PROMIENIOWANIE ELEKTROMAGNETYCZNE WYSOKIEJ CZĘSTOTLIWOŚCI (NIEJONIZUJĄCE), 30 kHz-300GHz

Źródła:

Naturalne: wyładowania elektryczne w atmosferze ziemskiej, promieniowanie radiowe słońca, promieniowanie kosmiczne.

Sztuczne: stacje radiowe i telewizyjne, systemy radarowe, urządzenia techniczne (np. piece indukcyjne do hartowania i topienia metali, zgrzewarki do łączenia materiałów plastycznych) diatermie długo i krótkofalowe, kuchenki mikrofalowe, monitory komputerów, telewizorów, grzejniki indukcyjne, urządzenia alarmowe, telefony komórkowe.

30 kHz - 300MHz (10 km -1m) FALE RADIOWE

300 MHz- 300GHz (1m-1mm) MIKROFALE

strefa indukcji - Przestrzeń wokół źródła ograniczoną miejscem odrywania się fal, jej średnica jest porównywalna z długością fali.

Poza strefą indukcji rozpoczyna się strefa promieniowania.

Ocena narażenia

strefa indukcji - określa się natężenie pola elektrycznego w V/m i magnetycznego w A/m (lub w jednostkach strumienia pola magnetycznego - teslach).

strefa promieniowania, - ustalony stosunek natężenia pola elektrycznego do magnetycznego, wystarczy wyznaczyć gęstość mocy w W/m².

PROMIENIOWANIE RADIOWE

Działanie biologiczne

efekt termiczny - pole elektromagnetyczne wysokiej częstotliwości łatwo przedostaje się do półprzewodzącego otoczenia jakim jest ciało człowieka, jest przez nie pochłaniane powodując intensywne nagrzewanie się ciała w całej jego objętości.

Spotykane w praktyce wartości PEM nie powodują zbytniego obciążenia układu termoregulacyjnego

Skutki biologiczne oddziaływania fal radiowych związane z efektem termicznym ( bad. na zwierzętach):

• uruchomienie mechanizmów termoregulacyjnych (rozszerzenie naczyń krwionośnych, redukcja produkcji ciepła metabolicznego)

• obniżenie liczby krążących leukocytów

• wzrost liczby neutrofilów i makrofagów

• pogorszenie wykonywania wyuczonych zadań

• wzrost poziomu kortykosteroidów w osoczu.

• obniżenie aktywności typu NK (natural kiler).

• wzrost wytwarzania przeciwciał przez limfocyty B w przebiegu pierwotnej odpowiedzi immunologicznej.

• zmiany w układzie krążenia ( wzrost częstości akcji serca i pojemności minutowej ( objętość krwi wyrzucana z komory w ciągu 1minuty)]

• zmiany w zapisie EEG i wzrost przepuszczalności bariery krew-mózg

W badaniach na ciężarnych samiczkach szczurów, eksponowanych na duże natężenia (>100W/m²) pól elektromagnetycznych wielkiej częstotliwości, powodujących wzrost temp. ciała o więcej niż 1ºC, obserwowano:

• zaburzenia w implantacji i rozwoju zarodka

• opóźnienie wzrostu płodu

• zaburzenie laktacji u matek i postnatalne zmiany w zachowaniu noworodka.

Nieprawidłowości te były tym poważniejsze im wzrost temp. ciała samiczek był większy.

U samców w tych warunkach stwierdzano zmiany degeneracyjne w nabłonku nasiennym i zaburzenia spermatogenezy.

Szczególne zaniepokojenie budzi wpływ pól radiowych na proces kancerogenezy. Dotychczas brak jest niezbitych dowodów, że promieniowanie elektromagnetyczne wywołuje ten efekt.

W niektórych badaniach stwierdzano wzmożenie działania chemicznego kancerogenu pod wpływem ekspozycji na pola radiowe.

Np. długotrwała ekspozycja myszy, którym wcierano chemiczny kancerogen na pola o częstotliwości radiowej prowadziła do progresji guzów sutka i nowotworów skóry.

W badaniach in vitro stwierdzono wzmożenie transformacji komórkowych po ekspozycji na P.R., w hodowlach do których dodawano wcześniej chemicznego promotora.

Wyniki tego typu badań uzyskiwane w różnych ośrodkach są często niezgodne.

Z większości badań doświadczalnych na zwierzętach wynika, że ekspozycje na pola radiowe nie wywołujące wzrostu temperatury powyżej poziomu fizjologicznego nie są mutagenne.

Jest również mało prawdopodobne zaburzanie męskiej płodności, czy rozwoju płodu pod wpływem nawet długotrwałych ekspozycji o poziomach nie powodujących wystarczającego wzrostu temperatury ciała czy gonad.

Skutki nadmiernych ( przypadkowych) ekspozycji na pola radiowe:

• Wśród osób eksponowanych na pola przekraczające 100 W/m² około połowa miała podczas ekspozycji wrażenie ciepła. W badaniach klinicznych nie stwierdzono u nich żadnych nieprawidłowości, jednak zgłaszały one takie objawy jak: bóle głowy, bóle w okolicy serca, nudności, duszności, ogólne złe samopoczucie.

Przy częstotliwościach <100kHz prądy elektryczne indukowane przez pola elektromagnetyczne mogą pobudzać tkankę nerwową (jest ona wtedy najbardziej wrażliwa na indukowane prądy).

• Ekspozycje przekraczające 500 W/m² powodowały u niektórych eksponowanych silne reakcje lękowe.

• Zaburzenia pobudzenia i hamowania w ośrodkowym układzie nerwowym, zmiany bioelektryczne, metaboliczne, strukturalne w tk. nerwowej mogą prowadzić do stanów nerwicowych i wystąpienia choroby nadciśnieniowej.

Oddziaływanie słabych pól radiowych, o natężeniach nie wywołujących efektu termicznego.

Skutki oddziaływania takich pól są słabo poznane.

Głównym miejscem oddziaływania słabych pól radiowych jest błona komórkowa (elektryczny charakter).

Depolaryzacja błony komórkowej pod wpływem pól elektromagnetycznych, zmiany jej przepuszczalności i zmiany w przepływie jonów mogą wpływać na aktywność enzymów i powodować supresję niektórych odpowiedzi immunologicznych.

MIKROFALE

Specyficzny efekt termiczny - charakterystyczny w oddziaływaniu promieniowania mikrofalowego z tkankami.

Pod wpływem fal elektromagnetycznych dochodzi do niejednorodnego nagrzewania różnych części ciała (co jest spowodowane niejednorodnością różnych struktur biologicznych, właściwościami elektrycznymi tkanek i możliwością odpływu wytwarzanego ciepła (zawartością w nich wody, tłuszczu, stopniem ukrwienia).

Najbardziej zagrożone są organy słabo ukrwione i wykazujące duże pochłanianie, szczególnie oko.

Soczewka oka w porównaniu z innymi tkankami ma mniejszą zdolność rozpraszania ciepła, ze względu na słabe ukrwienie, ograniczoną zdolność regeneracji i tendencję do akumulacji

efektów mniejszych uszkodzeń.

Przy dużych natężeniach (rzędu 200 mW/cm²), nawet krótkotrwała ekpozycja może powodować zmętnienie soczewki i rogówki.

Kuchenki mikrofalowe

Wyciek mocy z nowoczesnych kuchenek mikrofalowych jest bardzo niewielki, znacznie poniżej dopuszczalnych norm, może wzrastać w miarę jej zużywania, podczas nieprawidłowego użytkowania i powstawania w niej mechanicznych uszkodzeń. Niewielki wyciek mocy może mieć również miejsce poprzez ekran na wzierniku do kuchenki.

Istnieją jednak opisy nadmiernych ekspozycjach od uszkodzonych kuchenek mikrofalowych.

(miejscowe uszkodzenie nerwów i w następstwie nieprawidłowe, przykre odczuwanie bodźców.

Cyfrowa telefonia komórkowa

Używane częstotliwości: 860-900 MHz oraz 1800-2200 MHz

Głowa użytkownika jest najbardziej narażoną częścią ciała. Istnieją podejrzenia , że używanie telefonów komórkowych może sprzyjać wystąpieniu raka mózgu.

(Ustalenie takiego związku jest jednak bardzo trudne ze względu na długi okres rozwoju tych chorób, obecność różnych czynników maskujących i małe ryzyko zachorowania -bardzo rzadkie nowotwory, 6/100 000 osób)

• Możliwe zakłócenie pracy stymulatorów serca

• W bad. na młodych szczurach poddawanych działaniu p.elektromag. o częstot. i mocy emitowanej przez telefony kom. (2h/dziennie, 12-26 tygodni) - obserwowano uszkodzenie neuronów, wzrost przepuszczalności bariery krew mózg dla albumin.

(wg autorów tych badań uszkodzenia tkanki nerwowej przez p.elektromag. mogą zwiększać ryzyko rozwoju ch. neurodegeneracyjnych w wieku późniejszym , w tym choroby Alzheimera.

NARAŻENIE ZAWODOWE I ŚRODOWISKOWE

U pracowników narażonych zawodowo na działanie fal elektromagnetycznych wysokiej częstotliwości oraz mieszających w pobliżu stacji nadawczych stwierdza się stosunkowo częste występowanie takich objawów jak :

• Bóle, zawroty głowy

• Zaburzenia snu

• Ogólne osłabienie

• Zaburzenia pamięci

• Wzmożoną potliwość

• Obniżenie potencji płciowej

• Bóle w okolicy serca i duszności

• Zmiany w zapisie EKG

• obniżone ciśnienie tętnicze

• zaburzenia błędnikowe.

Oddziaływania pośrednie

Gdy w polu E.M o częstotliwości niższej niż 100MHz znajdują się przedmioty metalowe np. samochody lub metalowe ogrodzenie indukuje się w nich ładunek elektryczny. W przypadku kontaktu ciała z takim przedmiotem może nastąpić ich rozładowanie i powstanie lokalnych prądów, mogących wywołać u człowieka szok elektryczny ( pobudzenie nerwów obwodowych) i poparzenia.

ZASTOSOWANIA MEDYCZNE:

Diatermie krótko i mikrofalowe stosowane są w celu ulżenia bólom (nagrzewanie tkanek); przy mięśniobólach, zwyrodnieniach stawów, chorobie reumatycznej.

U kobiet obsługujących diatermie (lub zgrzewarki) stwierdzano:

• skrócenie cyklu menstruacyjnego z wydłużonym czasem krwawienia

• podwyższoną częstość poronień

• podwyższoną częstość urodzeń wcześniaków i zgonów niemowląt w 1 roku życia.

• ponad 80% dzieci urodzonych przez kobiety wysoko eksponowane to dziewczynki.

U mężczyzn stwierdzano zwiększone ryzyko wystąpienia chorób serca.

Ograniczenie niepożądanej ekspozycji jest możliwe przez odpowiednie ekranowanie urządzeń na etapie ich projektowania i rozsądne planowanie ów terapeutycznych.

MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY (NMR)

Metoda diagnostyczna wykorzystującą pola elektromagnetyczne wysokiej częstotliwości.

Podczas klinicznego obrazowania pacjenci eksponowani są na statyczne pola magnetyczne i radio-częstotliwościowe pola elektromagnetyczne.

U osób obsługujących tomografy NMR nie stwierdza się niekorzystnych zmian w stanie zdrowia związanych z charakterem pracy.

W czasie badania metodą NMR całe ciało znajduje się w obrębie pola magnetycznego i żadnej części ciała nie można osłonić (tak jak w przypadku prom. jonizującego).

PRZECIWWSKAZANIA DO BADANIA ZA POMOCĄ NMR:

Metalowe ciało obce np. w głowie może zakłócać wynik tomografii innego obszaru ciała, nawet bardzo odległego.

Metalowe odłamki, które przypadkowo dostały się do ustroju ( śrut, drobne odłamki metali) mogą być bardzo niebezpieczne.

Szczególnie odnosi się to do odłamków śródgałkowych- przesunięciem odłamka przez pole magnetyczne może spowodować uszkodzenie oka, krwawienie do ciała szklistego i trwałą ślepotę.

Ryzyko dotyczy osób zatrudnionych przy obróbce metali.

pacjenci z metalowymi implantami (np. klipsy chirurgiczne, hemostatyczne)

Pod wpływem pola magnetycznego i fal radiowych wytwarzanych przez urządzenie może nastąpić ich przemieszczenie lub ogrzewanie.

Obawy te nie występują u osób posiadających wszczepy z materiałów nieferromagnetycznych (masy plastyczne, tantal, tytan, stal austeniczna).

Pacjenci z rozrusznikiem serca

Pole magnetyczne tomografu może spowodować: przemieszczenie położenia rozrusznika w tkance. Może wystąpić również interferencja sygnału rozrusznika z sygnałem szybko zmieniających się impulsów fal elektromagnetycznych emitowanych przez urządzenie diagnostyczne.

Nowoczesne rozruszniki serca posiadają specjalne filtry (ekrany) zabezpieczające przed takim oddziaływaniem i nie stanowią przeciwwskazania do badania za pomocą NMR .

EFEKTY NIETERMICZNE DZIAŁANIA NA KOMÓRKI FAL RADIOWYCH I MIKROFALOWYCH:

Efekty potwierdzone:

Zmiana przepuszczalności błony komórkowej i transportu błonowego

• wzrost wypływu jonów wapnia

• zmiana transportu jonów sodu i wapnia

efekty wtórne do zaburzeń transportu błonowego→zmiany metabolizmu energetycznego, czynności proliferacyjnej i sekrecyjnej komórek.

Inne efekty:

Działanie rezonansowe na cz. białek, polaryzacja cząsteczek, drobnych zawiesin i komórek w płynach ustrojowych

Efekty wymagające potwierdzenia:

• Hamowanie czynności komórek układu odpornościowego

• Synergizm działania z promotorami kancerogenezy

• Stymulacja sekrecji neurotransmiterów ukł.wegetatywnego

• Zmiany przewodnictwa nerwowego

Efekty wątpliwe, mało prawdopodobne:

• Uszkodzenie strukturalne komórek

• Mutacje genowe, aberacje chromosomalne

• Bezpośredni wpływ na proliferacje komórek

POLA WOLNOZMIENNE (SIECIOWE 50Hz)

źródła : linie przesyłowe, stacje transformatorowo-rozdzielcze, wszelkie urządzenia zasilane prądem sieciowym.

(bardzo niska częstotliwość, sieciowa 50Hz, fale długie - 6000 km)

Stosunek natężeń pól elektrycznego do magnetycznego nie ustalony (strefa indukcji), dlatego oddziaływanie pól elektrycznego i magnetycznego rozpatrujemy oddzielnie.

Pole elektryczne - ulega odkształceniu przy powierzchni ciała, jego natężenie wewnątrz ciała jest o kilka rzędów niższe niż na zewnątrz. Własności elektryczne błon powodują, że wnętrza komórek są ekranowane przed działaniem tego pola, działa jedynie na błony komórkowe

Pole magnetyczne - Własności magnetyczne większości tkanek są podobne do powietrza, Pole magnetyczne swobodnie wnika do ciała, nie ulega osłabieniu. Działa także na wnętrza komórek→ jest pochłaniane przez duże cząsteczki białkowe, powoduje polaryzację drobnych zawiesin w komórkach i tkankach oraz komórek w płynach ustrojowych. Składowa magnetyczna wywiera główny wpływ na zdrowie ludzi

Najsilniejsze pola elektryczne o częstotliwości sieciowej występują w pobliżu urządzeń wysokonapięciowych:

Linie wysokiego napięcia (pod linią na wysokości dorosłego człowieka 1,8m -- 10 kV/m

Stacje transformatorowo-rozdzielcze 15 kV/m

Natężenie pola elektrycznego szybko maleje wraz z odległością od źródła, np. w odległości 25 m od linii wysokiego napięcia - 1kV/m ( wartość uważana za nieszkodliwą, przebywanie człowieka może trwać dowolnie długo)

Działanie biologiczne:

• układ nerwowy (zmiany w między neuronowych połączeniach w korze mózgowej)

• układ sercowo-naczyniowy ( wpływ na uk. krwionośny w części wynika z zaburzeń wegetatywnego układu nerwowego regulującego czynności układu krążenia)

• układ immunologiczny - podejrzenie o indukcję nowotworów

objawy u pracowników energetyki:

• bóle, zawroty głowy

• zaburzenia snu i pamięci

• zwolnienie akcji serca i obniżenie ciśnienia tętniczego krwi

PROMIENIOWANIE PODCZERWONE

Promieniowanie podczerwone ( cieplne ) dzieli się na trzy zakresy:

• bliską podczerwień (IR-A) : 780-1500 nm

• średnią podczerwień (IR-B) : 1500-5600 nm

• daleką podczerwień (IR-C) : 5600-10000 nm

Naturalne źródła promieniowania podczerwonego: słońce, księżyc, gwiazdy, mgławice ( p. kosmiczne) chmury, gazy, para wodna, pyły atmosferyczne, skały, wody, drzewa, zwierzęta, człowiek.

Sztuczne źródła promieniowania podczerwonego : urządzenia do ogrzewania, procesy technologiczne stosowane w przemyśle, hutnictwie, wysokoprężne lampy rtęciowe, lampy lukowe, żarowe, silniki samolotów odrzutowych itp. wszelkie ciała ogrzane do względnie wysokich temperatur.

Wnikając do tkanek energia promieniowania z zakresu IR niemal całkowicie zamieniana jest na ciepło, powodując ich nagrzanie i odczuwanie ciepła lub gorąca przez organizm

Ze względu na małe kwanty promieniowania IR nie powoduje w organizmach żywych reakcji fotochemicznych.

Zdolność przenikania w głąb tkanek zależy od długości fali.

IR-A przenika głęboko do ciała (nawet na kilkanaście cm)

IR- B na 1-2 cm

IR-C skupia się na powierzchni ciała (wnika na głębokość 0,5mm).

Długość promieniowania podczerwonego zależy od temperatury ciał emitujących to promieniowanie.

Np. przy temperaturze 100ْC przeważają promienie o długości 3000-5000nm (czyli promieniowanie IR-B i C), przy temp. 500 ْC promienie o długości 800-1500 czyli podczerwień A.

Na duże natężenia promieniowania podczerwonego narażeni są: hutnicy, spawacze, palacze w kotłowniach.

Działanie promieniowania podczerwonego na organizm może mieć charakter ogólny lub miejscowy

Działanie ogólne

• Podniesienie temperatury ciała

• Przyspieszeniem tętna i liczby oddechów

• Przejściowe obniżeniem ciśnienia krwi, odwodnienie i zaburzenie równowagi mineralnej

• obniżenie wagi ciała.

Ekspozycja na promieniowanie podczerwone w warunkach wysokiej wilgotności i temperatury prowadzi do wyczerpania i udaru cieplnego.

Stała ekspozycja na promieniowanie podczerwone obniża odporność niespecyficzną

Odczyn miejscowy

Występuje w okolicy ciała eksponowanej na promieniowanie podczerwone, objawia się:

• rozszerzeniem naczyń krwionośnych,

• przekrwieniem,

• podniesieniem temperatury ,

• zwiększeniem liczby leukocytów.

• zmniejszeniem się napięcia mięśni

• wzrostem wydzielania potu.

• oparzenia

Rumień powstający w wyniku przekrwienia w miarę zwiększania się czasu ekspozycji i natężenia promieniowania podczerwonego staje się bardziej wyraźny i rozległy. Występuje uczucie ciepła, potem pieczenia, aż do bólu.

Wystąpienie pęcherzy na skórze, wskazuje na oparzenie II stopnia, a wysokie natężenia promieniowania podczerwonego mogą dawać zmiany oparzeniowe III stopnia (pęcherze, martwica).

Przewlekłe narażenie na promieniowanie podczerwone powoduje zmiany skórne pod postacią wzmożonej pigmentacji, występowania miejsc przebarwionych i odbarwionych, oraz miejsc, w których występuje nieznaczny zanik skóry

Promieniowanie podczerwone jest szkodliwe dla narządu wzroku.

Penetracja gałki ocznej przez IR zachodzi również , gdy oko jest przesłonięte powieką (decyduje przenikalność tkanek miękkich dla IR).

Narażenie na duże i /lub/ długotrwałe natężenie promieniowania podczerwonego wywołuje:

• stany zapalne oka (zapalenie spojówek, uszkodzenie nabłonka rogówki)

• termiczne uszkodzenie siatkówki

• zaćma (najczęściej zapadają osoby zatrudnione przy wytopie i dmuchaniu szkła)

Ochrona przed promieniowaniem podczerwonym:

U osób zatrudnionych w warunkach narażenia na promieniowanie podczerwone jako ochronę stosuje się:

• Ubiory wykonane z tkanin metalizowanych - odbijających to promieniowanie

• Okulary ochronne nieprzepuszczające lub znacznie osłabiające działanie promieniowania podczerwonego.

• Źródła promieniowania podczerwonego izoluje się przez ekranowanie - zasłony odbijające lub pochłaniające promieniowanie.

• Aby osłabić skutki działania promieniowania podczerwonego stosuje się również nawiewy powietrzne ( kurtyny powietrzne)

Zastosowania medyczne promieniowania IR:

W zastosowaniach terapeutycznych oprócz efektu termicznego wykorzystuje się stymulujące działanie promieniowania IR związanego z rezonansowym przekazywaniem kwanów energii strukturom biologicznym.

Działanie biostymulacyjne obejmuje aktywacje procesów energetycznych i procesów syntez w komórce, aktywacje procesów odpornościowych.

Promieniowanie IR wykorzystywane jest do leczenia:

• chorób skóry ( wysypki , egzemy)

• chorób stawów ( artretyzm, reumatyzm)

• w celu zmniejszenia bólu i przyspieszenia gojenia się ran ( w tym także pooperacyjnych)

IR stosuje się wszędzie tam, gdzie pożądane są zabiegi ciepłolecznicze ( lampy sollux) np.

• nerwobóle,

• zapalenie zatok,

• zapalenie ucha środkowego itp.

PROMIENIOWANIE WIDZIALNE

Naturalnym źródłem promieniowania widzialnego jest słońce. Promieniowanie widzialne obejmuje fale elektromagnetyczne o długości 380-760 nm.

Światło słoneczne wywiera na człowieka działanie w wielu płaszczyznach:

• pozwala dostrzegać szczegóły otaczającego środowiska.

Wpływa również na wiele funkcji biologicznych ustroju :

• Stymuluje f-cje psychiczne i sprawność układu nerwowego oraz podwyższa wydolność fizyczną organizmu.

• Działa bodźcowo: podwyższa poziom przemiany materii, podwyższa przyswajalność tlenu i witamin, wzmaga ich biosyntezę.

• Działa stymulującą na przemiany tłuszczów i węglowodanów.

• Promieniowanie widzialne stymuluje funkcje podwzgórza i przysadki mózgowej. Receptor wzroku jest ściśle połączony z szyszynką. Pobudzenie z siatkówki przenosi się na szyszynkę przez jądra przodo i śródmózgowia. Hormony szyszynki (melatonina) wpływają na stan aktywności organizmu, determinując przebieg rytmu okołodobowego.

Właściwości bodźcowe promieniowania słonecznego wykorzystuje się w fizykoterapii, odnowie biologicznej, przy hartowaniu organizmu, kształtowaniu odpowiedniego klimatu świetlnego w pomieszczeniach.

Odpowiednie naturalne oświetlenie i nasłonecznienie powinno być brane pod uwagę przy lokalizacji obiektów rekreacyjno- wypoczynkowych.

Analizator wzroku, kontroluje większość czynności człowieka, w tym pracę wzrokową dlatego jakość oświetlenia istotnie wpływa na komfort pracy.

Oświetlenie powinno być dostosowane do rodzaju wykonywanej pracy.

Podstawowe znaczenie mają tu dwie wielkości fizyczne

NATĘŻENIE OŚWIETLENIA - czyli ilość światła padającego na daną powierzchnię. Jednostką natężenia oświetlenia jest lux

LUMINACJA - wielkość fotometryczna określająca gęstość powierzchniową natężenia światła (ilość światła odbijanego od powierzchni) i decydująca o subiektywnym wrażeniu jasności; incz. jaskrawość, blask, jasność powierzchniowa)

Dokładność widzenia i szybkość spostrzegania od natężenia oświetlenia oglądanego przedmiotu.

Kuchnie, jadalnie, świetlice (pomieszczenia, gdzie wykonuje się czynności o ograniczonych wymaganiach wzrokowych) najmniejsze dopuszczalne natężenie światła - 200 lx

sale lekcyjne (przeciętne wymagania wzrokowe) -300 lx.

Prace b. precyzyjne np. szycie, kreślenie, montaż bardzo drobnych części np. jubilerskich, elektronicznych najmniejsze dopuszczalne natężenie światła powinno wynosić 500-1000 luksów

Zabiegi medyczne - co najmniej 2000 luksów.

Przy wykonywaniu prac wymagających dużego natężenia światła należy używać oświetlenia złożonego, tzn. oświetlenia ogólnego całego pomieszczenia i dodatkowego silnego oświetlenia miejsca pracy (oświetlenie miejscowe)

Natężenie oświetlenia ogólnego powinno stanowić co najmniej 1/5 złożonego natężenia oświetlenia (oświetlenie miejscowe i oświetlenie ogólne razem).

Przystosowanie po przejściu z ciemności do dobrze oświetlonego pomieszczenia trwa od 20s (u młodych ludzi) do 10 minut u starszych.

W odwrotnej sytuacji czas przystosowania jest dłuższy 40-60 minut.

Przy szybkim obniżaniu natężenia światła sprawność widzenia zostaje upośledzona na skutek braku pełnej adaptacji.

Do pracy wykonywanej przez osoby starsze natężenie oświetlenia powinno być większe.

W miarę starzenia się zmniejsza się przepuszczalność aparatu przeziernego dla fal krótszych czyli barwy niebieskiej i fioletowej. Obniża się również zakres i szybkość akomodacji oka ( przystosowanie wzroku do ostrego widzenia przedmiotów w różnej odległości). Osłabiona jest również adaptacja do ciemności i jasności.

Istotne znaczenie dla dokładności i ostrości widzenia ma kontrast między przedmiotem, a tłem oraz barwa światła.

Narząd wzroku jest najbardziej czuły na barwę zieloną, odpowiadającą długości fali 550 nm.

Przy mniejszych lub większych długościach czułość wzroku maleje w sposób ciągły dążąc do zera, którego granicę z jednej strony stanowi UV, z drugiej IR.

Stosowanie odpowiedniej kolorystyki środowiska ułatwia pracę, dzięki tworzeniu kontrastów barwnych i elementów przyciągających wzrok.

Zaleca się różnicowanie barw między dużymi powierzchniami ( ściany, meble, powierzchnie urządzeń) i małymi , lecz istotnymi elementami takimi jak: przyciski, dźwignie, wyłączniki.

Przy tworzeniu kontrastów szczególnie między dużymi powierzchniami należy stosować różne barwy, lecz o podobnym współczynniku odbicia światła. Pozwala to na równomierny rozkład luminacji ( jaskrawości, jasności).

Należy unikać barw błyszczących, czystych kolorów- takie układy jednostronnie obciążają siatkówkę i dają objawy obrazów powidokowych ( wrażenie wzrokowe utrzymuje się po zniknięciu obserwowanego przedmiotu).

Zbyt duże różnice w luminacji w polu widzenia mogą powodować niekorzystne zjawisko określane jako olśnienie.

Wyróżnia się następujące rodzaje olśnienia:

• Względne -gdy istnieją zbyt duże kontrasty w polu widzenia

• Adaptacyjne- gdy oko nie osiągnęło poziomu adaptacji do panującego poziomu natężenia oświetlenia

• Bezwzględne, gdy natężenie oświetlenia jest tak duże , że oko nie może się przystosować.

CIENISTOŚĆ OŚWIETLENIA - warunki oświetlenia przedmiotu pozwalające na powstawanie cieni.

Oświetlenie bezcieniowe przedmiotu ma miejsce jedynie w doskonale rozproszonym świetle, gdy przedmiot ten jest jednakowo oświetlany ze wszystkich stron.

W innych warunkach powstają cienie tym ostrzejsze im silniej przedmiot jest oświetlany z jednej strony.

Oświetlenie bezcieniowe pożądane jest w takich pracach jak :

• kreślenie,

• wykonywanie operacji,

• czytanie.

Zbyt duża cienistość utrudnia pracę wzrokową, ponieważ zwiększają się różnice w luminacji w różnych częściach pola widzenia.

Pewien stopień cienistości jest jednak czasem pożądany

Obecność cieni zwiększa perspektywę, bryłowatość przedmiotów pozwala lepiej orientować się w przestrzeni.

Sztuczne źródła światła

W elektrycznych źródłach światła wykorzystywane są dwa zjawiska:

• Promieniowanie świetlne ciał stałych rozżarzonych do wysokiej temperatury np. żarówki (drucik wolframowy rozgrzany przez przepływający prąd do temp. 2500 °C)

• Promieniowanie świetlne gazów pod wpływem wyładowań elektrycznych: lampy fluorescencyjne (czyli świetlówki) lampy rtęciowe, sodowe, ksenonowe.

ŻARÓWKI emitują światło o przewadze czerwonego i żółtego, ze znacznym ograniczeniem fioletowego i niebieskiego, co ogranicza prawidłowe rozróżnianie barw.

Inną wadą żarówek jest promieniowanie cieplne, umieszczona w pobliżu człowieka może dawać uczucie gorąca, bóle głowy.

ŚWIETLÓWKI (niskoprężne lampy rtęciowe - to długie rury wypełnione argonem po włączeniu prądu między elektrodami rtęciowymi znajdującymi się na końcach rury następują wyładowania elektryczne w parach rtęci, którym towarzyszy emisja promieniowania UV.

Pokrycie wnętrza rury odpowiednim luminoforem przekształca światło UV w światło widzialne, światło emitowane może wykazywać niedobór barwy czerwonej i żółtej, jednak zastosowanie odpowiednich luminoforów pozwala uzyskać światło o dowolnym składzie widmowym.

Zaletą świetlówki jest mała luminacja i duża skuteczność świetlna.

Wadą jest tętnienie światła, związane z zasilaniem prądem zmiennym o częstotliwości 50Hz.

W lampach żarowych tętnienie światła jest znacznie mniejsze.

Tętnienie światła jest nieprzyjemnie odbierane, powoduje szybsze zmęczenie.

Może powodować powstawanie zjawiska stroboskopowego, które polega na tym, że poruszający się przedmiot oglądany w świetle pulsującym sprawia wrażenie jakby poruszał się w drugim kierunku, to samo dotyczy przedmiotów wykonujących się ruchy obrotowe.

Zjawiska stroboskopowe być przyczyną groźnych wypadków podczas pracy.

PROMIENIOWANIE ULTRAFILETOWE

Wyróżnia się następujące zakresy widma ultrafioletu /UV/.

UV-C : 180-290 (280) nm

UV-B : 290 (280) -315 nm

UV-A : 315-380 nm

Większość promieniowania UV (2/3) dochodzi do ziemi między godziną 10⁰⁰ a 14⁰⁰, najsilniejsze w miesiącach letnich

Sztucznym źródłem emisji UV może być każde ciało rozgrzane do temperatury 2500°K.

Duże dawki promieniowania UV mogą powodować uszkodzenie DNA i RNA, w konsekwencji mutagenezę i lub nawet raka skóry. Silne działanie miejscowe promieniowania UV prowadzi do denaturacji białka.

Promieniowanie UV jest jednym z czynników warunkujących powstawanie inwersyjnej mgły fotochemicznej i ozonu w troposferze.

Promieniowanie UV-C

Jest to promieniowanie o wysokiej energii w fotonie zaliczane już do promieniowania jonizującego.

Jest prawie całkowicie pochłaniane przez warstwę ozonową atmosfery (promienie UVC nie występują w świetle słonecznym docierającym do powierzchni Ziemi).

Promieniowanie UVC wykorzystuje się np. w warunkach laboratoryjnych do sterylizacji czyli odkażania i zabijania chorobotwórczych mikroorganizmów.

Promieniowanie UV-C wywołuje u bakterii spowolnienie wzrostu, zahamowanie rozmnażania lub śmierć komórki Skuteczne działanie bakteriobójcze stwierdzono w odniesieniu do pałeczek błonicy, okrężnicy, duru brzusznego, gronkowców i prątków gruźlicy.

Przypadkowa ekspozycja na UV-C dotyczy głównie osób zatrudnionych przy odkażaniu lampami bakteriobójczymi np. w szpitalach, przychodniach, laboratoriach, obiektach sportowych, odkażaniu wody, mleka, jaj, konserw.

Promieniowanie UV-B

Stanowi ok. 5 % całego promieniowania ultrafioletowego docierającego do powierzchni Ziemi.

Najsilniejsze jest w godzinach od 10 rano do 15, w okresie letnim jego natężenie jest najwyższe.

Jest filtrowane przez chmury i szyby okienne lub samochodowe - w pochmurne dni oraz podczas pobytu w pomieszczeniach lub samochodzie dociera do nas mniejsza dawka promieniowania UVB.

Bardzo aktywne biologicznie. Wywołuje rumień skóry i jej pigmentacje czyli opalanie. Powoduje przemianę 7-dehydrocholesterolu w witaminę D_3.

Promieniowanie UV B powoduje:

• Wzrost napięcia układu wspólczulno-nadnerczowego i wydzielanie licznych hormonów.

• Zwiększenie aktywności enzymów mitochondrialnych i mikrosomalnych

• Nasilenie nieswoistej odporność immunologicznej.

• Obniżenie poziomu cholesterolu w surowicy krwi

• U osób eksponowanych na promieniowanie UV-B obniża się ciśnienie krwi (skurczowe i rozkurczowe) i stan ten utrzymuje się zwykle przez pewien czas.

• U dzieci UV-B w zimie zwiększa się odporność i tolerancja na wysiłek. Podobne korzystne zmiany pod wpływem promieniowania UV-B stwierdzano u sportowców.

• Stwierdzono, że naświetlanie promieniowaniem UV-B przed wykonaniem szczepienia ochronnego wzmaga jego efektywność i zmniejsza ryzyko alergii poszczepiennej.

U ludzi żyjących na dalekiej północy, gdzie występują długie (półroczne) okresy braku światła słonecznego i związanego z tym niedoboru promieniowania UV-B obserwuje się zaburzenia przemiany mineralnej, obniżanie się odporność niespecyficznej i większą wrażliwość na szkodliwe czynniki środowiska.

Naświetlanie specjalnymi lampami emitującymi UV-B stosuje się w niektórych chorobach skóry np. przy czyrakach, trądziku, łuszczycy.

W skórze pod wpływem promieniowania UV-B nasilają się procesy fizjologiczne prowadzące do lepszego ukrwienia i przebarwienia.

Skóra łatwiej zwalcza zakażenia drobnoustrojami chorobotwórczymi.

Promieniowanie UVB (fale krótsze niż UVA) nie wnika głęboko w skórę- tylko do poziomu naskórka.

Posiada jednak wyższą energię w porównaniu z promieniami UVA i jest odpowiedzialne za rumień i poparzenia skóry.

Niekorzystne efekty działania promieni UVB są widoczne w krótkim czasie.

Nadmierna ekspozycja na promieniowanie UV-B wywołuje immunosupresję.

Zmutowany pod wpływem UV DNA jest silnym antygenem i zostałby odrzucony przez prawidłowo funkcjonujący uk. Immunologiczny

Indukowanie przez UV-B obniżanie odporności immunologicznej stanowi podstawowy mechanizm regulacyjny zapobiegający reakcji autoimmunologicznej jaka może mieć miejsce w skórze eksponowanej na promieniowanie słoneczne.

Naruszenie równowagi immunologicznej może prowadzić do indukowania raków skóry.

Promieniowanie UV zaburza czynności komórek Langerhansa, które w obrębie skóry prezentują limfocytom T UV-antygeny, (antygeny te powstają pod wpływem oddziaływania promieniowania UV na DNA).

Dochodzi do powstawania UV-supresorowych limfocytów T wspomagających rozwój komórek nowotworowych.

W Europie , w tym również w Polsce obserwuje się tendencję wzrostową zachorowań na raka skóry, Przewiduje się, że tendencja malejąca zacznie się dopiero ok. 2025 roku

Zachorowania dotyczą głównie niebarwnikowych raków skóry (rak podstawnokomórkowy i rak kolczystokomórkowy) oraz czerniaka złośliwego.

Przyczyną powstawania niebarwnikowych raków skóry jest nadmierna ekspozycja na promieniowanie UV.

Ryzyko zachorowania jest bezpośrednio związane z akumulowaną dawką UV.

Niebarwnikowe raki skóry najczęściej występują u osób o jasnej karnacji i przebywających notorycznie pod gołym niebem.

Lokują się przy tym głównie w miejscach regularnie eksponowanych na promieniowanie UV tzn. szczególnie w obrębie głowy i szyi, mogą również występować na tułowiu i rękach.

Ryzyko zachorowania na czerniaka złośliwego nie jest bezpośrednio związane z akumulowaną dawką UV.

Czerniak złośliwy może pojawiać się nie tylko w miejscach poddawanych ekspozycji słonecznej, ale również w miejscach całkowicie osłoniętych.

Częściej chorują osoby poddających się intensywnej ekspozycji słonecznej, ale w sposób okazjonalny, okresowy lub te, które w wieku młodzieńczym zmieniły miejsce zamieszkania na strefę o silniejszym nasłonecznieniu.

O zachorowaniu na czerniaka w dużej mierze decydują czynniki genetyczne i jest to ściśle związane fenotypem pigmentacyjnym.

Czerniak wiąże się ze słabą zdolnością do opalania, skłonnością do oparzeń słonecznych, jasną karnacją, rudymi włosami, jasnymi oczami, sprzyja mu występowanie na skórze różnych znamion i przebarwień.

Promieniowanie UV-A

• Stanowi 95 % całego promieniowania UV docierającego do Ziemi.

• Nie zatrzymują go ani chmury, ani szyby w pomieszczeniu czy w samochodzie

• Jego natężenie jest takie samo przez cały dzień, od wschodu do zachodu słońca, niezależnie od pogody oraz pory roku, czyli zimą jest równie intensywne jak latem.

• Penetruje skórę bardzo głęboko, aż do poziomu skóry właściwej

• Efekty jego niekorzystnego działania są zauważalne po latach, gdyż jego dawki kumulują się, dając o sobie znać w przyszłości np. w postaci zmarszczek lub zmian nowotworowych

• Promieniowanie UVA nasila efekty działania promieniowania UV-B, wywołuje słaby rumień i stosunkowo szybką opaleniznę, szczególnie u osób skłonnych konstytucjonalnie.

Wnikając w skórę, może naruszyć strukturę tkanki łącznej, powodując przedwczesne starzenie się skóry (tzw. fotostarzenie).

Indukuje generowanie wolnych rodników

Promieniowanie UVA jest uważane za główną przyczynę uszkodzeń skóry wywołanych promieniowaniem UV: fotostarzenie, odczyny fotoksyczne i fotoalergiczne, nowotwory skóry. Istotnie przyczynia się do rozwoju zmian nowotworowych.

Prawdopodobieństwo uszkodzeń zwiększa się w obecności niektórych związków chemicznych (substancji światłouczulających) jak np. perfumy, dezodoranty, antybiotyki, sulfonamidy, środki antykoncepcyjne)

Łączny efekt działania zewnątrzpochodnych substancji mających zdolność absorbowania energii świetlnej oraz światła powoduje nieprawidłowe reakcje w skórze. - mogą mieć miejsce takie zjawiska jak fototoksyczność, fotouczulanie, indukcja nowotworów.

SOLARIA - obecnie stosowane lampy emitują niemal wyłącznie UVA.

Niekorzystne skutki opalania w solariach:

Ostry wpływ UVA na skórę i uszkodzenia jej struktury (hiperplazja naskórka, zmniejszenie liczby k. Langerhansa, stany zapalne skóry, degradacja kolagenu, generacja wolnych rodników) przyspieszenie procesów fotostarzenia i zwiększenie ryzyka rozwoju raka skóry.

Przy nieodpowiedniej ochronie oczu - stany zapalne spojówki, rogówki, przyspieszenie procesów degeneracyjnych w obrębie soczewki (zaćma)

Swędzenie skóry, wysypki, wypryski, fotodermatozy, także nudności

Wpływ na narząd wzroku

Narażenie na silne promieniowanie UV (łuk spawalniczy, lampy kwarcowe lub zwiększone natężenie promieniowania powstające w wyniku odbijania od śniegu lub piasku) może spowodować zapalenie rogówki i spojówki oka.

Po pewnym czasie od ekspozycji ( przy silnej nawet po 30 min., przy słabszej po 24 h występują typowe objawy zapalenia : uczucie „piasku” w oczach, światłowstręt, trudności w widzeniu. Odczuciom tym towarzyszy skurcz powiek, łzawienie oraz rumień twarzy i powiek.

Ostre objawy ustępują zwykle po dwóch dniach i stosunkowo rzadko dochodzi do trwałego uszkodzenia.

Powtarzające się ekspozycje mogą być przyczyną zmętnienia soczewki ( zaćmy).

Wieloletnie narażenie na prom. UV przyśpiesza zmiany starcze skóry (skóra jest sucha, pomarszczona), może indukować raki skóry i nowotwory gałki ocznej

Zmiany starcze i rak skóry rzadziej występują u osób z ciemną pigmentacją skóry uwarunkowaną genetycznie.

U ludzi eksponowanych na promieniowanie UV może wystąpić fotoalergia manifestująca się wykwitami na skórze twarzy, szyi i kończyn.

OCHRONA PRZED PROMIENIOWANIEM UV

Podstawowym mechanizmem obrony organizmu człowieka przed promieniowaniem UV jest wytwarzanie barwnika - melaniny.

Melanina nadaje skórze barwę i decyduje o możliwości opalania.

Melaniny są syntetyzowane w melanocytach tworząc skupiska zwane melanosomami.

Melanocyty umiejscowione są w warstwie podstawnej naskórka i za pomocą specjalnych wypustek przekazują melanosomy do otaczających je keratynocytów.

Melanina jest unikalnym związkiem absorbującym promieniowanie UVB, UVA oraz w paśmie światła widzialnego.

Gromadzi się w komórce docelowej, pomiędzy jądrem, a powierzchnią zwróconą do światła, chroniąc DNA przed uszkodzeniami świetlnymi, działa również antyoksydacyjnie

Melanina jest mieszaniną dwóch polimerów: brązowo-czarnej eumelaniny i żółtawo-czerwonej feomelaniny. Zestaw pigmentów melaminowych zawarty w skórze, włosach , gałce ocznej decyduje o o karnacji człowieka

- ich synteza jest uwarunkowana genetycznie

- eumelaniny mają lepsze własności ochronne przed UV niż feomelaniny oraz większe zdolności usuwania wolnych rodników

Do innych mechanizmów chroniących skórę przed UV należą :

• komórki warstwy rogowej naskórka, odbijające część światła i absorbujące je bez szkody dla skóry.

• warstwa lipidowa na powierzchni naskórka, absorbująca światło słoneczne w całym spektrum

• kwas trans-urokainowy, znajdujący się w naskórku i w pocie.

Naturalne mechanizmy obronne skóry mogą być niewystarczające szczególnie przy intensywnym promieniowaniu słonecznym lub długiej ekspozycji na słońce, (szczególnie u osób o jasnej karnacji).

Konieczne jest wówczas stosowanie zewnętrznych środków chroniących przed światłem

Wyróżnia się filtry chemiczne, mające zdolność absorpcji promieni UV oraz filtry fizyczne, chroniące skórę na skutek odbijania i rozpraszania tych promieni.

filtry chemicznych

- pochodne kwasu paraaminobenzoesowego (PABA), kwasu cynamonowego, kwasu salicylowego, związków terpenowych, benzofenonu.

Wadą filtrów chemicznych jest ich niezbyt dobra tolerancja przez skórę i niewielka ilość preparatów pochłaniających promieniowanie UVA.

Filtry fizyczne to przede wszystkim tlenek i dwutlenek tytanu oraz cynku. (obejmują swym działaniem UVA i UVB) i są dobrze tolerowane przez skórę filtry.

Współczesne silne preparaty chroniące przed światłem zawierają z reguły mieszaninę kilku filtrów chemicznych oraz filtr fizyczny. Ma to na celu zwiększenie spektrum ochronnego danego preparatu.

Siłę działania preparatu chroniącego przed promieniowaniem UV określa się międzynarodowym wskaźnikiem SPF (sun protective factor).

SPF wskazuje, o ile dłużej możemy przebywać na słońcu po zastosowaniu danego preparatu do momentu wystąpienia rumienia skóry, w porównaniu do analogicznego czasu pobytu na nim bez ochrony skóry.

Nie oznacza to jednak, że przypadku SPF 15 można przebywać bezpiecznie na słońcu 5 godzin zamiast 20 minut.

Zadaniem kosmetyków ochronnych jest ochrona a nie wydłużenie czasu przebywania na słońcu

Produkt z SPF 2 blokuje 50% promieniowania , SPF 15 - (93,3%), SPF 30 - (96,7%) a SPF 50 - (98%).

SPF określa zdolność kosmetyku do ochrony tylko przed rumieniotwórczym promieniowaniem UVB.

PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE

Promieniowaniem jonizującym nazywamy fale elektromagnetyczne lub strumień cząstek, których energia jest dostatecznie duża, aby wywołać jonizację tj. wybicie elektronu z powłoki elektronowej atomu lub cząsteczki powodując ich jonizację.

Najbardziej znane rodzaje promieniowania jonizującego to: promieniowanie korpuskularne: cząstki α, elektrony (cząstki β) i ich antycząstki czyli pozytony, protony, neutrony, oraz promieniowanie kwantowe: kwanty γ i X.

Do naturalnych źródeł promieniowania jonizującego należą gwiazdy, galaktyki, materia rozproszona w kosmosie, pierwiastki promieniotwórcze występujące w skorupie ziemskiej.

Sztuczne źródła promieniowania - lampy rentgenowskie, reaktory jądrowe, akceleratory, doświadczalne wybuchy jądrowe.

Narażenie:

• osoby zawodowo związanych z obsługą i wykorzystaniem źródeł promieniowania jonizującego,

• diagnostyka rentgenowskiej oraz stosowania izotopów promieniotwórczych w diagnostyce i terapii medycznej.

Skutki działania promieniowania jonizującego na komórki zależą od:

• rodzaju promieniowania jonizującego, tj. zdolności do jonizacji ośrodka określonej czynnikiem wagowym

(wartość współczynnika wagowego zależy od rodzaju promieniowania jonizującego, związana jest z jego zdolnością do jonizacji Pozwala obliczyć dawkę równoważną powodującą takie same efekty biologiczne dla różnych rodz. promieniowania jonizującego)

• energii promieniowania

• rodzaju komórki oraz stadium jej rozwoju

Według reguły Bergonia i Tribodoudeau- Wrażliwość komórek na promieniowania jonizującego jest wprost proporcjonalna do ich aktywności proliferacyjnej i odwrotnie do stopnia zróżnicowania .

Najbardziej wrażliwe są komórki mało zróżnicowane i łatwo rozmnażające się.

Tłumaczy to znikomą szkodliwość w odniesieniu do komórek nerwowych, erytrocytów i komórek mięśniowych.

Jeżeli promieniowanie jonizujące zadziała na komórkę w stadium mitozy podczas której syntetyzowane jest DNA lub w stadium poprzedzającym właściwy podział podwojonej komórki wówczas występują najpoważniejsze uszkodzenia komórek.

W młodych organizmach odsetek komórek dzielących się i mało zróżnicowanych jest większy niż u dorosłych, dlatego prawdopodobieństwo wystąpienia uszkodzeń popromiennych u młodych organizmów jest odpowiednio większe.

Mutacje indukowane promieniowaniem jonizującym dzielimy na dwa rodzaje:

• mutacje punktowe (genowe) - związane ze zmianami chemicznymi pojedyńczej zasady purynowej.

Jeśli w obrębie zasady zachodzi wiele jonizacji i interakcji może nastąpić wypadnięcie tego elementu z łańcucha DNA, co wiąże się z utratą odpowiedniej informacji genetycznej.

• mutacje chromosomowe (aberracje chromosomowe) polegające na zmianie właściwości chromosomów (chromosomy dicentrycze, pierścieniowe)

Liczba mutacji zależy w przybliżeniu od dawki promieniowania, jednak indukcja mutacji jest procesem bezprogowym

Aberracje chromosomowe w komórkach rozrodczych mogą powodować śmierć osobnika, który je odziedziczy lub poważne defekty fizjologiczne

Aberracje chromosomowe w komórkach somatycznych odgrywają decydującą rolę w indukcji nowotworów, przyspieszają również starzenie się organizmu

Nie wszystkie uszkodzenia komórek mogą zainicjować następstwa kliniczne, niektóre uszkodzenia nici DNA mogą zostać zrekonstruowane przez enzymy naprawcze na wzór „zdrowej nici”.

Rozróżnia się dwa rodzaje biologicznych efektów promieniowania jonizującego: niestochastyczne i stochastyczne.

EFEKTY NIESTOCHASTYCZNE

O efektach niestochastycznych (incz. deterministycznych) mówimy wtedy, gdy liczba komórek zniszczonych lub uszkodzonych (oraz tych które straciły zdolność do rozmnażania) w narządzie lub tkance jest na tyle duża, że powoduje to zaburzenie w funkcjonowaniu całego narządu.

Ponieważ w wielu narządach czy tkankach występuje fizjologiczna wymiana komórek, efekt popromienny ujawnia się jako dominujący, gdy tempo niszczenia jest większe od tempa naturalnej produkcji.

Efekty niestochastyczne (deterministyczne) nazywane są też wczesnymi, gdyż ujawniają się w stosunkowo krótkim czasie po ekspozycji ( od kilku godzin do kilku tygodni)

Ciężkość efektu niestochastycznego wzrasta wraz z pochłoniętą dawką promieniowania.

Ich wystąpienie jest możliwe tylko przy wysokich wartościach dawek (przekraczajacych poziom progowy), dlatego efekty niestochastyczne określane są mianem deterministycznych co oznacza, że dawki wyższe od progowych determinują ich występowanie.

Niektóre z efektów niestochastycznych mają charakter funkcjonalny i mogą być odwracalne np. zmniejszanie tempa wydzielania gruczołów (np. ślinianek, czy tarczycy), reakcje naczyniowe (zaczerwienienie, obrzęk podskórny), przejściowa utrata zdolności reprodukcyjnej w wyniku napromienienia gonad.

Do ciężkich efektów niesochastycznych (deterministycznych) należą:

• ostry zespół popromienny, który w większości przypadków kończy się śmiercią w wyniku niemożliwej do zatrzymania infekcji (uszkodzenie układu immunologicznego)

• lokalne zmiany martwicze skóry

• uszkodzenie układu krwiotwórczego

• zmiany zwyrodnieniowe w różnych narządach np. zaćma popromienna

• utrata zdolności reprodukcyjnej w wyniku napromienienia gonad

• uszkodzenie zarodka (w póżniejszych fazach rozwoju) i płodu prowadzące do ich śmierci.

Odmienny charakter mają EFEKTY STOCHASTYCZNE - ten rodzaj następstw biologicznych jest odpowiedzią organizmu na rozwój klonu komórek, których materiał genetyczny został uszkodzony na skutek napromieniowania, lecz zostały zachowane ich podstawowe funkcje wraz ze zdolnością do rozmnażania.

Zmodyfikowane komórki nie zostały rozpoznane i wyeliminowane przez organizm.

Występowanie efektu stochastycznego jest w sposób bezprogowy związane z dawką promieniowania tzn. może go zainicjować dowolnie mała dawka, a uszkodzenie może rozpocząć. się od pojedynczej komórki.

Zwiększenie dawki promieniowania prowadzi jedynie do zwiększenia prawdopodobieństwa wystąpienia efektu, ale nie ma wpływu na ostrość spowodowanego skutku.

Gdy uszkodzenie popromienne o charakterze stochastycznym dotyczy komórek somatycznych wówczas efekt ten oznacza indukowanie nowotworów (białaczki, guzy lite).

Gdy zmodyfikowana zostaje komórka rozrodcza, uszkodzenie może zostać przekazane potomstwu (niekoniecznie w pierwszym pokoleniu).

Niezależnie od rodzaju uszkodzonych komórek efekty stochastyczne ujawniają się po relatywnie długim czasie od ekspozycji (od kilku do kilkudziesięciu lat) dlatego nazywane są efektami odległymi.

Najbardziej typowymi nowotworami popromiennymi są białaczki (z wyjątkiem przewlekłej białaczki limfatycznej).

Pozostałe typy nowotworów mogą być teoretycznie indukowane we wszystkich narządach.

Do najbardziej wrażliwych narządów na promieniowanie jonizujące należą: szpik kostny, tarczyca, gruczoł piersiowy u kobiet i płuca.

Najważniejsze nowotwory popromienne to :

• białaczki

• nowotwory tarczycy

• rak gruczołu piersiowego ( ryzyko zachorowania wzrasta, gdy ekspozycja miała miejsce między 10 a 39 rokiem życia, szczególnie w okresie dojrzewania)

• oskrzelopochodny rak płuc

• nowotwory ukł. kostnego

• nowotwory skóry

• przełyku, wątroby.

Podstawowe zasady ochrony radiologicznej w odniesieniu do ekspozycji medycznych sprowadzają się do dwóch zasadniczych wymogów:

uzasadnienia ekspozycji i optymalizacji narażenia

Decyzję o zasadności ekspozycji podejmuje lekarz na podstawie stwierdzonych objawów, odpowiedzialność za przeprowadzenie ekspozycji ponosi także radiolog, który sprawdza treść skierowania, a w uzasadnionym przypadku może odmówić wykonania badania

Optymalizacja narażenia polega na ograniczeniu dawek otrzymywanych przez indywidualne osoby, ponadto liczba eksponowanych osób i prawdopodobieństwo ekspozycji dla każdego źródła powinny być racjonalnie najniższe.

W radioterapii optymalizacja dawki w rozumieniu ochrony radiologicznej odnosi się do zdrowych narządów i tkanek otaczających obszar objęty naświetlaniem.

Naskórek

UV

Warstwa rogowa naskórka

Rys. Model indukowania raka skóry przez promieniowanie UV ( wg H. Soehnge )

Zahamowanie cyklu komórkowego

Naprawa DNA

Apoptoza

Prawidłowa proliferacja komórkowa

Rozwój nowotworu

Nietypowa proliferacja komórkowa

Hamowanie układu immunologicznego

Uwolnienie cytokin

Wyczerpanie komórek Langerhansa

Cis UCA

Trans UCA

Inaktywacja genów hamujących rozwój nowotworu (p53,PTCM)

Aktywacja protoonkogenów (ras)

Mutacje genowe

Uszkodzenie DNA

w

---