیرغم این واقعیت که خود به اعماق بدن نفوذ نمی کند. محصولات فوتولیز، که از طریق مویرگ ها پخش می شوند، انتهای عصبی پوست را تحریک می کنند و از طریق سیستم عصبی مرکزی، همه اندام ها را تا حدی تحت تاثیر قرار می دهند. مشخص شده است که در اعصابی که از نواحی تحت تابش پوست گسترش می‌یابند، فرکانس تکانه‌های الکتریکی افزایش می‌یابد. اگر پوست از قبل با آب مرطوب شده باشد، با میدان الکتریکی با فرکانس بالا یا اولتراسوند تابش شود، اثر تابش افزایش می یابد. این یک بار دیگر نشان می دهد که اثر اولیه اشعه ماوراء بنفش از پوست شروع می شود و با افزایش کلی متابولیسم و ​​افزایش وضعیت ایمونوبیولوژیکی بدن همراه است و این به نوبه خود منجر به تسریع فرآیندهای جذب می شود. محصولات پاتولوژیک و بازسازی بافت

از دیگر اثرات بیولوژیکی اشعه ماوراء بنفش، قابل توجه تشکیل ویتامین D است که باعث جذب از روده ها و جذب کلسیم می شود که بخشی از استخوان ها است و تعدادی از عملکردهای فیزیولوژیکی ضروری را انجام می دهد. با کمبود ویتامین D، کلسیم موجود در غذا جذب نمی شود و نیاز به آن توسط کلسیم استخوان تامین می شود و این امر منجر به راشیتیسم می شود. در کودکان مبتلا به راشیتیسم، تشکیل اسکلت مختل می شود، استخوان ها انعطاف پذیر می شوند و کودکان راه رفتن و رشد را متوقف می کنند. ویتامین D همچنین می تواند در خود بدن تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش با طول موج های 280 تا 315 نانومتر تشکیل شود. موثرترین تابش ترکیبی با اشعه ماوراء بنفش، مادون قرمز و نور مرئی است.

فتوهمتراپی. برای بیماری هایی که با افزایش ویسکوزیته خون همراه هستند، از روش فتوهموتراپی برای کاهش ویسکوزیته خون استفاده می شود. این شامل گرفتن مقدار کمی خون از بیمار (تقریباً 2 میلی لیتر بر کیلوگرم وزن بدن)، قرار دادن آن در معرض اشعه ماوراء بنفش و تزریق مجدد آن به جریان خون است. تقریباً 5 دقیقه پس از تجویز 100-200 میلی لیتر خون تحت تابش به بیماران، کاهش قابل توجهی در ویسکوزیته در کل حجم (حدود 5 لیتر) خون در گردش مشاهده می شود. مطالعات مربوط به وابستگی ویسکوزیته به سرعت خون نشان داده است که در طول فتوهمتراپی، ویسکوزیته در خون با حرکت آهسته به شدت کاهش می یابد (حدود 30٪) و در خون با حرکت سریع به هیچ وجه تغییر نمی کند. تابش اشعه ماوراء بنفش باعث کاهش توانایی گلبول های قرمز در تجمع می شود و تغییر شکل گلبول های قرمز را افزایش می دهد. علاوه بر این، کاهش تشکیل لخته های خون وجود دارد. همه این پدیده ها منجر به بهبود قابل توجهی در گردش خون ماکرو و میکرو می شود.

تحقیقات در سالهای اخیر نوید اتوهمتراپی اشعه ماوراء بنفش را نشان داده است. تابش خون به منظور تحریک خواص محافظتی بدن در بیماری های مختلف داخلی و همچنین در ناباروری علامت دار. خون برای تابش با یک ضد انعقاد مخلوط می شود، در کووت های کوارتز تابش می شود و دوباره به رگ خونی همان فرد تزریق می شود.

استفاده درمانی از اشعه ماوراء بنفش.در روش های فیزیوتراپی توانبخشی، پرتوهای فرابنفش در محدوده های موج بلند (A)، موج متوسط ​​(B) و موج کوتاه (C) به طور گسترده ای استفاده می شود. هنگامی که کوانتوم های اشعه ماوراء بنفش در بافت ها (پوست) جذب می شوند، واکنش های فتوشیمیایی و فوتوبیولوژیکی مختلفی رخ می دهد.

تابش توسط منابع مصنوعی ایجاد می شود: لامپ فشار بالا(لوله های قوس جیوه ای)، لامپ های فلورسنت، لامپ های تخلیه گاز کم فشار که یکی از انواع آن لامپ های ضد باکتری هستند. منابع به دو دسته انتگرال تقسیم می شوند که همه نواحی طیف را ساطع می کنند و انتخابی که عمدتاً در یک ناحیه تشعشع ایجاد می کنند.

تابش امواج بلند(اثر اریتم غالب و برنزه کننده). در درمان بسیاری از بیماری های پوستی استفاده می شود. برخی از ترکیبات شیمیایی سری فوروکومارین (مثلا پسورالن) می توانند پوست این بیماران را نسبت به اشعه ماوراء بنفش موج بلند حساس کرده و تشکیل رنگدانه ملانین در ملانوسیت ها را تحریک کنند.استفاده ترکیبی از این داروها و متعاقب آن تابش اشعه ماوراء بنفش با امواج بلند تابش اساس یک روش درمانی به نام فتوشیمی درمانی یا PUVA درمانی است (PUVA: P - پسورالن، UVA - اشعه ماوراء بنفش ناحیه A). در این حالت قسمتی یا کل بدن تحت تابش قرار می گیرد.

تابش موج متوسط(عمدتاً ویتامین ساز، اثر ضد راشیتیسم).

تابش موج کوتاه(عمدتاً اثر ضد باکتریایی). تحت تأثیر آن، ساختار میکروارگانیسم ها و قارچ ها از بین می رود. با استفاده از لامپ های باکتری کش جیوه-کوارتز ایجاد می شود، شکل. 30.8 a. تابش دهنده ها (شکل 30.85) برای تابش موضعی مخاط بینی و لوزه ها استفاده می شود.

برخی از تکنیک ها از پرتوهای موج کوتاه برای تابش خون استفاده می کنند.

روزه اشعه ماوراء بنفش.بسیاری از مردم کمتر در معرض تابش هستند. اینها ساکنان شمال دور، قطب شمال، کارگران صنعت معدن، مترو، صنایع بدون پنجره و ساکنان شهرهای بزرگ هستند. در شهرها، کمبود نور خورشید با آلودگی هوای جو با گرد و غبار، دود و گازها همراه است که عمدتاً قسمت UV طیف خورشیدی را حفظ می کند. در داخل خانه، شیشه پنجره اشعه UV با طول موج l را منتقل نمی کند< 310 нм. Резко снижают УФ поток загрязненные стекла, занавеси (тюлевые занавески снижают УФ излучение на 20%). Поэтому на многих производствах и в быту наблюдается так называемая «биологическая полутьма». В первую очередь страдают дети (возрастает вероятность заболевания рахитом). Поэтому для организации освещения всегда необходимо проводить санитарно-реабилитологические мероприятия.

خطرات اشعه ماوراء بنفش.در کنار اثرات بیولوژیکی مثبت این پرتو بر بدن، باید به جنبه های منفی اشعه نیز اشاره کرد. اول از همه، این در مورد عواقب آفتاب گرفتن کنترل نشده صدق می کند: سوختگی، لکه های ناشی از سن، آسیب چشم - ایجاد فتوفتالمی. اثر اشعه ماوراء بنفش بر روی چشم مشابه اریتم است، زیرا با تجزیه پروتئین ها در سلول های قرنیه و غشاهای مخاطی چشم همراه است. سلول های زنده پوست انسان توسط سلول های "مرده" لایه شاخی پوست در برابر اثرات مخرب اشعه ماوراء بنفش محافظت می شوند. چشم ها از این محافظت محروم هستند، بنابراین، با دوز قابل توجهی از تابش به چشم، پس از یک دوره نهفته، التهاب قرنیه (کراتیت) و غشای مخاطی چشم (کانژنکتیویت) ایجاد می شود. این اثر به دلیل تابش با طول موج کمتر از 310 نانومتر است. اثر بلاستوموژنیک اشعه ماوراء بنفش، که منجر به ایجاد سرطان پوست می شود، شایسته توجه ویژه است. سرطان پوست در بین تمام مردم جهان که در شرایط آب و هوایی مختلف زندگی می کنند رایج است.

همچنین لازم به ذکر است که اشعه ماوراء بنفش بر روی چشم ها تأثیر مضری دارد، زیرا غشای مخاطی چشم (ملتحمه) لایه شاخی محافظی ندارد و به همین دلیل چشم نسبت به پوست نسبت به اشعه ماوراء بنفش حساس تر است. اشعه ماوراء بنفش که با دوزهای خاص به عدسی می رسد، باعث کدر شدن آن - آب مروارید می شود. بنابراین، تمام کار با اشعه ماوراء بنفش باید با عینک محافظ انجام شود.

با تابش اشعه ماوراء بنفش، حتی در لحظه دریافت دوز خطرناک، فرد چیزی احساس نمی کند. هیچ گیرنده تخصصی UV در پوست وجود ندارد. این تابش توسط چشم درک نمی شود، اثر حرارتی آنقدر کوچک است که فرد عملا آن را احساس نمی کند.

مشخص شده است که اثر اشعه ماوراء بنفش عامل اصلی است ایجاد سرطانپوست، و همچنین آب مروارید (کدر شدن عدسی). برای کاوشگران قطبی و کوهنوردان، اشعه ماوراء بنفش خطرناک است، زیرا به دلیل شدت بالای این تابش، آفتاب سوختگی پوست و چشم ظاهر می شود.

کمبود اشعه ماوراء بنفش می تواند منجر به کمبود D-beri شود. UV می تواند اثرات مثبت ایجاد کند. بنابراین، در بیماران مبتلا به درماتوزهای پوستی (مثلاً پسوریازیس)، بیماری ها در زمستان تشدید می شود و در تابستان بهبود می یابد. دلیل آن اثر درمانی UV است که در تابستان در طیف نور خورشید بسیار بیشتر از زمستان است.

برنزه کردن اغلب به عنوان یک روش توانبخشی برای بسیاری از بیماری ها توصیه می شود. اثر اشعه ماوراء بنفش باعث پرپیگمانتاسیون پوست می شود که باعث برنزه شدن پوست می شود. برنزه کردن یک فرآیند فوتوبیولوژیکی "آهسته" است. 2-3 روز پس از تابش شروع به رشد می کند، در 13-21 روز به حداکثر می رسد و پس از چند ماه از بین می رود. طیف اثر برنزه کردن مشابه طیف اثر اریتم است. نور فرابنفش زنجیره پیچیده ای از بیوسنتز ملانین رنگدانه پوست را در سلول های تخصصی - ملانوسیت ها آغاز می کند. ظاهر ملانین یک واکنش محافظتی بدن است.

برنزه کردن نباید زیاده روی شود. هنگامی که در بهار به ساحل می‌روید، فرد نباید فراموش کند که پوست ما محافظت ملانین خود را در زمستان از دست داده است. حداقل دوز پرتو فرابنفش که باعث ملانوژنز می شود تقریباً نصف حداقل دوز اریتم است. بنابراین، در روزهای اول باید برای مدت بسیار کوتاهی آفتاب بگیرید، به طوری که اریتم هنوز ظاهر نشده و تشکیل رنگدانه از قبل شروع شده است. و تنها پس از چند روز، با انباشته شدن ملانین در پوست، می توانید به تدریج زمان زیر نور خورشید را افزایش دهید. پس از برنزه کردن، نباید خود را بیش از حد در معرض نور خورشید قرار دهید. اشعه ماوراء بنفش (به ویژه UV-B) باعث تعدادی از عوارض نامطلوب می شود: پیری زودرس پوست، ظاهر شدن چین و چروک در مناطق در معرض بدن و سرطان پوست ممکن است ایجاد شود.

اشعه ماوراء بنفش باعث سرکوب ایمنی سلولی - سرکوب سیستم ایمنی می شود.

در پزشکی، اشعه ماوراء بنفش به طور گسترده ای در روش فتوهمتراپی، برای بیماری های مرتبط با افزایش ویسکوزیته خون استفاده می شود.

دوزهای زیادی از اشعه ماوراء بنفش (به ویژه UV-B) که انسان می تواند دریافت کند با وضعیت جو، به ویژه سوراخ های ازن در جو مرتبط است. ازن استراتوسفر حد طول موج کوتاه تابش فرابنفش خورشیدی را تعریف می کند. تخریب اوزون به ویژه زمانی اتفاق می‌افتد که ترکیبات فلوئوروکربن که به طور گسترده در یخچال‌های صنعتی و خانگی و همچنین در ساخت ذرات معلق استفاده می‌شوند، در جو آزاد می‌شوند. نمودار اثر محافظتی لایه اوزون و روند تخریب آن توسط اکسید نیتروژن NO در شکل 1 نشان داده شده است.

برنج. طرح اثر محافظتی لایه ازن (a) و روند تخریب آن توسط اکسید نیتروژن NO (b)؛ فلش های تیره - تابش حرارتی، فلش های روشن - اشعه UV

تخریب ازن به این دلیل اتفاق می افتد که اتم های نیتروژن موجود در مولکول های گاز آلاینده به شدت با یکی از اتم های اکسیژن موجود در مولکول ازن برهمکنش می کنند و آن را از آن دور می کنند. در نتیجه اکسیژن تشکیل می شود که اشعه UV بدون مانع از آن عبور می کند.