Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Цель работы
Цель работы: Установить положительное и негативное влияние солнечной инсоляции на организм человека, выявить значение солнца для организма человека, сформулировать основные правила приёма солнечных ванн, а также определить тактику поведения людей с новообразованиями на коже.
2. Введение
Темой практической работы по биологии я выбрала «Влияние солнечных лучей на организм человека». Данная тема представляет для меня большой интерес в связи с тем, что в последнее время люди стали больше времени проводить на солнце. Мы стали посещать солярии, стали чаще отдыхать в южных странах. Загорелый человек выглядит более красивым и успешным, поэтому мы стали больше пользоваться косметическими средствами для привлечения загара.
Я проанализировала литературу (в том числе и медицинскую), воспользовалась ресурсами Интернета, провела социологический опрос с целью изучения уровня информированности моих друзей, знакомых, родственников о воздействии ультрафиолетовых лучей на организм человека. Вот что у меня из этого получилось:
3. Что такое солнечная инсоляция?
Солнечная энергия - источник жизни на Земле. Это свет и тепло, без которых не может жить человек. При этом существует минимальный уровень солнечной энергии, при котором жизнь человека является комфортной. Под комфортом в данном случае подразумевается не только наличие естественного освещения, но и состояние здоровья - недостаток солнечного света приводит к различным заболеваниям. Кроме того, энергия солнца может быть использована не только для обеспечения комфортного существования живых существ (человека, растений, животных) светом и теплом, но и для получения электро- и тепловой энергии. Количественным показателем при оценке потока солнечной энергии служит величина, которая носит название инсоляция.
Инсоля́ция — облучение поверхностей солнечным светом (солнечной радиацией), поток солнечной радиации на поверхность; облучение поверхности или пространства параллельным пучком лучей, поступающих с направления, в котором виден в данный момент центр солнечного диска. Инсоляция измеряется числом единиц энергии, падающей на единицу поверхности за единицу времени.
Величина инсоляции зависит:
От высоты Солнца над горизонтом;
От географической широты места;
От угла наклона земной поверхности;
От ориентации земной поверхности по отношению к сторонам горизонта;
Показатель инсоляции влияет на множество областей нашей жизни, начиная от комфортности проживания и заканчивая энергетикой.
3.1 Виды ультрафиолетового излучения.
Солнце испускает три вида ультрафиолетовых лучей. Каждый из этих типов по-разному воздействует на организм человека. Ультрафиолетовые лучи различаются по длине волны.
Ультрафиолетовые лучи А.
Эти лучи обладают более низким уровнем радиации. Раньше было принято считать, что они безвредны, однако, в настоящее время доказано, что это не так. Уровень этих лучей остается практически постоянным на протяжении всего дня и года. Они проникают даже через стекло.
Ультрафиолетовые лучи А проникают сквозь кожу, повреждают структуру кожи, разрушают волокна коллагена и приводят к появлению морщин. Также уменьшают эластичность кожи, ускоряют преждевременное старение кожи, ослабляют защитную систему кожи, делая её более подверженной инфекциям и, возможно, онкологическим заболеваниям.
Поэтому при покупке фотозащитных средств, нужно обязательно смотреть на наличие в данном косметическом средстве защитных факторов против лучей типа А.
Ультрафиолетовые лучи В.
Лучи этого типа испускаются солнцем лишь в определенное время года и часы дня. В зависимости от температуры воздуха и географической широты они проникают в атмосферу в период с 10 до 16 часов.
Ультрафиолетовые лучи типа В наносят коже более серьезный урон, так как взаимодействуют с молекулами ДНК, которые находятся в клетках кожи. В- лучи повреждают эпидермис, что приводит к появлению солнечных ожогов. Ультрафиолетовые лучи приводят к появлению загара, но ведут к преждевременному старению кожи и появлению пигментных пятен на ней, делают кожу грубой и шершавой, ускоряют появление морщин, могут спровоцировать развитие предраковых заболеваний и рака кожи.
Ультрафиолетовые лучи С.
С-лучи обладают наибольшей разрушающей силой для кожи. Однако озоновый слой Земли, находящийся в атмосфере Земли, препятствует проникновению этих лучей на поверхность Земли. Но если озоновый слой атмосферы Земли разрушен или в нем есть дыры, то мы в полной мере ощутим вред, который эти лучи причиняют кожи.
3.2 Озоновый слой Земли - защитный слой стратосферы.
Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 20 до 25 км, с наибольшим содержанием озона, образующегося в результате воздействия ультрафиолетового излучения Солнца на молекулярный кислород.
Чем больше озона находится в атмосфере, тем большее количество ультрафиолетового излучения он способен поглотить. Без защиты излучение будет слишком интенсивным и сможет нанести всему живому значительные повреждения и тепловые ожоги, а человека может привести к раку кожи. Если весь озон атмосферы равномерно распределить по территории размером 45 квадратных километров, его толщина будет составлять всего 0,3 см.
Вред озона на поверхности планеты.
Когда выхлопные газы и промышленные выбросы вступают в реакцию с лучами солнца, в результате фотохимических реакций образовывается приземной озон. Обычно это явление происходит в мегаполисах и крупных городах. Вдыхание такого озона опасно. Поскольку данный газ является сильным окислителем, он с легкостью может разрушать живые ткани. Страдают не только люди, но и растения.
Разрушение озонового слоя.
В 70 годах во время исследований было замечено, что газ фреон, применяющийся в кондиционерах, холодильниках и баллончиках, с огромной скоростью уничтожает озон. Поднявшись в верхний слой атмосферы, фреоны выделяют хлор, который раскладывает озон на обычный и атомарный кислород. В месте таких взаимодействий образуется озоновая дыра.
Первая большая озоновая дыра была обнаружена над Антарктидой в 1985 году. Ее диаметр составлял около 1000 км. Впоследствии еще одна крупная дыра (меньших размеров) была обнаружена над Арктикой, сейчас же ученым известны сотни подобных явлений, хотя самой огромной по-прежнему остается та, что возникает над Антарктидой.
Существует множество причин появления озоновых дыр, но важнейшая из них - загрязнение природной среды человеком. Не меньшее влияние на слой озона оказывают ядерные испытания. Подсчитано, что только с 1952 по 1971 год при ядерных взрывах в атмосферу попало около 3 миллионов тонн вредных веществ.
Возникновению озоновых дыр способствуют и реактивные самолеты.
Еще одна причина разрушения озонового слоя - минеральные удобрения, которые при внесении в землю вступают в реакцию с почвенными бактериями. В этом случае в атмосферу попадает закись азота, из которой образуются окислы.
Именно поэтому сейчас экологи бьют тревогу и пытаются предпринять все необходимые меры для защиты озонового слоя, а конструкторы разрабатывают экологически безопасные механизмы (самолеты, ракетные системы, наземный транспорт), выбрасывающие в атмосферу меньшее количество окислов азота.
От чего защищает озоновый слой.
Озоновые дыры распространены повсеместно, но с изменением множества факторов они перекрываются озоном из соседних слоев атмосферы. Те, в свою очередь, становятся еще более тонкими. Озоновый слой выступает единственной преградой на пути разрушающего ультрафиолетового и радиационного излучения солнца. Без озонового слоя иммунная система человека была бы разрушена. По подсчетам ученых, уменьшение озонового слоя всего на 1% повышает вероятность заболеваемости раком на 3-6%. Уменьшение количества озона в атмосфере непредсказуемо изменит климат на планете. Поскольку озоновый слой задерживает тепло, которое рассеивается с поверхности Земли, то по мере истощения слоя озона климат станет более холодным, что приведёт к природным катаклизмам.
4. Пигментообразующая функция кожи.
Являясь наружным покровом тела, кожа обладает специфическими свойствами, направленными на защиту организма от различных внешних воздействий. Свет-непременная и обязательная часть окружающего нас мира, источник тепла и энергии. Интенсивное ультрафиолетовое облучение кожи сопровождается ответной реакцией в виде покраснения кожи с дальнейшим образованием в коже пигментации. Пигментообразующая функция заключается в выработке пигмента меланина. Кроме меланина, в коже может откладываться железосодержащий кровяной пигмент гемосидерин, а также трихосидерин - в рыжих волосах, каротин.
Защитная функция кожи.
Кожа в значительной мере защищает организм от радиационных воздействий. Инфракрасные лучи почти целиком задерживаются роговым слоем, ультрафиолетовые - частично. Проникая в кожу, ультрафиолетовые лучи стимулируют выработку защитного пигмента - меланина, поглощающего эти лучи. У людей негроидной расы почти весь ультрафиолет поглощается большим количеством меланина в коже, чем обеспечивается защита от высоких доз лучистой энергии, характерных для тех областей земного шара, где живут эти расы. Поэтому у людей, живущих в жарких странах кожа темнее, чем у людей, живущих в странах с умеренным климатом.
4.1 Образование родинок на теле человека.
Многих интересует природа происхождения родинок на теле человека. И это не удивительно, ведь при рождении кожа младенца чиста и не имеет таких особенностей. Никто не может сказать наверняка, в каком месте появится следующая родинка, а также объяснить, почему они могут то появляться, то исчезать.
Причины их появления различны, но в основном они образуются под воздействием особого гормона - меланотропина. У разных людей он содержится в разных анатомических зонах и в не одинаковом количестве. Специалисты установили, что уровень содержания в организме меланотропина определяет количество родинок на конкретных участках.
Специалистами в сфере медицины удалось сделать некоторые открытия и пролить свет на тайну возникновения родинок.
Одной из распространенных причин возникновения родинок на коже человека является пагубное влияние прямых лучей солнца, а именно, ультрафиолета, который в нем содержится. Суть состоит в том, что под влиянием ультрафиолета кожа начинает вырабатывать пигмент - меланин, который является основой всех родинок. Поэтому не удивительно, что люди, которые находятся на открытом солнце в течение продолжительного времени своей жизни, могут заметить увеличение родинок в размерах со временем. Таким образом, большинство новых родинок возникает именно в жаркий летний период, когда человек загорает на солнце и проводит отпуск у моря. Среди медицинских работников бытует мнение, что чрезмерное количество родинок на теле человека может вызвать раковое заболевание кожи - меланому. Под воздействием солнца некоторые группы родинок могут перерасти в злокачественную опухоль.
В качестве иных причин выскакивания родинок на теле дерматологи выделяют:
Поражение организма вирусной инфекцией, рентгеновское и радиационное излучение, микротравмы кожи, а также длительно не заживающие очаги болезней на покровах запускают процессы группировки и перемещения пигментированных клеток к внешнему слою эпидермиса.
Патологии печени.
Принадлежность кожи к светлому типу.
Нерациональное распределение энергии в организме.
Гормональные изменения в жизни человека.
4.2 Когда следует обращаться к врачу с родинками?
Когда появилось много родинок на теле, необходимо научиться отличать их по критерию опасности перерождения в злокачественную опухоль. Все пигментированные очаги дерматологи подразделяют на такие группы, как:
Меланоопасные, представляющие угрозу в плане трансформации в меланому.
Меланонеопасные элементы - безвредные для организма, но причиняющие дискомфорт в повседневной жизни вследствие частой травматизации (во время ежедневного бритья либо при постоянном трении об одежду).
Как понять, что родинка является опасной?
Врачи из Американской академии дерматологи разработали для неспециалистов, то есть людей, не имеющих медицинского образования, как можно обнаружить ранние признаки меланомы. Они популяризируют достаточно эффективную методику самодиагностики: опасность родинки можно предварительно оценить лично, и в случае возникнувших подозрений уже обратиться непосредственно к дерматологу. Воспользуйтесь ею, чтобы проверить, насколько опасны родинки на вашем теле! Тест ABCDE, разработанный специалистами из Соединенных Штатов, помогает выявить признаки перерождения родинки в какой-либо из типов рака кожи, в том числе меланому. Этот метод не требует никаких специальных инструментов и не отнимает много времени. При этом проверке при помощи этого простого теста подлежат не только родинки или другие новообразования на коже, но и малейшие пятна, которые вызывают хоть тень подозрения. Стоит также принять к сведению любые новые родинки или наросты. Тест ABCDE рекомендовано проводить каждый месяц, полностью осматривая все тело.
A symmetry (асимметрия): половина или часть родинки не похожа на ее другую половину. Если две половинки не будут идентичны, такая родинка считается является асимметричной, а это уже предупреждающий знак!
Border (границы): границы родимого пятна имеют неправильную форму, размыты, расплывчаты и плохо определяются. Доброкачественная родинка имеет гладкие, ровные границы, в отличие от злокачественной.
C olor (цвет) Подавляющее большинство доброкачественных родинок на всей поверхности окрашены в один цвет и имеют оттенок коричневого цвета. Наличие трёх цветов на поверхности родинки является прогностическим неблагоприятным признаком.
D iameter (диаметр): Доброкачественные родинки обычно имеют меньший диаметр, чем злокачественные.
E volving (развитие): Обычные неопасные родинки выглядят одинаково в течение долгого времени. Будьте начеку, когда родинка начинает развиваться или изменит какую-то свою характеристику, из описанных выше в короткий срок!
Врачи-онкологи рекомендуют обращаться за медицинской помощью при обнаружении малейших изменений в форме, размере и структуре родинки. Промедление с визитом в медицинское учреждение или игнорирование признаков злокачественной трансформации чревато запущенностью стадии и летальным исходом.
В Ижевске в течении последних 5-ти лет специалистами Республиканского Кожно-венерологического диспансера совместно с врачами онкологами в мае месяце проводится день «Меланомы». В этот день любой житель Удмуртии может попасть на прием к квалифицированным специалистам и показать все свои родинки, а также задать все интересующие его вопросы. В ходе консультации больным даются грамотные рекомендации по имеющимся родинкам или больные отправляются на дальнейшее удаление родинок современными методами лечения.
4.3 Методы исследования и удаления родинок в современных условиях.
При современном развитии технологий исследование и удаление родинок превратилось в быструю и практически безопасную процедуру. Одним из главных методов исследования родинок, помимо визуального обследования, является метод дерматоскопии. Дерматоскопия - это обследование новообразований кожи на предмет злокачественности с помощью специального прибора. Данное исследование производится очень просто. Нужно всего несколько минут - и врач сможет детально рассмотреть структуру и другие характеристики сомнительного образования. Этим методом пользуются специалисты Республиканского Кожно-венерологического диспансера при обследовании больных с родинками.
Желание расстаться с родинками у человека возникает только по очень веским для него причинам. Во-первых, из эстетических соображений, когда из-за наличия родинок в отдельных местах пациент начинает испытывать неуверенность в себе.
Очень часто также удаляют родинки, которые трутся и цепляются за одежду, повреждаются во время бритья и мешают при ходьбе: вдоль линии ворота, под волосами и т.д. Особенно это касается больших выпуклых родинок, повреждение которых крайне нежелательно.
Если доброкачественность не вызывает сомнения, удаление родинок на лице и теле может быть произведено любым из доступных сегодня способов. Убедиться в отсутствии аномальных клеток можно только на основании дерматоскопического исследования. Поэтому перед удалением необходима консультация дерматолога или онкодерматолога. На основании исследования определяют также способ и глубину воздействия на новообразование. После удаления родинки производится гистологический анализ иссеченных тканей. На сегодняшний день существуют следующие способы удаления родинок: хирургический, криодеструкция (удаление родинок азотом), электрокоагуляция, а также с помощью СО2-лазера. Правильно выбранный способ лечения гарантирует наилучший результат, поэтому удаление родинок на лице и теле следует доверять профессионалам.
Удаление родинок лазером.
Несмотря на многообразие различных методов лечения, самым эффективным из современных способов признано удаление родинок лазером. Благодаря регулируемой глубине воздействия и малому диаметру лазерный луч работает очень точно, минимально повреждая окружающие ткани. Это немаловажно при удалении родинок, например, на лице и других видимых участках.
Лазерное удаление родинок производится под местной анестезией, при помощи современных лазеров постепенно обрабатывают поверхность родинки, испаряя один слой за другим. Высокая точность обеспечивается возможностью контролировать диаметр луча и глубину воздействия.
Удаление родинок лазером имеет ряд преимуществ:
100% удаление после первой же процедуры.
Быстрое заживление (5-7 дней).
Отсутствие кровотечения.
Низкий процент возможных осложнений (пигментация, рубцы и шрамы после удаления родинок).
Лазерное удаление родинок - это абсолютно безболезненный метод, занимающий несколько минут, при условии выполнения ее квалифицированным специалистом. Удаление родинок является ответственным шагом, поэтому производить их удаление нужно в специализированных клиниках грамотными специалистами.
4.4 Как правильно загорать, чтобы не навредить коже.
Лето-пора отдыха и приятнейшего проведения времени на пляже около различного вида водоёмов. Под воздействием прямых солнечных лучей наша кожа получает массу не только полезных ферментов, но и негативных. Как избежать большого количества ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, которые иссушают кожу, провоцируют преждевременное старение клеток, способствуют получению ожогов? Для этого нужно загорать правильно.
Известно, что самое опасное солнце в период с 12 до 14 часов, когда его лучи направлены практически перпендикулярно поверхности Земли. В это время лучше остаться в помещении или кружевной тени (тени, которую отбрасывают деревья, кусты, зонтики). На солнце рекомендуется находиться до 11 утра или после 3-х дня, причём на тело обязательно нанести солнцезащитное средство.
Нельзя в первый же день загорать в течение долгого времени. Лучше всего постепенно увеличивать продолжительность пребывания на солнце. 2 часа в сутки - максимально допустимое время.
Не следует пренебрегать солнцезащитными средствами.
Эффективность солнцезащитного средства определяется в первую очередь уровнем защиты от солнца, который оно обеспечивает. Об этом сообщает аббревиатура SPF (sun protection factor - солнцезащитный фактор), которая обязательно указана на упаковке. Степень защиты варьируется от 2 до 100 единиц. Этот индекс указывает на то, как долго будет длиться безопасное пребывание на солнце. То есть, обработав кожу кремом с солнцезащитным фактором 15, вы можете быть уверены, что в течение 75 минут солнечный ожог вам не грозит. Если индекс SPF составляет 30 единиц, то расчетное время увеличивается до 125 минут. Если средство не является устойчивым к воде, то после каждого захода в воду его нужно будет наносить заново.
Современные солнцезащитные средства должны иметь маркировку UVA/UVB, которая означает наличие факторов защиты от лучей обоих типов (ультрафиолетовых лучей А и лучей В).
При наличии множества родинок на теле загорать не рекомендуется вообще.
Витаминообразующее влияние ультрафиолетовых лучей на организм человека.
Солнечный свет - мощное лечебное и профилактическое средство, исключительно важное для сохранения здоровья. Недаром старая пословица гласит: "Куда редко заглядывает солнце, туда часто приходит врач". Действие волшебных ультрафиолетовых лучей на организм неодинаково и зависит от длины волны. Одни из них оказывают витаминообразующее действие - способствуют образованию в коже витамина D. Витаминообразующее влияние Ультрафиолетового излучения прежде всего связано с его влиянием на синтез витамина Д (кальциферола). Наличие этого витамина необходимо для поддержания постоянного уровня в крови кальция. При недостатке кальция в крови, он «высасывается» из костной ткани, приводя к её деформации, остеопорозу. У детей может возникнуть известное заболевание - рахит, в дальнейшем приводящий к тяжелым деформациям скелета и другим неблагоприятным последствиям. Для предотвращения таких последствий, необходимо чтобы удовлетворялась физиологическая потребность организма в витамине Д. Она составляет 20-30 микрограмм в сутки. Однако, обеспечит её только за счет продуктов питания трудно, поскольку даже в основных пищевых источниках витамина Д его относительно мало. Помочь в этой ситуации способно Солнце, его Ультрафиолетовая составляющая. Оказывается, что в кожном сале, выделяемом поверхностным слоем кожи, содержится химический предшественник витамина Д. Под действием Ультрафиолетового излучения он преобразуется в витамин Д, компенсируя его «недопоставку» за счет продуктов питания.
Нехватка солнечного света сокращает жизнь, уверены ученые из Медицинского колледжа (США). Они провели крупный обзор последних исследований, благодаря которому стало ясно - люди с самой низкой концентрацией витамина D в крови рискуют умереть раньше других. Риск ранней смерти для них выше на 26%. Как считают ученые, недостаток витамина D способствует подъему артериального давления, нарушает обмен сахара, вызывает склонность к ожирению.
Так же жителям крупных городов необходимо помнить, что загрязненный воздух и смог снижают количество солнечных лучей, которые необходимы для образования «Витамина солнца», то есть витамина D. Поэтому городские дети в летнее время должны больше находиться за городом, где есть чистый свежий воздух и больше солнца.
6. Дезинфицирующее (бактерицидное) действие солнца.
Множество микроорганизмов окружают человека. Есть полезные, которые живут на коже, слизистых и в кишечнике. Они помогают переваривать пищу, участвуют в синтезе витаминов и защищают организм от патогенных микроорганизмов. А их тоже немало. Многие заболевания вызываются деятельностью бактерий в организме человека. Бактерицидное действие - это способность разрушать клеточную стенку бактерий и этим вызывать их гибель.
Бактерицидным действием обладают:
ультрафиолетовые лучи, радиоактивные излучения.
антисептические и дезинфицирующие химические вещества, например: хлор, йод, кислоты, спирты, фенолы и другие.
химиотерапевтические препараты антибактериального действия для приема внутрь.
УФ-лучи повышают сопротивляемость организма к инфекционным и вирусным заболеваниям. Процент содержания антител в крови повышается. Образование антител дает организму дополнительную силу сопротивления вирусным заболеваниям, таким как ветрянка, краснуха и оспа. Эксперименты, проведенные в большом масштабе на фабриках и в школах, показали, что УФ-лучи позволяют снизить на одну треть возможность заболеть гриппом, простудными заболеваниями и ревматизмом.
Это облучение губительно действует на большинство видов патогенных бактерий, на многие вирусы и грибы, и потому, широко используется для обеззараживания воздуха операционных и других больничных помещений, а также в лечебной практике.
7. Солнце - основной источник радости человека.
Начиная с истоков человеческой цивилизации, роль и значение Солнца привлекали особое внимание людей. Население всех древних сообществ обожествляло Солнце, придавало ему чудодейственные свойства.
Исследование, проведенное учеными из Медицинской школы, показало, что нежиться на солнышке не только не вредно, но и полезно, так как это занятие продлевает нам жизнь. Сокращая риск приобретения сердечных заболеваний и диабета, солнечные лучи позволяют прожить дольше и оставаться здоровыми, уверены ученые. Но те же самые ученые предупреждают, что солнышко должно быть дозировано и нельзя им злоупотреблять.
Кроме вышеперечисленного, солнечные лучи стимулируют продукцию специальных веществ - эндорфинов, которые поднимают уровень настроения и в целом положительно влияют на эмоциональное состояние. Дефицит природной солнечной радиации (в связи с климатическими условиями, возрастом, различными заболеваниями, вынужденным длительным пребыванием в замкнутых помещениях) сопряжен с неблагоприятными последствиями. Он пагубно влияет на общее самочувствие человека, его нервно-психический тонус, снижает умственную и физическую работоспособность, сопротивляемость к инфекционным и другим заболеваниям, усиливает опасность переломов и других поражений опорно-двигательного аппарата, замедляет выздоровление и восстановительные процессы.
8. Практическая часть. Проведение анкетирования среди населения на предмет их отношения к солнцу, знания средств защиты от вредного воздействия ультрафиолетового излучения и
Проанализировав литературу, изучив материалы по компьютеру, я решила узнать, а какой информацией обладает наше население относительно солнечного воздействия на организм человека. Для этого я составила небольшую анкету, и предложила ответить на мои вопросы окружающим. В анкетировании приняли участие 30 человек в возрасте от 12 до 76 лет. И вот, что из этого получилось:
Из диаграммы видно, что 90% процентов опрошенных считают, что солнечные лучи полезны для организма, и только 10% процентов (3 человека) считают, что солнце наносит вред организму.
С диаграммы видно, что 20% процентов опрошенных слышали о таких средствах и пользуются ими. А 80% слышали, но не пользуются.
В ходе опроса выяснилось, что большинство респондентов не знаю, что такое солнцезащитный фактор (SPF) и какую функцию он выполняет.
Из диаграммы видно, что большинство опрошенных представляют себе о вредном воздействии солнца и возможности образования злокачественных заболеваний на коже.
Из диаграммы видно, что только один опрошенный регулярно (один раз в год) посещает врача и показывает ему свои родинки.
Несмотря на то, что все загорают и положительно относятся к загару, не все респонденты понимают, что загар, как реакция кожи на действие ультрафиолета, полезен в ограниченном количестве, а переизбыток влияния ультрафиолета солнца также опасен, как и излучения солярия.
Так же выявлены противоречия в понимании пользы и вреда солнечной инсоляции на организм человека. С одной стороны опрошенные считают, что ультрафиолет вреден для организма человека, а с другой, что он не вреден, а даже полезен. Но сказать в чем польза или вред солнца большинство респондентов не смогли.
Так же не все понимают необходимость использования солнцезащитных кремов в летнее время и абсолютно не представляют, что такое солнцезащитный фактор, и для чего он нужен.
И большинство населения крайне редко обращаются за медицинской консультацией перед тем, как загорать.
9. Заключение:
В ходе своей практической работы я узнала о положительном и отрицательном влиянии ультрафиолетовых лучей на организм человека. Разработала анкету и провела анкетирование, а проанализировав ее, сделала вывод о том, что население недостаточно информировано о вреде и пользе ультрафиолетовых лучей.
Хотя ультрафиолетовые лучи в разумном количестве оказывают благотворное воздействие на организм человека (способствуют образованию в коже витамина D, влияют на кальцифосфорный обмен, а так же на нервные процессы, протекающие в организме человека). В то же время, если пренебрегать правилами принятия солнечных ванн, вред влияния ультрафиолетовых лучей на организм человека усиливается.
В работе рассмотрены профилактические меры для защиты кожи от неблагоприятного воздействия солнца, а так же пути устранения этого воздействия. Также я выяснила, что если лишать себя ультрафиолета - это также приводит к различным заболеваниям - от общего снижения иммунитета (у взрослых) до заболевания рахитом (у детей).
Учитывая низкую просвещенность нашего населения, я считаю, что моя работа будет интересна для окружающих. Надо больше рассказывать об этом людям и лучше начинать с раннего возраста. Чем раньше ребенок это узнает, тем меньше вреда нанесет ему солнце, а он получит только здоровье от солнечного излучения.
10. Список литературы.
«Внутренние болезни» Ф.В. Курдыбайло; Б.И. Шулутко; Н.Н Шастин; В.Н. Шестаков; А.Н.Шишкин; С.А.Болдуева; И.М. Скипский.
«Руководство по кожным болезням» под редакцией Ю.К. Скрипкина.
«Большая Советская Энциклопедия».
Мизун Ю.Г., Мизун П.Г. Космос и здоровье. - М Знание, 1984;
Мизун Ю.Г., Мизун П.Г. Магнитные бури и здоровье. - М., 1990;
Мизун Ю.Г. Процессы в биосфере. - М.: Знание, 1988
Медицинская география и здоровье: Сб. науч. тр. Л.: Наука, 1989;
Моисеева Н.И., Любецкий Р.Е. Воздействие гелио-геофизических факторов на организм человека. - Л.: Наука, 1986.
Плешакова, Крючкова «Окружающий мир 4 класс».
Солнце - главный источник энергии на Земле. Без него невозможным было бы существование жизни. И хотя все буквально вертится вокруг Солнца, мы очень редко задумываемся над тем, как работает наша звезда.
Структура Солнца
Чтобы понять, как работает Солнце, сначала нужно разобраться в его структуре.
- Ядро.
- Зона лучистого переноса.
- Конвективная зона.
- Атмосфера: фотосфера, хромосфера, корона, солнечный ветер.
Диаметр солнечного ядра составляет 150-175 000 км, около 20-25% солнечного радиуса. Температура ядра достигает 14 млн градусов по Кельвину. Внутри постоянно происходят термоядерные реакции с образованием гелия. Именно в ядре в результате данной реакции выделяется энергия, а так же тепло. Остальная часть Солнца нагрета этой энергией, она проходит сквозь все слои до фотосферы.
Зона лучистого переноса находится над ядром. Энергия переносится с помощью излучения фотонов и их поглощения.
Над зоной лучистого переноса находится конвективная зона. Здесь перенос энергии осуществляется не переизлучением, а переносом вещества. С высокой скоростью более холодное вещество фотосферы проникает в конвективную зону, а излучение из зоны лучистого переноса поднимается на поверхность - это и есть конвекция.
Фотосфера - это видимая поверхность Солнца. Из этого слоя исходит большая часть видимого излучения. В фотосферу уже не проникает излучение более глубоких слоев. Средняя температура слоя достигает 5778 К.
Хромосфера окружает фотосферу, она имеет красноватый оттенок. Из поверхности хромосферы постоянно происходят выбросы - спикулы.
Последняя внешняя оболочка нашей звезды - корона, состоящая из энергетических извержений и протуберанцев, образующих солнечный ветер, распространяющийся к самым дальним уголкам солнечной системы. Средняя температура короны - 1-2 млн К, но есть участки с 20 млн К.
Солнечный ветер - это поток ионизированных частиц, распространяющийся до границ гелиосферы со скоростью около 400 км/с. Многие явления на Земле связаны с солнечным ветром, например, полярное сияние и магнитные бури.
Солнечное излучение
Плазма Солнца обладает высокой электропроводностью, что способствует появлению электрических токов и магнитных полей.
Солнце - самый сильный излучатель электромагнитных волн в мире, который дает нам:
- ультрафиолетовые лучи;
- видимый свет - 44% солнечной энергии (преимущественно желто-зеленый спектр);
- инфракрасные лучи - 48%;
- рентгеновское излучение;
- радиационное излучение.
Лишь 8% энергии отводится на ультрафиолетовое, рентгеновское и радиационное излучение. Видимый свет расположен между лучами инфракрасного и ультрафиолетового спектра.
Также Солнце является мощным источником радиоволн нетепловой природы. Помимо всевозможных электромагнитных лучей излучается постоянный поток частиц: электронов, протонов, нейтрино и так далее.
Все виды излучения оказывают свое влияние Землю. Именно это влияние мы ощущаем.
Воздействие УФ лучей
Ультрафиолетовые лучи воздействуют на Землю и все живые существа. Благодаря им существует озоновый слой, так как УФ-лучи разрушают кислород, который модифицируется в озон. Магнитное поле Земли в свою очередь формирует озоновый слой, который, как ни парадоксально, ослабляет силу воздействия УФ.
На живые организмы и окружающую среду ультрафиолет влияет многогранно:
- способствует выработке витамина D;
- обладает антисептическими свойствами;
- вызывает появление загара;
- усиливает работу кроветворных органов;
- повышает свертываемость крови;
- увеличивается щелочной резерв;
- дезинфицирует поверхности предметов и жидкости;
- стимулирует обменные процессы.
Именно ультрафиолетовое излучение способствует самоочищению атмосферы, устраняет смог, частицы дыма и пыли.
В зависимости от широты сила воздействия УФ излучения сильно изменяется.
Воздействие ИК лучей: почему и как Солнце греет
Все тепло на Земле - это инфракрасные лучи, которые появляются благодаря термоядерному синтезу водорода с образованием гелия. Эта реакция сопровождается огромным выбросом лучистой энергии. До земли доходит порядка 1000 Ватт на квадратный метр. Именно за это ИК излучение очень часто называют тепловым.
Удивительно, но Земля выступает в роли инфракрасного излучателя. Планета, а также облака поглощают ИК лучи, а затем переизлучают эту энергию обратно в атмосферу. Такие вещества как водяной пар, капли воды, метан, диоксид углерода, азот, некоторые соединения фтора и серы излучают ИК лучи во всех направлениях. Именно благодаря этому имеет место парниковый эффект, который поддерживает поверхность Земли в постоянно подогретом состоянии.
Инфракрасные лучи не только нагревают поверхности предметов и живых существ, но и оказывают другое влияние:
- обеззараживают;
- улучшают метаболизм;
- стимулируют кровообращение;
- снимают болевые ощущения;
- нормализуют водно-солевой баланс;
- укрепляют иммунитет.
Почему зимой Солнце греет слабо
Так как Земля вращается вокруг Солнца с некоторым наклоном оси, в разное время года происходит отклонение полюсов. В первой половине года Северный полюс повернут к Солнцу, в во второй - Южный. Соответственно, меняется угол воздействия солнечной энергии, а также мощность.
Польза и вред ультрафиолетовых лучей солнечного света на организм и кожу человека: как обеспечивать защиту при загаре
Солнечные ультрафиолетовые лучи дарят жизнь всему живому на нашей планете. Если в один момент пропадут ультрафиолетовые лучи солнечного света, то сразу же остановятся все процессы фотосинтеза, наступит страшный холод, исчезнет свет. Наступит самый настоящий «конец света».
И все всей этой важности учеными постоянно ставится под сомнение положительное биологическое действие ультрафиолетовых лучей, строятся теории относительно того, что это вредное излучение. Действительно некоторые факты говорят о том, что действие на организм ультрафиолетовых лучей приводит к развитию патологических процессов. Но в основном, если соблюдать рекомендации дерматологов, даже загар является полезной процедурой. Ведь только под действием ультрафиолетовых лучей в организме человека продуцируется незаменимый витамин D. Без него начинается разрушение костей и невозможен процесс усвоения кальция.
Стоит ли говорить о том, как все мы стремимся летом на пляж, чтобы насладиться купанием и солнечными ваннами? В последние годы ученые значительно расширили свое представление о воздействии солнечных лучей на кожу. И чем больше информации об этом появляется, тем громче призывают нас быть осторожными. Злоупотребление солнечными ваннами чревато серьезными последствиями. Регулярный интенсивный загар приводит к преждевременному старению: появлению морщин, нездоровому цвету кожи, ожогам, раздражению, и самое опасное - увеличению риска ракового заболевания кожи. Так почему бы своевременно не предотвратить негативные последствия?
Виды, типы и доказанные свойства ультрафиолетовых лучей
Широко известно, что существует несколько видов ультрафиолетовых лучей. UVA и UVB-излучение - это два различных типа солнечной радиации. Типы ультрафиолетовых лучей UVA проникают глубоко в кожу, снижая ее эластичность и упругость, вызывая преждевременное старение кожи, выражающееся в ускоренном образовании морщин, пигментных пятен и веснушек, особенно у светловолосых и светлоглазых людей. Такие лучи также могут являться причиной возникновения рака кожи.
UVB-лучи по своей энергии многократно превосходят энергию UVA-лучей. Они вызывают солнечные ожоги и являются одной из наиболее частых причин возникновения рака кожи. При этом следует помнить, что UVA и UVB-лучи оказывают вредное воздействие на кожу даже при облачной погоде! Всевозможные кремы защищают от UVB, а пищевые добавки усиливают внутреннюю сопротивляемость UVA-излучению. Доказанные наукой свойства ультрафиолетовых лучей обладают как полезным, так и вредным воздействием на организм человека.
Вы, конечно, отмечали, что у пожилых людей, привыкших защищаться от солнца зонтами и широкополыми шляпами, кожа гораздо более гладкая и мягкая, чем у их ровесников-моряков, садоводов и представителей других профессий, чья работа связана с пребыванием на воздухе в любую погоду и в любое время года.
Но не стоит считать солнце своим врагом! В умеренных дозах оно предупреждает появление рахита и сезонной депрессии, помогает бороться с псориазом и, по неподтвержденным данным, с раком молочной железы и ободочной кишки.
Благодаря солнечным лучам в нашем организме вырабатываются витамин D, необходимый для укрепления скелета, и гормоны хорошего настроения. Помимо прочего, солнечные лучи являются прекрасным природным обезболивающим средством.
Однако не забывайте, что возможности солнечных лучей - палка о двух концах. Знаете ли вы, что солнечный ожог - это не просто некрасиво и больно? Это самый настоящий ожог с глубоким поражением кожи, который требует не меньшего лечения, чем бытовой.
7 плохих новостей о вреде солнца
Досконально польза и вред ультрафиолетовых лучей пока еще не изучены, поэтому ученые строят гипотезы. В настоящее время существует 7 плохих новостей для современного человека о вреде солнца:
Для обеспечения эффективной защиты от ультрафиолетовых лучей врачами разработаны специальные рекомендации. Они приведены далее на странице.
- Вы получил солнечный ожог? Принимайте 3 раза в день капсулы с маслом мускатной розы (500 мг) в течение 20 дней.
- «Уж сколько раз твердили миру»: защищайтесь от солнечных лучей! И все равно на пляже часами в самое пекло загорают взрослые и дети! Классический пример легкомыслия и безответственности!
- Неосторожное пребывание на солнце неминуемо отразится на состоянии здоровья. Глубокие морщины, покраснения, катаракта, дегенеративные пятна, рак кожи - вот далеко не полный перечень возможных последствий. Не говоря о том, что солнечные лучи - самый мощный фактор, ускоряющий старение. UVB-лучи разрушают кожу, а проникающие UVA-лучи повреждают составляющие ее клетки. Не забывайте: средства для/от загара защищают только от UVB-лучей!
- Лучшим средством защиты от влияния ультрафиолетовых лучей на организм является тень, и не важно, что именно в этом помогает - стена дома, зонтик, пляжный грибок, шляпа с широкими полями или солнечные очки… Незаменимыми помощниками станут майка, ветровка или парео. И, конечно же, защитный крем, которым необходимо смазывать все открытые поверхности, включая уши и пальцы ног.
- Сбалансированное питание - еще одно средство от ультрафиолетовых лучей и верный помощник. Правильное питание не в силах защитить от солнечных ожогов, но оно поможет укрепить защитные силы организма. Ешьте больше оливкового масла, экзотических фруктов и абрикосов, овощей (особенно томатов) и бобовых. Ограничьте потребление мяса, молочных продуктов (в том числе сливочного масла) и сладостей.
- Берегитесь влияния ультрафиолетовых лучей на организм высокогорного солнца - оно наиболее агрессивно. Загорая на морском пляже, не забывайте, что отражаемые водной поверхностью солнечные лучи в сочетании с легким и таким приятным морским бризом таят в себе большую опасность.
- Снег также прекрасно отражает солнце, на 10% усиливая ультрафиолетовое излучение на каждые 1000 метров. А это значит, что чем выше в горы вы поднимаетесь, тем больше шансов получить солнечный ожог. Более того, если песок отражает 10% солнечных лучей, а водная поверхность 20%, то свежевыпавший снег отражает 90% солнечных лучей. Таким образом, доза UV-излучения, которую получают ваши глаза и кожа, многократно увеличивается.
- Так чем же можно обезопасить от влияния ультрафиолетовых лучей на человека: солнцезащитные кремы, покрывая тело тонкой защитной пленкой, создают определенный барьер, ограничивающий попадание солнечных лучей на кожу. Этот способ защиты эффективен только при условии, что вы будете смазывать солнцезащитным кремом все открытые поверхности каждые 2 часа пребывания на солнце. Впрочем, первое проявление загара свидетельствует о том, что UV-лучи все-таки до вашей кожи добрались! Помните, что они наносят значительный вред организму, усиливают процессы окисления, ускоряющие старение клеток. Прием солнцезащитных пищевых добавок, поставляющих в организм необходимые антиоксиданты, позволяет бороться с этими процессами изнутри. Помимо прочего, пищевые добавки направлены на профилактику онкологических заболеваний, препятствуют возникновению аллергических реакций на солнце (летний лучевой дерматит). С этим не справится никакой солнцезащитный крем! Прием 1–2 капсул в день обеспечит надежную защиту в летний период! Кроме того, прием соответствующих пищевых добавок ускоряет время получения красивого загара и делает его более стойким, увлажняя кожу и сохраняя ее мягкость изнутри.
- Все приборы для искусственного загара, стоящие в салонах красоты и соляриях, наносят непоправимый вред здоровью. Долгие годы дерматологи всего мира делают все возможное, чтобы добиться запрета на их использование. Если вам необходимо выглядеть загорелой, лучше воспользоваться средствами для автозагара, которые не обжигают и не сушат кожу. Отдавайте предпочтение гелиевым формам, которые содержат меньше опасных ингредиентов. Однако при наличии просянок, веснушек или расширенных пор пользоваться средствами для автозагара не рекомендуется.
- Средства для автозагара не препятствуют получению загара, а значит, не защищают кожу от вредного воздействия солнечных лучей.
- Ежедневно пользуйтесь солнцезащитным кремом с SPF-фактором не менее 30. Накладывайте крем несколько раз в день, особенно после купания или при чрезмерном потоотделении, даже если на флаконе имеется маркировка «waterproof» (водонепроницаемый).
- Пейте больше воды: летняя норма потребления жидкости колеблется от 1 до 2 литров в день.
- Не путайте пребывание на солнце с пребыванием на жаре. Ультрафиолетовые лучи не вызывают чувство жара и сохраняет свое вредное воздействие на организм даже при 40 °C. Необходимо защищаться от солнца с первых же солнечных весенних дней, когда воздух еще довольно прохладный. В период с начала июня и до конца сентября целесообразно пользоваться дневными или тональными кремами с соответствующим SPF. SPF - это солнцезащитный фактор, который обозначает способность косметических средств увеличивать время безопасного пребывания на открытом солнце. Значение величин SPF-фактора может быть в пределах от 2 до 50 единиц. Оно рассчитывается в специальных лабораториях, исходя из того, что определенное средство будет использовано в количестве 2 мг на 1 кв. см поверхности кожи. Чаще всего с указанием значения SPF-фактора выпускаются солнцезащитные кремы и лосьоны, а также дневные кремы, тональные основы, пудры, губные помады и бальзамы для губ.
- Не забывайте смазывать солнцезащитным кремом ушные раковины.
- Не надейтесь, что пребывание в городе спасет вас от вредных солнечных лучей. Солнце в сочетании с загрязненным воздухом гораздо опаснее.
- Для детей солнечные лучи в сотни раз опаснее, поэтому надежно защищайте их от солнца. Помните, что для ребенка доза ультрафиолетовых лучей солнца, получаемая в течение 4 минут, равносильна дозе, которую взрослый получает за 1 час.
- Не думайте, что солнечное излучение наиболее опасно в период между 12 и 16 часами. В этом интервале отмечается наибольшая интенсивность UVB-лучей, тогда как в остальное время нас атакуют UVA-лучи.
- Не считайте себя неуязвимым. Использование солнцезащитных кремов и пищевых добавок помогает защититься от солнца, но здравый смысл подсказывает, что помимо этого необходимы солнцезащитные очки, головной убор и майка.
Кандидат физико-математических наук Е. ЛОЗОВСКАЯ.
С наступлением теплых летних дней нас так и тянет погреться на солнышке. Солнечный свет улучшает настроение, стимулирует образование в коже жизненно необходимого витамина D, но в то же время, к сожалению, способствует появлению морщин и увеличивает риск развития рака кожи. Значительная часть как полезных, так и вредных эффектов связана с той частью солнечного излучения, которая невидима для человеческого глаза, - ультрафиолетом.
Спектр электромагнитного излучения и спектр солнца. Граница между ультрафиолетом В и С соответствует пропусканию земной атмосферы.
Ультрафиолет вызывает различные повреждения молекул ДНК в живых организмах.
Интенсивность ультрафиолета B зависит от широты и времени года.
Одежда из хлопка служит хорошей защитой от ультрафиолета.
Солнце служит главным источником энергии для нашей планеты, а поступает эта энергия в виде излучения - инфракрасного, видимого и ультрафиолетового. Ультрафиолетовая область расположена за коротковолновой границей видимого спектра. Когда речь идет о влиянии на живые организмы, в ультрафиолетовом спектре солнца обычно выделяют три области: ультрафиолет А (УФ-А; 320-400 нанометров), ультрафиолет В (УФ-В; 290-320 нм) и ультрафиолет С (УФ-С; 200-290 нм). Деление это достаточно произвольно: граница между УФ-В и УФ-С выбрана из тех соображений, что свет с длиной волны менее 290 нм не достигает поверхности Земли, поскольку земная атмосфера, благодаря кислороду и озону, выполняет роль эффективного природного светофильтра. Граница между УФ-В и УФ-А основана на том, что излучение короче 320 нм вызывает гораздо более сильную эритему (покраснение кожи), чем свет в диапазоне 320-400 нм.
Спектральный состав солнечного света во многом зависит от времени года, погоды, географической широты и высоты над уровнем моря. Например, чем дальше от экватора, тем сильнее коротковолновая граница сдвигается в сторону длинных волн, поскольку в этом случае свет падает на поверхность под косым углом и проходит большее расстояние в атмосфере, а значит, сильнее поглощается. На положение коротковолновой границы влияет и толщина озонового слоя, поэтому под "озоновыми дырами" на поверхность Земли попадает больше ультрафиолета.
В полдень интенсивность излучения на длине волны 300 нм в 10 раз выше, чем за три часа до этого или три часа спустя. Облака рассеивают ультрафиолет, но только темные тучи способны блокировать его полностью. Ультрафиолетовые лучи хорошо отражаются от песка (до 25%) и снега (до 80%), хуже от воды (менее 7%). Поток ультрафиолета возрастает с высотой, приблизительно на 6% с каждым километром. Соответственно в местах, расположенных ниже уровня моря (например, у берегов Мертвого моря), интенсивность излучения меньше.
ЖИЗНЬ ПОД СОЛНЦЕМ
Без света жизнь на Земле не могла бы существовать. Растения используют солнечную энергию, запасают ее с помощью фотосинтеза и обеспечивают энергией через пищу всех остальные живые существа. Человеку и другим животным свет обеспечивает возможность видеть окружающий мир, регулирует биологические ритмы организма.
Эту жизнерадостную картину немного осложняет ультрафиолет, поскольку его энергии достаточно, чтобы вызвать серьезные повреждения ДНК. Ученые насчитывают более двух десятков различных болезней, которые возникают или усугубляются под действием солнечного света, среди них пигментная ксеродерма, плоскоклеточный рак кожи, базалиома, меланома, катаракта.
Конечно, в процессе эволюции наш организм выработал механизмы защиты от ультрафиолета. Первый барьер, который преграждает потенциально опасному излучению доступ в организм, - кожа. Практически весь ультрафиолет поглощается в эпидермисе, наружном слое кожи толщиной 0,07-0,12 мм. Чувствительность к свету во многом определяется наследственной способностью организма производить меланин, темный пигмент, который поглощает свет в эпидермисе и тем самым защищает более глубокие слои кожи от фотоповреждений. Меланин вырабатывают особые клетки кожи - меланоциты. Ультрафиолетовое облучение стимулирует выработку меланина. Наиболее интенсивно этот биологический пигмент образуется при облучении светом УФ-В диапазона. Правда, эффект проявляется не сразу, а спустя 2-3 дня после пребывания на солнце, зато сохраняется в течение 2-3 недель. При этом ускоряется деление меланоцитов, возрастает число меланосом (гранул, содержащих меланин), увеличивается их размер. Свет УФ-А диапазона тоже способен вызывать загар, но более слабый и менее стойкий, поскольку число меланосом не увеличивается, а происходит лишь фотохимическое окисление предшественника меланина в меланин.
По восприимчивости к солнечным лучам выделяют шесть типов кожи. Кожа типа I очень светлая, она легко обгорает и совсем не покрывается загаром. Кожа типа II легко обгорает и покрывается слабым загаром. Кожа типа III быстро покрывается загаром и обгорает в меньшей степени. Кожа типа IV еще более устойчива к солнечным лучам. Кожа типов V и VI темная от природы (например, у коренных жителей Австралии и Африки) и почти не подвержена повреждающему действию солнца. У представителей негроидной расы риск развития немеланомного рака кожи ниже в 100 раз, а меланомы - в 10 раз по сравнению с европейцами.
Наиболее уязвимы к действию ультрафиолета люди с очень светлой кожей. У них даже кратковременное пребывание на ярком солнце вызывает эритему - покраснение кожи. За возникновение эритемы отвечает в основном УФ-В излучение. В качестве меры действия ультрафиолета на организм часто используют такое понятие, как минимальная эритемная доза (МЭД), то есть такая, при которой глазом заметно слабое покраснение. На самом деле величина МЭД различна не только у разных людей, но и у одного человека на разных участках тела. Например, для кожи живота белого незагорелого человека величина МЭД составляет около 200 Дж/м 2 , а на ногах - в три с лишним раза выше. Эритема обычно возникает через несколько часов после облучения. В тяжелых случаях развивается настоящий солнечный ожог с волдырями.
Какие вещества в эпидермисе кроме меланина поглощают ультрафиолет? Нуклеиновые кислоты, аминокислоты триптофан и тирозин, уроканиновая кислота. Наиболее опасны для организма повреждения нуклеиновых кислот. Под действием света в диапазоне УФ-В образуются димеры за счет ковалентных связей между соседними пиримидиновыми (цитозином или тимином) основаниями. Поскольку пиримидиновые димеры не вписываются в двойную спираль, эта часть ДНК теряет способность к выполнению своих функций. Если повреждения небольшие, специальные ферменты вырезают дефектный участок (и это еще один довольно эффективный механизм защиты). Однако, если ущерб больше, чем способность клетки к ремонту, клетка гибнет. Внешне это проявляется в том, что обожженная кожа "слезает". Повреждение ДНК может приводить к мутациям и как следствие - к раковым заболеваниям. Происходят и другие повреждения молекул, например образуются сшивки ДНК с белками. Кстати, видимый свет способствует залечиванию повреждений нуклеиновых кислот (это явление называется фотореактивацией). Предотвращать опасные последствия фотохимических реакций помогают антиоксиданты, содержащиеся в организме.
Еще одно следствие ультрафиолетового облучения - подавление иммунитета. Возможно, такая реакция организма призвана ослабить воспаление, вызванное солнечным ожогом, однако при этом снижается устойчивость к инфекциям. Сигналом для подавления иммунитета служат фотохимические реакции уроканиновой кислоты и ДНК.
МОДА НА ЗАГАР - СИМВОЛ ИНДУСТРИАЛЬНОГО ОБЩЕСТВА
Долгое время белая кожа считалась отличительной чертой знатных и богатых: сразу было видно, что ее обладателям не приходится с утра до ночи работать в поле. Но в ХХ веке все изменилось, бедные слои населения теперь проводили целые дни на заводах и фабриках, а богатые могли позволить себе отдыхать на свежем воздухе, у моря, демонстрируя красивый золотистый загар. После Второй мировой войны мода на загар приобрела массовый характер; загорелая кожа стала считаться признаком не только достатка, но и отменного здоровья. Разрослась туристическая индустрия, предлагающая отдых у моря в любое время года. Но прошло некоторое время, и врачи забили тревогу: оказалось, у любителей загара частота рака кожи возросла в несколько раз. И в качестве спасительного средства было предложено всем без исключения пользоваться солнцезащитными кремами и лосьонами, в состав которых входят вещества, отражающие или поглощающие ультрафиолет.
Известно, что еще во времена Колумба индейцы имели обыкновение раскрашивать себя красной краской, чтобы защититься от солнца. Возможно, древние греки и римляне использовали для этих целей смесь песка с растительным маслом, поскольку песок отражал солнечные лучи. Применение химических солнцезащитных средств началось в 1920-х годах, когда в качестве солнцезащитного средства была запатентована парааминобензойная кислота (ПАБК). Однако она растворялась в воде, так что защитный эффект исчезал после купания, и к тому же раздражала кожу. В 1970-е годы на смену ПАБК пришли ее эфиры, почти нерастворимые в воде и не вызывающие сильного раздражения. Настоящий бум в области солнцезащитной косметики начался в 1980-е годы. Поглощающие ультрафиолет вещества (в косметологии за ними закрепилось название "УФ-фильтры") стали добавлять не только в специальные "пляжные" кремы, но и почти во все косметические продукты, предназначенные для использования в дневное время: крем, жидкую пудру, губную помаду.
По принципу действия УФ-фильтры можно разделить на две группы: отражающие свет ("физические") и поглощающие ("химические"). К отражающим средствам относятся разного рода минеральные пигменты, прежде всего диоксид титана, оксид цинка, силикат магния. Принцип их действия прост: они рассеивают ультрафиолет, не давая ему проникнуть в кожу. Окись цинка захватывает область длин волн от 290 до 380 нм, остальные - несколько меньше. Основной недостаток отражающих средств тот, что они представляют собой порошок, непрозрачны и придают коже белый цвет.
Естественно, что производителей косметики больше привлекали прозрачные и хорошо растворимые "химические" УФ-фильтры (известные в фотохимии как УФ-абсорберы). К ним относятся уже упоминавшаяся ПАБК и ее эфиры (сейчас их почти не используют, так как появились сведения, что они разлагаются с образованием мутагенов), салицилаты, производные коричной кислоты (циннаматы), антраниловые эфиры, оксибензофеноны. Принцип действия УФ-абсорбера заключается в том, что, поглотив квант ультрафиолета, его молекула изменяет свою внутреннюю структуру и преобразует энергию света в тепло. Наиболее эффективные и светостойкие УФ-абсорберы работают по внутримолекулярному циклу переноса протона.
Большинство УФ-абсорберов поглощают свет только в УФ-В области. Обычно солнцезащитные средства содержат не один УФ-фильтр, а несколько, как физических, так и химических. Общее содержание УФ-фильтров может превышать 15 процентов.
Для характеристики защитной эффективности кремов, лосьонов и прочей косметической продукции стали использовать так называемый солнцезащитный фактор (по-английски "sun protection factor", или SPF). Идея солнцезащитного фактора была впервые предложена в 1962 году австрийским ученым Францем Грайтером и принята представителями косметической и фармацевтической промышленности. Солнцезащитный фактор определяется как отношение минимальной дозы ультрафиолета, необходимой для возникновения эритемы при действии на защищенную кожу, к дозе, вызывающей такой же эффект при незащищенной коже. Получила широкое распространение популярная интерпретация: если без защиты вы обгораете за 20 минут, то, намазав кожу кремом с защитным фактором, скажем, 15, получите солнечный ожог только пробыв на солнце в 15 раз дольше, то есть через 5 часов.
ОБМАНЧИВОЕ ЧУВСТВО ЗАЩИТЫ
Казалось бы, решение проблемы ультрафиолета найдено. Но на деле все не так просто. В научной литературе стали появляться сообщения, что у людей, которые постоянно пользуются солнцезащитными препаратами, частота возникновения таких разновидностей рака кожи, как меланома и базалиома, не только не снизилась, но и возросла. Было предложено несколько объяснений этого обескураживающего факта.
Первым делом ученые предположили, что потребители неправильно пользуются солнцезащитными средствами. При тестировании кремов принято наносить на кожу 2 мг крема на 1 см 2 . Но, как показали исследования, люди часто наносят более тонкий слой, в 2-4 раза меньше, соответственно уменьшается и фактор защиты. Кроме того, кремы и лосьоны частично смываются водой, например во время купания.
Нашлось и другое объяснение. Как уже отмечалось, большинство химических УФ-абсорберов (а именно они наиболее широко используются в косметике) поглощают свет только в УФ-В области, предотвращая развитие солнечного ожога. Но, по некоторым данным, меланома возникает под действием УФ-А излучения. Не пропуская УФ-В излучение, солнцезащитные средства блокируют природный предупреждающий сигнал - покраснение кожи, замедляют образование защитного загара, и в результате человек получает избыточную дозу в области УФ-А, которая как раз и может спровоцировать рак.
Результаты опросов показывают, что те, кто пользуется кремами с более высоким фактором защиты, проводят на солнце больше времени, а значит, неосознанно подвергают себя большему риску.
Нельзя забывать и о том, что смесь химических веществ, которые входят в состав защитных кремов, при длительном воздействии ультрафиолета может стать источником свободных радикалов - инициаторов окисления биомолекул. Некоторые из УФ-фильтров потенциально токсичны либо вызывают аллергию.
"СОЛНЕЧНЫЙ" ВИТАМИН
Настало время вспомнить о том, что поми-мо многочисленных негативных эффектов ультрафиолета есть и позитивные. И самый яркий пример - фотосинтез витамина D 3 .
В эпидермисе содержится довольно много 7-дигидрохолестерола, предшественника витамина D 3 . Облучение светом УФ-В диапазона запускает цепочку реакций, в результате которых и получается холекальциферол (витамин D 3), пока еще не активный. Это вещество связывается с одним из белков крови и переносится в почки. Там оно превращается в активную форму витамина D 3 - 1, 25-дигидроксихолекальциферол. Витамин D 3 необходим для всасывания кальция в тонком кишечнике, нормального фосфорно-кальциевого обмена и образования костей, при его недостатке у детей развивается тяжелое заболевание - рахит.
После облучения всего тела в дозе 1 МЭД концентрация витамина D 3 в крови возрастает в 10 раз и возвращается к прежнему уровню через неделю. Применение солнцезащитных средств подавляет синтез витамина D 3 в коже. Дозы, необходимые для его синтеза, невелики. Считается достаточным ежедневно проводить на солнце примерно по 15 минут, подставляя солнечным лучам лицо и руки. Суммарная годовая доза, необходимая для поддержания уровня витамина D 3 , составляет 55 МЭД.
Хронический дефицит витамина D 3 приводит к ослаблению костной ткани. К группе риска относятся темнокожие дети, живущие в северных странах, и пожилые люди, которые мало бывают на свежем воздухе. Некоторые исследователи считают, что увеличение частоты заболеваемости раком при использовании солнцезащитных средств связано именно с блокировкой синтеза витамина D 3 . Не исключено, что его дефицит приводит к возрастанию риска рака толстой кишки и молочной железы.
Другие полезные эффекты ультрафиолета связаны в основном с медициной. Ультрафиолетом лечат такие заболевания, как псориаз, экзема, розовый лишай. Датский врач Нильс Финсен в 1903 году получил Нобелевскую премию за применение ультрафиолета в лечении волчаночного туберкулеза кожи. Метод облучения крови ультрафиолетом сейчас успешно применяют для лечения воспалительных и других заболеваний.
СОЛОМЕННАЯ ШЛЯПКА ОТ ЗАГАРА
Вопрос о том, полезен или вреден ультрафиолет, не имеет однозначного ответа: и да, и нет. Многое зависит от дозы, спектрального состава и особенностей организма. Избыток ультрафиолета безусловно опасен, но на защитные кремы полностью полагаться нельзя. Требуются дополнительные исследования, чтобы установить, в какой степени употребление солнцезащитных средств может способствовать развитию раковых заболеваний.
Лучшее средство уберечь кожу от солнечного ожога, преждевременного старения, а заодно и снизить риск развития рака - одежда. Для обычной летней одежды характерны защитные факторы выше 10. Хорошими защитными свойствами обладает хлопок, правда в сухом виде (при намокании он пропускает больше ультрафиолета). Не забудьте про шляпу с широкими полями и солнцезащитные очки.
Рекомендации достаточно просты. Избегайте бывать на солнце в самые жаркие часы. Будьте особенно осторожны с солнцем, если принимаете лекарства, обладающие свойствами фотосенсибилизаторов: сульфаниламиды, тетрациклины, фенотиазины, фторхинолоны, нестероидные противовоспалительные препараты и некоторые другие. Фотосенсибилизаторы входят и в состав некоторых растений, например зверобоя (см. "Наука и жизнь" № 3, 2002 г.). Усиливать действие света могут ароматические вещества, входящие в состав косметики и духов.
Учитывая, что у ученых есть сомнения в эффективности и безопасности солнцезащитных кремов и лосьонов, не пользуйтесь ими (а также дневной косметикой с высоким содержанием УФ-фильтров) без особой необходимости. Если такая необходимость возникла, отдавайте предпочтение тем средствам, что обеспечивают защиту в широком спектре - от 280 до 400 нм. Как правило, такие кремы и лосьоны содержат окись цинка или другие минеральные пигменты, поэтому имеет смысл внимательно прочесть состав на этикетке.
Защита от солнца должна быть индивидуальной, в зависимости от места жительства, сезона и типа кожи.
Что, если собрать все видимое излучение Солнца в луч типа лазерного диаметром в метр и направить его на Землю?
Макс Шефер
Вот что описал Макс:
Оказавшись на пути луча, вы, разумеется, быстро умрете. И даже не «от чего-то», как обычно бывает, - вы просто превратитесь из биологического явления в физическое.
Когда луч света достигнет атмосферы, он за доли секунды нагреет воздух в точке попадания до миллионов градусов[ 1 ] . ↲ По Фаренгейту, Цельсию, Ранкину или Кельвину - совершенно не важно. ↳ Этот воздух превратится в плазму и станет рассеивать тепло во всех направлениях в виде рентгеновских лучей. Они будут нагревать окружающий воздух, превращая и его в плазму, которая будет излучать инфракрасный свет. Это как взрыв водородной бомбы, но куда интенсивнее.
Это излучение испарит все вокруг, превратит ближайшую область атмосферы в плазму и примется пожирать поверхность Земли.
Что, если вы окажетесь на другой стороне планеты? Вам все равно не выжить - при таком раскладе Земля обречена. Но от чего именно вы умрете?
Размера Земли хватит, чтобы защитить людей на обратной стороне от луча Макса, хоть и ненадолго. Сейсмические волны от разрушений тоже не сразу пройдут планету насквозь. Но вас все равно убьют не они. Земля - не идеальный щит.
Вас погубят сумерки.
Ночью темно [ ] , потому что Солнце светит на другую сторону планеты [ ] . Но темнота ночного неба не всегда абсолютна . Перед рассветом и после заката видно свечение, потому что атмосфера искривляет свет скрывшегося Солнца.
Если наш луч поразит Землю, в атмосферу вырвется спектр излучений от рентгеновского до теплового, так что стоит разобраться в том, как разные виды света взаимодействуют с воздухом.
Говоря об обычном свете, вы, возможно, слышали о рэлеевском рассеянии как ответе на вопрос «почему небо голубое?». Объяснение в целом верное, но ответ «потому что воздух голубой», пожалуй, даже лучше. Конечно, он голубой по множеству физических причин, но все обладает цветом по множеству физических причин[ 2 ] . ↲ На вопрос «почему Статуя Свободы зеленая?» мы ответим что-то вроде «статуя покрыта медью и когда-то была медного цвета, но со временем из-за окисления образовался слой карбоната меди, а он зеленый». Мы не станем говорить «статую делает зеленой рассеивание и поглощение света определенных частот молекулами поверхности».
Когда воздух нагревается, электроны теряют связь с ядрами атомов - получается плазма. Сквозь нее проходит поток радиации от луча, так что надо узнать, насколько эта плазма прозрачна для различных видов излучений. Здесь я хочу вспомнить статью Харриса Л. Мейера от 1964 года Расчеты прозрачности. Прошлое и будущее , ее вводный абзац - лучший среди всех работ по физике, что я видел:
Предпосылки к этой работе появились несколько миллиардов лет назад. Как только звезды начали формироваться, прозрачность стала одним из базовых параметров, определяющих структуру физического мира, в котором мы живем. А в последнее время, с развитием ядерного оружия, работающего при внутризвездных температурах, прозрачность становится также одним из базовых параметров, определяющих процессы, от которых мы все можем умереть.
Плазма лучше воздуха пропускает рентгеновские лучи. Они пройдут ее насквозь и нагреют благодаря эффекту Комптона и рождению пар . Но лучи быстро остановятся, как только соприкоснутся с неплазменным воздухом снаружи. Вот только плазменная сфера будет постоянно расширяться благодаря рентгеновским лучам от сверхнагретого воздуха вокруг луча. Новая плазма по краям добавит инфракрасного излучения в раскаляющий все на своем пути поток.
Кольцо тепла и света разнесется по планете, нагревая воздух и землю. С разогревом воздуха плазма и излучение будут все дальше распространяться за горизонт. Кроме того, часть атмосферы будет выбита лучом в космос и оттуда станет отражать свет обратно на планету.
Точная скорость, с которой радиация обогнет Землю, зависит от различных характеристик атмосферного рассеяния, но она неважна, если все это время Луна будет в четверти.
Когда устройство Макса включится, Луны не станет видно - освещающий ее солнечный свет будет собран в луче. После того как он коснется атмосферы, выглянет четверть Луны.
Когда луч из устройства Макса коснется атмосферы Земли, свет от точки контакта осветит Луну. В зависимости от позиции спутника и вашего расположения на поверхности планеты, один только отраженный лунный свет может запросто испепелить вас…
…а сумерки, окутав планету, принесут с собой последний закат[ 3 ] . ↲ Этой картинкой удобно досаждать определенным группам людей:
От полного уничтожения Землю могла бы спасти одна тонкость. Способен ли механизм Макса держать на мушке движущуюся цель? Если нет, планета уберется из-под удара всего за три минуты. Люди, правда, все равно изжарятся, атмосферы и поверхности станет заметно меньше, но основная масса Земли обугленной глыбой продолжит свой путь по орбите.
Нашему солнечному лучу смерти откроется дальний космос. Если годы спустя он достигнет другой планетной системы, то будет уже слишком рассеянным и не сможет ничего испепелить, но его яркости наверняка хватит, чтобы разогреть поверхности местных планет.
Может, сценарий Макса и обрек Землю на уничтожение, но - если это кого-то утешит - мы не обязательно умрем в одиночестве.