„Wpływ promieniowania niejonizującego, podczerwonego i nadfioletowego na organizmy żywe”
Promieniowaniem nazywamy zjawisko polegające na wysyłaniu i przekazywaniu energii na odległość. Energia ta może być wysyłana w postaci: światła (fotony), ciepła (promieniowanie cieplne) oraz fal elektromagnetycznych. Promieniowanie elektromagnetyczne powstaje w wyniku zmian, którym uległy: jądro atomowe, powłoki elektronowe atomów lub cząsteczek oraz stan rotacyjny lub oscylacyjny cząsteczek. Promieniowania elektromagnetycznego podzielić możemy na jonizujące (powyżej 3x106GHz) i niejonizujące (do 300GHz). Do promieniowania elektromagnetycznego zaliczamy także promieniowanie podczerwone i nadfioletowe. Na organizmy ma wpływ jedynie ta część promieniowania elektromagnetycznego, która może być pochłonięta przez atomy, cząsteczki i struktury komórkowe. Na skutek takowego promieniowania na żywą tkankę, zachodzą w niej pewne zmiany. Zależą one od rodzaju promieniowania, jego natężenia i energii, a także rodzajów tkanki, położenia źródła promieniowania i czasu ekspozycji.
Promieniowanie niejonizujące to promieniowanie, którego energia oddziałująca na każde ciało materialne (w tym także człowieka) nie powoduje w nim procesu jonizacji- rozkładu atomów lub cząsteczek na jony, a jedynie ich zmianę. Głównymi źródłami promieniowania niejonizującego jest działanie linii wysokiego napięcia, stacji radiowych i telewizyjnych, stacji radiolokacji i radionawigacji, telefonów komórkowych, sprzętu gospodarstwa domowego (kuchenki mikrofalowe, telewizory, radioodbiorniki, odkurzacze) i powszechnego użytku zasilanego prądem zmiennym 50Hz, sprzętu diagnostycznego i fizykoterapeutycznego. Najsilniejsze pole elektromagnetyczne o dużym natężeniu tworzy się w przypadku nakładania się kilku źródeł promieniowania. W momencie, kiedy żywy organizm znajdzie się w zasięgu promieniowania tego pola, jego homeostaza zostaje zachwiana. U człowieka może to doprowadzić do zaburzenia działania układu nerwowego co charakteryzuje:
zmniejszona pobudliwość komórek i tkanek
brak organoleptycznej identyfikacji oddziałujących bodźców nawet przy znacznych natężenia pola
W późniejszych fazach napromieniowania człowieka silne pole elektromagnetyczne zaburza również procesy życiowe oraz działanie układów: rozrodczego (powodując impotencję), hormonalnego, krwionośnego (powodując spadek akcji serca), immunologicznego (powodując spadek odporności) oraz narządów słuchu i wzroku. Zmiany biologiczne, jakie w tym czasie zachodzą w organizmie, są efektem termicznym, który może powodować zmianę właściwości koloidalnych w tkankach, a nawet doprowadzić do śmierci termicznej. U roślin przejawia się to opóźnionym wzrostem, a nawet zmianami morfologicznymi, które nazywamy mutacjami.
Zbyt długie przebywanie w polu elektromagnetycznym prowadzi do „choroby radiofalowej” inaczej zwanej „choroby mikrofalowej”. Objawia się ona: pieczeniem pod powiekami, łzawieniem, bólem głowy, drażliwością nerwową, wypadaniem włosów, suchością skóry, oczopląsem, impotencją płciową, zaburzeniem błędnika, osłabieniem popędu płciowego, arytmią serca, objawami nerwicowymi lub nasileniem alergii.
Aby zmniejszyć częstotliwość zapadnięcia ludzi na tę chorobę umieszcza się specjalne znaki ostrzegawcze - uwaga promieniowanie niejonizujące (rys.1). W przepisach obowiązujących w Polsce wprowadzono również wartości graniczne, odnoszące się do obszarów, w których przebywanie ludności jest zabronione (tzw. Strefa ochronna I stopnia) oraz obszarów, w których zabronione jest sytuowanie budownictwa mieszkalnego i
specjalnego, dopuszcza się natomiast okresowe przebywanie ludności
Rys. 1 (tzw. strefa ochronna II stopnia).
W Polsce wartością dopuszczalną natężenia pola elektromagnetycznego jest 1,0kV/m (dla terenu przeznaczonego na zabudowę mieszkaniową) i 10,0kV/m (dla pozostałych miejsc dostępnych dla ludzi).
Ze względu na znikomą szkodliwość promieniowania niejonizującego z jednego źródła zostało ono zaliczone jedynie jako promieniowanie mające wpływ na zanieczyszczenie środowiska. O wiele większy wpływ na nasz organizm ma promieniowanie nadfioletowe i podczerwone.
Promieniowanie nadfioletowe (UV, ultrafiolet, nadfiolet) jest to promieniowanie elektromagnetyczne o fali długości 10-400nm, nie wywołujące wrażeń wzrokowych. Jego naturalnym źródłem emisji jest Słońce, a sztucznym lampy wyładowcze (głównie rtęciowe) i ciała ogrzane do temperatury 3000K. Ze względu na długość fali rozróżnia się Ultrafiolet-A (315-400nm), Ultrafiolet-B (280-315nm), Ultrafiolet-C (200-280nm) oraz Ultrafiolet Próżniowy (10-200nm), który można badać tylko w próżni, gdyż jest bardzo szybko pochłaniany przez powietrze. Podział ten również wynika z oddziaływania poszczególnych fal na żywe organizmy. Fale o większej energii fotonów przenikają głębiej organizmu więc mogą wpływać na właściwości fizyczne i chemiczne komórek oraz tkanek (UV-B i UV-C). Wyzwalają reakcje fotochemiczne (utlenianie, rozkład, redukcję, polimeryzację) w tkankach i ich elementach zdolnych do absorpcji (karoten, kwasy nukleinowe, histydyna, tyrozyna, lipoproteiny, melanina, hemoglobina). W wyniku tych reakcji wyzwala produkcję pigmentu, stymuluje produkcje bezpośrednio witaminy D2, jest przyczyną powstania odczynu fotochemicznego.
Powstawanie pigmentu jest zależne od ilości zgromadzonego pod naskórkiem barwnika skóry - melaniny, natężenia promieniowania i długości fali. Najlepszym stymulatorem powstawania pigmentu jest UV-B. Pigment powstaje w melanoblastach, a pigmentacja jest niczym innym jak opalaniem. Wiązka Ultrafioletu-B jest odpowiedzialna za przemianę ergosterolu, a dokładniej 7 - dehydrocholesterol w cholekalcyferol (witamina D3). Produkcja witaminy D poprzez helioterapię jest sposobem na zapobieganie jak również leczenie krzywicy.
Odczyn fotochemiczny nazywany rumieniem fotochemicznym powstaje w wyniku działania promieniowania erytemalnego, które powoduje denaturację białek. Widocznym objawem takiego napromieniowania jest zaczerwienienie spowodowane rozszerzeniem naczyń krwionośnych. Następstwem powstania odczynu fotochemicznego może być silne oparzenie w postaci pęcherzyków śródskórnych lub złuszczenie naskórka. Najgorszym następstwem przy częstym i nadmiernym napromieniowaniu jest stwardnienie rogowej części naskórka, które może prowadzić do nowotworów skóry.
Na stopień odczynu fotochemicznego wpływają takie czynniki jak długość fali promieniowania ultrafioletowego, natężenie źródła promieniowania, czas naświetlania, odległość pomiędzy powierzchnią naświetlaną a źródłem promieniowania, kąt padania promieni na powierzchnię naświetlaną, wrażliwość skóry w miejscu naświetlanym.
Promienie ultrafioletowe, a zwłaszcza UV-C posiada właściwości bakteriobójcze i bakteriostatyczne. A dzieje się tak za sprawą silnych zdolności absorpcyjnych kwasów nukleinowych do UV-C oraz możliwości denaturacji białka przez UV-C. Hamowany jest wzrost, podział oraz blokowana jest synteza DNA zarówno bakterii, wirusów, jak i grzybów. Pod wpływem UV powstają także substancje toksyczne dla bakterii. Ale takie działanie jest również szkodliwe w pewnym stopniu dla człowieka. W nadmiarze działa mutagennie na kwasy nukleinowe, zaburza przemianę materii w komórce i może spowodować jej zniszczenie.
Reasumując promieniowanie UV może działać korzystnie poprzez produkcję witaminy D, wzrost stężenia melaniny w skórze (pigmentacja), a także wzrost ukrwienia skóry, szybszy wzrost naskórka, stymulowanie produkcji erytrocytów (pomaga w leczeniu anemii), stymulowanie produkcji hormonów, zmniejszanie cholesterolu w organizmie, dotlenianie i działanie bakteriobójcze (sterylizacja). Skutkiem niekorzystnego działania promieniowania UV są ostre lub przewlekłe choroby oczu (zapalenie spojówek, uszkodzenie nabłonka rogówki, skrzydlik, zaćma, zmiany nowotworowe) oraz ostre choroby skórne (rumień, pęcherze, infekcje, oparzenia I i II stopnia, przyspieszenie starzenia się skóry, nowotwory skóry).
Przed promieniowaniem UV chronią okulary przeciwsłoneczne, kremy, odpowiednie ubranie, ale w pierwszej kolejności warstwa ozonowa Ziemi.
Promieniowanie podczerwone (IR) to promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali 770 - 15000nm, które nie wywołuje tak jak promieniowanie UV żadnych wrażeń wzrokowych. Źródłem naturalnym promieniowania jest Słońce, wszystkie ciepłe ciała, Ziemia (jest to przykład wtórnego promieniowania), natomiast sztuczne źródła to lampy żarowe (tzw. promienniki podczerwieni) i niektóre lampy wyładowcze. Ze względu na długość fali promieniowanie IR dzieli się na: krótkofalową IR-A (770-1500nm), średniofalową IR-B (1500-4000nm) i długofalowe IR-C (4000-15000nm). Działanie promieni podczerwonych zależy od stopnia absorpcji danego organizmu. Im większa moc absorpcji tym bardziej się nagrzeje organizm. Skutki natomiast mają związek z energią fotonów, odległością od naświetlanej skóry, jak i z wielkością naświetlanej powierzchni. Reakcja organizmu zależy również od stanu skóry, jej wilgotności, grubości tkanki podskórnej oraz stanu układu krwionośnego i chłonnego (gdyż te dwa układy biorą udział w termoregulacji).
Widocznym objawem działania promieniowania IR na organizm jest miejscowy lub ogólny odczyn organizmu. Występuje on pod postacią rumienia cieplnego, który pojawia się w momencie rozszerzenia się naczyń krwionośnych w wyniku miejscowego naświetlania skóry. Rumień cieplny w przeciwieństwie do rumienia fotochemicznego powstaje w trakcie naświetlania, jego nasilenie wzrasta wraz czasem działania promieniowania IR. Ważną cechą różniącą te dwa zagadnienia jest to, że rumień cieplny znika 1-2 godziny po zakończeniu naświetlania.
Pozytywnym skutkiem działania promieniowania podczerwonego jest leczenie nerwobóli, zapalenia zatok obocznych nosa, chorób stawów. Szczególną metodą leczenia za pomocą promieniowania IR jest diatermia krótkofalowa. Polega ona na wywołaniu ciepła w chorych tkankach przez skupienie pola elektromagnetycznego. Wytworzone ciepło prowadzi do rozszerzenia i udrożnienia naczyń krwionośnych, co usprawnia organizmu. Taka metoda jest przydatna w leczeniu przewlekłych schorzeń żołądka i dwunastnicy, narządu rodnego u kobiet, leczeniu schorzeń nerek i dróg moczowych oraz układu ruchu. W ogólnym stanie zdrowia sprzyja relaksowi, poczuciu ciepła, poprawia ukrwienie skóry, zwiększa wydzielanie potu, pobudzenie procesów metabolicznych, działa przeciwbólowo poprzez podwyższenie progu bólu oraz zmniejsza napięcie mięśnia.
Stosunkowo więcej jest negatywnych skutków działania promieniowania IR. Termiczne działanie promieniowania IR powoduje rozszerzenie się naczyń krwionośnych. Długotrwałe naświetlanie może doprowadzić do tachykardii, zmniejszenia ciśnienia ściankowego krwi lub oparzenia skóry (zamiana rumienia cieplnego na rumień fotochemiczny). Promieniowanie podczerwone może również działać szkodliwie na narząd wzroku. Długotrwałe promieniowanie IR-A i IR-B prowadzi do zmętnienia soczewki oka tzw. katarakty, a następnie do zmętnienia jądra soczewki (zaćmy). Długotrwałe promieniowanie IR-B i IR-C wywołuje zmiany w postaci zapalenia spojówek i uszkodzenia nabłonka rogówki. Natomiast silne natężenie pola promieniowania może wywołać trwałe termiczne uszkodzenie oka, którego głównym objawem jest mroczek centralny. Takową reakcję może wywołać oglądanie silnych źródeł światła - patrzenie w słońce.
Najwyższe dopuszczalne średnie natężenie napromienienia dla oka wynosi 150W/m2, a dla skóry 700W/m2. Wynika to ze wzoru na najwyższe dopuszczalne chwilowe natężenie napromienienia oka i skóry:
E = a . t-1/2
Gdzie:
E - najwyższe chwilowe natężenie napromienienia oka i skóry w W/m2, t - czas ekspozycji w sekundach (przy czym t <= 60 s);
a - stała wynosząca dla oka 1200 W s1/2m-2, a dla skóry odpowiednio 5600 W s1/2m-2.
Każde promieniowanie może znaleźć dobre zastosowanie w medycynie lecz jego nadmiar, zbyt duże natężenie i częstotliwość naświetlań może sprawić, że działanie lecznicze zastąpi działanie szkodliwe, a nawet mordercze. Promieniowania ze źródeł naturalnych nie jesteśmy w stanie kontrolować, a to właśnie dawka ściśle kontrolowana, zależna również od swoistości organizmu przynosi ulgę człowiekowi. Możemy jednak zapobiegać nadmiernemu promieniowaniu dbając o stan naszej warstwy ozonowej, używając specjalnie wyprodukowanych filtrów (okulary, kremy) oraz odpowiedniej odzieży.
Źródła informacji:
Nowa encyklopedia powszechna PWN
4
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Wpływ promieniotwórczości na organizmy żywe
Wpływ promieniotwórczości na organizmy żywe
Wpływ promieniowania na organizmy żywe Welmi
Oddziaływanie elektromagnetycznych częstotliwości 50Hz na organizmy żywe, PROMIENIOWANIE ELEKTROMAGN
Wpływ promieniowania na organizmy ludzkie i przyrodę, Medycyna, Medycyna nuklearna
Wpływ prądu elektrycznego na organizmy żywe
Ściągi z fizyki-2003 r, Odziaływanie pola magnetycznego na organizmy żywe
Ściągi z fizyki-2003 r, Odziaływanie pola magnetycznego na organizmy żywe
Wpływ wody na organizmy żywe E I A
wpływ czynników środowiska na organizmy żywe kolokwium
Wpływ promieniowania na organizmy
antybiotyki, STUDIA, nauki przyrodnicze
Stany związane z działaniem wysokiej temperatury na organizm człowieka, studia pielęgniarstwo
Wpływ hałasu na organizmy żywe
wpływ na organizmy żywe
WPŁYW WŁAŚCIWOŚCI TERMODYNAMICZNYCH WODY NA ORGANIZMY ŻYWE
WPŁYW PROMIENIOWANIA NA ORGANIZM CZŁOWIEKA
Wpływ prądu elektrycznego na organizmy żywe
więcej podobnych podstron