Sa epekto ng short-wave radiation sa isang buhay na organismo, ang pinakamalaking interes ay ang epekto ng ultraviolet rays sa mga biopolymer - mga protina at nucleic acid. Ang mga molekula ng biopolymer ay naglalaman ng mga grupo ng singsing ng mga molekula na naglalaman ng carbon at nitrogen, na masinsinang sumisipsip ng radiation na may wavelength na 260...280 nm. Ang hinihigop na enerhiya ay maaaring lumipat kasama ang isang kadena ng mga atomo sa loob ng isang molekula nang walang makabuluhang pagkawala hanggang sa maabot nito ang mahinang mga bono sa pagitan ng mga atomo at masira ang bono. Sa prosesong ito, na tinatawag na photolysis, ang mga fragment ng mga molekula ay nabuo na may malakas na epekto sa katawan. Halimbawa, ang histamine ay nabuo mula sa amino acid histidine, isang sangkap na nagpapalawak ng mga capillary ng dugo at nagpapataas ng kanilang permeability. Bilang karagdagan sa photolysis, ang denaturation ay nangyayari sa mga biopolymer sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet rays. Kapag na-irradiated ng liwanag ng isang tiyak na haba ng daluyong, bumababa ang elektrikal na singil ng mga molekula, magkakadikit sila at nawawala ang kanilang aktibidad - enzymatic, hormonal, anti-foaming, atbp.

Ang mga proseso ng photolysis at denaturation ng mga protina ay nangyayari nang magkatulad at malaya sa bawat isa. Ang mga ito ay sanhi ng iba't ibang saklaw ng radiation: ang mga sinag na 280...302 nm ay pangunahing sanhi ng photolysis, at 250...265 nm - pangunahin ang denaturation. Ang kumbinasyon ng mga prosesong ito ay tumutukoy sa pattern ng pagkilos ng ultraviolet rays sa cell.

Ang pinaka-sensitibong pag-andar ng cell sa mga sinag ng ultraviolet ay paghahati. Ang pag-iilaw sa isang dosis na 10(-19) J/m2 ay nagiging sanhi ng paghinto ng paghahati ng humigit-kumulang 90% ng mga bacterial cell. Ngunit ang paglaki at mahahalagang aktibidad ng mga selula ay hindi tumitigil. Sa paglipas ng panahon, naibalik ang kanilang dibisyon. Upang maging sanhi ng pagkamatay ng 90% ng mga cell, pagsugpo sa synthesis ng mga nucleic acid at protina, ang pagbuo ng mga mutasyon, kinakailangan upang madagdagan ang dosis ng radiation sa 10 (-18) J / m2. Ang mga ultraviolet ray ay nagdudulot ng mga pagbabago sa mga nucleic acid na nakakaapekto sa paglaki, paghahati, pagmamana ng mga selula, mga. sa mga pangunahing pagpapakita ng buhay.

Ang kahalagahan ng mekanismo ng pagkilos sa nucleic acid ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang bawat molekula ng DNA (deoxyribonucleic acid) ay natatangi. Ang DNA ay ang namamanang memorya ng cell. Ang istraktura nito ay nag-e-encrypt ng impormasyon tungkol sa istraktura at mga katangian ng lahat ng mga cellular protein. Kung ang anumang protina ay naroroon sa isang buhay na cell sa anyo ng sampu o daan-daang magkaparehong mga molekula, kung gayon ang DNA ay nag-iimbak ng impormasyon tungkol sa istraktura ng cell sa kabuuan, tungkol sa kalikasan at direksyon ng mga metabolic na proseso sa loob nito. Samakatuwid, ang mga kaguluhan sa istruktura ng DNA ay maaaring hindi na mababawi o humantong sa malubhang pagkagambala sa buhay.

Ang epekto ng ultraviolet radiation sa balat

Ang pagkakalantad sa ultraviolet radiation sa balat ay makabuluhang nakakaapekto sa metabolismo ng ating katawan. Kilalang-kilala na ang mga sinag ng UV ay nagpapasimula ng proseso ng pagbuo ng ergocalciferol (bitamina D), na kinakailangan para sa pagsipsip ng calcium sa bituka at pagtiyak ng normal na pag-unlad ng balangkas ng buto. Bilang karagdagan, ang ultraviolet light ay aktibong nakakaapekto sa synthesis ng melatonin at serotonin - mga hormone na responsable para sa circadian (pang-araw-araw) na biological na ritmo. Ipinakita ng pananaliksik ng mga siyentipikong Aleman na kapag ang serum ng dugo ay na-irradiated ng UV rays, ang nilalaman ng serotonin, ang "hormone of vivacity" ay kasangkot sa regulasyon ng emosyonal na estado. Ang kakulangan nito ay maaaring humantong sa depression, mood swings, at seasonal functional disorders. Kasabay nito, ang halaga ng melatonin, na may nagbabawal na epekto sa endocrine at central nervous system, ay bumaba ng 28%. Ang dobleng epektong ito ang nagpapaliwanag sa nakapagpapalakas na epekto ng araw ng tagsibol, na nagpapataas ng iyong kalooban at sigla.

Ang epekto ng radiation sa epidermis - ang panlabas na layer ng balat ng mga vertebrates at mga tao, na binubuo ng human stratified squamous epithelium - ay isang nagpapasiklab na reaksyon na tinatawag na erythema. Ang unang siyentipikong paglalarawan ng erythema ay ibinigay noong 1889 ni A.N. Maklanov, na pinag-aralan din ang epekto ng ultraviolet rays sa mata (photoophthalmia) at itinatag na ang mga ito ay batay sa mga karaniwang sanhi. May mga caloric at ultraviolet erythema. Ang caloric erythema ay sanhi ng epekto ng nakikita at infrared ray sa balat at ang pagdaloy ng dugo dito. Ito ay nawawala halos kaagad pagkatapos na tumigil ang pag-iilaw.

Kung ang mga sinag na bumabagsak sa balat ay hinihigop ng mga patay na selula ng stratum corneum, wala silang epekto sa katawan. Ang epekto ng pag-iilaw ay nakasalalay sa kakayahang tumagos ng mga sinag at ang kapal ng stratum corneum. Ang mas maikli ang wavelength ng radiation, mas mababa ang kanilang kakayahang tumagos. Ang mga sinag na mas maikli sa 310 nm ay hindi tumagos nang mas malalim kaysa sa epidermis. Ang mga sinag na may mas mahabang wavelength ay umaabot sa papillary layer ng dermis, kung saan dumadaan ang mga daluyan ng dugo. Kaya, ang pakikipag-ugnayan ng mga sinag ng ultraviolet sa sangkap ay nangyayari nang eksklusibo sa balat, pangunahin sa epidermis. Ang pangunahing dami ng ultraviolet rays ay nasisipsip sa germinal (basic) layer ng epidermis. Ang mga proseso ng photolysis at denaturation ay humantong sa pagkamatay ng mga styloid cells ng layer ng mikrobyo. Ang mga aktibong produkto ng photolysis ng protina ay nagdudulot ng vasodilation, pamamaga ng balat, paglabas ng mga leukocytes at iba pang tipikal na palatandaan ng erythema.

Ang mga produkto ng photolysis, na kumakalat sa daloy ng dugo, ay nakakainis din sa mga nerve endings ng balat at, sa pamamagitan ng central nervous system, reflexively nakakaapekto sa lahat ng mga organo. Ito ay itinatag na sa nerve na umaabot mula sa irradiated area ng balat, ang dalas ng mga electrical impulses ay tumataas. Ang Erythema ay itinuturing na isang kumplikadong reflex, ang paglitaw nito ay nagsasangkot ng mga aktibong produkto ng photolysis. Ang kalubhaan ng erythema at ang posibilidad ng pagbuo nito ay depende sa kondisyon sistema ng nerbiyos. Sa mga apektadong bahagi ng balat, na may frostbite, o pamamaga ng mga nerbiyos, ang erythema ay alinman sa hindi lumilitaw sa lahat o napakahina na ipinahayag, sa kabila ng pagkilos ng ultraviolet rays. Ang pagbuo ng erythema ay pinipigilan ng pagtulog, alkohol, pisikal at mental na pagkapagod.N. Ang Finsen (Denmark) ay unang gumamit ng ultraviolet radiation upang gamutin ang isang bilang ng mga sakit noong 1899. Sa kasalukuyan, ang mga pagpapakita ng mga epekto ng iba't ibang bahagi ng ultraviolet radiation sa katawan ay pinag-aralan nang detalyado. Sa mga sinag ng ultraviolet na nasa sikat ng araw, ang erythema ay sanhi ng mga sinag na may wavelength na 297 nm. Sa mga sinag na may mas mahaba o mas maikling wavelength, bumababa ang erythemal sensitivity ng balat. Sa tulong ng mga mapagkukunan ng artipisyal na radiation, ang erythema ay sanhi ng mga sinag sa hanay na 250...255 nm. Ang mga sinag na may wavelength na 255 nm ay ginawa ng resonant emission line ng mercury vapor na ginagamit sa mercury-quartz lamp.

Kaya, ang curve ng erythemal sensitivity ng balat ay may dalawang maxima. Ang depresyon sa pagitan ng dalawang maxima ay ibinibigay ng shielding effect ng stratum corneum ng balat.

Ang ultraviolet radiation ay nagbibigay ng enerhiya para sa mga photochemical reaction sa katawan. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang sikat ng araw ay nagiging sanhi ng pagbuo ng maliit na halaga ng mga aktibong produkto ng photolysis, na may kapaki-pakinabang na epekto sa katawan. Ang mga sinag ng ultraviolet sa mga dosis na nagiging sanhi ng pagbuo ng erythema, pinapahusay ang gawain ng mga hematopoietic na organo, ang reticuloendothelial system (ang physiological system ng connective tissue na gumagawa ng mga antibodies na sumisira sa mga katawan at microbes na dayuhan sa katawan), ang mga katangian ng hadlang ng balat, at alisin ang mga allergy.

Sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet radiation sa balat ng tao, ang natutunaw na taba na bitamina D ay nabuo mula sa mga sangkap ng steroid. Sa ilalim ng impluwensya ng mga sinag ng ultraviolet na may wavelength na 280...313 nm, ang mga provitamin na nakapaloob sa pampadulas ng balat na itinago ng mga sebaceous gland ay na-convert sa bitamina D at hinihigop sa katawan.

Ang pisyolohikal na papel ng bitamina D ay ang pagtataguyod ng pagsipsip ng calcium. Ang kaltsyum ay bahagi ng mga buto, nakikilahok sa pamumuo ng dugo, pinapadikit ang mga lamad ng cell at tissue, at kinokontrol ang aktibidad ng enzyme. Ang isang sakit na nangyayari dahil sa kakulangan ng bitamina D sa mga bata sa mga unang taon ng buhay, na itinatago ng mga nagmamalasakit na magulang mula sa Araw, ay tinatawag na rickets.

Bilang karagdagan sa mga likas na mapagkukunan ng bitamina D, ginagamit din ang mga artipisyal, na nag-iilaw ng mga provitamin na may mga sinag ng ultraviolet. Kapag gumagamit ng mga artipisyal na pinagmumulan ng ultraviolet radiation, dapat tandaan na ang mga sinag na mas maikli sa 270 nm ay sumisira sa bitamina D. Samakatuwid, ang paggamit ng mga filter sa liwanag na pagkilos ng bagay ng ultraviolet lamp, ang maikling alon na bahagi ng spectrum ay pinigilan. Ang gutom sa araw ay nagpapakita ng sarili sa pagkamayamutin, hindi pagkakatulog, pagkapagod tao. Sa malalaking lungsod, kung saan ang hangin ay nadumhan ng alikabok, ang mga sinag ng ultraviolet na nagdudulot ng erythema ay halos hindi umabot sa ibabaw ng Earth. Ang pangmatagalang trabaho sa mga minahan, mga silid ng makina at mga saradong pabrika ng pabrika, trabaho sa gabi, at pagtulog sa araw ay humahantong sa magaan na gutom. Ang liwanag na gutom ay pinadali ng salamin sa bintana, na sumisipsip ng 90...95% ng mga sinag ng ultraviolet at hindi nagpapadala ng mga sinag sa hanay na 310...340 nm. Ang kulay ng mga dingding ay makabuluhan din. Halimbawa, ang dilaw na kulay ay ganap na sumisipsip ng mga sinag ng ultraviolet. Ang kakulangan ng liwanag, lalo na ang ultraviolet radiation, ay nararamdaman ng mga tao, alagang hayop, ibon at mga halamang bahay sa taglagas, taglamig at mga panahon ng tagsibol. Ang mga lamp na, kasama ng nakikitang liwanag, ay naglalabas ng mga sinag ng ultraviolet sa hanay ng wavelength na 300...340 nm ay maaaring makabawi sa kakulangan ng ultraviolet rays. Dapat tandaan na ang mga pagkakamali sa pagrereseta ng dosis ng radiation, kawalan ng pansin sa mga isyu tulad ng spectral na komposisyon ng ultraviolet lamp, direksyon ng radiation at taas ng mga lamp, ang tagal ng pagsunog ng lampara, ay maaaring magdulot ng pinsala sa halip na benepisyo.

Spectrum ng mga sinag, nakikita ng mata tao, walang matalim, malinaw na tinukoy na mga hangganan. Sa violet side, iniuugnay ng ilang mananaliksik ang limitasyon sa 4000 A, ang iba sa 3800, at ang iba pa ay inilipat ito sa 3500 at kahit 3200 A. Malinaw, ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng iba't ibang sensitivity ng liwanag ng mga mata at nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng isang rehiyon ng mga sinag na hindi nakikita ng mata ng tao.

Kapag ang isang sensitibong thermometer ay inilagay sa nakikitang spectrum ng liwanag, nagpapakita ito ng makabuluhang pagtaas sa temperatura. Ano ang mangyayari kung ililipat mo ang thermometer (o thermocouple) lampas sa nakikitang spectrum? Ang ganitong mga eksperimento ay isinagawa sa simula ng ika-19 na siglo. Ingles na astronomo na si W. Herschel. Pagkatapos ng paulit-ulit na pagsasaliksik, natuklasan niya na lampas sa limitasyon ng pulang kulay, ang thermometer ay nagpapakita ng pagtaas ng temperatura na may tiyak na maximum. Nagsilbi itong patunay para sa siyentipiko ng pagkakaroon ng mga bagong sinag, na kalaunan ay tinawag na infrared.

Ano ang mangyayari sa kabila ng violet, short-wavelength na dulo ng spectrum? At dito, sa ilalim ng impluwensya ng hindi nakikitang mga sinag, nakita ang pagtaas ng temperatura. Totoo, ito ay hindi gaanong binibigkas kaysa sa kabila ng pulang dulo ng spectrum, at sinubukan ng mga may pag-aalinlangan na tanungin ang pagkakaroon ng gayong mga sinag.

Nang gumamit ng photographic plate ang German physicist na si I. Ritter at ang English scientist na si W. Wollaston bilang isang sensitibong light receiver noong 1801, ang katotohanan ng mga bagong sinag, na tinatawag na ultraviolet rays, ay naging hindi maikakaila. Sa kabila ng violet na dulo ng spectrum, ang isang photographic plate ay umiitim nang mas mabilis kaysa sa ilalim ng impluwensya ng mga nakikitang sinag. Dahil ang pag-blackening ng isang photographic plate ay nangyayari bilang resulta ng isang photochemical reaction, napagpasyahan ng mga siyentipiko na ang mga sinag ng ultraviolet ay napakaaktibo.

Natuklasan ng karagdagang pananaliksik ang isang kawili-wiling katotohanan: ang spectrum ng ultraviolet rays mula sa Araw ay napakakitid - mula 4000 (ang limitasyon ng nakikitang liwanag) hanggang 2900-3000 A; tapos biglang nagtatapos. Mula sa mga artipisyal na pinagmumulan ng liwanag posible na makakuha ng mas malawak na spectrum ng ultraviolet. Anong problema? Siguro ang Araw ay hindi naglalabas ng liwanag na may wavelength na mas maikli sa 2900 A? Mula sa pisikal na pananaw, ang gayong hangganan ay hindi maipaliwanag.

Ang sagot sa tanong ay ibinigay ng Pranses na siyentipiko na si A. Cornu. Nalaman niya na ang ozone ay sumisipsip ng mga sinag ng ultraviolet na mas maikli kaysa sa 2950 A. Ang mga molekula ng oxygen sa atmospera ay binubuo ng dalawang atomo; Mayroong tatlo sa kanila sa isang molekula ng ozone. Kung ipagpalagay natin na ang Araw ay nagpapalabas din ng mga short-wave na ultraviolet ray, kung gayon sa ilalim ng kanilang impluwensya ang mga molekula ng oxygen ay dapat maghiwa-hiwalay sa mga indibidwal na atomo, na, na sumasama sa iba pang mga molekula, ay bubuo ng mga particle ng ozone. Sa itaas na mga layer ng atmospera, dapat na sakop ng ozone ang buong Earth na may isang uri ng proteksiyon na screen. Ang hypothesis ni Cornu ay nakumpirma nang ang mga tao ay tumagos sa matataas na layer ng atmospera. Sa taas na 25-30 km, isang ozone layer ang aktwal na natuklasan.

Ang dami ng ultraviolet rays na umaabot sa ibabaw ng mundo ay depende sa taas ng Araw. Habang bumababa ito mula 60 hanggang 15° sa itaas ng abot-tanaw, ang kabuuang dami ng solar radiation ay bumababa lamang ng isang ikalimang bahagi, habang ang dami ng ultraviolet ray ay bumaba ng 20 beses. Sa kasong ito, lumilipat ang hangganan ng radiation patungo sa mahabang alon. Kapag ang Araw ay nasa tugatog nito (sa rehiyon ng ekwador), ang mga sinag na may haba na 2900 at maging 2890 A ay umaabot sa ibabaw ng Earth. Sa kalagitnaan ng latitude, ang hangganan ng maikling alon ay nagtatapos sa humigit-kumulang 2970 A, at pagkatapos ay sa tanghali lamang sa mga buwan ng tag-init. Sa mas mababang posisyon ng Araw, lumilipat ang hangganan sa 3000 A at higit pa. Sa itaas ng Arctic Circle, ang Araw ay napakababa kahit na sa tag-araw na tanging ang pinakamahabang wavelength na ultraviolet rays ang nakakarating sa ibabaw ng mundo.

Kapag ang Araw ay nasa tugatog nito, ang mga sinag nito ay nagtagumpay sa kapal ng atmospera sa pinakamaikling posibleng paraan; Habang bumababa ang taas ng Araw sa itaas ng abot-tanaw, ang kanilang landas sa atmospera ay nagiging mas mahaba. Sa kasong ito, ang mga sinag ng ultraviolet ay pinaka nakakalat, bagaman ang pagkalat ng asul, cyan, dilaw at berdeng mga sinag ay mataas din.

Ang matinding pagkalat ng mga sinag ng ultraviolet sa atmospera ay ginagawang posible upang makagawa ng dalawang mahahalagang konklusyon. Una, sa pagtaas ng altitude sa ibabaw ng Earth, ang bilang ng mga sinag na ito ay dapat tumaas, at ang kanilang limitasyon sa paghahatid ay dapat lumipat patungo sa mas maiikling alon. Kinumpirma ng mga espesyal na eksperimento na kapag umaakyat, ang intensity ng ultraviolet radiation ay tumataas ng 3-4% para sa bawat 100 m. Sa mga bundok sa matataas na altitude, ang mga sinag na may wavelength na 2900 at maging ang 2850 A ay natagpuan sa sikat ng araw. Pangalawa, ang proporsyon ng mga nakakalat na sinag sa kabuuang dami ng ultraviolet ray na umaabot sa ibabaw ng mundo ay napakalaki. Ang nakakalat na ultraviolet radiation sa isang hapon ng tag-araw ay nagkakahalaga ng mula 46 hanggang 70% ng kabuuang ultraviolet radiation, at sa mga buwan ng tag-araw - 35-56%. Sa natitirang mga buwan ng taon, ang nakakalat na radiation ay bumubuo rin ng isang makabuluhang bahagi ng kabuuang radiation. Sa maulap na araw, kapag ang solar disk ay natatakpan ng mga ulap, higit sa lahat ang nakakalat na radiation ay umaabot sa ibabaw ng Earth. Samakatuwid, maaari kang makakuha ng isang magandang tan hindi lamang sa direktang sinag ng Araw, kundi pati na rin sa lilim at sa maulap na araw.

Ang mga paglipad sa mga altitude ng ilang sampu, daan-daan, at kahit libu-libong kilometro sa itaas ng Earth ay naging posible na pag-aralan ang mga tampok ng solar spectrum sa labas ng proteksiyon na impluwensya ng kapaligiran ng Earth. Ang tuluy-tuloy na spectrum ng solar radiation, na tinawid ng mga linya ng Fraunhofer, na ganap na nagpapanatili ng karaniwan nitong katangian, ay nagpapatuloy hanggang sa mga alon na may haba na 2100 A. Kahit na higit pa sa direksyon ng mga maikling alon, ang intensity ng tuluy-tuloy na spectrum ay bumababa, at laban sa background nito hindi na lumilitaw ang madilim na mga linya ng Fraunhofer, ngunit maliwanag na mga banda ng radiation (tingnan ang Fig. VI sa inset).

Ang pinakamaliwanag na linya ng emisyon sa rehiyong ito ay ang linya ng hydrogen 1216 A (ang unang linya ng Lyman spectral series). Ang isa pang napakaliwanag na linya (na may wavelength na 303.8 A) ay kabilang sa ionized helium. Maraming mga spectral na linya ng helium, oxygen, nitrogen, carbon, silicon at iba pang mga elemento ng ion, pati na rin ang lahat ng mga linya ng serye ng Lyman hanggang 919 A, ay nakita sa saklaw mula 1000 hanggang 84 A.

Sa mga aktibong rehiyon ng solar photosphere, lalo na sa panahon ng chromospheric flares, ang intensity ng ultraviolet radiation ay tumataas nang husto. Sa rehiyon ng 1216 A line, ito ay higit sa doble, ang mas maikling wavelength na radiation ay tumataas nang malaki, at ang X-ray radiation (na may wavelength na mas maikli sa 20 A) ay pinalakas ng 10-100 beses. Kahit na ang isang maliit na chromospheric flare minsan ay lumilikha ng mas matinding flux ng ultraviolet radiation kaysa sa karaniwang ginagawa ng buong Araw.

Ang mga sinag ng ultraviolet, na sumasaklaw sa isang malaking hanay ng radiation, mula 4000 hanggang 20 A, ay hangganan sa nakikitang liwanag at X-ray. Sa ilalim ng mga kondisyong panlupa, ang ultraviolet radiation mula sa Araw ay nililimitahan ng ozone threshold (2900-2950 A). Ngunit sa tulong ng mga artipisyal na pinagmumulan ng ultraviolet rays (mercury-quartz, hydrogen, arc lamp, atbp.), Na nagbibigay ng parehong linya at tuloy-tuloy na spectrum, posible na makakuha ng ultraviolet rays na may wavelength na hanggang 1800 A. Ang una Ang vacuum spectrograph, na dinisenyo ng German optician na si V. Schumann, ay pinahintulutan ang pagtuklas ng isang rehiyon ng malayong ultraviolet radiation, na umaabot mula 1800 hanggang 1270 A. Ang rehiyon ng radiation na ito ay tinatawag na vacuum, o Schumann radiation. Gamit ang concave diffraction grating, nakakuha si Lyman ng hydrogen line na may wavelength na 1216 A noong 1914. Kasunod nito, ginalugad niya ang rehiyon ng mga ray hanggang 500 A.

Ano ang kahalagahan ng mga ultraviolet wavelength para sa buhay sa Earth? Ang buong pinakamaikling wavelength na rehiyon ng spectrum, simula sa vacuum radiation, ay madaling hinihigop ng mga molekula ng hangin, tubig, salamin, kuwarts at hindi umabot sa biosphere. Sa hanay ng 4000-1800 A, ang papel ng mga sinag ng iba't ibang bahagi ng spectrum ay hindi pareho. Ang pinaka-mayaman sa enerhiya na mga short-wave ray ay naglaro, tulad ng alam natin, ng isang mahalagang papel sa pagbuo ng unang kumplikadong mga organikong compound sa Earth. Gayunpaman, ang mga sinag na ito ay nag-aambag hindi lamang sa pagbuo, kundi pati na rin sa disintegrasyon ng mga kumplikadong sangkap. Samakatuwid, ang makabuluhang pag-unlad sa mga anyo ng buhay sa Earth ay naganap lamang pagkatapos, salamat sa aktibidad ng mga berdeng halaman, ang aming kapaligiran ay pinayaman ng oxygen at nabuo ang isang proteksiyon na tolda ng ozone. Sa ilalim ng mga arko nito ang ebolusyon ng mga nabubuhay na bagay ay nagbukas, kung saan ang pinakamahabang wavelength na ultraviolet rays (4000-2950 A) ay gumaganap ng isang tiyak na papel.

Kaya, kung isasaalang-alang natin hindi lamang ang radiation ng Araw, kundi pati na rin ang mga mapagkukunan ng terrestrial ng ultraviolet rays, kung gayon ang saklaw lamang ng 4000-1800 A ay interesado at kahalagahan sa atin. Noong 1932, sa rekomendasyon ng Second International Kongreso sa Physiotherapy at Photobiology, tatlo ang nakilala sa loob ng saklaw na mga rehiyon na ito: rehiyon A - 4000-3200 A, rehiyon B - 3200-2750 A, rehiyon C - 2750-1800 A. May mga makabuluhang pagkakaiba sa epekto ng mga alon ng bawat isa sa ang mga saklaw na ito sa isang buhay na organismo.

Ang mga sinag ng ultraviolet ay kumikilos sa bagay, kabilang ang nabubuhay na bagay, ayon sa parehong mga batas tulad ng nakikitang liwanag. Ang ilan sa mga hinihigop na nagliliwanag na enerhiya ay patuloy na na-convert sa init, ngunit ang thermal effect ng ultraviolet rays ay walang malubhang epekto sa katawan. Ang isang mas karaniwan at mahalagang paraan ng pagpapakawala ng hinihigop na enerhiya ng mga sinag ng ultraviolet ay luminescence. Ang mga reaksiyong photochemical sa ilalim ng impluwensya ng mga sinag na ito ay lalong madaling nangyayari. Ang enerhiya ng ultraviolet light photon ay napakataas, kaya kapag sila ay nasisipsip, ang molekula ay maaaring masira sa mga piraso. Minsan ang isang photon ay nagpapatumba ng isang elektron mula sa atom. Ngunit kadalasan, ang mga atomo at molekula ay nasasabik, na nagpapadali sa kanilang pagpasok sa mga reaksiyong kemikal. Kapag ang isang kabuuan ng mga sinag na may wavelength na 2537 A ay nasisipsip, ang enerhiya ng molekula ay tumataas sa isang antas na naaayon sa enerhiya ng thermal motion ng mga molekula sa temperatura na 38,000 ° C.

Sa mga buhay na organismo, kami ay pinaka-interesado sa epekto ng ultraviolet rays sa mga biopolymer - mga protina at nucleic acid. Ang pagkakasangkot ng mga photosensitizer sa kasong ito ay hindi pa malinaw na naitatag. Marahil ito ay maliit, dahil ang mga protina at nucleic acid mismo ay masinsinang sumisipsip ng mga sinag ng ultraviolet. Ang mga molekula kung saan ang mga atomo ng carbon at nitrogen ay bumubuo ng mga istruktura ng singsing na napakahusay na sumisipsip ng liwanag. Ang ganitong mga singsing ay matatagpuan din sa mga molekulang biopolymer. Sa mga nucleic acid, ito ay mga nitrogenous base, pangunahin ang pyrimidine (thymine, uracil, cytosine) at purine (adenine, guanine), na sumisipsip ng mga sinag na may wavelength na 2600-2650 A. Sa mga protina, cyclic amino acids tryptophan, tyrosine, phenylalanine , ang histidine ay sumisipsip ng mga sinag na may haba na 2800 A na balon.

Pagpapangkat ng mga atomo

bumubuo ng mga peptide bond sa pagitan ng mga amino acid, sumisipsip ng mas maikling wavelength ray (1800-2300 A), at ang mga cystine disulfide bridge ay sumisipsip ng mga sinag ng intermediate na enerhiya - 2537 A.

Ang hinihigop na enerhiya ay maaaring lumipat (gumagalaw) sa kahabaan ng kadena ng mga atomo na bumubuo ng isang partikular na molekula nang walang makabuluhang pagkawala hanggang sa maabot nito ang mahinang mga bono sa pagitan ng mga atomo. Ang paglipat ng enerhiya ay ginugugol sa pagsira ng mahihinang mga bono. Kapag nasira ang mga bono ng peptide at disulfide, bumababa ang laki ng molekula ng protina. Sa prosesong ito, na tinatawag na photolysis, ang mga fragment ng mga molekula ay nabuo na may malakas na epekto sa katawan. Kaya, mula sa amino acid histidine, pagkatapos ng paghihiwalay ng grupo - COO-, ang histamine ay nabuo - isang sangkap na nagpapalawak ng mga capillary ng dugo at pinatataas ang kanilang pagkamatagusin. Ang pagbuo ng histamine ay lumilitaw na may mahalagang papel sa mga epekto ng ultraviolet rays sa katawan.

Bilang karagdagan sa photolysis, ang iba pang mga pagbabago ay nangyayari sa mga biopolymer sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet rays. Karaniwan, ang mga molekula ng protina ay may parehong singil sa kuryente. Kapag na-irradiated, bumababa ang singil ng mga molekula, madali silang magkakadikit, namuo, at nawawala ang kanilang aktibidad - enzymatic, hormonal, antigenic, atbp. Ang lahat ng mga pagbabagong ito na pinagsama ay tinatawag na denaturation.

Ang mga proseso ng photolysis at denaturation ng mga protina ay nangyayari nang magkatulad at malaya sa bawat isa. Ang mga ito ay sanhi ng ultraviolet rays ng iba't ibang wavelength: rays ng 2800-3020 A sanhi pangunahing photolysis, rays ng 2500-2650 A sanhi pangunahing denaturation. Ang iba't ibang mga kumbinasyon ng mga prosesong ito ay tumutukoy sa pattern ng pagkilos ng mga sinag ng ultraviolet sa katawan.

Ang pinaka-sensitibong pag-andar ng cell sa mga sinag ng ultraviolet ay paghahati. Ang mga sinag sa isang dosis na 10 erg/mm 2 ay nagdudulot na ng humigit-kumulang 90% ng mga bacterial cell na huminto sa paghahati. Ngunit ang paglaki at mahahalagang aktibidad ng mga selula ay hindi tumitigil. Sa paglipas ng panahon, ang paghahati ay naibalik. Upang maging sanhi ng pagkamatay ng 90% ng mga cell, pagsugpo sa synthesis ng mga nucleic acid at protina, at pagbuo ng mga mutasyon, kinakailangan upang madagdagan ang dosis ng radiation sa 100 erg/mm 2.

Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 16 na ang mga curve ng bactericidal at genetic na pagkilos ng ultraviolet rays, ang epekto nito sa paglago at paghahati ng cell ay halos kapareho sa bawat isa at halos nag-tutugma sa curve ng pagsipsip ng mga ray ng mga nucleic acid. Nangangahulugan ito na ang mga sinag ng ultraviolet ay nagdudulot ng mga pagbabago sa mga nucleic acid na nakakaapekto sa paglaki, paghahati, pagmamana ng mga selula, at ang kanilang pag-iral, ibig sabihin, ang mga pangunahing pagpapakita ng buhay ng cell. Tulad ng nalalaman, tanging ang mga radiation lamang, ang mga photon ng liwanag lamang na nasisipsip ng sangkap na ito (cell, organismo) ay nakakaapekto sa isang organismo, isang cell, o isang sangkap. At ang mga nucleic acid ay sumisipsip ng dami ng invisible ultraviolet radiation na mas malakas kaysa sa mga protina, kahit na sa rehiyon ng maximum na light adsorption ng mga protina (mga 2800 A). Ito ay hindi nakakagulat na ito ay sa nucleic acids na ang pinaka mahahalagang proseso, na nagpapakilala sa biological na epekto ng mga sinag ng ultraviolet.

Ang kahalagahan ng nucleic component sa mekanismo ng pagkilos ng mga sinag na ito sa katawan ay ipinaliwanag ng espesyal na papel ng mga nucleic acid sa cell. Kung mayroong anumang protina sa isang cell sa anyo ng sampu o daan-daang ganap na magkaparehong molekula, kung gayon ang bawat molekula ng DNA (deoxyribonucleic acid) ay natatangi. Ang DNA ay ang namamanang memorya ng cell. Ang istraktura ng mga molekula nito ay naka-encrypt ng impormasyon tungkol sa istraktura at mga katangian ng lahat ng mga cellular protein, at samakatuwid tungkol sa istraktura ng cell sa kabuuan, tungkol sa kalikasan at direksyon ng mga metabolic na proseso sa loob nito. Malinaw na ang mga paglabag sa istruktura ng mga molekula ng DNA ay lalong mahalaga at lalong mapanganib; ang kabiguan ng anumang bahagi ng "manahang" molekula ay maaaring hindi na mababawi o humantong sa malubhang pagkagambala sa buhay.

kanin. 16. Mga kurba ng pagsipsip ng ultraviolet ray ng mga nucleic acid (1), pagsugpo sa paghahati ng cell (2) at mutagenic na pagkilos ng ultraviolet rays (3)

Kaya, ang pinsala sa DNA ay ang pangunahing bagay sa mekanismo ng pagkilos ng mga sinag ng ultraviolet. Ngunit ano ang katangian ng mga pagbabagong ito? Alam na natin na ang mga cyclic na istruktura ng mga nitrogenous base na bumubuo sa DNA ay sumisipsip ng ultraviolet light. Kung ang pangunahing kadena - ang thread ng molekula na ito, ang pinakamalaking sa organikong mundo (ang molekular na bigat ng DNA ay umabot sa 12-30 milyon), ay nabuo sa pamamagitan ng mga alternating na grupo ng asukal na deoxyribose at phosphoric acid, kung gayon ang mga nitrogenous base ay nakakabit sa bawat link. ng kadena na ito, na bumubuo, kumbaga, mga hakbang ng isang hagdan . Ang molekula ng DNA ay binubuo ng dalawang hibla, na paikot-ikot sa tabi ng isa't isa. Paikot-ikot ang hagdanan. At ang mga hakbang nito ay mga pares ng nitrogenous base. Binibigkis nila ang mga hibla ng DNA na may mahina, ngunit maraming mga bono ng hydrogen. Kapag ang DNA ay nagdo-doble sa sarili (at dito nagsisimula ang cell division), ang mga hydrogen bond ay nasira, at ang bawat isa sa dalawang DNA strands ay nakumpleto ang nawawalang bahagi.

Ang ultraviolet radiation quantum ay nagdadala ng napakalaking supply ng enerhiya na ang dating istraktura ng nitrogenous base ay nagiging "masikip" para dito. Karaniwan, ang labis na enerhiya ay ginugugol sa pagsira ng dobleng bono sa pinakamahinang punto ng molekula - sa pagitan ng 5 at 6 na carbon atom sa thymine. Bilang isang resulta, dalawang libreng valences ang nabuo na kailangang punan. Kadalasan, ang nasirang double bond ay naibabalik. Ngunit kung ang isang pahinga ay nangyayari nang sabay-sabay sa dalawang kalapit na nitrogenous na mga base, ang mga valence bond ay maaaring magsara hindi sa loob ng mga base, ngunit sa pagitan nila. At pagkatapos ay lumilitaw ang isang thymine dimer - ang pangunahing photoproduct ng pag-iilaw ng DNA. Kung ihahalintulad natin ang double helix ng DNA sa isang zipper, kung gayon ang bawat dimer ay tumutugma sa mga naka-fused na ngipin ng zipper, na pumipigil sa mga strands na mag-diverging. Bilang resulta, ang proseso ng pagdodoble ng DNA at pagkatapos ay ang paghahati ng cell ay nagambala. Habang tumataas ang dosis ng radiation, tumataas ang bilang ng mga dimer, at kasama nito, ang mga karamdaman sa buhay, na sa isang tiyak na antas ay nagiging hindi tugma sa buhay. Kasabay ng pagbuo ng mga dimer, pagkawasak ng oxidative at deamination ng mga nitrogenous base, halimbawa, ang pagbabago ng adenine sa hypoxanthine sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet radiation, na pinipihit din ang kahulugan ng namamana na impormasyon, ay tiyak na kahalagahan.

Hindi tulad ng iba pang mga pisikal at kemikal na ahente, ang mga sinag ng ultraviolet, kahit na sa malalaking dosis, ay hindi agad pinapatay ang irradiated cell. Kadalasan ang cell ay nawawalan ng kakayahang hatiin nang ilang oras (1-2 araw). Pagkatapos ay nangyayari ang isang haka-haka na pagbawi, at ang cell ay namamahala na hatiin ng 2-4 na beses bago mangyari ang huling kamatayan.

Ang proseso ng pagbuo ng mga dimer (thymine, pati na rin ang cytosine, thymine-cytosine dimers) ay sumasailalim hindi lamang sa pag-iwas sa paglago at paghahati, hindi lamang pagkamatay ng cell, kundi pati na rin ang mutagenic at genetic effects. Ang paglitaw ng malakas na mga bono ng valence sa pagitan ng mga nitrogenous na base ay nakakagambala sa genetic code at nakakasira sa kahulugan ng namamana na impormasyon. Pagkatapos ng lahat, ang namamana na wika ng cell ay apat na letra, at ang mga nitrogenous na base ang mga titik nito. Mas tiyak, ang isang trio (triplet) ng mga nitrogenous na base ay ang pinakasimpleng yunit ng genetic code. Kung ang isang malakas na koneksyon ay nangyayari (salamat sa ultraviolet energy) sa pagitan ng mga kalapit na thymine sa loob ng parehong DNA strand, kung gayon ang proseso ng DNA self-duplication at cell division ay hindi maaabala. Ngunit ang mga cell ng anak na babae ay magmamana ng pag-encrypt na may mga typo - malito ang kanilang programa sa buhay, ang mapanganib na gobbledygook ay maaari ring magdulot ng kamatayan sa isang lugar pagkatapos ng 2-3 henerasyon, o ang buhay ng cell ay malubhang mapinsala. Kaya, ang mga atomic-molecular rearrangements, na ginawang posible ng labis na enerhiya ng ultraviolet ray quanta, ay nagiging sanhi ng pagkagambala sa buhay ng mga selula, tisyu, organo, at buong organismo.

Ang proseso, na nagsimula sa pagsipsip ng mga photon ng ultraviolet ray ng mga biopolymer, habang umuunlad ito, ay humahantong sa mga pagbabago sa katawan na pamilyar sa lahat, tulad ng pamumula ng balat (erythema), pagdidilim nito (tanning, pigmentation), antirachitic, disinfecting effect, atbp.

Ang epekto ng ultraviolet rays sa balat

Mainit na araw ng tag-araw, maliwanag na araw, walang ulap na asul na kalangitan, pampang ng ilog. Nakahiga ka na nakabilad ang iyong katawan sa Araw. Mga minuto ng napakaligaya na semi-pagkalimot na pumasa; ang haplos na dampi ng sinag ng araw ay nakakapagpapahinga sa mga kalamnan at nakakawala ng pakiramdam ng pagod. Ang mga bahagi ng balat na pinainit ng araw ay nagiging pinkish at mainit sa pagpindot. Ang pamumula na ito (caloric erythema) ay lumilitaw bilang resulta ng pag-init ng balat ng nakikita at infrared na sinag ng Araw at ng pagdaloy ng dugo dito. Nawawala ito halos kaagad pagkatapos huminto sa sunbathing.

Gayunpaman, pagkatapos ng 2-8 na oras, ang pamumula ng balat ay lilitaw muli kasama ang isang nasusunog na pandamdam. Ito ay ultraviolet erythema na, na naiiba sa caloric erythema sa ilang mga tampok. Lumilitaw ito pagkatapos ng isang nakatagong panahon, sa loob ng na-irradiated na lugar ng balat at pinapalitan ng pangungulti at pagbabalat. Ang tagal ng naturang erythema ay mula 10-12 oras hanggang 3-4 na araw. Ang namumulang balat ay mainit sa pagpindot, bahagyang masakit at lumilitaw na namamaga at bahagyang namamaga.

Mahalaga, ang erythema ay isang nagpapasiklab na reaksyon, isang paso ng balat. Ngunit ang pamamaga na ito ay espesyal - non-microbial, aseptiko. Kung ang dosis ng mga sinag ay masyadong mataas o ang balat ay lalo na sensitibo sa kanila, ang edematous fluid, na naipon, ay bumabalat sa panlabas na layer ng balat (epidermis) sa mga lugar at bumubuo ng mga paltos. Sa mga malubhang kaso, lumilitaw ang mga lugar ng nekrosis at nekrosis ng epidermis. Ilang araw pagkatapos mawala ang erythema, ang balat ay nagdidilim at nagsisimulang mag-alis. Habang nagbabalat ang balat, natanggal ang ilan sa mga selulang naglalaman ng pigment, at kumukupas ang tan. Gayunpaman, hindi ito ganap na nawawala pagkatapos ng ilang linggo o kahit na buwan. Ito ang larawan ng ultraviolet erythema kapag sinusunod sa mata. Paano kung titingnan mo ang loob ng balat gamit ang mikroskopyo?

kanin. 17. Cross section ng balat ng tao sa ilalim ng mikroskopyo 1 - stratum corneum ng epidermis; 2 - butil-butil na layer; 3 - spinous layer ng epidermis; 4 - papillary layer ng dermis; 5 - reticular layer ng dermis

Ang balat ng tao, o epidermis, ay binubuo ng isang malaking bilang ng mga layer ng cell at may kapal na 0.5 mm (Larawan 17). Ang layunin nito ay protektahan ang katawan mula sa pinsala, pagbabagu-bago ng temperatura, presyon, at upang magsilbing hadlang sa impeksiyon. Ang pinakamalalim na germinal layer ng epidermis ay katabi ng balat mismo (dermis), kung saan dumadaan ang mga daluyan ng dugo at nerbiyos. Sa germinal layer mayroong tuluy-tuloy na proseso ng pagpaparami ng cell; ang mga matatanda ay itinutulak palabas ng mga batang selula at namamatay. Ang mga layer ng patay at namamatay na mga cell ay bumubuo sa panlabas na stratum corneum ng epidermis, 0.3 mm ang kapal, na patuloy na nalalagas mula sa labas at naibalik mula sa loob.

Kung ang mga sinag na bumabagsak sa balat ay hinihigop ng mga patay na selula ng stratum corneum, natural na walang epekto ang mga ito sa katawan. Ang epekto ng pag-iilaw ay nakasalalay sa kakayahang tumagos ng mga sinag at ang kapal ng stratum corneum. Ang mas maikli ang wavelength ng ultraviolet rays, mas mababa ang kanilang kakayahang tumagos. Ang mga sinag na mas maikli sa 3100 A ay hindi tumagos nang mas malalim kaysa sa epidermis. Ang mas mahabang wavelength ray ay umaabot sa papillary dermis, na naglalaman ng mga daluyan ng dugo. Nangangahulugan ito na ang pakikipag-ugnayan ng mga sinag ng ultraviolet sa sangkap ay nangyayari nang eksklusibo sa balat, pangunahin sa epidermis. Dito nagsisimula ang isang komplikadong chain ng biochemical at physiological na pagbabago sa katawan, sanhi ng ultraviolet radiation.

Ang pinakamalaking pagbabago ay nangyayari sa germinal layer ng epidermis, kung saan ang bulk ng ultraviolet rays ay nasisipsip. Ang mga proseso ng photolysis at denaturation ng mga biopolymer ay humantong sa pagkamatay ng mga spiny cells ng germinal layer. Ang mga aktibong produkto ng protein photolysis (histamine, histamine-like substances, acetylcholine, atbp.) ay nagdudulot ng vasodilation, pamamaga ng balat, paglabas ng mga leukocytes at iba pang tipikal na palatandaan ng erythema. Ang mga produkto ng photolysis, na kumakalat sa daloy ng dugo, ay nakakainis din sa mga nerve endings ng balat at, sa pamamagitan ng central nervous system, reflexively nakakaapekto sa lahat ng mga organo. Ito ay itinatag na sa nerve na umaabot mula sa irradiated area ng balat, ang dalas ng mga electrical impulses ay tumataas.

Ang kalubhaan ng erythema at maging ang posibilidad ng pagbuo nito ay nakasalalay sa estado ng nervous system. Ang mga siyentipiko ng Sobyet (S. A. Brushtein, A. E. Shcherbak, A. R. Kirichinsky, G. S. Varshaver, atbp.) ay natagpuan na sa kaso ng mga sugat, nerve transections, ang kanilang pamamaga, frostbite, erythema sa kaukulang mga lugar ng balat o hindi lilitaw sa lahat, o ay napakahina na ipinahayag, sa kabila ng pagkilos ng mga sinag ng ultraviolet. Ang pagtulog, kawalan ng pakiramdam, pagkalasing sa alkohol, pisikal at mental na pagkapagod, at mga sakit ay pumipigil sa pagbuo ng erythema. Samakatuwid, ang erythema ay itinuturing na isang kumplikadong reflex, ang paglitaw nito ay nagsasangkot ng mga aktibong produkto ng photolysis.

Ang unang siyentipikong paglalarawan ng erythema ay ibinigay noong 1889 ng Russian scientist na si A. N. Maklakov, na pinag-aralan din ang epekto ng ultraviolet rays sa mata (photoophthalmia) at itinatag na ang mga ito ay batay sa mga karaniwang sanhi. Ang mucous membrane ng mata - ang conjunctiva - ay walang proteksiyon na stratum corneum, kaya mas sensitibo ito sa radiation kaysa sa balat. Ang pananakit sa mata, pamumula, lacrimation, at bahagyang pagkabulag ay nangyayari bilang resulta ng pagkabulok at pagkamatay ng mga selula ng conjunctiva at kornea. Ang mga selula ay nagiging malabo. Ang mahabang alon na ultraviolet ray, na umaabot sa lens sa malalaking dosis, ay maaaring maging sanhi ng pag-ulap - mga katarata.

Noong 1899, ang Danish na siyentipiko na si N. Finsen ay unang gumamit ng ultraviolet rays upang gamutin ang ilang mga sakit. Nang maglaon, ang iba pang mga pagpapakita ng epekto ng mga sinag na ito sa katawan, ang mga tampok ng epekto na dulot ng iba't ibang bahagi ng ultraviolet spectrum, ay pinag-aralan nang detalyado. Lumalabas na ang erythema ay maaaring sanhi ng mga sinag ng dalawang magkaibang spectral na rehiyon. Sa mga sinag ng ultraviolet na nasa sikat ng araw, ang erythema ay sanhi ng mga sinag na may wavelength na 2970 A. Sa mga sinag na may mas maikli at mas mahabang wavelength, bumababa ang erythema sensitivity ng balat. Ngunit sa tulong ng mga artipisyal na mapagkukunan ng radiation, ang erythema ay sanhi din ng mga sinag ng 2500-2550 A. Ang mga sinag na may wavelength na 2537 A ay ginawa ng resonant emission line ng mercury vapor na ginagamit sa mercury-quartz lamp.

Kaya, ang curve ng erythemal sensitivity ng balat ay may dalawang-humped na hitsura. Ang saddle sa pagitan ng dalawang maxima ay hindi sinasadya - nabuo ito dahil sa shielding, absorbing action ng stratum corneum ng balat. Kung aalisin mo (maingat na pinutol) ang mga patay na layer ng mga keratinized na selula, ang mga sinag na may wavelength na 2700-2800 A ay nagdudulot din ng pamumula, pagtaas ng temperatura, banayad na sakit, pamamaga at iba pang mga palatandaan ng erythema sa lugar na ito ng balat.

Ang isa sa mga paraan ng katawan upang maprotektahan ang sarili mula sa sobrang init ay ang pagdaloy ng dugo sa balat, pagluwang ng mga daluyan ng balat. Kasabay nito, ang temperatura ng balat at paglipat ng init ay tumaas sa pamamagitan ng radiation (sa infrared na rehiyon ng spectrum), pati na rin sa pamamagitan ng convection (pagpainit ng layer ng hangin na katabi ng balat). Ngunit kung ang hangin at nakapaligid na mga bagay mismo ay may mataas na temperatura, isa pang mekanismo ng paglipat ng init ang papasok - ang pagsingaw dahil sa pagpapawis.

Ang lahat ng mga mekanismong thermoregulatory na ito ay idinisenyo upang protektahan lamang mula sa nakikita at infrared na sinag ng Araw. Ngunit ang isang malaking halaga ng ultraviolet radiation ay mapanganib din, at samakatuwid, kasabay ng pagpapawis, ang mekanismo ng proteksyon ng isang tao laban sa mga sinag ng ultraviolet ay isinaaktibo. Ang pawis ay lumalabas na naglalaman ng urocanic acid, isang sangkap na sumisipsip ng mabuti sa mga sinag na ito dahil sa pagkakaroon ng singsing na benzene sa mga molekula nito.

Sa ilalim ng natural na mga kondisyon ng sikat ng araw, ang pigmentation ng balat at tan ay nabubuo pagkatapos ng erythema. Ang spectral maximum ng pigmentation (3400 A) ay hindi tumutugma sa alinman sa mga peak ng erythemal sensitivity. Sa pamamagitan ng pagpili ng pinagmulan ng radiation, maaari kang maging sanhi ng pigmentation nang walang erythema at vice versa.

Ang erythema at pigmentation ay hindi mga yugto ng parehong proseso, bagama't sumusunod sila sa isa't isa. Ito ay mga pagpapakita ng iba't ibang mga proseso na konektado sa bawat isa. Ang pigment ng balat na melanin ay nabuo sa mga selula ng pinakamababang layer ng epidermis - melanoblasts. Ang panimulang materyal para sa pagbuo ng melanin ay ang amino acids tyrosine, dioxyphenylalanine, pati na rin ang mga produkto ng pagkasira ng adrenaline. Ang mga sinag ng ultraviolet ay nagpapabilis sa pagbuo at akumulasyon ng melanin.

Ano ang kahulugan ng tanning at ang akumulasyon ng melanin, batay sa mga interes ng katawan? Pinoprotektahan nito ang mga selula ng dermis, ang mga sisidlan at nerbiyos na matatagpuan dito mula sa mahabang alon na ultraviolet, pati na rin mula sa nakikita at infrared na mga sinag, na nagdudulot ng sobrang pag-init at heat stroke.

Upang maprotektahan laban sa ultraviolet rays, ang pagpapalapot ng stratum corneum ng epidermis ay napakahalaga. Isa hanggang tatlong araw pagkatapos ng pagbuo ng erythema, ang pagtaas ng cell division ay nagsisimula sa germinal layer ng epidermis. Ang epidermis ay lumalapot, ang bilang ng mga layer ng cell ay tumataas; Mas mahirap para sa mga sinag ng ultraviolet na tumagos sa gayong hadlang. Kung ang pag-iilaw ay paulit-ulit, ang stratum corneum ay patuloy na lumalapot. Ito ang dahilan kung bakit ang tanned na balat ay magaspang at magaspang sa pagpindot.

Ginamit ng kalikasan ang enerhiya ng ultraviolet rays upang magdulot ng proteksiyon na reaksyon sa katawan hindi lamang laban sa mga sinag na ito, kundi pati na rin laban sa iba pang mga sinag na bahagi ng solar spectrum - nakikita at infrared.

Ang mga malapit na infrared ray at nakikitang liwanag, lalo na ang mahabang wavelength, pulang bahagi nito, ay tumagos sa tissue na mas malalim kaysa sa ultraviolet rays - sa lalim na 3-4 mm. Huwag hayaan ang mga sinag na ito na tumagos nang malalim sa katawan, upang maprotektahan ang mga maselan na panloob na organo na nakasanayan sa patuloy na temperatura mula sa sobrang pag-init - ito ay isa sa mga gawain na napakahusay na kinakaya ng melanin. Ang mga butil ng dark brown, halos itim na pigment ay sumisipsip sa isang malawak na hanay ng spectrum.

Ang Melanin ay ang pangunahing pigment ng katawan ng tao. Nagbibigay ito ng kulay hindi lamang sa tanned na balat, kundi pati na rin sa buhok, pilikmata, at iris ng mga mata. Ang Melanin ay matatagpuan din sa pigment layer ng retina at kasangkot sa pagdama ng liwanag.

Ang panimulang produkto para sa pagbuo ng melanin ay ang amino acid tyrosine, na na-oxidized sa dioxyphenylalanine sa ilalim ng impluwensya ng enzyme tyrosinase. Ang pagkakaroon ng enzyme ay ganap na kinakailangan para sa pagbuo ng melanin. Ang isang genetic na depekto na sinamahan ng kapansanan sa produksyon ng tyrosinase ay nagpapakita ng sarili sa kawalan ng pigmentation. Ang mga taong may ganitong depekto ay may puting buhok, pilikmata at kulay-rosas na mata (nakikita ang mga daluyan ng dugo sa pamamagitan ng iris, na walang pigment), at tinatawag na albinos. Ang kakulangan ng melanin ay hindi masyadong nakakaabala sa kanila. Gayunpaman, ang mga ito ay walang pagtatanggol laban sa sikat ng araw. Ang pananatili sa direktang sinag ng Araw ay nangangahulugan ng mga paso, paltos at kahit na nekrosis para sa kanila.

Ngunit ang melanin ay hindi lamang isang pigment, hindi isang passive na proteksiyon na screen na nagbabakod sa mga tisyu at panloob na organo mula sa sobrang init na sinag ng Araw. Ang Melanin ay isang pambihirang sangkap, ang mga proteksiyon na pag-andar kung saan sa katawan ay mas malawak at mas kumplikado. Kapag ang ultraviolet ray quanta ay nasisipsip ng mga molekula ng mga protina, nucleic acid at iba pang mga organikong compound, ang isa sa mga malamang na resulta ng naturang engkwentro ay ang pagkawatak-watak at paghahati ng mga molekula. Ang mga fragment ng mga nawasak na molekula na may mataas na aktibidad ng biochemical ay tinatawag na mga ions kung nagdadala sila ng singil sa kuryente, at mga libreng radical kung mayroon silang isang hindi pares na electron, libreng valence. Ang mga libreng radikal ay tumutugon sa mga molekula ng mga protina at nucleic acid, na umaakma at nagpapahusay sa kanilang direktang pinsala, na nagreresulta sa isang prosesong tulad ng avalanche, katulad ng isang chain reaction ng pagkabulok ng uranium nuclei, na nasasabik ng isang flux ng mga neutron. Ang paghinto sa chain reaction na ito ay nangangahulugan ng pagpapahina sa mga nakakapinsalang epekto ng radiation at pagpigil sa mga mapanganib na kahihinatnan nito para sa kalusugan.

At ang melanin ay ganap na nakayanan ang gawaing ito. Ang mga molekula ng melanin, na nabuo bilang resulta ng oxidative condensation ng tyrosine, dioxyphenylalanine, at pyrocatechol, ay malalaking molekula ng polimer na may istraktura ng network. Sa panahon ng oksihenasyon ng mga precursor ng melanin, ang mga libreng radical, na tinatawag na semiquinones, ay nabuo din. Karamihan sa kanila, kapag pinagsama, ay neutralisahin ang isa't isa, ngunit ang ilan ay nagpapanatili ng hindi magkapares na mga electron sa molekula ng melanin. Ang modernong agham ay armado ng paraan ng electron paramagnetic resonance (EPR), na nagpapahintulot sa isa na makita ang pagkakaroon ng mga libreng radikal. Gamit ang pamamaraang ito, posible na ipakita na ang mga higanteng molekula ng network ng melanin ay may mga katangian ng mga matatag na libreng radikal. Bukod dito, ang iba pang mga libreng radikal ay madaling makaalis sa mga link ng network na ito, nagbubuklod, at na-neutralize.

Tulad ng isang kahanga-hangang proteksiyon na takip, ang mga molekula ng melanin mesh ay nagpapanatili at nagne-neutralize sa aktibo, makapangyarihang mga fragment ng mga molekula na nawasak ng ultraviolet radiation, na pumipigil sa kanila na makapasok sa daloy ng dugo at sa panloob na kapaligiran ng katawan. At ang proteksiyon na function na ito ng melanin ay hindi gaanong mahalaga kaysa sa pagsipsip ng mga sinag ng init. Hindi sinasadya ng mga istatistika na ang kanser sa balat sa mga taong may mataas na pigmented na balat sa ilalim ng pantay na mga kondisyon ng pag-iilaw ng araw ay umuunlad nang humigit-kumulang 10 beses na mas madalas kaysa sa mga puting tao. Ang merito ng melanin dito ay walang alinlangan.

Sa kalikasan, may mga radiation na mas mataas ang enerhiya at mas malakas kaysa sa ultraviolet - ito ay mga x-ray at gamma ray. Kapag nakikipag-ugnayan sila sa mga buhay na tisyu, ang mga libreng radical at ion ay nabubuo nang mas madalas at sa mas malaking dami kaysa kapag ang balat ay naiilaw ng Araw. Bilang karagdagan, ang mga sinag ng gamma ay tumagos sa katawan ng tao sa buong lalim nito, at ang proseso ng paghahati ng mga molekula ay hindi limitado lamang sa balat. Ang panganib ng pinsala sa mga organo at tisyu ng mga libreng radikal sa kasong ito ay hindi masusukat na mas malaki kaysa sa pag-iilaw ng ultraviolet. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, hindi ganap na magampanan ng melanin ng balat ang kanyang proteksiyon na papel, dahil hindi nito kayang mapanatili ang malalim na tumatagos na radiation. Ngunit kung ang malalaking molekula ng melanin ay na-convert sa isang natutunaw na estado (sa pamamagitan ng paggamot dito sa isang mahinang alkali) at pagkatapos ay ipinakilala sa dugo, ang mapanirang epekto ng nuclear radiation ay kapansin-pansing humina. Kaya, ang mga proteksiyon na katangian ng melanin ay natagpuan din na bago, pantay na mahalaga at kapaki-pakinabang na mga aplikasyon.

Banayad na "pagkain" at magaan na pag-aayuno

Sa sandaling nasa gastrointestinal tract, ang mga protina, taba, at carbohydrates ng pagkain ay nahihiwa-hiwalay sa mga simpleng molekula ng mga amino acid, simpleng asukal, at mga fatty acid, kung saan ang katawan ng hayop ay nagtatayo ng pinakamasalimuot na sangkap na kinakailangan para sa paglaki ng mga selula at tisyu nito. Ngunit may mga sangkap na medyo simple sa istraktura, na direktang hinihigop ng katawan mula sa pagkain, at hindi na-synthesize sa mga tisyu nito. Ang pangalan ng mga sangkap na ito - mga bitamina (mga mahahalagang amine) - ay hindi ganap na tumpak, dahil kakaunti sa kanila ang naglalaman ng NH 2 amino group. Ngunit ang kanilang napakahalagang kahalagahan at pangangailangan para sa mga tao ay hindi maikakaila.

Ang pang-araw-araw na pangangailangan ng isang may sapat na gulang para sa mga bitamina ay hindi hihigit sa 2-5 mg; bitamina C lamang ascorbic acid) ay dapat inumin araw-araw sa halagang 50-75 mg. Dahil sa kakulangan ng kahit na isang hindi gaanong halaga ng "mga impurities" sa katawan, huminto ang paglaki ng cell at nagkakaroon ng mga malubhang sakit. Halimbawa, ang kakulangan sa bitamina C ay nagdudulot ng scurvy, isang sakit kung saan dumudugo ang gilagid, nalalagas ang buhok, at pangkalahatang kahinaan, kahinaan ng mga daluyan ng dugo, pagdurugo ay nangyayari sa ilalim ng balat, sa mga panloob na organo, atbp. Sa kawalan ng bitamina B4 sa katawan (vitaminosis Bi), ang mga ugat ng nerbiyos ay apektado (polyneuritis), at ang kakulangan ng bitamina A ay nagdudulot ng sakit na tinatawag pagkabulag sa gabi.

Ang karne at taba ng mga hayop ay naglalaman ng natutunaw na taba na bitamina D. Hindi tulad ng iba pang mga bitamina, hindi lamang ito makapasok sa katawan na may pagkain, ngunit mabubuo din dito mula sa iba pang mga sangkap. Ang iba't ibang mga produkto ng halaman at hayop ay naglalaman ng mga sangkap ng steroid na walang aktibidad sa kanilang sarili ng bitamina, ngunit napakalapit sa istraktura sa bitamina D. Ito ay ergosterol, na nasa pula ng itlog, sprouts ng trigo, lebadura, mushroom, pati na rin ang 7,8- dehydrocholesterol , na sagana sa balat at kalamnan ng mga hayop at tao. Upang ma-convert sa bitamina D, ang mga precursor nito, ang mga provitamin, ay kailangang sumailalim sa dalawang pagbabago: ang pagsira ng isa sa mga singsing ng carbon (singsing B) at ang pagbuo ng ikatlong dobleng bono sa molekula. Ang enerhiya ay kinakailangan upang maisagawa ang mga kemikal na muling pagsasaayos. At ang kalikasan, na nasa mga unang yugto ng ebolusyon ng vertebrate, ay nag-imbento ng isang simple at mapanlikha na mekanismo para sa paggamit ng enerhiya ng ultraviolet rays ng Araw para sa layuning ito. Ang mga sebaceous glandula ng balat ay gumagawa ng humigit-kumulang 20 g ng pampadulas ng balat araw-araw, na naglalaman ng malaking halaga ng 7,8-dehydrocholesterol o ergosterol. Sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet rays ng Araw na may wavelength na 2800-3130 A, ang sangkap na ito ay na-convert sa bitamina D at hinihigop mula sa ibabaw ng balat patungo sa dugo.

Ang pisyolohikal na papel ng bitamina D ay na ito ay nagtataguyod ng pagsipsip mula sa mga bituka at pagsipsip ng calcium. Ang kaltsyum ay bahagi ng mga buto, nakikilahok sa pamumuo ng dugo, pinapadikit ang mga lamad ng selula at tisyu, kinokontrol ang aktibidad ng iba't ibang mga enzyme, at gumaganap ng maraming iba pang mahahalagang tungkulin. Ang patuloy na konsentrasyon ng mga calcium ions sa dugo at iba pang mga likido sa katawan ay mahalaga. Sa katawan ng tao, ang maliliit na glandula ng parathyroid ay nagtatago ng isang espesyal na hormone - parathyroidocrine, sa tulong kung saan ang nilalaman ng calcium (at posporus) sa dugo ay pinananatili sa parehong antas, anuman ang paggamit ng pagkain. Kung ang katawan ay kulang sa bitamina D, ang calcium mula sa pagkain ay hindi nasisipsip at ang pangangailangan para dito ay natutugunan ng calcium sa mga buto. Samakatuwid, sa kakulangan ng bitamina D, ang pinsala sa buto ay pinakakaraniwan.

Ang isang sakit na nangyayari dahil sa kakulangan ng bitamina D sa mga bata sa mga unang taon ng buhay, na itinatago ng mga nagmamalasakit na magulang mula sa sinag ng Araw, ay tinatawag na rickets. Ang mga bata na may rickets ay pabagu-bago, magagalitin, hindi maganda ang pag-unlad at hindi tumaba. Ang mga pangunahing sintomas ng sakit ay nauugnay sa kapansanan sa pagbuo ng kalansay. Ang mga batang may rickets ay nagsisimulang maglakad nang huli o, kapag may sakit, huminto sa paglalakad; ang kanilang mga buto, na nawawala ang calcium, ay nagiging labis na nababaluktot at, sa ilalim ng impluwensya ng traksyon ng kalamnan at bigat ng katawan, yumuko.

Ang kakulangan sa bitamina D ay minsan ay nararanasan din ng mga matatanda. Sa panahon ng pagbubuntis, halimbawa, ang pangangailangan ng katawan para sa calcium ay tumataas. Ang kaltsyum, na kinakailangan para sa pagbuo ng balangkas ng bata, kung ito ay hindi gaanong hinihigop mula sa pagkain, ay hiniram mula sa mga buto ng katawan ng ina. Sa kasong ito, ang paglambot ng mga buto ay bubuo - osteomalacia.

Upang maiwasan ang pag-unlad ng mga rickets, ginagamit nila ang parehong mga likas na pinagmumulan ng bitamina D (langis sa atay ng bakalaw) at mga artipisyal, nag-iilaw ng mga provitamin (ergosterol, kolesterol, atbp.) Na may mga sinag ng ultraviolet. Ang mga sinag na mas maikli sa 2700 A, na hindi nakapaloob sa sikat ng araw, ay sumisira sa bitamina D. Kapag artipisyal na pagkuha ng bitamina mula sa liwanag na pagkilos ng bagay ng ultraviolet lamp, ang pinakamaikling wavelength ray ay hindi kasama gamit ang mga espesyal na filter. Ang mga bagong pamamaraan para sa artipisyal na paggawa ng bitamina D ay matagumpay na binuo sa Institute of Biochemistry ng Academy of Sciences ng Ukrainian SSR.

Pinipigilan ng bitamina D ang pagbuo ng mga rickets at ginagamot ang nabuong sakit. Ngunit ang pinakamahusay na epekto ay sinusunod pa rin kapag ang bitamina na ito ay natural na nabuo sa balat ng bata na pinaliwanagan ng Araw. Sa kasong ito, ang kapangyarihan ng kalikasan ay ginagamit - ang landas na pinaka-pamilyar sa katawan.

Gayunpaman, ang liwanag na gutom ay hindi lamang rickets. Ang kundisyong ito, na inilarawan at pinag-aralan sa partikular na detalye ng mga siyentipiko ng Sobyet, ay mas kumplikado at mas malawak. Ang pagkawala ng dayap sa pamamagitan ng mga tisyu ng ngipin (enamel, dentin) ay humahantong sa kanilang pagkasira. Sa katawan ng isang pasyente na may tuberculosis, ang mga deposito ng calcareous ay naglilimita sa foci sa mga baga, na parang nakakulong sa mga pathogens ng sakit. Dahil sa kakulangan ng ultraviolet rays, ang normal na supply ng calcium sa katawan ay maaaring maputol at ang kurso ng sakit ay maaaring lumala. Ang pagkawala ng calcium ng katawan ay nagpapataas ng hina ng maliliit na daluyan ng dugo - mga capillary, at nagpapataas ng tissue permeability. Samakatuwid, ang mga taong nabubuhay nang mahabang panahon nang walang sikat ng araw ay madaling sipon at nahihirapang dumanas ng sipon. Ang solar starvation ay nagpapakita rin ng sarili sa pagkamayamutin, hindi pagkakatulog, pagkapagod at iba pang mga palatandaan ng dysfunction ng nervous system ng tao.

Sa ilalim ng anong mga kondisyon maaaring mangyari ang magaan na gutom sa mga tao? Una sa lahat, ang heograpikal at klimatiko na mga kondisyon ay napakahalaga. Sa iba't ibang latitude ng ibabaw ng mundo, ang tagal ng mga oras ng liwanag ng araw ay naiiba sa iba't ibang mga panahon ng taon. Kung sa ekwador araw ay palaging katumbas ng gabi at tumatagal ng 12 oras, pagkatapos ay sa mga pole gabi ay tumatagal ng anim na buwan. Ang taas ng Araw sa itaas ng abot-tanaw ay nag-iiba din. Sa rehiyon ng ekwador, ang Araw ay nasa tugatog nito araw-araw sa tanghali, ngunit sa kabila ng Arctic Circle, kahit na sa maliwanag na kalahati ng taon, hindi ito tumataas nang mataas. Kapag ang taas ng Araw ay 7.3°, dahil sa pagkalat, walang mga violet ray sa liwanag nito, hindi pa banggitin ang mga ultraviolet. Sa mesa Ipinapakita ng Figure 4 ang pag-asa ng short-wave na limitasyon ng spectrum sa taas ng Araw sa itaas ng abot-tanaw.

kanin. 18. Pamamahagi ng ultraviolet illumination sa buong teritoryo ng USSR (taunang dosis ng erythemal radiation sa mga lugar B + A, er.-hour/m2)

Ang mas malayong hilaga sa lugar kung saan nakatira ang mga tao, ang mas kaunting ultraviolet rays ay umaabot sa Earth, mas mahaba ang panahon ng kanilang kakulangan (Fig. 18). Sa Leningrad, ayon kay N.F. Galanin, mula Oktubre 15 hanggang Marso 15, ang biological polar night ay nagpapatuloy: ang mga sinag na nagdudulot ng erythema ay hindi umabot sa Earth. Ang malupit na mga kondisyon ng polar at subpolar na klima ay nagpipilit sa mga tao na magsuot ng makapal na damit halos buong taon, kung saan ang mga sinag ng Araw ay hindi maaaring tumagos, at ito ay nagpapalubha ng magaan na kagutuman.

Talahanayan 4

Paglipat ng hangganan ng maikling alon ng spectrum depende sa taas ng Araw sa itaas ng abot-tanaw

Hindi gaanong mahalaga ang mga kondisyon sa pagtatrabaho at pamumuhay ng mga tao. Sa malalaking lungsod, kung saan ang hangin ay nadumhan ng alikabok, usok, at uling, ang mga maikling ultraviolet ray ay halos hindi umabot sa ibabaw ng Earth. Ang pangmatagalang trabaho sa mga minahan at minahan, mga silid ng makina at mga saradong pagawaan ng pabrika, trabaho sa gabi, at pagtulog sa araw ay humahantong din sa magaan na gutom. Ang mga kondisyon ng pamumuhay sa isang tahanan, ang layout ng mga bahay, kalye at kapitbahayan ay nakakaapekto rin sa magaan na diyeta. Kung ang mga distansya sa pagitan ng mga bahay ay maliit, at ang mga patyo ay malalim na mga balon, ang Araw ay halos hindi tumitingin sa mga bintana ng mas mababang mga palapag. Ang mga maliliit na sukat ng mga bintana at indibidwal na baso sa mga ito, maruming salamin, mga kurtina, mga kurtina, kahit na mga berdeng halaman ay maaaring limitahan ang pagpasok ng mga sinag ng ultraviolet sa bahay. Kahit na ang pinakamahusay na mga grado ng salamin sa bintana, na sumisipsip ng hanggang 90-95% ng mga sinag ng ultraviolet, ay hindi nagpapadala ng mga sinag na mas maikli kaysa sa 3100-3400 A, na may pinakamalaking aktibidad. Ang pagpipinta ng mga pader sa mga pang-industriya na lugar at mga apartment ng tirahan ay may kahalagahan din. Ang dilaw na kulay, halimbawa, ay ganap na sumisipsip ng mga sinag ng ultraviolet.

Pinipigilan din ng pananamit ang mga sinag ng ultraviolet na tumagos sa katawan. Ang pinakamasamang paraan para makadaan sila ay ang staple, linen, satin, pati na ang dark-dyed cotton, crepe de Chine at mga niniting na tela. Mas transparent - marquisette, Maya, natural crepe georgette, undyed crepe de Chine, lalo na nylon at nylon, ay madaling magpadala ng ultraviolet rays.

Paano haharapin ang magaan na gutom? Marahil ito ay kinakailangan upang magdagdag ng bitamina D sa pagkain ng isang makabuluhang bahagi ng populasyon ng ating planeta?

Una sa lahat, kailangan mong gumamit ng isang malakas na likas na pinagmumulan ng mga sinag ng ultraviolet - ang Araw. Ang mga paglalakad sa bansa, paglangoy at paglubog ng araw sa pampang ng isang ilog o dagat, at hiking ay makakatulong sa iyo na maiwasan ang magaan na gutom kaysa sa anumang medikal na paraan. Sa buong mainit na panahon ng taon, at hindi lamang sa panahon ng bakasyon, dapat mong ilantad ang ibabaw ng balat sa nagbibigay-buhay na daloy ng sikat ng araw nang malawakan hangga't maaari. Siyempre, kailangan mong obserbahan ang pagmo-moderate. Ang mga sinag ng araw ay hindi isang hindi nakakapinsalang kasiyahan. Sa malalaking dami, hindi lamang sila maaaring maging sanhi ng isang paso sa balat, ngunit i-activate din ang isang nagbabagang tuberculosis na pokus sa katawan o pahinain ang mahinang puso.

Sa mga lugar kung saan ang malamig na panahon ay lalong mahaba, ang pangangailangan ng katawan para sa ultraviolet rays ay dapat na artipisyal na nasiyahan. Sa mga kindergarten, nursery, paaralan, ospital, lalo na sa hilagang at silangang mga rehiyon, ginagamit ang mga espesyal na lampara (tulad ng EUV, RVE, atbp.), na, kasama ng nakikitang liwanag, ay gumagawa din ng mga sinag ng ultraviolet na may haba ng daluyong 3000-3400 A. Sa maraming minahan At ang mga industriyal na negosyo ay lumikha ng espesyal na fotaria, kung saan ang mga manggagawa ay tumatanggap ng isang makabuluhang dosis ng ultraviolet rays sa loob ng ilang minuto. Ang lahat ng ito ay ginagawang posible upang maiwasan ang maraming malubhang sakit at nagpapalakas sa kalusugan ng mga taong Sobyet.

Ang araw ay sumasakop sa isang kilalang lugar sa arsenal ng mga medikal na remedyo. Lubos na pinahahalagahan ng mga doktor sa lahat ng panahon ang papel ng mga sinag ng araw sa pagpapanatili ng kalusugan at sigla ng mga tao. Makabagong agham nagsiwalat ng maraming (ngunit hindi lahat) na mekanismo ng kapaki-pakinabang na impluwensya ng Araw, lumikha ng mga kondisyon para sa makatwiran, makatwirang paggamit ng malakas na puwersa ng kalikasan. Kasama ng iba pang natural na nakapagpapagaling na mga kadahilanan, ang sunbathing ay inirerekomenda para sa pagpapatigas ng katawan, pagtaas ng tibay nito at paglaban sa mga kahirapan sa buhay. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang sunbathing ay nagiging sanhi ng pagbuo ng isang maliit na halaga ng mga aktibong produkto ng photolysis, na may kapaki-pakinabang na epekto sa katawan. Ang mga sinag ng ultraviolet sa mga dosis na nagdudulot ng pagbuo ng erythema ay nagpapahusay sa gawain ng mga hematopoietic na organo: ang bilang ng mga puti at pulang selula ng dugo, unti-unting tumataas ang hemoglobin, ang alkaline na reserba at pagtaas ng coagulation ng dugo. Kasabay nito, ang paghinga ng mga selula at ang buong organismo ay tumataas, ang mga proseso ng metabolic ay nagiging mas aktibo. Ang mga batang organismo ay tumaba nang mas mabilis at mas lumalakas kapag natanggap nila ang kanilang pang-araw-araw na dosis ng sikat ng araw.

Ang mga produkto ng photolysis ay lalong nagpapasigla sa aktibidad ng sistema ng katawan na direktang responsable sa pagprotekta laban sa nakakapinsala panlabas na impluwensya. Ito ay tinatawag na reticuloendothelial system o, gaya ng tinukoy ng natitirang siyentipikong Sobyet na si A. A. Bogomolets, ang physiological system ng connective tissue. Gumagawa ito ng puting dugo at mga selula ng tisyu (leukocytes at histiocytes), mga espesyal na protina (antibodies) na sumisira sa mga dayuhang sangkap at mikrobyo. Sa ilalim ng impluwensya ng mga erythemal na dosis ng ultraviolet rays, ang mga leukocytes at histiocytes ay nagiging mas aktibo, mas energetically sumisipsip at sirain ang mga microorganism; ang mga antibodies ay ginawa nang mas mabilis at sa mas maraming dami. Ang paglaban ay tumataas nang malaki hindi lamang sipon, ngunit pati na rin ang iba pang mga sakit, ang mga sugat ay mas mabilis na gumaling. Ang balat, na nagpoprotekta sa katawan mula sa mga pasa, ang pagtagos ng bakterya, mga lason at nanggagalit na mga sangkap, sa ilalim ng impluwensya ng pag-iilaw ay nagpapalakas sa mga katangian ng hadlang nito. Sa wakas, ang mga sinag ng ultraviolet ay nag-aalis ng mas mataas na sensitivity ng katawan - mga alerdyi. Sa paulit-ulit na pagkakalantad sa mga sinag ng ultraviolet, ang mga produkto ng pagkasira ng mga protina, na nagpapasigla sa sympathetic-adrenal system, ay tila sinasanay ito, pinatataas ang tibay ng katawan, at pinatigas ito.

Ang parehong kahalagahan ay ang pagsasanay ng mga sistema na gumagawa ng histaminase, isang enzyme na sumisira sa histamine at mabilis na nag-aalis ng mga nakakapinsalang epekto nito sa katawan.

Gayunpaman, ang mga sinag ng ultraviolet ay maaari ring makaapekto sa katawan sa pamamagitan ng iba pang natural na mga kadahilanan. Pinag-uusapan natin ang epekto ng ultraviolet rays sa hangin na ating nilalanghap at sa pisikal na kondisyon nito. Ang polusyon sa hangin na may alikabok, mga gas, at singaw ng tubig ay may masamang epekto sa katawan. Ang mga sinag ng ultraviolet ng Araw ay nagpapahusay sa proseso ng natural na paglilinis sa sarili ng kapaligiran mula sa polusyon, nagtataguyod ng mas mabilis na oksihenasyon ng alikabok, mga particle ng usok at uling, pagsira sa mga microorganism na matatagpuan sa mga particle ng alikabok. Siyempre, ang likas na kakayahang maglinis ng sarili ay may mga limitasyon at hindi sapat kapag ang hangin ay napakarumi.

Ngunit ang papel ng mga sinag ng ultraviolet ay hindi limitado dito. Ang pinakamalinis na hangin ay hindi pa rin sapat na "katakam-takam" kung hindi ito "ginagamot" ng mga sinag ng Araw. Itinatag ng mga siyentipiko ng Sobyet na A.L. Chizhevsky, L.L. Vasilyev, A.A. Minkh na ang hangin ng mga bukas na espasyo ay talagang may mga katangian ng pagpapagaling, at ang mga sinag ng ultraviolet ay isa sa mga dahilan ng paglitaw ng ari-arian na ito.

Ang ultraviolet, cosmic ray at iba pang natural na salik ay nag-ionize sa hangin. Dahil sa pagkakaroon ng isang singil, ang mga ion ay pumapasok sa mga reaksiyong kemikal nang mas madali at mas malayang tumagos sa mga lamad ng tissue. Nitrogen, na bumubuo sa karamihan ng atmospera (78%), at carbon dioxide (0.03%), bilang resulta ng ionization, ay nakararami sa anyo ng mga positibong ion. Ang knocked-out na mga electron ay nagbubuklod pangunahin sa mga molekula ng oxygen, na may mga espesyal na katangian ng magnetic. Kung ang nitrogen ay hindi nakakaapekto sa katawan ng tao, at ang carbon dioxide ay nakakapinsala, kung gayon ang mga negatibong oxygen ions, madaling tumagos sa dugo sa pamamagitan ng dingding ng mga pulmonary vesicle - alveoli, mas mahusay na nakikipag-ugnayan sa hemoglobin, mapabuti ang supply ng katawan sa isang produkto upang kinakailangan para sa buhay nito, makakaapekto sa antas ng serotonin at iba pang mga biological na kadahilanan, aktibong sangkap sa dugo. Ito ang dahilan kung bakit napakagaling ng malinis na hangin para sa mga tao, ito ang dahilan kung bakit napakadali at malalim na huminga sa kandungan ng kalikasan!

Sa kasamaang palad, ang mga impurities na nakapaloob sa hangin ng malalaking lungsod, tahanan at pampublikong gusali ay mabilis na sumisira o nakakabawas sa pinakamaliit na dami ng light air ions. Sa mga nagdaang taon, ang mga air conditioning unit ay malawakang ginagamit, na nagpapadalisay sa hangin ng mga dumi at binibigyan ito ng nais na temperatura at halumigmig. Ngunit ang mga naturang pag-install, bilang panuntunan, ay hindi maaaring maibalik ang normal na ionic na komposisyon ng hangin. Ang pagpapalit ng mga natural na kadahilanan, kabilang ang ultraviolet rays, ay hindi napakadali! Ngunit nakahanap ng paraan ang mga siyentipiko: ang mga ionizer ay nilikha - mga aparato na artipisyal na nag-ionize ng hangin.

Ang mga light negative air ions - oxygen ions - ay kapaki-pakinabang para sa kalusugan ng tao. Sa kasamaang palad, maraming mga disenyo ng ionizer ang gumagawa ng mga ion ng parehong mga singil o, mas masahol pa, gumagawa ng mga mabibigat na ion bilang resulta ng pag-splash ng tubig. Marahil ang pinakamahusay ay ang ionizer na dinisenyo ni A.L. Chizhevsky. Sa device na ito, ang isang daloy ng mga negatibong air ions ay nabuo sa isang electric field. Ang atmospheric ionization ay isa pang mahalagang paraan kung saan nakakaapekto ang ultraviolet rays sa buhay at kalusugan ng tao. Upang ang isang tao ay mapanatili ang espirituwal na sigla, kalinawan ng isip at hindi masisira na kalusugan hanggang sa pagtanda, dapat niyang magamit ang kapaki-pakinabang na kapangyarihan ng sikat ng araw.

"Kung saan tumitingin ang araw, hindi tumitingin ang doktor"

Napakamoderno na ng sinaunang kasabihang ito ngayon. Sa mga slum ng malalaking lungsod sa mga kapitalistang bansa, maraming tao ang nanghihina nang walang liwanag, walang pag-asa para sa mas magandang buhay. Nariyan - sa madilim at masikip na tirahan - na ang rickets at tuberculosis, rayuma at bronchial hika, typhus, trachoma, dysentery, cholera, smallpox - mga sakit, karamihan sa mga ito ay inalis na sa ating bansa.

Ang mga sinag ng ultraviolet, na sumisira sa mga selula ng germinal layer ng balat ng tao o mga selula ng mucous membrane ng mga mata, ay madaling sirain ang mga pathogen ng lahat ng uri ng mga nakakahawang sakit: tuberculosis bacilli, cholera vibrios, streptococci, influenza virus, atbp. Ang mekanismo ng pagkawasak ay pareho, ngunit ang kahalagahan pagkilos ng bactericidal ang mga sinag ng ultraviolet ay napakalaki at ganap na independyente.

Ang mga sinag na may wavelength na 2537-2675 A na pinakamabisa at mabilis na sumisira ng mga mikroorganismo. Sa magkabilang panig ng spectrum, bumababa ang pagiging epektibo ng bactericidal ng radiation. Kung gagawin natin ang maximum na epekto bilang 100%, kung gayon ang aktibidad ng mga sinag na may haba ng daluyong na 2900 A (malapit sa hangganan ng maikling alon ng solar spectrum) ay magiging 30%, ang epekto ng mga sinag na may haba ng daluyong na 3000 A ay 6% lamang, at ang epekto ng mga sinag na nakahiga sa hangganan ng nakikitang liwanag (4000 A) - 0.01% lamang ng maximum.

Ang mga mikroorganismo ay may iba't ibang sensitivity sa ultraviolet rays. Ang mga yeast, molds at bacterial spores ay higit na lumalaban sa kanilang pagkilos kaysa sa mga vegetative form ng bacteria. At ang mga spores ng ilang fungi, na napapalibutan ng isang makapal at siksik na shell, ay umuunlad sa matataas na layer ng atmospera at, posible, ay maaari pang maglakbay sa kalawakan. Ang sensitivity ng mga microorganism sa ultraviolet rays ay lalong mahusay sa panahon ng paghahati at kaagad bago ito. Ang mga curve para sa bactericidal effect, pagsugpo sa cell division at paglago ay halos eksaktong kasabay ng curve para sa pagsipsip ng ultraviolet rays ng mga nucleic acid (tingnan ang Fig. 16). Dahil dito, ang denaturation at photolysis ng mga nucleic acid - ang pinakamahalagang bahagi ng apparatus of heredity - ang pagbuo ng mga thymine dimer, mga cross-link sa pagitan ng mga strand ng DNA, ay humantong sa pagtigil ng cell division at paglago, at sa malalaking dosis - sa kanilang kamatayan. .

Sa mga microorganism, ang mga tao ay may maraming mga kaaway kasama ang mga kaibigan. Ang ultraviolet rays ay isa sa mga pinaka malalakas na sandata labanan ang mga nakakapinsalang mikrobyo. Sa mga low-pressure na mercury lamp, na tinatawag na bactericidal lamp (BUV series), ang radiation na may wavelength na 2537 A, na may pinakamataas na bactericidal effect, ay bumubuo ng higit sa 85% ng light flux. Ang mga lamp na ito ay kadalasang ginagamit upang sirain ang mga mikroorganismo.

Ang operasyon ay isinasagawa. Ang mga siruhano na nakasuot ng mga sterile na gown, takip at maskara ay nakayuko sa pasyente. Ang mga gilid ng sugat ay natatakpan ng isang sterile sheet at ginagamot sa yodo. Ang mga kamay ng mga surgeon ay ligtas na nakatago sa ilalim ng manipis na guwantes na goma. Tila nagawa na ang lahat upang maprotektahan ang sugat sa operasyon mula sa kontaminasyon ng mga mikrobyo. Gayunpaman, kung minsan ang mga purulent na komplikasyon ay nangyayari pagkatapos ng pinaka masusing paghahanda sa medikal. Ang pinagmulan ng impeksyon ay hangin. Ang mga germicidal lamp ay nagbibigay ng isang mahusay na epekto para sa pagdidisimpekta ng hangin. Kapag ginagamit ang mga ito, ang bilang ng mga komplikasyon ay nabawasan ng 5-10 beses.

Ngayon maraming mga operating room, dressing room, hospital ward, nursery at kindergarten ay nilagyan ng mga bactericidal lamp. Ito ay isang napaka-kapaki-pakinabang na pagbabago. Kailangan mo lamang tandaan na ang mga bactericidal ray ay nakakapinsala sa balat at, higit sa lahat, sa mga mata. Samakatuwid, ang mga lamp ay dapat na nakabukas alinman kapag walang mga tao sa silid, o ang kanilang ilaw ay dapat na nakadirekta pataas at sa mga gilid, ngunit hindi pababa, habang iniiwasan ang pagmuni-muni mula sa kisame at dingding.

Ang mga bactericidal properties ng ultraviolet rays ay ginagamit upang disimpektahin ang mga laruan, pinggan, at kasangkapan; sa tulong nila, pinahaba ang shelf life ng maraming produktong pagkain. Ang mga sinag ay nagdidisimpekta sa inuming tubig (kung ito ay sapat na malinaw) at hindi aktibo ang mga virus kapag gumagawa ng mga bakuna.

Binabago ng sinag ang kalikasan ng mga organismo

Ang modernong agham ay gumawa ng mahusay na mga hakbang sa pag-aaral ng problema ng pagmamana. Ang mapagpasyang papel ng mga nucleic acid, pati na rin ang mga protina, sa akumulasyon, pag-iimbak, at paghahatid ng namamana na impormasyon mula sa mga magulang patungo sa mga bata ay napatunayan na. Ngunit ang mga nucleic acid at protina ay madaling sumisipsip ng mga photon ng ultraviolet light. Sa pamamagitan ng pagdudulot ng mga pagbabago sa istruktura ng mga biopolymer at ang kanilang bahagyang denaturation, ang mga sinag na ito ay maaaring gumawa ng mga pagbabago sa namamana na impormasyon. Kung ang mga selula ng mikrobyo ng isang organismo ay na-irradiated, kung gayon ang mga pagbabago na dulot ng mga sinag ng ultraviolet sa mga molekula ng mga nucleic acid ay magiging katangian ng buong organismo na lumaki mula sa mga selulang ito, at maging ang mga inapo nito. Ang patuloy, namamana na mga pagbabago ay tinatawag na mutations, at ang ahente na nagdudulot ng mga ito ay tinatawag na mutagenic. Ang mutagenic effect ng ultraviolet rays ay natuklasan noong 1932-1934. American geneticist E. Altenburg sa mga eksperimento sa Drosophila flies. Ang mga adult na langaw na lumaki mula sa mga irradiated na itlog ay naiiba sa kanilang mga katapat sa hugis ng kanilang mga pakpak, kulay, laki ng tiyan, atbp.

Ang hitsura ng mga mutasyon sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet rays ay sinusunod sa lahat ng unicellular at simpleng multicellular na organismo, at sa mga buto ng maraming halaman. Kung ang bakterya, protozoa, at mga kultura ng cell ay na-irradiated ng ultraviolet rays, kung gayon ang medyo maliit na dosis ng radiation ay nagpapataas ng dalas ng mga mutasyon mula 1 libo hanggang 1 milyong beses. Sa mataas na dosis ng radiation, halos lahat ng nabubuhay na mga cell ay nagiging mga carrier ng ilang namamana na pinsala. Gayunpaman, ang mababang kakayahang tumagos ng ultraviolet rays ay naglilimita sa posibilidad na gamitin ang mga ito upang makagawa ng mga mutasyon. Sa karamihan ng mga organismo, at lalo na sa mga mammal, ang mga selulang reproduktibo ay matatagpuan nang napakalalim sa katawan na hindi naaabot ng mga sinag ng ultraviolet sa kanila. (Tanging ang mas malaki at mas mataas na enerhiya na quanta ng X-ray at gamma rays ang may sapat na lakas ng pagtagos para dito.) Gayunpaman, ang mutagenic na aktibidad ng ultraviolet radiation ay nakahanap ng praktikal na aplikasyon. Ang radyasyon at amag na fungi, na maliit ang sukat, ay gumagawa ng malakas panggamot na paghahanda- antibiotics. Ang mga sinag ng ultraviolet ay nagsisilbing isang maaasahang katulong sa pagtaas ng "produktibidad ng paggawa" ng mga fungi. Kabilang sa mga supling ng irradiated at mutated fungi, ang mga pinaka-produktibo ay pinili, na muling i-irradiated, sa huli ay nakakamit ang ninanais na mga resulta.

Si S.I. Alikhanyan at ang kanyang mga kasamahan ay bumuo ng mga bagong lahi ng fungi na gumagawa ng mga antibiotics (terramycin at erythromycin) nang 5-10 beses na higit pa kaysa sa mga orihinal na sample. At sa oras lamang ng paggamit ng mga antibiotic sa gamot, ang produktibidad ng fungi ay tumaas ng libu-libong beses, at ang halaga ng produksyon ay nabawasan nang malaki. Kaya, ang mga mutagenic na katangian ng ultraviolet rays ay ginagamit para sa pagpili ng mga single-celled na organismo at ilang mga halaman.

Ang pinsalang dulot ng ultraviolet ray quanta sa istruktura ng mga molekula ng DNA ay maaaring iba. Kung ang isang base ng pyrimidine ay pinalitan ng isa pa (halimbawa, thymine - cytosine o uracil) o purine - purine (adenine - guanine at vice versa), kung gayon ang mga error na ito - tinatawag silang mga transition - huwag lumalabag sa pagsasaayos ng molekula ng DNA; kadalasan ay hindi sila kinikilala at inaalis ng mga sistema ng pagkumpuni ng cell (tinalakay sa Kabanata V). Ang isa pang uri ng mutation - transversions, kung saan ang isang purine ay pinalitan ng isang pyrimidine at vice versa, medyo kapansin-pansing distorts ang balangkas ng molekula at kadalasang inaalis bago ang cell ay may oras upang ipadala ang maling impormasyon sa mga inapo nito. Sa wakas, ang ikatlong uri ng mutation ay pagkawala (pagtanggal) o pagpasok ng isa o higit pang nitrogenous base.

Ano ang mga posibleng kahihinatnan ng mga uri ng mutasyon na isinasaalang-alang? Dahil ang isang triplet ng nitrogenous base sa isang molekula ng DNA ay tumutugma sa isang amino acid sa istruktura ng naka-encode na protina, ang pagpapalit ng isang nitrogenous base sa isa pa sa DNA (mutations ng una at pangalawang uri) ay nangangahulugan ng pagpapalit ng isang amino acid; ito ay maaaring makaapekto sa pag-andar ng hinaharap na protina sa cell at maging ang kurso ng ilang mga metabolic reaksyon. Ang mga mutasyon ng ikatlong uri ay maaaring magkaroon ng mas malubhang kahihinatnan: ang pagtanggal o pagpasok ng isang base ay nagbabago sa buong cipher, dahil ang hangganan sa pagitan ng mga triplet ay nagbabago, at ang istraktura ng naka-encode na protina ay lubhang nasira.

Nagaganap din ang mga mutasyon kapag kumakain ng pagkain na na-irradiated ng maikling ultraviolet rays, kung saan ang mga kemikal na mutagen ay tila nabuo bilang resulta ng pag-iilaw.

Ang mga mutasyon na nangyayari sa mga selula ng katawan ng mga multicellular na hayop ay hindi makakaapekto sa pagmamana ng buong organismo o mga inapo nito. Ang kanilang impluwensya ay umaabot lamang sa mga supling ng mismong irradiated cell. Ngunit kung minsan, sa ilalim ng ilang mga kondisyon na hindi pa lubos na nauunawaan, ang pagkabulok ng isang selula ay maaaring umabot nang napakalayo na ito ay nagiging kanser. Ang pangmatagalang pagkakalantad sa sikat ng araw o ultraviolet ray mula sa mga artipisyal na mapagkukunan sa malalaking dosis ay nagdudulot ng pagbuo ng mga malignant na tumor sa mga eksperimentong hayop (mga daga, daga) sa mga lugar ng balat na hindi protektado ng balahibo: sa ilong, tainga, buntot. Pagkatapos ng pag-iilaw, ang stratum corneum ng balat ay nagpapalapot, at upang maging sanhi ng pagbuo ng tumor, kailangan mong magsimula sa isang malaking dosis ng mga sinag at unti-unting dagdagan ito.

Ang papel ng sikat ng araw sa sanhi ng kanser sa balat sa mga tao ay napatunayan na rin. Lumilitaw lamang ito sa mga nakalantad na bahagi ng balat (mukha, leeg, kamay) at higit sa lahat sa mga taong nalantad sa sikat ng araw sa mahabang panahon. Ang saklaw ng kanser sa balat ay mas mataas, mas maraming solar radiation ang nasa isang partikular na heograpikal na lugar. Bukod dito, kadalasan ay hindi mga lokal na residente ang nagkakasakit, ngunit ang mga bisitang may puting balat mula sa higit pang hilagang mga rehiyon, na hindi gaanong nababagay sa mga kundisyong ito. Kaya, sa katimugang mga estado ng Estados Unidos, ang mga puti ay dumaranas ng kanser sa balat ng 10-12 beses na mas madalas kaysa sa mga itim, at sa Hawaiian Islands - kahit na 42 beses na mas madalas.

Ang mga carcinogenic substance na may photodynamic effect ay maaaring gumanap ng ilang papel sa paglitaw ng kanser sa balat. Kinumpirma ng mga eksperimento na ang mga sinag ng ultraviolet ay nagdudulot ng mga pagbabagong photochemical at oksihenasyon ng mga sangkap na tulad ng taba sa balat, at ang ilan sa mga produkto ng oksihenasyon ay nakakakuha ng mga katangian ng carcinogenic. Iminumungkahi ng ilang mga siyentipiko na ang malignant na pagkabulok ng isang cell ay nangyayari bilang isang resulta ng direktang pagsipsip ng mga sinag ng ultraviolet ng mga nucleoproteins ng cell nucleus at ang mga nagresultang pagkakamali sa paghahatid ng namamana na impormasyon sa mga anak na selula ng katawan. Sa isang paraan o iba pa, ang panganib ng kanser sa balat ay umiiral, at ang mga taong patuloy na nagtatrabaho sa labas (mga mandaragat, pastol, ilang kategorya ng mga tagapagtayo, manggagawang pang-agrikultura) ay dapat gumawa ng mga hakbang nang maaga upang maprotektahan ang kanilang balat.

Liwanag ng isang buhay na katawan

Anong klaseng glow ang pinag-uusapan natin dito? Pagkatapos ng lahat, ang bioluminescence - ang glow ng mga buhay na organismo - ay tinalakay sa itaas. Ang kababalaghan na makikilala na ngayon ng mambabasa ay malaki ang pagkakaiba sa bioluminescence. Ang pag-unlad ng doktrina ng ultraviolet, invisible luminescence ng isang buhay na katawan ay malapit na konektado sa mga gawa ng kilalang siyentipikong Sobyet na si A.G. Gurvich. Noong 1923, napatunayan niya na ang mga tisyu ng isang halaman o organismo ng hayop, kung saan nangyayari ang mabilis na pagpaparami ng cell, ay mga pinagmumulan ng hindi nakikitang radiation. Kung ang isa pang sample ng buhay na tisyu ay inilalagay sa landas ng sinag ng mga sinag na ito, pagkatapos ay sa loob nito, sa ilalim ng impluwensya ng radiation, ang cell division ay magsisimulang mangyari nang mas mabilis. Tinawag ni Gurvich ang bagong natuklasang mga sinag na mitogenetic, i.e. accelerating, nagiging sanhi ng mitosis - cell division.

Paano niya nalaman ang pagtuklas na ito, na ang namumukod-tanging kahalagahan nito ay nagiging malinaw lamang ngayon, kalahating siglo na ang lumipas? Isang kilalang cytologist at embryologist na nakatuon sa kanyang sarili sa pag-aaral ng pagbuo ng isang organismo mula sa isang fertilized na itlog, si Gurvich ay dumating sa konklusyon na ang pagbuo ng iba't ibang mga tisyu, organo, at mga sistema ay nangyayari sa embryo mula sa isang homogenous na simula, hindi lamang dahil sa ang pagpapatupad ng namamana na programa sa pag-unlad, ngunit din dahil sa magkaparehong impluwensya ng mga embryonic cell Ang bawat isa.

Sinusuri ang proseso ng paghahati ng cell - ang batayan ng lahat ng mga proseso ng paglaki at pag-unlad ng mga organismo, itinatag ni Gurvich na ito ay bunga ng dalawang magkaibang dahilan. Sa isang banda, maraming kumplikadong biochemical reaction ang dapat kumpletuhin sa loob ng cell, na inihahanda ang cell para sa paghahati. Sa kasalukuyan, mas marami tayong nalalaman tungkol sa mga prosesong ito kaysa sa nalaman kalahating siglo na ang nakalipas. Bago magsimula ang cell division, ang proseso ng self-duplication ng mga molekula ng DNA, ang pangunahing tagapagdala ng namamana na impormasyon, ay dapat makumpleto; tanging sa kasong ito ay matatanggap ng bawat isa sa mga daughter cell ang kumpletong set nito. Bilang karagdagan, ang isang espesyal na apparatus ay dapat mabuo sa cell - isang fission spindle, na kung saan, bilang ito ay, hilahin ang mga halves ng pinaghiwalay na mga chromosome sa magkasalungat na direksyon. Ang paggawa ng lahat ng mga sistema ng enzyme na kailangan para sa paghahati ay dapat makumpleto.

Sa isang salita, tanging ang pagkumpleto ng lahat ng mga intracellular na proseso ng paghahanda ang lumilikha ng mga panloob na kinakailangan para sa paghahati. Tinawag ni Gurvich ang kumbinasyon ng mga intracellular na kadahilanang ito na "ang kadahilanan ng pagiging handa."

Ngunit ang malawak na karanasan ng cytologist at embryologist ay nakumbinsi ang siyentipiko na ang bagay ay hindi lamang sa mga proseso ng intracellular. Kadalasan ang isang cell, na ganap na handa para sa paghahati, ay namumulaklak sa kawalang-kilos para sa mga araw, linggo, buwan, na parang naghihintay ng utos mula sa labas. At ang mga selula ng atay at mga nerve center sa pangkalahatan ay nahahati lamang kapag nakita nila ang kanilang mga sarili sa espesyal, hindi pangkaraniwang mga kondisyon. Nangangahulugan ito na, kasama ang panloob na "kahandaan na kadahilanan," ang cell division ay nangangailangan din ng ilang uri ng pampasigla, isang pagtulak mula sa labas. Tinawag ito ni Gurvich na "factor of implementation."

Ang likas na katangian ng nagpapalitaw na ahente na ito ay nakakuha ng atensyon ng mga siyentipiko sa loob ng maraming dekada. Bilang isang tunay na materyalistang biologist, hindi nag-aksaya si Gurvich ng oras sa paghahanap ng mga haka-haka, hindi makatwiran na mga paliwanag, naghahanap ng mga dahilan na nasa labas ng tisyu, sa labas ng organismo. Halos agad na lumitaw ang isang pag-iisip: hindi ba ang "factor ng pagpapatupad" ang mismong ahente sa tulong ng kung aling mga cell ang nakikipag-ugnayan sa isa't isa? Ang karaniwang mga ideya tungkol sa mga pamamaraan ng intercellular na komunikasyon ay hindi nakatulong: ang embryo ay wala pang nervous system, kahit na ang pinaka primitive. Posible ang mga pakikipag-ugnayan ng kemikal, ngunit hindi nila maipaliwanag ang lahat. Ang isang masinsinang paghahanap para sa mga posibleng mekanismo ay humantong sa unang hypothesis.

Sa cellular mass ng embryo, sa mabilis na lumalagong mga tisyu, ayon kay Gurvich, nilikha ang isang natatanging biological field (isang analogue ng gravitational, electromagnetic field, ang pagkakaroon nito ay naging paksa ng kontrobersya at talakayan sa mga physicist sa mga taong iyon), isang larangan ng pakikipag-ugnayan ng mga puwersa ng cellular, na bumubuo ng pagkita ng kaibhan ng mga selula, ang pagbuo mula sa isang simulain ng iba't ibang mga tisyu at organo.

Kung umiiral ang ganoong larangan, nangangahulugan ito na sa ilalim ng ilang mga pagsasaayos ng mga layer ng naghahati na mga selula, ang mga puwersa ng pakikipag-ugnayan ay dapat lumampas sa tisyu, at maaari silang matukoy. Ang linyang ito ng pangangatwiran ay humantong kay Gurvich na magsagawa ng mga eksperimento sa mga ugat ng sibuyas. Ang mga layer ng mga cell kung saan ang mga proseso ng paghahati ay nagaganap ay hubog sa gulugod upang, ayon sa siyentipiko, ang hypothetical na pwersa ng biological field ay dapat lumampas sa mga hangganan ng gulugod.

Paano sila mahahanap? Malinaw, ito ay pinaka-maginhawang gumamit ng isa pang biological na bagay: pagkatapos ng lahat, ang kalikasan at maging ang katotohanan ng pagkakaroon ng mga puwersa ng biological field ay hindi pa naitatag, samakatuwid, ang mga pisikal o kemikal na pamamaraan ay hindi maaaring gamitin upang makita ang mga ito. Nagsagawa si Gurvich ng isang mapagpasyang eksperimento noong 1923: ang siyentipiko ay nagdala ng isa pang ugat sa ilalim ng ugat ng sibuyas, kung saan ang mga proseso ng paghahati ng cell ay aktibong nagaganap. Pagkaraan ng ilang oras, ang pangalawang ugat ay pinutol, pininturahan at inilagay sa ilalim ng mikroskopyo. Ang matulungin na mata ng mananaliksik ay natuklasan ang isang kamangha-manghang kababalaghan sa seksyon: ang bilang ng mga naghahati na mga cell sa kalahati ng paghahanda na nakaharap sa ilalim ng unang ugat ay tumaas ng 20-40% kumpara sa mas malayong mga layer ng cell.

Ang pagkakaroon ng paulit-ulit na eksperimento nang maraming beses, na may patuloy na tagumpay, napagtanto ni Gurvich na hindi ito isang aksidente, na ang mga naghahati na mga selula (ng unang ugat) kahit papaano ay nakaimpluwensya sa mga selula ng isa pang halaman, na nagpapahusay sa proseso ng paghahati ng cell sa kanila. Ang tanong ng likas na katangian ng pangmatagalang aksyon na ito ay agad na interesado sa siyentipiko. Sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng distansya, gamit ang iba't ibang mga screen at mga sample ng propagated cell culture, si Gurvich ay nakarating sa mahahalagang konklusyon. Ang ilang mga tisyu ng halaman ay naglalabas ng mga pabagu-bagong sangkap sa hangin na maaaring pasiglahin o pigilan (depende sa konsentrasyon) paghahati ng cell sa bacterial at iba pang mga cell culture. Ang sikat na biologist ng Sobyet na si B.P. Tokin, na kasunod na inialay ang kanyang buong buhay sa pag-aaral ng mga sangkap na ito, ay tinawag silang phytoncides.

Gayunpaman, sa mga eksperimento ni Gurvich, ang mga puwersa ng biological field ay lumabas din sa isang hermetically sealed, kahit na selyadong sisidlan na may kultura ng fission bacteria at yeast at pinahusay ang paghahati ng mga selula ng ugat ng sibuyas, kung ang sisidlan lamang ay gawa sa quartz glass. Naantala ng ordinaryong salamin ang pakikipag-ugnayan ng mga naghahati na selula at naging isang hindi malulutas na balakid sa mga puwersa ng biological field. Ngunit ang kuwarts ay naiiba sa salamin lalo na sa kakayahang magpadala, nang hindi sumisipsip, ng mga sinag ng ultraviolet. Kaya't dumating si Gurvich sa paniniwala na ang mga puwersa ng biological field ay isang electromagnetic, optical na kalikasan.

Si Gurvich ay walang sapat na sensitibong mga instrumento sa kanyang pagtatapon upang sukatin ang dami ng hindi nakikitang liwanag na ibinubuga ng tissue, para sa layunin nitong pagpaparehistro at quantitative characterization. Gayunpaman, naitatag ng siyentipiko na ang spectrum ng mitogenetic radiation ay nasa hanay na 1800-3260 A at ang isang quantum ng radiation na ito ay sapat na upang maging sanhi ng dibisyon ng isang cell na nakumpleto ang panloob na paghahanda para sa mitosis. Ang mga invisible ray ay inilabas sa isang maikling iglap bago magsimula ang cell division. Ang ibinubuga na bahagi ng mga photon, na hinihigop ng mga kalapit na selula, ay nagdudulot ng hindi nakikitang flash sa kanila, isang uri ng chain reaction, pangalawang radiation.

Ang isa ay maaari lamang magtaka kung paano si Gurvich, bago ang pag-unlad ng agham sa pamamagitan ng 30-50 taon, ay pinamamahalaang mahusay na mahulaan at bahagyang patunayan (gamit ang teknolohiya ng laboratoryo, primitive mula sa ating pananaw ngayon) hindi lamang ang pagkakaroon ng mitogenetic radiation, ngunit pisikal na kalikasan nito at mga pinagmumulan ng enerhiya sa intracellular, upang suriin ang pinakadakilang kahulugan ng impormasyong dinala mula sa kailaliman ng cell hindi nakikitang liwanag. Kaya, ito ay naka-out na ang isang excitation impulse na tumatakbo kasama ang isang nerve fiber ay sinamahan hindi lamang ng isang alon ng mga de-koryenteng potensyal na pagbabago-bago (ang tinatawag na potensyal na aksyon), kundi pati na rin ng isang alon ng ultraviolet radiation. Ito ay lumabas na ang mga selula ng tumor ay malakas na naglalabas. Ngunit ang isang sangkap na pumipigil sa radiation ay lumilitaw sa dugo ng mga pasyente ng kanser - ang tinatawag na cancer quencher.

Gurvich ay dumating sa paniniwala na ang enerhiya na kinakailangan para sa mitogenetic radiation ay inilabas sa proseso ng normal na metabolic reaksyon, ngunit ang direktang pinagmumulan nito ay mga by-product, sa ilang mga lawak random metabolic produkto - libreng radicals. Sa panahong ito, matatag na itinatag na ang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya ng radiation ng mga nabubuhay na tisyu ay ang mutual na neutralisasyon ng mga radikal na peroxide - mga produkto ng di-enzymatic na oksihenasyon ng mga pangunahing sangkap na tulad ng taba - mga lipid.

Ang pananaliksik sa isang bagong lugar ay nangako ng maraming kawili-wiling bagay. Ngunit nagkaroon ng malubhang hadlang sa kanilang pag-unlad. Ang magaan na wika ng mga selula ay napakahina na ang mga pisikal na instrumento noong panahong iyon ay hindi ito mairehistro. Samakatuwid, kinakailangan na gumamit ng mga biological na bagay bilang mga mapagkukunan at receiver (detektor) ng radiation - mga ugat ng sibuyas, pagkatapos ay mga kultura ng lebadura sa solid nutrient media. Ang epekto ay isinasaalang-alang nang biswal - sa pamamagitan ng bilang ng mga naghahati na mga selula, at marami ang nakasalalay sa pagkaasikaso at pagiging matapat ng tagamasid. Sa wakas, hindi laging posible na irehistro ang epekto ng mitogenetic radiation. Kung ang mga selula ng isang tissue o kultura ay mabilis na dumami at walang harang, ang isang panlabas na pagtulak ay hindi kailangan. Ang mitogenetic rays ay pinabilis ang paghahati lamang laban sa background ng pagkaantala nito.

Ang mga indibidwal na mahilig sa pisika ay nagtrabaho nang husto upang lumikha ng mga instrumento na sapat na sensitibo upang makita ang mga mitogenetic ray. Ang mga naturang device - "photon counters" - ay nilikha dito ni G. M. Frank at sa ibang bansa ng French physicist na si R. Audubert. Noong 1938, ang pinakamalaking Sobyet na optical physicist, na kalaunan ay Presidente ng USSR Academy of Sciences S.I. Vavilov, ay nagsalita tungkol sa mga gawaing ito tulad ng sumusunod: "Ang mga resulta ng lubhang kawili-wiling pag-aaral ni Odubert ... ay nagpapahintulot sa amin na maniwala na ang ultraviolet emission ... sa panahon ng biological Ang mga proseso ay sa wakas ay naitatag sa pamamagitan ng maginoo na pisikal na pamamaraan. Ang mga pag-aaral na ito ay isang napaka-maaasahang kumpirmasyon ng mahalagang pagtuklas na ginawa ni Gurvich sa kalagitnaan ng huling dekada" [Cit. ni: A. G. Gurvich, L. D. Gurvich. Panimula sa doktrina ng mitogenesis. M., Publishing House ng USSR Academy of Medical Sciences, 1948].

Ngunit ang bilang ng mga gawa kung saan ang data ni Gurvich ay hindi nakumpirma o nagtanong ay tumaas din. Sa huli, ang mapagpasyang papel ay ginampanan ng pangkalahatang di-kasakdalan ng teknolohiyang laboratoryo noon at pagtatala ng mga optical na instrumento. Sa mga unang taon ng post-war, may mga taong nakakita sa teorya ng biological field ng isang pagpapakita ng idealismo, na naalaala na ang guro ni Gurvich, ang natitirang German embryologist na si G. Driesch, ay naging isang bukas na vitalist sa mga huling taon ng kanyang buhay. Sa huli, ang interes sa pananaliksik na may mitogenetic radiation ay bumagsak nang husto, at pagkatapos ng pagkamatay ni A.G. Gurvich, ang trabaho sa lugar na ito ay mahalagang tumigil.

Lumipas ang mga taon. Malayo na ang narating ng radio electronics at teknolohiya sa pagsukat. Ang mga bagong napaka-sensitive na device ay lumitaw - tinatawag na photomultiplier tubes (PMTs), na pinagsasama ang mga katangian ng mga photocell at kasalukuyang amplifier. Sa isang bagong antas ng pamamaraan, naging posible ang pinangarap ni A.G. Gurvich sa loob ng maraming taon - naging posible ang maaasahang layunin ng pagpaparehistro ng mga light flux, na hindi gaanong mahalaga, na ipinadala ng mga indibidwal na nabubuhay na selula.

Noong 1954, natuklasan ng mga mananaliksik na Italyano na sina L. Colli at U. Faccini, gamit ang mga photomultiplier na pinalamig ng tuyong yelo (upang mapataas ang pagiging sensitibo), ang ningning ng mga punla ng ilang halaman. Noong 1958-1959 Pinatunayan ng mga siyentipiko ng Moscow University na sina Yu. A. Vladimirov at F. F. Litvin ang pagkakaroon ng luminescence ng mga buhay na tisyu, na tinawag nilang super-weak. Simula noong 1961, ang malawak na pananaliksik sa ultra-weak luminescence ay isinagawa doon ni B. N. Tarusov at ng kanyang mga kasamahan, A. I. Zhuravlev at iba pang mga siyentipiko. Sa ngayon, ang trabaho sa lugar na ito ay napakalawak na isinasagawa, at ang bilang nito ay tumataas bawat taon. At ang punto dito ay hindi lamang sa paglikha ng mga sensitibong kagamitan sa pag-record. Ang pangkalahatang antas ng pag-unlad ng biology ay napakataas na ngayon na nagsimula itong malayang gumana sa mga pisikal na konsepto tulad ng mga libreng radical, chemiluminescence, quantum yield, mga konsepto na isa si Gurvich sa mga unang nagpakilala sa biology.

Ang sobrang mahinang glow ng mga cell at tissue, tulad ng bioluminescence, na tinalakay sa nakaraang kabanata, ay isinasagawa dahil sa enerhiya ng oksihenasyon ng mga organikong sangkap. Ngunit sa reaksyon ng luciferin-luciferase, ang pagkakaroon ng isang espesyal na enzyme ay nagsisiguro na halos lahat ng enerhiya na inilabas sa panahon ng oksihenasyon ay na-convert sa liwanag. Kaya naman ang nanginginig na liwanag ng alitaptap ay makikita sa madilim na gabi sa layo na daan-daang metro. Ang ultra-weak luminescence (na, upang makilala ito mula sa reaksyon ng duciferin-luciferase, ay tinatawag na biochemiluminescence) ay walang sariling enzyme, at ang quantum yield nito ay 10-5-10-6, ibig sabihin, isang daang libo lamang ng enerhiya. ng tissue lipid oxidation ay iluminado. Upang matukoy ang radiation na ito, kailangan ang napakasensitibong mga tubo ng photomultiplier.

Ang proseso ng oksihenasyon ng mga lipid o phospholipid sa pamamagitan ng atmospheric oxygen ay nangyayari sa pagbuo ng mga intermediate na produkto - peroxide radical at isang branched chain, self-accelerating reaction. Kung iiwan mo ito sa natural nitong kurso, ang dami ng mga produktong na-oxidize ay tataas na parang avalanche.

Sa katawan, ang reaksyong ito ay hindi maaaring hindi makontrol: ang mga lipid ay may mahalagang papel dito - isang mahalagang bahagi ng mga lamad, ang batayan ng istraktura at pag-andar ng mga selula. Ang lahat ng taba sa aming mga tisyu ay naglalaman ng mga espesyal na sangkap - antioxidants (tocopherol, atbp.), Na humarang at neutralisahin ang mga radikal na nagmumula sa oksihenasyon ng mga taba, at patuloy na pinapanatili ang proseso ng oksihenasyon sa isang matatag na mababang antas. Ang mekanismong ito, tulad ng ipinakita ng mga pag-aaral ng N. M. Emanuel, E. B. Burlakova, A. I. Zhuravlev at iba pang mga siyentipiko, ay ginagamit sa katawan upang kontrolin ang rate ng cell division.

Ang katotohanan ay ang mga libreng radical ay nakakaantala sa paghahati ng cell. Kung mas mataas ang dami ng antioxidants sa tissue, mas mabilis na nagaganap ang mitoses dito. Ito marahil ang dahilan kung bakit ang mabilis na lumalagong mga tumor ay nag-iipon ng malalaking halaga ng mga inhibitor - mga sangkap na nagpapabagal sa proseso ng fat oxidation. Ito ay kung gaano kalayo ang naabot sa amin ng aming pagkakakilala sa biochemiluminescence. At, kung ano ang lalong mahalaga, lahat ng ito at marami pa Interesanteng kaalaman tungkol sa gawain ng mga selula ng ating katawan ay ipinahayag at pinag-aralan higit sa lahat salamat sa pagsusuri ng ultra-mahina na glow ng mga tisyu - ang lihim na wika ng mga selula na natuklasan ni A. G. Gurvich.

Noong 1939, sa isang talumpati na nakatuon sa memorya ng natitirang biochemist ng Sobyet na si E. S. London, sinabi ni Gurvich na mayroong dalawang uri ng mga siyentipiko. Ang mga pagtuklas ng Ones ay nagaganap sa isang sandali kung kailan handa na ang agham para sa kanila, kapag ang mga kondisyon ay hinog na para sa unibersal na pagkilala sa kanilang mga natuklasan. Ang iba - kasama ni Gurvich ang London sa kanila - ay mga siyentipiko na nauna sa kanilang panahon, ang mga kapus-palad na mga henyo na hindi nasisiyahan sa pagkilala sa kanilang mga kontemporaryo. Ang ganitong mahirap na kapalaran ay nangyari kay Alexander Gavrilovich Gurvich. Ang kanyang pag-iisip ay kalahating siglo nang mas maaga kaysa sa panahon nito, at ngayon lamang ang kanyang mga ideya, pagtuklas at foresight ay nagsisimula nang magkatotoo at nakumpirma ng buong kurso ng agham.

At kahit na ngayon ang karamihan sa trabaho sa pag-aaral ng ultra-weak luminescence ay isinasagawa sa nakikitang rehiyon ng spectrum (ultraviolet radiation mula sa mga tisyu ay libu-libong beses na mas mahina kaysa sa nakikitang radiation), walang duda na ang ultraviolet luminescence mula sa mga tisyu ay hindi umiiral. bilang isang random na by-product ng isang reaksyon, ngunit bilang isang paraan ng komunikasyon sa pagitan ng mga cell.isang mahalagang channel para sa pagpapalitan ng impormasyon. Ang kamakailang pagtuklas ng isang pangkat ng mga biologist ng Sobyet na pinamumunuan ni V.P. Kaznacheev mula sa Novosibirsk ay karagdagang patunay nito.

Kung ang isang cell culture ay nahawaan ng isang virus o ang nakakalason na sublimate ay ipinakilala sa medium, ang mga cell ay namamatay. Ngunit kung magdadala ka ng isa pa, malusog na kultura sa isang namamatay na kultura, upang ang mga ito ay pinaghihiwalay ng isang dobleng dingding ng quartz glass, ang mga pagbabago ay lilitaw sa hindi nahawaang kultura na may ilang lag, na sumasalamin sa larawan ng drama na nabuksan sa nahawaang kultura. Ano ito - isang aksidente? Sinasabi ng libu-libong mga eksperimento na sa 90% ng mga kaso ang isang mirror effect ay sinusunod. Ngunit marahil ang virus ay pinamamahalaang tumagos sa isang kalapit na kultura? Pinabulaanan ng pagsubok ang palagay na ito. Kasabay nito, ang pagpapalit ng quartz glassware na may salamin ay ganap na huminto sa inilarawan na kababalaghan.

Kaya, ang mga sinag ay hindi nakikita at hindi masusukat na mahina, ngunit kinokontrol nila ang pinakakilala, nakatagong mga lihim ng buhay! Ang alon ng radiation na lumilitaw sa nahawaang kultura sa bawat kasunod na yugto ng proseso ay tumpak na ginawa ng kultura ng detektor. Ang isang perpektong sistema ng alarma, na hindi lamang nag-aabiso tungkol sa panganib, ngunit nagpapakilos din upang labanan, ang mga tawag para sa paglaban at kahit na labis na labis na pagsusumikap ng mga puwersa, kinokontrol ang buhay at pagkamatay ng mga selula, ang kanilang paglaki at pagpaparami.

Ano hanggang kamakailan lamang ay tila nag-aalinlangan sa kalahati ng isang pantasya, kalahati ng isang pagkakamali ng karanasan, ngayon ay hindi maikakaila na itinatag: ang isang sinag ng liwanag ay isang aktibong kalahok at regulator ng mga pinaka kumplikadong proseso ng buhay. Ang mga sinag mula sa kailaliman ng cell ay isang bago at mahalagang mapagkukunan ng impormasyon tungkol sa kondisyon at mga function nito. Sa pamamagitan ng pag-aaral na maunawaan ang wika ng mga selula, makikilala ng mga siyentipiko at doktor, at samakatuwid ay gagamutin ang mga pasyente nang mas maaga, mas tumpak, mas epektibo. Ang pagtuklas ng isang cancer extinguisher sa dugo ay maaaring maging isa sa mga maaasahang pamamaraan para sa maagang pagtuklas ng mga pasyente, at ito naman, ay gagawing mas epektibo ang kanilang paggamot. Marami ang maaaring makuha para sa gamot sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga dahilan para sa paglitaw ng pamatay sa dugo ng halos malusog na mga tao. Mayroon bang anumang indikasyon dito ng panganib ng kanser sa hinaharap?

Kailangan mong matutong maunawaan ang magaan na wika ng mga cell, basahin at gamitin ang pinakamahalagang impormasyon na nagmumula sa kanilang kailaliman. Ang pagtuklas na ginawa ni V.P. Kaznacheev at ng kanyang mga kasamahan ay isa pang patunay ng pagiging mabunga ng landas na ito, na sinimulan ni A.G. Gurvich kalahating siglo na ang nakalilipas.

Paggamit ng ultraviolet radiation ng tao

Kaya, alam natin na pinupuno ng ultraviolet rays ang ating katawan ng sigla, lakas at lakas, na ginagawa itong mas malakas, mas nababanat, at tumigas. Nagsasagawa sila ng patuloy na lihim na digmaan laban sa mga sakit, sinisira ang kanilang mga pathogens at pinalalakas ang resistensya ng katawan. Ang invisible rays ay nag-ionize sa hangin at tinatakpan ang ating balat ng ginintuang kayumanggi. Gumagana ang mga ito nang hindi nakikita sa mga nakatagong kailaliman ng ating katawan, nagsisilbing isa sa mga kadahilanan sa pag-unlad ng mga anyo ng buhay sa Earth, na nagpapabilis sa pinakamahalagang proseso ng buhay. Ang mga sinag ng ultraviolet ay ginagamit upang mapanatili ang pagkain at disimpektahin ang mga laruan ng mga bata. Marahil, walang isang sangay ng aktibidad ng tao, ni isang aspeto ng buhay sa pangkalahatan, kung saan ang di-nakikitang manggagawang ito ay hindi magpapakita ng kanyang impluwensya sa isang paraan o sa iba pa.

Ngunit ang ultraviolet light ay may isa pang aplikasyon - ito ay isang tapat na katulong sa mga tao sa agrikultura. Sa tulong ng ultraviolet irradiation ng mga buto ng ilang mga halaman, posible na makakuha ng mga mutasyon, mula sa kung saan ang mga indibidwal na may mahalagang mga katangian sa ekonomiya ay maaaring mapili. Ang partikular na interes ay ang paggamit ng ultraviolet radiation sa pag-aalaga ng hayop. Sa taglagas, taglamig at tagsibol ng taon, ang mga alagang hayop at manok ay nagsisimulang makaramdam ng kakulangan ng liwanag, lalo na ang ultraviolet light. Ang pagtaas ng timbang ng hayop ay bumababa (kahit na may sapat na dami ng feed). Ang mga baka ay nagsisimulang gumawa ng mas kaunting gatas, manok - mga itlog, ang mga kaso ng baog ay nagiging mas madalas, at ang mga supling ay ipinanganak na mas mahina. Ang lahat ng ito ay nangyayari dahil ang halaga ng hemoglobin, pulang selula ng dugo, protina at calcium sa dugo ng mga hayop at manok ay bumababa.

Ang paraan sa labas ng sitwasyon ay malinaw: ang kakulangan ng ultraviolet radiation ay dapat na replenished artipisyal. Gayunpaman, dapat tandaan na ang mga pagkakamali sa pagrereseta ng dosis ng radiation, kawalan ng pansin sa mga isyu tulad ng spectral na komposisyon ng liwanag ng ultraviolet lamp, ang taas ng suspensyon sa itaas ng mga kuwadra ng hayop, ang tagal ng kanilang pagkasunog, atbp., maaaring magdulot ng pinsala sa halip na pakinabang. Ang mga lamp na uri ng PRK na ginagamit sa agrikultura ay hindi angkop para sa muling pagdadagdag ng kakulangan ng natural na ultraviolet radiation. Ang kanilang spectrum ay naglalaman ng mga short-wave ray (hanggang sa 1800 A), na sumisira sa bitamina D, nagdudulot ng sakit sa mata at pagsugpo sa paglaki. Para sa artipisyal na pag-iilaw, ang mga lamp na EUV o RVE ay angkop, na gumagawa ng mahabang alon na ultraviolet radiation, na katulad ng komposisyon sa solar radiation. Ang pang-araw-araw na pag-iilaw gamit ang mga lamp na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang madagdagan ang pagtaas ng timbang ng mga baboy at baka ng baka, at dagdagan ang ani ng gatas ng mga baka sa panahon ng stall. Ang mga manok pagkatapos ng araw-araw na pag-iilaw ay nagdaragdag ng produksyon ng itlog ng 10-15%; nagiging mas malaki ang mga itlog at may mas malakas na shell. Ang pag-iilaw ay makabuluhang binabawasan ang pagkamatay ng mga manok sa murang edad: mabilis silang lumalaki at bihirang magkasakit. Ang ultraviolet irradiation ng mga itlog sa mga hatchery ay nagpapataas ng hatchability ng mga manok mula sa mga itlog at ang kanilang timbang kumpara sa mga hindi na-irradiated.

Ang kapaki-pakinabang na epekto ng ultraviolet rays ay dahil sa impluwensya ng ilang mga kadahilanan. Bilang resulta ng bactericidal effect, ang kontaminasyon ng ibabaw ng mga itlog ay nabawasan; Ang mga ozone at nitrogen oxide na nabuo sa panahon ng pagpapatakbo ng mga lamp sa maliit na dami ay nagpapahusay sa mga proseso ng buhay ng mga embryo ng manok. Ang bahagi ng mga sinag na may pinakamahabang wavelength ay dumadaan sa shell at direktang nakakaapekto sa embryo at mga reserbang pagkain nito, nilulusaw ang puti ng itlog at ginagawa itong mas natutunaw para sa embryo.

Isa pang kamangha-manghang katangian ng mga sinag ng ultraviolet ay inilagay sa serbisyo ng mga tao. Maraming mga insekto, karamihan sa kanila ay mga peste, "nakikita" ang mga sinag ng ultraviolet at hindi mapaglabanan na nagsusumikap para sa kanila. Ang ilang mga insekto ay gumagamit ng hindi nakikitang mga sinag ng isang tiyak na haba ng daluyong upang mahanap ang mga babae. Gamit ang tampok na ito ng mga insekto, sa ilang mga bansa (Japan, USA, Yugoslavia, atbp.) Ang mga ultraviolet lamp ay matagumpay na ginagamit para sa malawakang pagpuksa ng mga peste ng insekto. Kung ang lampara ay nilagyan ng isang metal mesh at ang agos ay dumaan dito, kung gayon ang mga butterflies, beetle, at lamok na lumilipad patungo sa liwanag ay mamamatay kapag hinawakan nila ang mesh. Sa tatlong oras na operasyon sa gabi, ang isang lampara ay sumisira ng hanggang 5 libong mga insekto.

Naubos na ba ang listahan ng mga "propesyon" ng invisible ray? Syempre hindi! Marami pa tayong hindi alam. Ang agham at buhay ay patuloy na sumusulong, at kung ano ang tila isang pipe dream ngayon ay nagiging pangkaraniwan na bukas. Ang mga posibilidad ng paggamit ng mga sinag ng ultraviolet, siyempre, ay hindi pa ganap na pinagsamantalahan. Ang kanilang makapangyarihang likas na puwersa ay palaging maglilingkod sa tao; Ito ay hindi isang pantasya, ngunit isang matino na pagsasaalang-alang sa mga tunay na posibilidad.

Ang epekto ng ultraviolet radiation sa katawan ng tao ay pinag-aralan nang mabuti ngayon. Ang ultraviolet rays ay kabilang sa kategorya ng electromagnetic radiation, na sumasakop sa spectral range sa pagitan ng x-ray at visible radiation. Kasabay nito, ang artipisyal na nilikha na mga mapagkukunan ng ultraviolet ay malawakang ginagamit sa gamot at kosmetolohiya, pati na rin sa agrikultura.

Natural at artipisyal na pinagmumulan

Maraming mga pinagmumulan ng UV radiation ay maaaring natural o artipisyal na pinanggalingan, at ang kanilang halaga na umaabot sa Earth ay direktang nakasalalay sa ilang mga kadahilanan, na ipinakita:

• ang konsentrasyon ng atmospheric ozone sa ibabaw ng mundo;
• ang taas ng Araw sa itaas ng abot-tanaw;
• mga tagapagpahiwatig ng altitude;
• pagpapakalat ng atmospera;
• estado ng takip ng ulap;
• ang antas ng pagmuni-muni ng mga sinag mula sa tubig at ibabaw ng lupa.

Isinasaalang-alang ng komposisyon ng sikat ng araw ang mga proporsyon ng intensity ng radiation ng UV-B at UV-A, at ang pag-uuri ng mga artipisyal na mapagkukunan ay nakasalalay sa lugar ng aplikasyon at isang tiyak na hanay ng parang multo:

• erythema lamp na may anti-ricket effect. Ang mga lamp na binuo noong 60s ng huling siglo ay nabayaran para sa "kakulangan ng UV" ng natural na radiation at pinatindi ang mga proseso ng photochemical synthesis ng bitamina D3 sa balat ng tao;
• mga ultraviolet LL na may spectrum ng radiation na tumutugma sa spectrum ng mga epekto ng phototaxis ng ilang lumilipad na peste ng insekto, na kinakatawan ng mga langaw, lamok, gamu-gamo, at mga tagapagdala ng mga sakit at impeksyon, o nagdudulot ng pinsala sa iba't ibang produkto at produkto;
• mga mapagkukunan tulad ng "Artificial solarium", na nagiging sanhi ng medyo mabilis na pagbuo ng isang tan. Ang ultraviolet irradiation ay mahigpit na kinokontrol depende sa uri ng pag-install at tipikal na katangian ng balat. Ang standard at compact na bersyon ay maaaring magkaroon ng lakas na 15-230 W sa wavelength na 30-200 nm.

Noong 1980, inilarawan ng American psychiatrist na si Alfred Levy ang epekto ng tinatawag na "winter depression," na kasalukuyang inuri bilang isang sakit na tinatawag na "season-dependent disorder." Sa madaling sabi: ang sakit na ito ay pinukaw ng hindi sapat na pagkakabukod sa anyo ng natural na liwanag.

pagkakalantad sa UV

Maraming polymer na ginagamit sa iba't ibang mga produkto ng consumer ang maaaring bumaba kapag nalantad sa UV light. Ang mga problema ng naturang impluwensya ay itinuturing na ang pagkawala ng kulay, ang hitsura ng dullness sa ibabaw, pag-crack, at sa ilang mga kaso ang kumpletong pagkasira ng produkto mismo. Ang dalas at bilis ng pagkasira ay tumataas sa oras ng pagkakalantad at depende sa antas ng intensity ng solar radiation. Ang epektong ito ay tinatawag na UV aging ng polymers. Kasama sa kategorya ng mga highly sensitive polymers ang:

• polypropylenes;
• polyethylenes;
• organikong baso;
• mga espesyal na hibla, kabilang ang aramid.

Ang epekto sa polymers ay ginagamit sa nanotechnology, X-ray lithography, pati na rin sa transplantology at iba pang larangan.

Maaaring maapektuhan ang kalusugan ng mga tao sa maraming paraan:

• UVA o malapit sa ultraviolet (UVA, 315-400 nm);
• UV-C o malayong ultraviolet (UVC, 100-280 nm);
• UV-B ray (UVB, 280-315 nm).

Ang mga partikular na katangian ng ultraviolet radiation ay nakumpirma ng gamot sa kalawakan, at ang preventive UV irradiation ay ginagawa sa mga flight sa kalawakan. Ang pagkakalantad ng balat sa malalaking dami ay nagdudulot ng iba't ibang antas ng paso at ultraviolet mutagenesis. Ang pangunahing uri ng pinsala sa mata mula sa ultraviolet rays sa ophthalmological clinical practice ay kinakatawan ng pagkasunog ng kornea (electro-ophthalmia).

Lugar ng aplikasyon

Salamat sa UV rays ay makikita sa credit plastic VISA card nakatagong imahe, at para sa layunin ng maaasahang proteksyon laban sa pamemeke ng mga dokumento at pasaporte ng ilang mga bansa, madalas silang nilagyan ng mga luminescent mark, na nakikita lamang sa ilalim ng ultraviolet light. Ang ultraviolet radiation sa medisina at iba pang larangan ay kinakatawan ng:

• pagdidisimpekta ng hangin, tubig at iba't ibang mga ibabaw sa isang malawak na iba't ibang mga lugar ng aktibidad ng tao;
• isang physiotherapeutic procedure, pag-iilaw ng ilang bahagi ng katawan na may UV radiation ng iba't ibang saklaw;
• UV spectrophotometry, batay sa irradiation gamit ang monochromatic UV radiation na may variable na wavelength;
• pagsusuri ng mga mineral, na ginagawang posible upang matukoy ang komposisyon ng isang sangkap batay sa uri ng glow;
• chromatographic analysis upang makatulong na matukoy ang ilan organikong bagay alinsunod sa kulay ng glow at index ng pagpapanatili;
• mga bitag para sa mga peste ng insekto;
• mga solarium;
• pagpapanumbalik ng trabaho upang matukoy ang pag-iipon ng varnish film;
• pagpapatuyo ng mga barnis at pintura;
• pagpapatigas ng dental fillings.

Sa biotechnology, ang non-ionizing ultraviolet radiation ay ginagawang posible na makakuha ng genetic mutations. Ang pinakamalaking bilang ng mga pagbabago sa mutational ay sinusunod bilang isang resulta ng pag-iilaw na may radiation sa isang wavelength na 265 nm, na mahusay na hinihigop ng mga deoxyribonucleic acid.

Positibong epekto ng UV rays sa katawan ng tao

Ang mga maliliit na dosis ay may kapaki-pakinabang na epekto sa mga tao at hayop. Ang mga sinag ng araw ay may malakas na therapeutic at preventive effect at nakakatulong na mapanatili ang kalusugan. Ang epekto ng mga sinag ng ultraviolet ay nag-iiba at direktang nakasalalay sa haba ng daluyong. Ang ilan sa mga alon na ito ay may epekto sa pagbuo ng bitamina sa pagbuo ng bitamina D sa balat, habang ang iba ay may pigment at erythema effect. Ang pinakamaikling ultraviolet rays ay maaaring magkaroon ng medyo malakas na bactericidal effect.

Noong 1903, ang Danish na physiotherapist na si N. Finsen ay gumamit ng mga sinag ng araw sa paggamot ng tuberculosis sa balat. Ito ay salamat sa naturang pananaliksik na natanggap ng siyentipiko ang Nobel Prize. Ang mga sinag ng ultraviolet ay nakakaapekto sa neuroreceptor apparatus at pumukaw ng mga kumplikadong pagbabagong kemikal sa katawan. Ang pag-iilaw ay nakakaapekto sa tono ng gitnang sistema ng nerbiyos, nagpapabuti ng metabolismo at may positibong epekto sa komposisyon ng dugo, at pinapagana din ang gawain ng mga glandula ng endocrine.

Pinipigilan at ginagamot din ng ultraviolet light ang ilang sakit, kabilang ang rickets, eczema, psoriasis at jaundice.

Mahalagang tandaan na ang mga positibong epekto ng sikat ng araw ay lumilitaw sa ilang partikular na dosis, at anumang labis na dosis ay maaaring magdulot ng mga seryosong karamdaman ng cardiac, nervous at vascular system.

Mga negatibong epekto ng ultraviolet radiation sa katawan

Ang mga negatibong epekto ng ultraviolet rays ay sanhi ng mga kemikal na pagbabago sa sumisipsip na mga molekula ng mga buhay na selula, kabilang ang mga nucleic acid at protina. Ang negatibong epekto ay ipinahayag ng mga karamdaman sa paghahati, mutasyon at pagkamatay ng cell. Ang mga mata ay maaaring mapinsala ng malakas na sikat ng araw, na sumasalamin sa snow, puting buhangin at tubig, na nagpapataas ng antas ng liwanag. Ang ganitong pagkakalantad sa mga sinag ay kadalasang nagiging sanhi ng photokeratitis (pamamaga ng kornea) at photoconjunctivitis (pamamaga ng nag-uugnay na lamad ng mata).

Ang photokeratitis ay kadalasang nagiging sanhi ng kumpleto o bahagyang pagkabulag, na nauuna sa talamak na pangangati at lacrimation. Ang pagbuo ng mga katarata ay itinataguyod ng paulit-ulit na pagkakalantad sa sikat ng araw. Ang balat ay nangangailangan din ng ganap na proteksyon mula sa labis na pagkakalantad sa mga sinag ng ultraviolet. Ang antas ng sensitivity ng katawan sa sikat ng araw ay nag-iiba sa bawat tao, nagbabago sa edad at depende sa trabaho thyroid gland. Sa tagsibol, mayroong mas mataas na sensitivity ng balat sa ultraviolet radiation. Medyo mabilis, sa ilalim ng impluwensya ng radiation, ang balat ay nagiging pula, at sa paulit-ulit na pagkakalantad, lumilitaw ang isang tan. Ang sobrang pag-init ay nagreresulta sa mga paso na may matinding pananakit at nasusunog na pandamdam.

Ang paulit-ulit na pagkakalantad sa araw ay naghihikayat sa pagkabulok ng mga selula ng balat, na sinamahan ng paglitaw ng mga moles at mga spot ng edad, na ginagawang hindi pantay ang tan. Ang labis na paggamit ng mga solarium at pangungulti ay nagdudulot ng pagtaas sa bilang ng mga kanser sa balat, kabilang ang carcioma at malignant melanoma. Gayunpaman, hindi na kailangang ganap na alisin ang iyong sarili sa ultraviolet radiation. Ang kakulangan ng natural na insolation ay nagiging sanhi ng pag-unlad iba't ibang sakit, kabilang ang pangkalahatang pagbaba sa kaligtasan sa sakit at rickets.

proteksyon sa UV

Sa kasalukuyan, ang panganib ng solar radiation at ang mga nakakapinsalang epekto ng ultraviolet radiation sa balat ay nasuri nang tumpak. Para sa proteksyon, ang pananamit, iba't ibang panlabas na sunscreen, salaming pang-araw at mga patakaran ng ligtas na pag-uugali ay ginagamit.

Proteksyon ng damit

Ang balat ng katawan ay dapat protektado ng damit, kapag pumipili kung alin ang dapat mong bigyang pansin ang estilo at katangian ng tela. Inirerekomenda na pumili ng mga modelo na sumasakop sa katawan hangga't maaari sa anyo ng mga pantalon at mahabang palda, T-shirt at blusang may mahabang manggas. Ang maitim na damit ay nagbibigay ng pinakamahusay na proteksyon mula sa sinag ng araw, ngunit mabilis itong umiinit at nagpapataas ng sobrang init ng katawan. Inirerekomenda ng mga doktor ang damit na gawa sa siksik na tela, kabilang ang cotton, linen at abaka, pati na rin ang polyester. Kailangan mong protektahan ang iyong anit sa anumang mga sumbrero.

Panlabas na mga produkto ng proteksyon sa araw

Gumamit ng mga produkto ng proteksyon sa araw na may sun protection factor (SPF) na 30 o mas mataas. Sa panahon ng maximum na aktibidad sa araw (mula 10:00 hanggang 16:00), inilalapat ang sunscreen sa mga nakalantad na bahagi ng balat sa rate na 2 mg bawat sentimetro ng balat. Dapat mo munang basahin ang mga tagubiling ibinigay ng tagagawa ng produkto. Ang mga produktong hindi tinatagusan ng tubig ay nangangailangan ng muling paglalapat pagkatapos ng paglulubog sa tubig.

Anino sa oras ng araw

Ang mga limitasyon sa tagal ng pagkakalantad sa bukas na araw ay isang kinakailangan para sa proteksyon mula sa mga nakakapinsalang epekto ng ultraviolet radiation. Lalo na mahalaga na sundin ang panuntunang ito sa araw, at ang antas ng intensity ng solar radiation ay natutukoy sa pamamagitan ng isang simpleng pagsubok: kung ang anino ng tao ay mas maikli kaysa sa taas ng isang tao, kung gayon ang mga sinag ng araw ay napaka-aktibo, at ang mga hakbang sa proteksyon ay dapat makuha.

salaming pang-araw

Kailangan mong bigyang pansin hindi lamang ang pagprotekta sa iyong balat, kundi pati na rin ang iyong mga mata. Maaari mong bawasan ang panganib na magkaroon ng ocular melanoma sa pamamagitan ng pagsusuot ng espesyal at malalaking diyametro na salaming pang-araw. Ang mga baso ng naturang baso ay nagpapahintulot sa iyo na harangan ang tungkol sa 98-99% ng mga sinag ng ultraviolet sa isang haba ng daluyong sa loob ng 400 nm. Ang pagbibigay ng proteksyon mula sa mga nakakapinsalang epekto ng ultraviolet radiation ay maaaring pahabain ang buhay ng tao.

Ang mekanismo ng biological na pagkilos ng UV rays ay napaka-kumplikado, hindi maliwanag at hindi lubos na nauunawaan. Ang mekanismong ito ay nakabatay hindi sa mga thermal effect, tulad ng sa infrared irradiation, ngunit sa mga photochemical reaction na nagaganap sa mga biopolymer - mga protina at nucleic acid. Sa ilalim ng impluwensya ng mga photon na nagpapaalis ng mga electron sa mga molekula, nagbabago ang singil ng mga molekula ng protina, na sa huli ay nagiging sanhi ng denaturation ng mga protina. Ang pag-iilaw ay humahantong din sa photolysis, i.e. ang pagbuo ng "mga fragment" ng malalaking molekula na may mataas na biological na aktibidad (histamine, acetylcholine, atbp.). Ang photolysis ay sanhi ng mga photon na may mga wavelength na nakararami sa erythemal zone, at ang denaturation ay sanhi ng mga photon na may wavelength sa bactericidal zone.

Ang mga pagbabagong nagaganap sa mga nucleic acid at mga molekula ng DNA ay nakakaapekto sa mahahalagang proseso ng mga selula, ang kanilang paglaki at paghahati, at maaaring humantong sa pagkamatay ng mga selula at mga single-celled na organismo - bacteria. Depende sa wavelength at sa kanilang istraktura, ang iba't ibang bakterya ay may iba't ibang sensitivity sa radiation. Kaya, ang pagkamatay ng pinakamalaking bilang ng staphylococci ay nangyayari sa mga wavelength ng pagkakasunud-sunod ng 265 nm, E. coli - sa 251 nm, atbp. Ang mga sinag ng ultraviolet ay nagdudulot din ng pagkasira ng mga virus at bacteriophage, neutralisahin nila ang ilang mga bacterial toxins (halimbawa, cobra venom) at maraming iba pang nakakalason na sangkap. Gayunpaman, ang pagkamatay ng cell ay nangangailangan ng medyo malaking dosis ng radiation. Kaya, para sa pagkamatay ng isang E. coli cell, isang average na 2·106 photon ang kailangan.

Ang bactericidal effect ng UV irradiation ay ginagamit upang disimpektahin ang hangin sa mga nakapaloob na espasyo. Ang ganitong air sanitation ay ginagamit sa mga operating room at dressing room, na lubhang nagpapataas ng surgical asepsis. Ang bactericidal effect ng UV irradiation ay malawakang ginagamit sa pang-industriya na pagsasaka ng manok, dahil dahil sa mataas na konsentrasyon ng mga alagang hayop, may panganib ng aerogenic na impeksyon dahil sa microbial air pollution sa mga bahay ng manok. Ang bacterial irradiation para sa paglilinis ng kapaligiran ng hangin kapag nag-aalaga ng mga manok ay nagpakita na ang air irradiation 3 beses sa isang araw sa loob ng 5-25 minuto ay humahantong sa isang makabuluhang pagtaas sa kaligtasan ng mga manok at pagtaas ng live na timbang kumpara sa mga manok sa mga control room. Para sa mga layunin ng pagdidisimpekta, ang supply at exhaust air ng mga isolator, quarantine at iba pang lugar sa mga sakahan ng mga hayop ay nakalantad sa ultraviolet irradiation. Bilang karagdagan sa disinfecting effect, ang UV irradiation ay nakakatulong na mapabuti ang ionic na komposisyon ng hangin (pinapataas ang konsentrasyon ng mga light air ions), binabawasan ang dami ng hydrogen sulfide at carbon dioxide. Kapag ang mga pinagmumulan ng UV radiation ay nagpapatakbo, ang ozone ay nabuo, na nagsisilbing oxidizer ng mga bahagi ng gas ng maubos na hangin ng mga gusali ng mga hayop, na may masamang amoy.

Ang epekto ng ultraviolet radiation ay nagsisimula sa pagsipsip nito sa balat. Upang ang irradiation ay magdulot ng biological effect, dapat itong tumagos nang mas malalim kaysa sa stratum corneum ng balat, sa germinal layer ng epidermis na katabi ng balat mismo (dermis), kung saan dumadaan ang mga daluyan ng dugo at nerbiyos. Sa mga tao, ang mga sinag ay may haba; ang mga alon na mas mababa sa 300 nm ay hindi tumagos nang mas malalim kaysa sa epidermis (~0.5 mm). Nasa germinal layer ng epidermis na nagsisimula ang isang komplikadong chain ng biochemical reactions at physiological na proseso na dulot ng ultraviolet radiation. Isa sa pinaka mahahalagang reaksyon- pagbuo ng histamine sa panahon ng decarboxylation ng heterocyclic amino acid histidine.

Ang histamine, kasama ang iba pang "mga fragment" ng mga molekula, ay dinadala sa pamamagitan ng mga daluyan ng dugo at lymphatic. Ang histamine ay isang sangkap na nagpapalawak ng mga daluyan ng dugo, na nagreresulta sa hyperemia, ibig sabihin, isang pagtaas sa suplay ng dugo sa irradiated area ng organ. Sa aktibong hyperemia, nangyayari ang 1 erythema, ang pagbuo nito ay nangangailangan ng isang tiyak na intensity ng pag-iilaw. Kaya, ang threshold value ng ultraviolet intensity na may wavelength na 296.7 nm ay 335 W/m2.

Ang tugon ng balat sa pag-iilaw - pigmentation (pangungulti). Ang pigment ng balat na melanin ay puro sa pinakamababang layer ng epidermis. Ang mga sinag na may wavelength na 200–250 nm na tumatagos sa stratum corneum ay nagdudulot lamang ng erythema; Ang radiation na may wavelength na 250–270 nm ay dumadaan sa stratum corneum, na nagiging sanhi ng pigmentation at erythema; Ang mas maraming pigmentation at erythema ay sanhi ng radiation na may wavelength na 270-320 nm, na tumagos sa vascular layer at pinasisigla ang paggana ng mga fatty gland at nerve endings. Sa wakas, ang radiation na may wavelength na 320-390 nm ay dumadaan sa mga dermis, na humahantong sa pigmentation, madalas na walang paunang erythema. Ang papel ng pigmentation, pati na rin ang mekanismo ng pigmentation, ay hindi pa sapat na pinag-aralan. Posible na ang melanin ay nagpapanatili ng mga aktibong fragment ng mga nawasak na molekula, na pumipigil sa kanila na makapasok sa dugo. Ang epekto ng ultraviolet radiation ay hindi limitado sa balat, sa kabila ng katotohanan na ito mismo ay hindi tumagos nang malalim sa katawan. Ang mga produkto ng photolysis, na kumakalat sa mga capillary, ay nakakairita sa mga nerve endings ng balat at, sa pamamagitan ng central nervous system, nakakaapekto sa lahat ng mga organo sa isang antas o iba pa. Ito ay itinatag na sa mga nerbiyos na lumalawak mula sa mga na-irradiated na lugar ng balat, ang dalas ng mga electrical impulses ay tumataas. Ang epekto ng pag-iilaw ay pinahusay kung ang balat ay pre-moistened sa tubig, irradiated sa isang high-frequency electric field o ultrasound. Muli itong nagpapahiwatig na ang pangunahing epekto ng ultraviolet irradiation ay nagsisimula sa balat at sinamahan ng isang pangkalahatang pagtaas sa metabolismo at isang pagtaas sa immunobiological na estado ng katawan, at ito naman, ay humahantong sa isang pagbilis ng mga proseso ng resorption. ng mga pathological na produkto at tissue regeneration.

Kabilang sa iba pang mga biological na epekto ng ultraviolet irradiation, kapansin-pansin ang pagbuo ng bitamina D, na nagtataguyod ng pagsipsip mula sa mga bituka at asimilasyon ng calcium, na bahagi ng mga buto at gumaganap ng isang bilang ng mga mahahalagang physiological function. Sa kakulangan ng bitamina D, ang calcium sa pagkain ay hindi nasisipsip at ang pangangailangan para dito ay natutugunan ng calcium ng buto, at ito ay humahantong sa mga rickets. Sa mga batang may rickets, ang pagbuo ng balangkas ay nagambala, ang mga buto ay nagiging nababaluktot, at ang mga bata ay huminto sa paglalakad at paglaki. Ang bitamina D ay maaari ding mabuo sa katawan mismo sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet radiation na may mga wavelength mula 280 hanggang 315 nm. Ang pinaka-epektibo ay pinagsamang pag-iilaw sa ultraviolet, infrared ray at nakikitang liwanag.

Photohemotherapy. Para sa mga sakit na sinamahan ng pagtaas ng lagkit ng dugo, ang paraan ng photohemotherapy ay ginagamit upang mabawasan ang lagkit ng dugo. Binubuo ito ng pagkuha ng kaunting dugo mula sa pasyente (humigit-kumulang 2 ml/kg ng timbang ng katawan), paglalantad nito sa pag-iilaw ng UV at pag-iniksyon nito pabalik sa daluyan ng dugo. Humigit-kumulang 5 minuto pagkatapos ng pagbibigay ng 100-200 ml ng irradiated na dugo sa mga pasyente, ang isang makabuluhang pagbaba sa lagkit ay sinusunod sa buong dami (mga 5 l) ng nagpapalipat-lipat na dugo. Ang mga pag-aaral ng pag-asa ng lagkit sa bilis ng dugo ay nagpakita na sa panahon ng photohemotherapy, ang lagkit ay bumababa nang malakas (sa pamamagitan ng humigit-kumulang 30%) sa mabagal na gumagalaw na dugo at hindi nagbabago sa lahat ng mabilis na gumagalaw na dugo. Ang pag-iilaw ng UV ay nagdudulot ng pagbaba sa kakayahan ng mga pulang selula ng dugo na magsama-sama at pinatataas ang deformability ng mga pulang selula ng dugo. Bilang karagdagan, mayroong isang pagbawas sa pagbuo ng mga clots ng dugo. Ang lahat ng mga phenomena na ito ay humantong sa isang makabuluhang pagpapabuti sa parehong macro- at microcirculation ng dugo.

Ang pananaliksik sa mga nakaraang taon ay nagpakita ng pangako ng ultraviolet autohemotherapy, i.e. pag-iilaw ng dugo upang pasiglahin ang mga proteksiyon na katangian ng katawan sa iba't ibang mga panloob na sakit, pati na rin sa sintomas na kawalan ng katabaan. Ang dugo para sa pag-iilaw ay hinaluan ng isang anticoagulant, na ini-irradiate sa mga quartz cuvettes at ini-inject pabalik sa daluyan ng dugo ng parehong tao.

Therapeutic na paggamit ng UV radiation. Sa mga pamamaraang physiotherapeutic ng rehabilitasyon, malawakang ginagamit ang ultraviolet radiation ng long-wave (A), medium-wave (B), at short-wave (C). Kapag ang ultraviolet radiation quanta ay nasisipsip sa mga tisyu (balat), nangyayari ang iba't ibang photochemical at photobiological na reaksyon.

Ang pag-iilaw ay nilikha ng mga artipisyal na mapagkukunan: lamp mataas na presyon(mercury arc tubes), fluorescent lamp, low-pressure gas-discharge lamp, isa sa mga varieties nito ay bactericidal lamp. Ang mga mapagkukunan ay nahahati sa integral, na naglalabas ng lahat ng mga lugar ng spectrum, at pumipili, na lumilikha ng radiation na nakararami sa isang lugar.

Long wave irradiation(pangingibabaw na erythema at epekto ng pangungulti). Ginagamit ito sa paggamot ng maraming mga dermatological na sakit. Ang ilang mga kemikal na compound ng furocoumarin series (halimbawa, psoralen) ay maaaring gawing sensitize ang balat ng mga pasyenteng ito sa long-wave na ultraviolet radiation at pasiglahin ang pagbuo ng melanin pigment sa mga melanocytes. Ang pinagsamang paggamit ng mga gamot na ito at kasunod na pag-iilaw na may long-wave ultraviolet ang pag-iilaw ay ang batayan ng paraan ng paggamot na tinatawag na photochemotherapy o PUVA therapy (PUVA: P – psoralen, UVA – ultraviolet radiation ng zone A). Sa kasong ito, ang bahagi o ang buong katawan ay na-irradiated.

Medium wave irradiation(pangunahing bitamina-forming, anti-ricket effect).

Shortwave irradiation(pangunahin ang bactericidal effect). Sa ilalim ng impluwensya nito, ang istraktura ng mga microorganism at fungi ay nawasak. Nilikha ito gamit ang mercury-quartz bactericidal lamp, Fig. 30.8a. Ang mga irradiator ay ginagamit (Larawan 30.85) para sa lokal na pag-iilaw ng ilong mucosa at tonsil.

Ang ilang mga diskarte ay gumagamit ng short-wave radiation upang mag-irradiate ng dugo.

Ultraviolet na pag-aayuno. Maraming tao ang kulang sa radiation. Ito ang mga residente ng Far North, ang Arctic, mga manggagawa sa industriya ng pagmimina, metro, mga industriyang walang bintana, at mga residente ng malalaking lungsod. Sa mga lungsod, ang kakulangan ng sikat ng araw ay nauugnay sa polusyon ng hangin sa atmospera na may alikabok, usok, at mga gas, na pangunahing nagpapanatili ng UV na bahagi ng solar spectrum. Sa loob ng bahay, ang salamin sa bintana ay hindi nagpapadala ng mga sinag ng UV na may haba ng daluyong l< 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.

Ang mga panganib ng ultraviolet radiation. Kasama ang mga positibong biological na epekto ng radiation na ito sa katawan, ang mga negatibong aspeto ng radiation ay dapat ding tandaan. Una sa lahat, nalalapat ito sa mga kahihinatnan ng hindi nakokontrol na sunbathing: pagkasunog, mga spot ng edad, pinsala sa mata - ang pagbuo ng photoophthalmia. Ang epekto ng ultraviolet radiation sa mata ay katulad ng erythema, dahil nauugnay ito sa agnas ng mga protina sa mga selula ng kornea at mauhog na lamad ng mata. Ang mga buhay na selula ng balat ng tao ay protektado mula sa mga mapanirang epekto ng UV rays ng "patay" na mga selula ng stratum corneum ng balat. Ang mga mata ay pinagkaitan ng proteksyon na ito, samakatuwid, na may isang makabuluhang dosis ng radiation sa mga mata, pagkatapos ng isang nakatagong panahon, ang pamamaga ng kornea (keratitis) at ang mauhog na lamad ng mata (conjunctivitis) ay bubuo. Ang epektong ito ay dahil sa radiation na may wavelength na mas maikli sa 310 nm. Ang blastomogenic na epekto ng UV radiation, na humahantong sa pag-unlad ng kanser sa balat, ay nararapat na espesyal na pagsasaalang-alang. Ang kanser sa balat ay karaniwan sa lahat ng tao sa mundo na naninirahan sa iba't ibang klimatiko na kondisyon.

Dapat ding tandaan na ang UV radiation ay may nakakapinsalang epekto sa mga mata, dahil ang mucous membrane ng mata (conjunctiva) ay walang proteksiyon na stratum corneum, at samakatuwid ang mata ay mas sensitibo sa ultraviolet radiation kaysa sa balat. Ang mga sinag ng ultraviolet, na umaabot sa lens, sa ilang mga dosis, ay nagiging sanhi ng pag-ulap nito - mga katarata. Samakatuwid, ang lahat ng trabaho na may ultraviolet radiation ay dapat isagawa gamit ang mga proteksiyon na baso.

Sa pag-iilaw ng UV, kahit na sa sandali ng pagtanggap ng isang mapanganib na dosis, ang isang tao ay walang nararamdaman. Walang mga espesyal na UV receptor sa balat. Ang radiation na ito ay hindi nakikita ng mata, ang thermal effect ay napakaliit na halos hindi nararamdaman ng isang tao.

Ito ay itinatag na ang epekto ng UV radiation ay ang pangunahing kadahilanan nagdudulot ng cancer balat, pati na rin ang mga katarata (clouding of the lens). Para sa mga polar explorer at climber, ang UV radiation ay mapanganib dahil, dahil sa mataas na intensity ng radiation na ito, lumilitaw ang mga sunburn sa balat at mga mata.

Ang kakulangan ng UV ay maaaring humantong sa kakulangan sa D-beri. Ang UV ay maaaring magdulot ng mga positibong epekto. Kaya, sa mga pasyente na may skin dermatoses (halimbawa, psoriasis), ang mga sakit ay lumalala sa taglamig, at ang pagpapabuti ay nangyayari sa tag-araw. Ang dahilan ay ang therapeutic effect ng UV, na mas malaki sa spectrum ng sikat ng araw sa tag-araw kaysa sa taglamig.

Ang pangungulti ay madalas na inirerekomenda bilang isang paraan ng rehabilitasyon para sa maraming sakit. Ang pagkilos ng UV radiation ay nagiging sanhi ng hyperpigmentation ng balat, na nagiging sanhi ng pangungulti. Ang pangungulti ay isang "mabagal" na proseso ng photobiological. Nagsisimula itong umunlad 2-3 araw pagkatapos ng pag-iilaw, umabot sa maximum sa 13-21 araw at pagkatapos ay nawawala sa loob ng ilang buwan. Ang spectrum ng pagkilos ng tanning ay katulad ng spectrum ng pagkilos ng erythema. Ang liwanag ng ultraviolet ay nagpapalitaw ng isang kumplikadong kadena ng biosynthesis ng pigment ng balat na melanin sa mga dalubhasang selula - melanocytes. Ang hitsura ng melanin ay isang proteksiyon na reaksyon ng katawan.

Ang pangungulti ay hindi dapat gamitin nang labis. Sa sandaling nasa beach sa tagsibol, hindi dapat kalimutan ng isang tao na ang ating balat ay nawala ang proteksyon ng melanin nito sa taglamig. Ang pinakamababang dosis ng ultraviolet radiation na nagpapalitaw ng melanogenesis ay humigit-kumulang kalahati ng pinakamababang erythemal na dosis. Samakatuwid, sa mga unang araw dapat kang mag-sunbathe nang napakaikling panahon, upang ang erythema ay hindi pa lumitaw, at ang pagbuo ng pigment ay sinimulan na. At pagkatapos lamang ng ilang araw, pagkakaroon ng naipon na melanin sa balat, maaari mong unti-unting madagdagan ang oras na ginugugol mo sa ilalim ng araw. Pagkatapos ng tanning, hindi mo dapat overexpose ang iyong sarili sa sikat ng araw. Ang ultraviolet radiation (lalo na ang UV-B) ay nagdudulot ng maraming hindi kanais-nais na epekto: maagang pagtanda ng balat, paglitaw ng mga wrinkles sa mga nakalantad na bahagi ng katawan, at maaaring magkaroon ng kanser sa balat.

Pinasimulan ng UV radiation ang pagsugpo sa cell-mediated immunity - immunosuppression.

Sa gamot, ang UV ay malawakang ginagamit sa paraan ng photohemotherapy, na ginagamit para sa mga sakit na nauugnay sa pagtaas ng lagkit ng dugo.

Ang malalaking dosis ng UV (lalo na ang UV-B) na matatanggap ng mga tao ay nauugnay sa estado ng atmospera, lalo na sa mga butas ng ozone sa atmospera. Tinutukoy ng Stratospheric ozone ang short-wavelength na limitasyon ng solar ultraviolet radiation. Ang pagkasira ng ozone ay nangyayari, lalo na, kapag ang mga fluorocarbon compound, na malawakang ginagamit sa mga refrigerator sa industriya at sambahayan, pati na rin sa paggawa ng mga aerosol, ay inilabas sa kapaligiran. Ang diagram ng proteksiyon na epekto ng ozone layer at ang proseso ng pagkasira nito sa pamamagitan ng nitrogen oxide NO ay ipinapakita sa Fig..

kanin. Scheme ng proteksiyon na epekto ng ozone layer (a) at ang proseso ng pagkasira nito sa pamamagitan ng nitrogen oxide NO (b); madilim na arrow - thermal radiation, light arrow - UV radiation

Ang pagkasira ng ozone ay nangyayari dahil ang nitrogen atoms sa polluting gas molecules ay malakas na nakikipag-ugnayan sa isa sa mga oxygen atoms sa ozone molecule at hinihila ito palayo dito. Bilang isang resulta, ang oxygen ay nabuo, kung saan ang UV radiation ay dumadaan nang walang harang.