ЕСТЕСТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА И ЕСТЕСТВЕННАЯ ОСВЕЩЕННОСТЬ. УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ РАДИАЦИЯ, ЕЕ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА И ЕСТЕСТВЕННАЯ ОСВЕЩЕННОСТЬ. УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ РАДИАЦИЯ, ЕЕ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

ЕСТЕСТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА И ЕСТЕСТВЕННАЯ ОСВЕЩЕННОСТЬ. УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ РАДИАЦИЯ, ЕЕ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Важным фактором существования жизни на Земле является солнечная радиация. С физической точки зрения солнечная энергия представляет собой поток электромагнитных излучений с различной длиной волны. Спектральный состав излучения солнца колеблется в широком диапазоне от длинных волн до волн с исчезающей малой величиной.

Из-за поглощения, отражения и рассеяния лучистой энергии в мировом пространстве на поверхности земли солнечный спектр ограничен, особенно в коротковолновой части.

Если на границе земной атмосферы ультрафиолетовая часть солнечного спектра составляет 5%, видимая часть - 52% и инфракрасная

часть - 43%, то у поверхности земли ультрафиолетовая часть составляет 1%, видимая - 40% и инфракрасная часть солнечного спектра - 59%.

У поверхности земли солнечная радиация всегда меньше, чем солнечная постоянная у границы тропосферы. Это объясняется как высотой стояния солнца над горизонтом, так и различной чистотой атмосферного воздуха, большим разнообразием погодных условий, облаками, осадками и т.д. При подъеме на высоту масса атмосферы, проходимой солнечными лучами, уменьшается, поэтому увеличивается интенсивность солнечной радиации.

Дневная освещенность на открытой площадке зависит от погоды, поверхности почвы, высоты стояния солнца над горизонтом. Средняя освещенность по месяцам в средней полосе России колеблется в широких пределах - от 65 000 люксов (лк) в августе до 1000 лк и менее в январе.

Запыленность воздуха заметно влияет на дневную освещенность. В крупных промышленных городах естественная освещенность на 30-40% меньше, чем в районах с относительно чистым атмосферным воздухом. Минимальная освещенность наблюдается и ночью. В безлунную ночь освещенность создается светом звезд, рассеянным свечением атмосферы и собственным свечением ночного неба. Небольшой вклад в общую освещенность вносит свет, отраженный от светлых земных объектов.

Видимый свет оказывает общебиологическое действие. Это проявляется не только в специфическом влиянии на функции зрения, но и в определенном воздействии на функциональное состояние центральной нервной системы и через нее - на все органы и системы организма. Организм реагирует не только на ту или иную освещенность, но и на весь спектр солнечного света. Оптимальные условия для зрительного аппарата создают волны зеленой и желтой зоны спектра.

Многочисленными физиологическими исследованиями доказаны благоприятное влияние на нервно-мышечную возбудимость и психическое состояние красно-желтого света и угнетающее действие сине-фиолетовых лучей. Особое гигиеническое значение света заключается в его влиянии на функции зрения.

Основные функции зрения - острота зрения (способность глаза различать две точки как изолированные при максимально малом расстоянии между ними), контрастная чувствительность (способность различать степень яркости), быстрота различения (минимальное

время установления величины и формы детали), устойчивость ясного видения (время ясного видения предмета).

Физиологический уровень зрения в известных пределах индивидуален, но всегда зависит от освещенности, цвета фона и детали, величины рабочих деталей и т.д.

При низкой освещенности быстро наступает зрительное утомление, снижается работоспособность. Например, при зрительной работе в течение 3 ч при освещенности 30-50 лк устойчивость ясного видения снижается на 37%, а при освещенности 100-200 лк она снижается только на 10-15%. Гигиеническое нормирование освещенности рабочих мест устанавливается в соответствии с физиологическими особенностями зрительных функций. Создание достаточной естественной освещенности в помещениях имеет большое гигиеническое значение.

Естественное освещение помещений возможно не только благодаря прямому солнечному облучению, но и рассеянному и отраженному свету от небосвода и земной поверхности.

Естественная освещенность помещений зависит от ориентации светопроемов по сторонам света. Ориентация окон на южные румбы горизонта способствует более длительной инсоляции помещений, чем ориентация на северные румбы. При восточной ориентации окон прямые солнечные лучи проникают в помещение в утренние часы, при западной ориентации инсоляция возможна во второй половине дня.

На интенсивность естественного освещения помещений влияет также их затемнение близстоящими зданиями или зелеными насаждениями. Если в окно не виден небосвод, то в помещение не проникают прямые солнечные лучи, освещение обеспечивается только рассеянными лучами, что ухудшает санитарную характеристику помещения.

При южной ориентации помещений солнечная радиация внутри помещения составляет 25% наружной, при других ориентациях она уменьшается до 16%.

Современное градостроительство учитывает эти факторы. Большие светопроемы, отсутствие затеняющих деталей, светлая окраска домов создают благоприятные условия для хорошей естественной освещенности жилых помещений.

Солнечная радиация является мощным лечебным и профилактическим фактором, она влияет на все физиологические процессы в организме, повышая обмен веществ, общий тонус и работоспособность.

Наиболее биологически активна ультрафиолетовая часть солнечного спектра, которая у поверхности земли представлена потоком волн в диапазоне от 290 до 400 мкм.

Интенсивность ультрафиолетовой радиации у поверхности земли не всегда постоянна и зависит от широты местности, времени года, погоды и прозрачности атмосферы. При облачной погоде интенсивность ультрафиолетовой радиации у поверхности земли может снижаться до 80%, из-за запыленности атмосферного воздуха - до 11-50%.

Ультрафиолетовые лучи, попадая на кожу, не только вызывают сдвиги в коллоидном состоянии клеточных и тканевых белков кожи, но и рефлекторным путем влияют на весь организм.

Под воздействием ультрафиолетовых лучей в организме образуются биологически активные вещества, стимулирующие многие физиологические системы организма, что говорит о фотохимическом эффекте.

Являясь неспецифическим стимулятором физиологических функций, ультрафиолетовые лучи благоприятно влияют на белковый, жировой, минеральный обмен, иммунную систему, оказывая общеоздоровительное и тонизирующее действие.

Кроме общебиологического влияния на все системы и органы, ультрафиолетовая радиация оказывает специфическое действие, свойственное определенному диапазону волн. Известно, что ультрафиолетовая радиация с диапазоном волн от 400 до 320 мкм оказывает эритемно-загарное действие, с диапазоном волн от 320 до 275 мкм - антирахитическое и слабое бактерицидное, а коротковолновая ультрафиолетовая радиация с диапазоном волн от 275 до 180 мкм повреждает биологическую ткань.

На поверхности земли биологические объекты не подвергаются губительному действию коротковолновой ультрафиолетовой радиации, так как в верхних слоях атмосферы происходят рассеяние и поглощение волн с длиной волны менее 290 мкм. В данном случае зарегистрированы наиболее короткие из всего спектра ультрафиолетовой радиации волны в диапазоне от 290 до 291 мкм, наибольшую часть которых составляет ультрафиолетовая радиация эритемно-загарного действия.

Ультрафиолетовая эритема имеет ряд отличий от инфракрасной эритемы. Так, ультрафиолетовой эритеме свойственны строго очерченные контуры, ограничивающие участки воздействия ультрафиолетовых лучей, она возникает через некоторое время после облучения и, как правило, переходит в загар. Инфракрасная эритема возникает тотчас после теплового воздействия, имеет размытые края и не

переходит в загар. В настоящее время имеются факты, свидетельствующие о значительной роли центральной нервной системы в развитии ультрафиолетовой эритемы. Так, при нарушении проводимости периферических нервов или после введения новокаина эритема на данном участке кожи слабая или совсем отсутствует.

Ультрафиолетовая радиация в диапазоне волн от 320 до 275 мкм оказывает специфическое антирахитическое действие, что проявляется в фотохимических реакциях ультрафиолетовой радиации этого диапазона в синтезе витамина D. При недостаточном облучении ультрафиолетовыми лучами антирахитического спектра страдают фосфорно-кальциевый обмен, нервная система, паренхиматозные органы, система кроветворения, снижаются окислительно-восстановительные процессы, нарушается стойкость капилляров, снижаются работоспособность и сопротивляемость простудным заболеваниям.

У детей возникает рахит с определенными клиническими симптомами. У взрослых нарушение фосфорно-кальциевого обмена на почве гиповитаминоза D проявляется в плохом срастании костей при переломах, ослаблении связочного аппарата суставов, быстром разрушении эмали зубов. Как указывалось выше, ультрафиолетовая радиация антирахитического спектра относится к коротковолновой радиации, поэтому легко поглощается и рассеивается в запыленном атмосферном воздухе.

В связи с этим жители промышленных городов, где атмосферный воздух загрязнен различными выбросами, испытывают «ультрафиолетовое голодание». Недостаточность естественного ультрафиолетового излучения испытывают также жители Крайнего Севера, рабочие угольной и горнорудной промышленности, лица, работающие в темных помещениях, и т.д. Для восполнения естественного солнечного облучения этих людей дополнительно облучают искусственными источниками ультрафиолетовой радиации либо в специальных фотариях, либо путем комбинации осветительных ламп с лампами, дающими излучение в спектре, близком к естественному ультрафиолетовому излучению. Наиболее перспективно и практически реально обогащение светового потока осветительных установок эритемной составляющей.

Многочисленные исследования по профилактическому облучению населения Крайнего Севера, подземных рабочих угольной и горнорудной промышленности, рабочих темных цехов и других контингентов говорят о благотворном влиянии искусственного ультрафиолетового облучения на ряд физиологических функций организма

и работоспособность. Профилактическое облучение ультрафиолетовыми лучами улучшает самочувствие, повышает сопротивляемость простудным и инфекционным заболеваниям, увеличивает работоспособность. Недостаточность ультрафиолетовой радиации неблагоприятно действует не только на здоровье человека, но и на процессы фотосинтеза у растений. У злаковых это приводит к ухудшению химического состава зерен с уменьшением содержания белка и увеличением количества углеводов.

Ультрафиолетовые лучи (УФЛ) оказывают бактерицидный эффект, что позволяет проводить санацию воздушной среды, воды, почвы. Бактерицидным свойством обладают лучи с длиной волны 180- 275 мкм. Слабое бактерицидное действие оказывает солнечная радиация в диапазоне волн от 200 до 310 мкм. Бактерицидный эффект УФЛ у поверхности земли снижен, так как диапазон этих волн ограничен 290-291 мкм.

В настоящее время широко используются специальные бактерицидные лампы, дающие лучи бактерицидного спектра с меньшей длиной волны, чем в естественном солнечном спектре. Таким образом проводится санация воздушной среды в операционных, микробиологических боксах, помещениях для приготовления стерильных лекарств, сред и т.д. С помощью бактерицидных ламп возможно обеззараживание молока, дрожжей, безалкогольных напитков, что увеличивает сроки их хранения.

Бактерицидное действие искусственного ультрафиолетового излучения используется для обеззараживания питьевой воды. При этом не изменяются органолептические свойства воды, в воду не вносятся посторонние химические вещества.

Однако действие УФЛ на организм и окружающую среду бывает не только благоприятным. Интенсивное солнечное облучение приводит к развитию выраженной эритемы с отеком кожи и ухудшением состояния здоровья.

При воздействии УФЛ возникает поражение глаз - фотоофтальмия с гиперемией конъюнктивы, блефароспазмом, слезотечением и светобоязнью. Подобные поражения встречаются при отражении лучей солнца от поверхности снега в арктических и высокогорных районах («снеговая слепота»).

В литературе описаны случаи фотосенсибилизирующего действия УФЛ у особо чувствительных к данному виду излучения людей при работе с каменноугольным песком. Повышенная чувствительность к

УФЛ наблюдается и у больных со свинцовой интоксикацией, у детей, перенесших корь, и т.д.

За последние годы в литературе обсуждается вопрос о частоте возникновения рака кожи у лиц, постоянно подвергающихся интенсивному солнечному облучению. Отмечается большая частота рака кожи у населения южных районов по сравнению с распространенностью рака кожи в северных районах. В частности, случаи рака у виноградарей Бордо с преимущественным поражением кожи рук и лица связывают с постоянным и интенсивным солнечным облучением открытых частей тела. Были попытки изучить влияние интенсивного ультрафиолетового облучения на частоту возникновения рака кожи в эксперименте, однако достоверные результаты не получены.

Длинноволновая часть солнечного спектра представлена инфракрасными лучами. По биологической активности инфракрасные лучи делятся на коротковолновые - с диапазоном волн от 760 до 1400 мкм и длинноволновые - с диапазоном волн от 1500 до 25 000 мкм.

Инфракрасное излучение оказывает на организм тепловое воздействие, которое в значительной мере определяется поглощением лучей кожей. Чем меньше длина волны, тем большее проникновение излучения в ткани, но субъективное ощущение тепла и жжения меньше. Для лечения некоторых воспалительных заболеваний используется коротковолновое инфракрасное излучение, которое дает прогревание глубоких тканей без субъективного ощущения жжения кожи. Напротив, длинноволновая инфракрасная радиация поглощается поверхностными слоями кожи, где сосредоточены терморецепторы, чувство жжения при этом выражено.

Наиболее интенсивное неблагоприятное воздействие инфракрасной радиации наблюдается в производственных условиях, где мощность излучения может во много раз превышать естественную. У рабочих горячих цехов, стеклодувов и представителей других профессий, имеющих контакт с мощными потоками инфракрасной радиации, понижается электрическая чувствительность глаза, увеличивается скрытый период зрительной реакции, ослабляется условнорефлекторная реакция сосудов.

Инфракрасные лучи при длительном воздействии вызывают изменения структурных элементов глаз. Инфракрасная радиация с длиной волны 1500-1700 мкм достигает роговицы и передней глазной камеры, лучи с длиной волны 1300 мкм проникают до хрусталика. В тяжелых случаях возможно развитие катаракты.

Понятно, что все неблагоприятные воздействия возможны лишь при отсутствии надлежащих мер защиты и профилактических мероприятий. Одна из важных задач врача заключается в своевременном предупреждении заболеваний, связанных с неблагоприятным воздействием инфракрасной радиации.

YAmedik.org