Реферати українською » Медицинские науки » Вплив видимого світла на організм людини


Реферат Вплив видимого світла на організм людини

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Зміст

1. Ведение.........................................................................................................2

2. Будова глаза.............................................................................................3

3. Световые ушкодження глаз.......................................................................5

3.1. Причини світлових ушкоджень глаз...............................................6

3.2. Особливості дії на орган зору когерентного света..........9

3.3 Механізми світлових ушкоджень глаз...........................................12

       3.3.1. Термический механизм............................................................13

       3.3.2. Фотомеханические повреждения............................................13

3.4. Фізична природа синглетного кислорода..................................15

3.5. Фотосенсибилизирующее ушкодження біологічних мембран17

3.6. Фотохімічний механізм повреждающего дії світла на фоторецептори сітківки очі........... ...................................................19

4. Заключение...............................................................................................26

1. Запровадження.

Світло елемент життєвого середовища людини являє собою одна з основних чинників найважливішої медико-біологічної проблеми сучасності - організм, і середовище.

Видатний натураліст, творець вчення про біосфері В.І. Вернадський писав, що “колом нашій нас самих, усюди, і скрізь, безперервно, вічно змінюючись, збігаючись і зіштовхуючись, йдуть випромінювання різною довжини хвиль - від хвиль, довжина яких обчислюється десятимиллионными частками міліметра, до довгих, вимірюваних километрами”.(1)

У цьому вся діапазоні лежать і випромінювання оптичної області спектра променистої енергії - світло сонця, піднебіння та штучних джерел кольору.

Нині у століття науково-технічного прогресу, в різнобічних областях широко застосовуються джерела променистої енергії. У зв'язку з цим людина піддається впливу природничих і штучних джерел променистої енергії із дуже різної спектральною характеристикою і з надзвичайно великим діапазоном інтенсивності: від 100000 лк і більше днем з прямою сонячнім світі до 0.2 лк вночі при світлі місяця.

Разом про те про роль променистої енергії, зокрема світла, в біології організму людини ми, на жаль, знаємо наразі обмаль.

Усі види випромінювання оптичної області спектра мають однакову фізичну природу. Але окремий ділянку спектра (видимі, ультрафіолетові і інфрачервоне проміння) має певні довжини хвиль і частоту електромагнітних коливань, що у своє чергу якісно характеризує ці ділянки спектра, їх біологічне дію і гігієнічний значення.

Світло - видиме випромінювання - єдиний подразником очі, що викликають зорові відчуття, щоб забезпечити зорове сприйняття світу. Проте дію світла на очей необмежена лише аспектом бачення - виникненням на сітківці очі зображень і формуванням зорових образів. Крім основного процесу бачення, світло викликає також інші важливі реакції рефлекторного і гуморального характеру. Воздействуя через адекватний рецептор - орган зору, він викликає імпульси, поширюються за зорового нервові до оптичної області великих півкуль мозку (залежно від інтенсивності) збуджує чи пригнічує центральну нервову систему, перебудовуючи фізіологічні і психічне реакції, змінюючи загальний тонус організму, підтримуючи діяльне стан.

Видимый світло надає ще впливом геть імунні й алергічні реакції, і навіть різні показники обміну, змінює рівень аскорбінової кислоти у крові, в надниркових кайданах і мозку. Він діє і серцево-судинну систему. Останнім часом встановлено ще й гуморальное вплив нервового порушення, виникає при світловому роздратування очі.

Хоча найбільше реакцій що викликаються світлом в людини, мають позитивний ефект, усе-таки має місце і шкідливі аспекти дії видимого світла. І це рефераті, будуть викладені найпоширеніші види шкідливого впливу оптичного випромінювання видимого спектра на організм людини. Як-от розглядатимуться використовувала різні механізми світлових ушкоджень очей. В цьому рефераті вирішено приділити механізму заснованого на фотохімічних процесах що відбуваються на сітківці під впливом світлового випромінювання.

Для найповнішого розуміння матеріалу, доцільно спочатку ознайомиться з анатомією органу зору.

2. Будівлі очі

Око і двох частин: власне очі - очного яблука та допоміжних частин - глазодвигательных м'язів, століття, слезного апарату. Глазное яблуко можна підрозділити екваторіальним розрізом на частини: передню і задню. Задня частина очного яблука, які з деякою натяжкою може бути дном очного яблука, представлятиме той чутливий екран, який відкидаються зображення диоптрическим апаратом, закладених у передній частини очі й що складається з кришталика, радужины, цилиарного тіла, і роговиці; сюди ж можна віднести рідина передній камери, й склоподібне тіло.

Задня стінка очного яблука складається з трьох оболонок: світлочутливої нервової оболонки, чи сітківки (retina), пигментированной судинної оболонки (chorioidea) і зовнішньої білкової оболонки, чи склери (sclera).

Сетчатка представляє саму внутрішню оболонку очного яблука і межує безпосередньо з стекловидным тілом.

Сетчатка триває і цилиарное тіло і радужину, однак у в цих місцях вже втрачає свою світлочутливість. Тож у сітківці розрізняють оптичну (pars optica), радужинную (pars iridica) і цилиарную (pars ciliaris) частини.

У оптичної частини сітківки (pars optica) є місця, важливі в функціональному відношенні. Одне є місцем входу зорового нерва і які вже відомого під назвою сліпого плями.

Інша ж, що представляє точку найкращого бачення і відоме під назвою жовтого плями, є пласким поглибленням, розташованим прямо проти зіниці і який вирізняється особливою прихильністю нервових елементів.

У сітківці вдається розрізнити ряд верств. Найбільш зовнішнім з них шар пігментного епітелію сітківки, що розвивається з зовнішньої стінки очного келиха (Pl).

Пигментный епітелій складається з низьких призматичних клітин правильної пяти-шестигранной форми і площинному препараті має вигляд мостовидного епітелію. Серед звичайних одноядерних клітин трапляються більші гігантські многоядерные клітини. Від поверхні клітин, зверненої убік сітківки, відходять довгі плазматические відростки, що утворюють хіба що бороду пігментного епітелію. У ті відростки проникають пігментні зернини з протоплазми епітеліальних клітин. У бороду пігментного епітелію вдвинуты фоторецепторные кінці (SZ) чутливих клітин сітківки, звані палички і колбочки, кожна з яких є апаратом, сприймачем світлове роздратування. Борода пігментного епітелію, оточивши своїми пигментированными нитками кожну паличку і колбочку, оптично ізолює їх одне від друга.

У власне сітківці самий зовнішнє шар освічений тільки-но згаданими паличками і колбочками (SZ). Колбочки і палички лежать своїми підставами у зовнішній прикордонної перетинці (mle), яку слід зовнішнє ядерний шар (AK), що закінчував у собі численні ядра. Сле

що дме шар - зовнішнє ретикулярный шар (Fs, ArS) - представлений нервовим плетивом, котрого супроводжує внутрішній ядерний шар (iK), менш потужний ніж зовнішнє. Далі йде знову нервове сплетіння, відоме під назвою внутрішнього ретикулярного шару (IrS), якого прилягають ганглиозный шар (Gs) і шар нервових волокон (Fsn). Нарешті від склистого тіла сітківку відмежовує внутрішня прикордонна оболонка (mli).

Ми не говорити про більш докладний вивчення будівлі та функціонування органу зору, т.к. вищевикладені становища цілком вистачає здобуття права зрозуміти надалі ті процеси, що відбувається що за різних видах фотоповреждения очей. 

3. Световые ушкодження очей

Сонячний світло, будучи джерелом всього живого Землі, і навіть першопричиною появи самого органу зору, за певних умов може викликати небезпечні необоротні ушкодження очей. Створені людиною потужні штучні джерела світлових випромінювань, покликані задовольняти потреби науки, виробництва та медицини, також часто є причиною функціональних і органічних ушкоджень очей люди.

Різка зміна рівня загальної освітленості чи яскравості аналізованих об'єктів обумовлює порушення зорового сприйняття протягом проміжку часу, який буде необхідний переходу новий рівень адаптації. Це в фізіологічної оптиці одержало назву “осліплення”.

Органічні ушкодження очей неионизирующими електромагнітними випромінюваннями оптичного діапазону виникатимуть як під впливом прямого і відображеного сонячного світла, і у результаті створених людиною світлотехнічних пристроїв, причому викликані останніми ушкодження з розвитком технічного прогресу висуваються першому плані.

Нині до видимому випромінюванню оптичного діапазону належить випромінювання з довжинами хвиль від 400 до 780 нм (1). Световое випромінювання спроможне викликати ушкодження лише у тієї тканини, у якій вона поглинається. Своєрідність органу зору у тому, що у складі є прозорі для видимого світла оптичні середовища, які фокусируют його за очному дні.

3.1. Причини світлових ушкоджень очей

Ушкодження очей видимим світловим випромінюванням Сонця були відомі ще лікарями давнини. Галілео Галлилей був, мабуть, першим людиною, які мають таке ушкодження під час спостереження сонячного диска через телескоп.

Найчастіше сонячні опіки очного дна виникають якщо спостереженні сонячного затемнення оком, не збройним засобів захисту. Через війну фокусирующего дії оптичесих середовищ очі на очному дні утворюється зображення сонячного диска діаметром 0,15 мм, у якому навіть за вузькому зіниці концентрується енергія, достатня для хориоретинального опіку (порядку 0.7-1 кал/(см2*з)) (1).

Відомі сонячні опіки очного дна у служителів культу, зокрема брамінів, котрим тривале спостереження сонячного диска було елементом релігійного ритуалу.

Під час Другої світової війни такі опіки спостерігалися у корабельних зенітників, котрі за ворожими літаками, подлетающими із боку сонця.

Технічний прогрес привів до створення штучних джерел кольору, яскравість яких немає лише порівнянна з яскравістю Сонця, а й в багато разів перевершує її.

У 1930-ті роки з'явилися описи хориоретинальных опіків люди світлом вольтової дуги, яку застосовували в прожекторах на кінозйомках і інших напрямах.

Після перших випробувань атомних бомб став відомим нового вигляду патології - профільні світлові опіки шкіри хориоретинальные опіки світловим випромінюванням атомного вибуху. Вони виникають через те, що оптична система очі формує на сітківці зображення вогняного кулі атомного вибуху, у якому концентрується світлова енергія, достатня для коагуляції оболонок під час мигательного рефлексу, який, в такий спосіб, неспроможна виконати свою захисну функцію. Відстані, у яких спостерігалися опіки очного дна при експериментальних вибухи, були більш значними, ніж, де траплялися ушкодження іншими вражаючими чинниками атомного вибуху, що високої енергією випромінювання в оптичної частини спектра. Так, при висотних вибухи, коли створюються особливо сприятливі умови, які б виникненню хориоретинальных опіків (значніша частка енергії виділяється як світла, коротше шлях проходження світла атмосфери і ін.), вони виникали у кроликів з відривом до 600 км - при потужності вибуху 2Мт. При вибухи в нижніх шарах атмосфери залежно від своїх потужності і атмосферних умов хориоретинальные опіки можливі на відстанях від 20 до 64 км (1).

Мінімальна опікова доза випромінювання за даними різних авторів коштує від 0.7 до 2 кал/(см2*з) (від 2.93 до 8.37 Дж/(см2*з) (1) під час мигательного рефлексу, яке приймається рівним 0.15 з. За інших рівних умов можливість появи хориоретинальных опіків тим більша, що більш прозора атмосфера, що ширша зіницю, сильніше пігментація очного дна і рефракція ближчі один до эмметропической.

Вважається, у разі застосування атомної зброї частота хориоретинальных опіків у сфері плями сітківки буде великий, оскільки цього потрібно фіксувати погляд безпосередньо на вогненний кулю атомного вибуху. Це найімовірніше персоналу, ведучого стеження обстановкою, зокрема через оптичні прилади.

Більше частими , хоч і виникаючими істотно меншому відстані від епіцентру вибуху, повинні прагнути бути світлові опіки шкіри обличчя, століття, кон'юнктиви і райдужної оболонки, що потенційно можуть зустрічатися в кожного четвертого постраждалого вибухом. У цьому, на відміну термічних опіків, роговиця залишається мало пошкодженій, оскільки поглинає лише незначну частину випромінювання видимого діапазону.

У 1966 р. W. Noell і співавт. зробили у експерименті на пацюках, що ушкодження сітківки може відбутися якщо вплив світла помірної інтенсивності, недостатньою для освіти термічного опіку.

Нині відомо, що така ушкодження виникають з допомогою впливу видимого випромінювання блакитний частини спектра (400-500 нм) (1), яка надає на сітківку специфічне фотохімічне дію. Це забезпечило підставу назвати такі ушкодження - ушкодженнями блакитним світлом. Є опосередковані відомості у тому, що нетермические ушкодження при вплив видимого світла можуть відбуватися і в людей. Так виявили істотне зниження функціональної активності палочковой і колбочковой систем в робітників алмазодобывающей промисловості, працюючих за високої освітленості робочому місці.

Серед низки дослідників, які вивчають ретинальные ефекти інтенсивного висвітлення, можна почути, що вплив світла грає певну роль старінні сітківки і виникненні деяких дегенеративних змін. Ця думка підтверджується великим гистологическим подібністю змін - у сітківці старих покупців, безліч змін, викликаних впливом інтенсивного світла.

Проте варто застерігати від некритичного перенесення даних експериментів на тварин, отриманих нерідко тримають у нетипових їхнього життєдіяльності умовах, на людини.

Існує можливість ушкодження рецепторів сітківки при застосуванні сучасних приладів для офтальмоскопии і операційних мікроскопів. Є численні даних про ушкоджувальний дії світла сучасних діагностичних приладів та операційних мікроскопів.

3.2. Особливості на орган зору

когерентного світла.

Лазеры, винайдені в 1955 р., принципово новим джерелом випромінювань оптичного діапазону, відмінних поруч нових властивостей, якими не мали випромінювання раніше відомих джерел кольору. Найважливішим із цих властивостей є тимчасова і просторова когерентність. Тимчасова когерентність визначає монохроматичность випромінювання (весь випромінюваний пучок має суворо певну довжину хвилі). Просторова когерентність, під якої розуміють збіг фази испускаемых світлових хвиль в часі та просторі, отож у певної точці простору зберігається стала форма хвильового фронту коливання, а фаза хвилі у цій самій точці змінюється регулярно, забезпечує малу расходимость пучка лазерного випромінювання, який, завдяки цьому зберігає високий рівень енергії значній відстані віддаленні джерела випромінювання.

Високий рівень тимчасової і просторової когерентності лазерного випромінювання дозволяє здійснити з його фокусування з допомогою звичайних оптичних систем в пляма мінімальної відстані, порівнянного із довжиною хвилі, з певним гігантським збільшенням щільності потужності.

Нині створено велика кількість різних лазерів, випромінюючих у СФ, видимої і ІК областях спектра, що дозволило вперше детально вивчити експериментально особливості біологічного дії на орган зору оптичних випромінювань різних довжин хвиль.

Найбільшого поширення техніки і медицині отримали газові і твердотільні лазери. У перших у ролі активної середовища використовуються різні гази, у яких оптичне випромінювання индуцируется струмом високої напруги. Ці лазери мають, зазвичай, безупинне випромінювання, отже імпульси потрібної тривалості одержують з допомогою затворів різних конструкцій.

Більшість твердотільних лазерів є імпульсними. Як активної середовища використовується кристал рубіна, і навіть скло, активована неодимом, иттербием, эрбием та інші елементами. Световое випромінювання индуцируется зовнішнім джерелом

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація