Իոնացնող ճառագայթումը մարմնի վրա ազդում է ճառագայթման և՛ արտաքին, և՛ ներքին աղբյուրներից (ռադիոակտիվ նյութերի օրգանիզմ սննդի, ջրի, օդի կամ մաշկի միջոցով ներթափանցման դեպքում): Արտաքին և ներքին ճառագայթման հնարավոր համակցված ազդեցությունները:
Տարբեր տեսակի ռադիոակտիվ ճառագայթների վնասակար ազդեցությունը կախված է դրանց թափանցող ակտիվությունից և, հետևաբար, հյուսվածքներում իոնացման խտությունից: Որքան կարճ է ճառագայթի ուղին, այնքան մեծ է իոնացման խտությունը և ավելի ուժեղ է վնասակար ազդեցությունը (Աղյուսակ 7):
Այնուամենայնիվ, կլանված էներգիայի ֆիզիկապես նույնական քանակությունները հաճախ առաջացնում են տարբեր կենսաբանական ազդեցություններ՝ կախված ճառագայթային էներգիայի տեսակից: Հետևաբար, կենսաբանական օբյեկտների վրա իոնացնող ճառագայթման վնասակար ազդեցության աստիճանը գնահատելու համար օգտագործվում է հարաբերական կենսաբանական արդյունավետության գործակիցը (RBE):
Ինչպես երևում է աղյուսակից. 8, ալֆա ճառագայթների, նեյտրոնների և պրոտոնների վնասակար ազդեցությունը 10 անգամ ավելի մեծ է, քան ռենտգենյան ճառագայթները, որոնց կենսաբանական ազդեցությունը պայմանականորեն ընդունվում է որպես 1։ Այնուամենայնիվ, պետք է հիշել, որ այդ գործակիցները պայմանական են։ Շատ բան կախված է ցուցիչի ընտրությունից, որն ընդունվում է կենսաբանական արդյունավետությունը համեմատելու համար: Օրինակ, RBE-ն կարող է որոշվել մահացության տոկոսով, հեմատոգեն փոփոխությունների աստիճանով, սեռական գեղձերի վրա մանրէազերծող ազդեցությամբ և այլն։
Օրգանիզմի արձագանքը իոնացնող ճառագայթման գործողությանը կախված է ճառագայթման ստացված չափաբաժնից, գործողության տևողությունից և ճառագայթված մարմնի ընդհանուր վիճակից (Աղյուսակ 9):
Մարդկանց համար մեկ ազդեցության համար բացարձակ մահացու չափաբաժինը կազմում է մոտ 600 ռուբլի:
ազդեցության տեւողությունըորոշակի նշանակություն ունի ռադիոակտիվ վնասների զարգացման գործում։ Կարճաժամկետ ազդեցության դեպքում, որը չափվում է վայրկյաններով, վնասակար ազդեցության աստիճանը որոշ չափով նվազում է: Երբ ենթարկվում է ճառագայթման նույն չափաբաժնի, բայց տևում է մի քանի տասնյակ րոպե, վնասակար ազդեցությունը մեծանում է։ Կտրված գործողությունը նվազեցնում է մահացությունը: Բազմաթիվ ազդեցության ընդհանուր չափաբաժինը կարող է զգալիորեն գերազանցել մեկ մահացու դոզան:
Մարմնի անհատական և տեսակների ռեակտիվությունըմեծ նշանակություն ունի նաև ռադիոակտիվ վնասի լրջության որոշման համար։ Կենդանիների փորձարկումներում նշվում են անհատական զգայունության լայն սահմաններ. որոշ շներ գոյատևում են 600 ռ մեկ ճառագայթմամբ, իսկ մյուսները մահանում են 275 ռ-ից: Երիտասարդ և հղի կենդանիները ավելի զգայուն են իոնացնող ճառագայթման նկատմամբ: Հին կենդանիները նույնպես ավելի քիչ դիմացկուն են իրենց վերականգնման գործընթացների թուլացման պատճառով։
Իոնացնող ճառագայթման պաթոգեն գործողության մեխանիզմները. Մարդու և կենդանիների մարմնի ճառագայթային վնասման մեխանիզմում կարելի է առանձնացնել երեք կարևոր փուլ.
- ա) ռադիոակտիվ ճառագայթման առաջնային ազդեցությունը.
- բ) ճառագայթման ազդեցությունը բջիջների վրա.
- գ) ճառագայթման ազդեցությունն ամբողջ օրգանիզմի վրա.
Իոնացնող ճառագայթման առաջնային գործողության մեխանիզմ որոշվում է ֆիզիկական, ֆիզիկաքիմիական և քիմիական գործընթացներով, որոնք տեղի են ունենում ճառագայթման ենթարկված ցանկացած կենսաբանական ենթաշերտում:
Ֆիզիկական գործընթացներ - Իոնացնող ճառագայթումը, ունենալով բարձր էներգիա, իր ճանապարհին դուրս է մղում ատոմներից և մոլեկուլներից էլեկտրոնները կամ ստիպում նրանց շարժվել: Սա հանգեցնում է աննշան կարճ ժամանակում (10-16 վայրկյան) դեպի իոնացում և գրգռված ատոմների և մոլեկուլների ձևավորում: Ֆիզիկաքիմիական պրոցեսները բաղկացած են նրանից, որ իոնացված և գրգռված ատոմներն ու մոլեկուլները, ունենալով մեծ ռեակտիվություն, առաջացնում են ազատ ռադիկալների ձևավորում։ Կենդանի կառույցներում ջուրն ամենաարագ է ենթարկվում իոնացման։
Իոնացումն ուղեկցվում է առաջացած մասնիկների վերահամակցման երեւույթներով։ Այն հատկապես արտահայտված է ճառագայթման այնպիսի տեսակների ազդեցության տակ, որոնք ունեն բարձր իոնացման խտություն (ալֆա ճառագայթներ, նեյտրոններ)։ Ջրի ճառագայթման գործընթացում առաջանում են հետևյալ ազատ ատոմները և ռադիկալները՝ ատոմային ջրածին (H +), հիդրոքսիլ (OH +), հիդրոպերօքսիդ (HO 2) և ջրածնի պերօքսիդ (H 2 O 2):
Ջրում լուծված նյութերի վրա իոնացնող ճառագայթման ազդեցությունը հիմնականում պայմանավորված է ջրի ռադիոլիզի արգասիքներով։ Այսպիսով, հայտնի է նյութերի բարձր ռադիոկայունությունը սառեցված վիճակում կամ ֆերմենտները չորացրած փոշի վիճակում։
Իոնացման գործընթացը նույնպես ազդում է մակրոմոլեկուլների վրա։ Կլանված էներգիան կարող է գաղթել մակրոմոլեկուլով մեկ՝ իրացվելով նրա ամենախոցելի վայրերում։ Սպիտակուցներում այդ տեղերը կարող են լինել SH խմբեր, ԴՆԹ-ում՝ թիմինի քրոմոֆոր խմբեր, լիպիդներում՝ չհագեցած կապեր։
Ճառագայթման ազդեցությունը բջիջների վրա առաջանում է սպիտակուցների, նուկլեինաթթուների և լիպիդների ռադիկալների փոխազդեցության արդյունքում ջրի, թթվածնի, ջրածնի և այլնի հետ, երբ այս բոլոր գործընթացների արդյունքում առաջանում են օրգանական պերօքսիդներ և տեղի են ունենում արագ օքսիդացման ռեակցիաներ։ Բազմաթիվ փոփոխված մոլեկուլներ են կուտակվում, ինչի արդյունքում բազմապատկվում է նախնական ճառագայթային ազդեցությունը։ Այս ամենն առաջին հերթին արտացոլվում է կենսաբանական թաղանթների կառուցվածքում, փոխվում են դրանց սորբցիոն հատկությունները և մեծանում թափանցելիությունը (ներառյալ լիզոսոմների և միտոքոնդրիումների թաղանթները)։ Լիզոսոմային թաղանթների փոփոխությունները հանգեցնում են DNase, RNase, cathepsins, phosphatase, muconblisaccharide hydrolysis enzymes և մի շարք այլ ֆերմենտների արտազատմանը և ակտիվացմանը։
Ազատված հիդրոլիտիկ ֆերմենտները կարող են պարզ դիֆուզիայի միջոցով հասնել ցանկացած բջջային օրգանել, որի մեջ նրանք հեշտությամբ ներթափանցում են թաղանթների թափանցելիության բարձրացման պատճառով: Այս ֆերմենտների ազդեցության տակ տեղի է ունենում բջջի մակրոմոլեկուլային բաղադրիչների հետագա տարրալուծում, այդ թվում՝ նուկլեինաթթուներ և սպիտակուցներ։ Միտոքոնդրիումներից մի շարք ֆերմենտների արտազատման արդյունքում օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման անջատումը, իր հերթին, հանգեցնում է ATP-ի սինթեզի արգելակմանը, հետևաբար՝ սպիտակուցի կենսասինթեզի խանգարմանը:
Այսպիսով, բջիջների ճառագայթային վնասների հիմքը բջջային օրգանելների ուլտրակառույցների և դրա հետ կապված նյութափոխանակության փոփոխությունների խախտումն է: Բացի այդ, իոնացնող ճառագայթումը մարմնի հյուսվածքներում առաջացնում է թունավոր արտադրանքների մի ամբողջ համալիրի ձևավորում, որոնք ուժեղացնում են ճառագայթման ազդեցությունը, այսպես կոչված, ռադիոտոքսինները: Դրանցից առավել ակտիվ են լիպոիդների օքսիդացման արտադրանքները՝ պերօքսիդները, էպօքսիդները, ալդեհիդները և կետոնները։ Ճառագայթումից անմիջապես հետո ձևավորված լիպիդային ռադիոտոքսինները խթանում են այլ կենսաբանական ակտիվ նյութերի՝ քինոնների, քոլինի, հիստամինի ձևավորումը և առաջացնում են սպիտակուցների քայքայման ավելացում: Երբ կիրառվում են չճառագայթված կենդանիների մոտ, լիպիդային ռադիոտոքսիններն ունենում են ճառագայթային վնասվածք հիշեցնող ազդեցություն:
Բավականաչափ բարձր ճառագայթման չափաբաժիններով բջիջների և հյուսվածքների փոփոխությունները որոշվում են հիմնականում դեգեներատիվ-դեստրուկտիվ պրոցեսների զարգացմամբ և քրոմոսոմային ապարատի կառուցվածքային փոփոխություններով, ինչը հանգեցնում է բջիջների մահվան միտոզի ընթացքում կամ ոչ կենսունակ բջիջների սերունդների առաջացմանը: Բջջի միտոտիկ ակտիվության արգելակումը իոնացնող ճառագայթման կենսաբանական ազդեցության առանձնահատուկ դրսեւորումներից է։
Իոնացնող ճառագայթումը ազդում է բջիջների վրա, որքան ուժեղ է, որքան մեծ է նրանց վերարտադրողական կարողությունը, այնքան երկար է միտոտիկ պրոցեսը, այնքան երիտասարդ և քիչ տարբերակված բջիջները: Ելնելով զգայունության մորֆոլոգիական նշաններից՝ օրգաններն ու հյուսվածքները բաշխվում են հետևյալ նվազման կարգով՝ ավշային օրգաններ (ավշահանգույցներ, փայծաղ, տիմուս, այլ օրգանների լիմֆոիդ հյուսվածք), ոսկրածուծ, ամորձիներ, ձվարաններ, աղեստամոքսային տրակտի լորձաթաղանթ։ Էլ ավելի քիչ են տուժում հավելումներով մաշկը, աճառը, աճող ոսկորները և անոթային էնդոթելիումը։ Պարենխիմային օրգանները խիստ ռադիոկայուն են՝ լյարդ, մակերիկամներ, երիկամներ, թքագեղձեր, թոքեր։
Նույն տեսակի բջիջների ճառագայթային վնասման աստիճանը կախված է մի շարք գործոններից.
- 1) տարբերակման աստիճանը - սաղմնային և չտարբերակված բջիջները ազդում են ավելի մեծ չափով, քան դրանցից ձևավորված տարբերակված բջիջները.
- 2) նյութափոխանակություն - բջջային նյութափոխանակության ինտենսիվության բարձրացումն ուղեկցվում է ռադիոզգայունության բարձրացմամբ.
- 3) միտոտիկ ակտիվություն - ակտիվորեն բաժանվող բջիջները, որպես կանոն, ավելի զգայուն են, քան չբաժանվողները: Բջջի միջուկն ավելի զգայուն է ճառագայթման նկատմամբ, քան ցիտոպլազմը;
- 4) միտոզի փուլեր - բջիջների զգայունությունը ամենաբարձրն է պրոֆազի և մետաֆազի փուլում:
Ռադիոզենսունակությունը կտրուկ փոխվում է ֆիլոգենետիկ զարգացման տարբեր փուլերում: Կենդանիների ճառագայթահարման զգայունությունը նվազում է հետևյալ հաջորդականությամբ՝ սաղմ, պտուղ, երիտասարդ կենդանի, հասուն օրգանիզմ։
Իոնացնող ճառագայթման ազդեցությունը մարմնի վրա որպես ամբողջություն. Իոնացնող ճառագայթման պաթոգեն ազդեցությունն ընդհանուր առմամբ որոշվում է ինչպես մարմնի բջիջների և հյուսվածքների վրա ուղղակի վնասակար ազդեցությամբ, այնպես էլ նյարդային համակարգի գրգռմամբ և մարմնի ընդհանուր ռեակցիաներով, որոնք կոչվում են ճառագայթային հիվանդություն:
Ճառագայթային հիվանդություն. Ըստ հոսքի տարբերակում են սուր և քրոնիկ ճառագայթային հիվանդություն. Սուր ճառագայթային հիվանդությունը կարող է առաջանալ թեթև, չափավոր և ծանր ձևերով: Նրա ընթացքի ընթացքում կա չորս ժամանակաշրջան.
Առաջին շրջան - սկզբնական (առաջնային ռեակցիաները), որոնք դիտվում են ճառագայթումից անմիջապես հետո, տևում են մի քանի ժամից մինչև 1-2 օր: Այս ժամանակահատվածում ճառագայթային վնասվածքի նշան է արյունաստեղծ բջիջներում միտոտիկ գործունեության հետաձգումը: Այս ժամանակահատվածում ակտիվանում են նյութափոխանակության գործընթացները, մեծանում են հիմնական օրգանների ու համակարգերի գործառույթները։
Երկրորդ շրջանը լատենտ է, թաքնված (ակնհայտ բարեկեցության շրջան), որը բնութագրվում է հիվանդի արյան փոփոխություններով, որոնք կապված են արյունաստեղծության սկզբնական արգելակման հետ: Այս ժամանակահատվածի տեւողությունը կախված է ներծծվող դոզանից: Այսպիսով, 20-100 ռադ չափաբաժիններով այս ժամանակահատվածը կարող է վերջ դնել հիվանդությանը։ 150-200 ռադ չափաբաժնի դեպքում թաքնված շրջանը կարող է տևել մի քանի շաբաթ, 300-500 ռադ՝ ընդամենը մի քանի օր, իսկ 500 ռադից ավելի դոզայի դեպքում լատենտ շրջանը տևում է ընդամենը մի քանի ժամ:
Երրորդ շրջանը՝ արտահայտված երեւույթներ, կամ հիվանդության բարձրություն . Թեթև դեպքերում այն տեւում է մի քանի օր, ծանր դեպքերում՝ 2-3 շաբաթ։ Այս շրջանը բնութագրվում է ներքին օրգանների արյունազեղումներով, արյունաստեղծության կտրուկ ճնշումով (նկ. 5), բջջային թաղանթների թափանցելիության բարձրացմամբ և իմունիտետի ճնշմամբ։ Հենց այս ժամանակահատվածում է մահը տեղի ունենում։ Մահվան պատճառները կարող են լինել արյունահոսությունը, հարակից վարակը և այլ բարդությունները:
Չորրորդ շրջանը գաղթի կամ վերականգնման շրջանն է .
Քրոնիկ ճառագայթային հիվանդությունտեղի է ունենում մարմնի թույլ, երկարատև ճառագայթման դեպքում և կարող է լինել նաև սուր ճառագայթային հիվանդության հետևանք: Խրոնիկ ճառագայթային հիվանդության ժամանակ առանձնանում են երեք շրջան՝ վաղ փոփոխությունների շրջան, բարդությունների զարգացում և մահացու ելքով ծանր, անդառնալի փոփոխությունների շրջան։
Ճառագայթային հիվանդության զարգացման մեխանիզմը Բջիջների անմիջական վնասների հետ մեկտեղ, այն որոշվում է հիմնականում նյարդային, էնդոկրին և շարակցական հյուսվածքի համակարգերից մարմնի արձագանքով` ռադիոակտիվ ճառագայթմանը:
Նյարդային համակարգի արձագանքը կարելի է դիտարկել ճառագայթային հիվանդության զարգացման բոլոր փուլերում։ Իր զարգացման սկզբում, երբ տեղի է ունենում ջրի և մարմնի կենսասուբստրատների իոնացում, նյարդային համակարգի ընկալիչները արձագանքում են մարմնի ներքին միջավայրի փոփոխություններին, ինչը հանգեցնում է նյարդային համակարգի բոլոր մասերի գրգռման:
Կենտրոնական նյարդային համակարգի ֆունկցիայի խանգարումները դրսևորվում են պայմանավորված ռեֆլեքսային կապերի խախտումներով, ներքին արգելակման գործընթացի թուլացմամբ։ Ուղեղի կեղևի ֆունկցիոնալ փոփոխությունները ճառագայթման տարբեր ժամանակաշրջաններում կապված են ցանցային ձևավորման միջոցով նյարդային համակարգի բարձր մասեր հոսող իմպուլսների ավելացման հետ: Փոխվում են նաև բոլոր ենթակեղևային կենտրոնների գործառույթները։ Այսպիսով, վեգետատիվ կենտրոնների վնասման դրսեւորում է ճառագայթահարված օրգանիզմում ջերմակարգավորման, անոթային տոնուսի կարգավորման և սրտի զարկերի խախտումը։ Այսպիսով, ճառագայթային հիվանդությունների ժամանակ նյարդային համակարգում հայտնաբերվում են ամենավաղ և ինտենսիվ ֆունկցիոնալ փոփոխությունները, և նրա կառուցվածքային խանգարումները այնքան ցայտուն չեն, որքան, օրինակ, ոսկրածուծում (Պ. Դ. Գորիզոնտով):
Էնդոկրին խանգարումները նույնպես զգալի դեր են խաղում ճառագայթային հիվանդության առաջացման գործում: Բոլոր էնդոկրին գեղձերի ֆունկցիաները այս կամ այն չափով խախտվում են իոնացնող ճառագայթման ազդեցության տակ։ Առավել ցայտուն փոփոխությունները դիտվում են սեռական գեղձերի, հիպոֆիզի և մակերիկամների մեջ։ Այս փոփոխությունները կախված են ճառագայթման չափաբաժնից և կարող են դրսևորվել որպես սեկրեցիայի ավելացում կամ դրա նվազում: Մեծ նշանակություն ունի, ըստ երևույթին, տարբեր էնդոկրին գեղձերի արտազատման սովորական հետևողականության խախտումը։
Գոնադների ճառագայթային վնասը ներթափանցող ճառագայթման քրոնիկ ազդեցության ժամանակ կարող է առաջանալ շատ վաղ՝ մինչև ճառագայթային հիվանդության կլինիկական ախտանիշների հայտնվելը: Գոնադներում տեղի ունեցող փոփոխությունները հանգեցնում են անպտղության, սերունդների նվազմանը և մահացած ծննդաբերության աճին:
Հիպոֆիզային գեղձի դիսֆունկցիան, որն ուղեկցվում է մի շարք եռակի հորմոնների արտազատման փոփոխություններով, հանգեցնում է մի շարք երկրորդական հետևանքների՝ համապատասխան գեղձերի աշխատանքի խանգարման պատճառով։ Հատկապես կարևոր է մակերիկամների անբավարարությունը, ինչը կտրուկ նվազեցնում է օրգանիզմի ռեակտիվությունը և դիմադրողականությունը շրջակա միջավայրի բոլոր տեսակի վնասակար ազդեցությունների նկատմամբ։
Ճառագայթման երկարաժամկետ ազդեցություն. Ճառագայթման երկարաժամկետ հետևանքներից ամենաուսումնասիրվածը (բացառությամբ քրոնիկ ճառագայթային հիվանդության) կյանքի միջին տեւողության կրճատումն է, կատարակտի զարգացումը, սաղմի զարգացման խանգարումները և չարորակ ուռուցքների առաջացումը:
Ճառագայթումը մեծացնում է չարորակ ուռուցքների թիվը և արագացնում դրանց առաջացումը (փորձի ժամանակ): Ամենից հաճախ ձևավորվում են արյունաստեղծ հյուսվածքի (լեյկոզ), կրծքագեղձի, մաշկի, լյարդի և վահանաձև գեղձի ուռուցքներ։
Ուռուցքները կարող են առաջանալ ինչպես ընդհանուր, այնպես էլ տեղային ճառագայթումից:
Իոնացնող ճառագայթման ազդեցությունը նույնպես օգտագործվում է որպես հզոր հակաուռուցքային միջոց։ Ճառագայթումը միշտ իրականացվում է տեղում: Լուսարձակման ռեժիմն ընտրված է այնպես, որ ճառագայթային էներգիայի մեծ մասը ներծծվի ուռուցքում և նրա մոտ։ Ռադիոճառագայթման ազդեցությունն ամենաարդյունավետն է միտոտիկ ակտիվության բարձրացմամբ և ռադիոդիմադրողականության նվազեցմամբ ուռուցքների դեպքում:
արեւի ճառագայթները
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ (UVR). Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները (ալիքի երկարությունը 1880-ից մինչև 3800 Ա) թափանցում են միայն մաշկի ամենամակերևութային շերտերը և կենսաբանական և պաթոլոգիական ազդեցություն ունեն մարմնի վրա:
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ընդհանուր կենսաբանական ազդեցությունը մարդկանց վրա արտահայտվում է երեք կերպ.
2. Մաշկի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցության տակ վիտամին D 3-ը ֆոտոքիմիապես առաջանում է պրովիտամին 7-դեհիդրոխոլեստերինից։ Դրա համար պահանջվող ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների նվազագույն քանակը օրական էրիթեմալ դոզայի 1/8-1/10-ն է:
3. Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների մանրէասպան ազդեցությունն առավել ցայտուն է 2000-ից 2800 Ա ալիքի երկարության միջակայքում (կարճ ալիքային ուլտրամանուշակագույն): Բակտերիալ ազդեցությունը ուղեկցվում է նաև իմունոլոգիական ռեակտիվության խթանմամբ. ուժեղանում է հակամարմինների արտադրությունը և ավելանում է արյան շիճուկի լրացուցիչ ակտիվությունը:
1. Մաշկի ռեակցիա - միջին ալիքի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները (2800-3150 A) առաջացնում են կարմիր կարմրություն: Էրիթեման առաջանում է ճառագայթման տեղում հիստամինի ձևավորման արդյունքում, որն ուժեղ վազոդիլացնող միջոց է։ Այն ունի կտրուկ սահմանված սահմաններ, առաջանում է որոշակի ժամանակահատվածից հետո (տասնյակ րոպեից մինչև մի քանի ժամ) և, որպես կանոն, անցնում է պիգմենտացիայի՝ արևայրուքի՝ մաշկի մեջ մելանինի պիգմենտի ձևավորմամբ և նստվածքով։ Արևայրուքի պատճառը հիմնականում երկարալիք ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներն են (3150-3800 Ա):
Ամենակարճ տիրույթի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները (2000 Ա-ից պակաս) ունեն օզոնացնող ազդեցություն (վակուումային ուլտրամանուշակագույն):
UFL-ի պաթոգեն ազդեցությունդրսևորվում է, երբ մարմինը ենթարկվում է չափից ավելի ճառագայթման կամ բարձր զգայունության (լուսազգայունության) առկայության դեպքում:
Արևայրուքները խիստ ճառագայթման վայրում առաջանում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների քիմիական գործողության պատճառով՝ ճառագայթված հյուսվածքներում հիստամինի և կենսաբանորեն ակտիվ այլ նյութերի ավելցուկ ձևավորումը և դրանց հետագա թունավոր ազդեցությունները՝ տեղական և ընդհանուր:
Աչքի վնաս UVL - ֆոտոոֆթալմիա - ավելի հաճախ տեղի է ունենում աչքերի սկլերայի պաշտպանության բացակայության դեպքում ավելացված ճառագայթման պայմաններում (էլեկտրական եռակցողների համար, լույսի թերապիայի սենյակներում աշխատելիս, արկտիկական և բարձր լեռնային շրջաններում և այլն); հայտնվում է 2-6 ժամ հետո, արտահայտվում է աչքերի ցավով, հիպերմինիայով, կոնյուկտիվայի և կոպերի այտուցվածությամբ, տեսողության սրության նվազմամբ։ Նկատվում է նաեւ օրգանիզմի ընդհանուր ռեակցիա՝ գլխացավ, թուլություն, անքնություն, տախիկարդիա։ Սովորաբար այս ախտանիշները անհետանում են 5-6 օր հետո։
Ընդհանուր գործողություն Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը կարող է դրսևորվել նաև որպես ընդհանուր ռեակցիաներ՝ տեղային ախտանիշների առաջատար դերով, ինչպես նաև որպես անկախ ռեակցիա ընդհանուր ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման՝ արևահարության, որտեղ առաջատար գործոնը մարմնի ընդհանուր վիճակի խախտումն է, հիմնականում՝ ֆունկցիաների։ կենտրոնական նյարդային համակարգը և շրջանառության օրգանները.
UFL-ի ընդհանուր պաթոգեն գործողության մեխանիզմում մեծ նշանակություն ունեն երկու ուղիներ. հումորալ և նեյրոգեն .
Հումորային մեխանիզմներ . Ճառագայթման վայրում, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցության տակ, ձևավորվում են թունավոր արտադրանքներ՝ հիստամին, ացետիլխոլին, ճառագայթված խոլեստերին, էրգոստերոլ, սպիտակուց-լիպոիդ բարդույթներ, որոնք թունավոր ազդեցություն ունեն մազանոթի պատի վրա՝ իրենց ձևավորման վայրում, նյարդի վրա։ բջիջները և զգայուն նյարդային վերջավորությունները ընդհանուր արյան մեջ ներծծվելու պատճառով:
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներով մաշկի ինտենսիվ ճառագայթումը առաջացնում է կարմիր արյան բջիջների հեմոլիզ՝ այսպես կոչված ֆոտոհեմոլիզ, որը հատկապես ուժեղանում է ֆոտոզգայունացնող նյութերի առկայության դեպքում: Ֆոտոսենսիտիզատորներ՝ որոշ ներկանյութեր (էոզին, ֆլուորեսցեին), պորֆիրիններ, լեցիտին, խոլեստերին, ուժեղացնում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների վնասակար ազդեցությունը:
Պորֆիրինի նյութափոխանակության (պորֆիրիա) խանգարված որոշ մարդկանց մոտ զարգանում են այրվածքներ և ծանր փլուզման վիճակ՝ ճառագայթված պորֆիրինի թունավոր արտադրանքներով թունավորվելու պատճառով, նույնիսկ արևի փոքր ճառագայթման դեպքում:
Նեյրոգեն մեխանիզմներ . Որոշ վեգետատիվ կենտրոնների (վազոմոտոր, վագալ, ջերմակարգավորման կենտրոններ) հնարավոր ռեֆլեքսային գրգռում դրանց առաջացման վայրում քիմիական նյութերով գրգռված մաշկի ընկալիչների միջոցով:
Հնարավոր է նաև, որ այս նույն թունավոր արտադրանքները ցենտրոգեն ազդեցություն ունենան կենսական նյարդային կենտրոնների վրա՝ արյան, ավշի և ողնուղեղային հեղուկի մեջ ներծծվելու արդյունքում, հետևաբար՝ շրջանառության խանգարումներ, ինչպիսիք են կոլապսը, որը երբեմն կարող է հանգեցնել մահվան (արևահարված):
Բլաստոմոգեն ազդեցությունԵրկարատև ազդեցության դեպքում մարդը կարող է ենթարկվել 2900-ից մինչև 3841 Ա ալիքի երկարությամբ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների: Կենդանիների մոտ ուռուցքները կարող են առաջանալ ավելի լայն ալիքի երկարության տիրույթ ունեցող ճառագայթման պատճառով: Մաշկի վերին շերտերի կողմից ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների կլանումը որոշ չափով որոշում է դրանց ազդեցության տակ զարգացող մարդու ուռուցքների տեղայնացումը, օրինակ՝ թիթեղային և բազալ բջջային մաշկի քաղցկեղը։ Ավելի բարակ մաշկ ունեցող կենդանիների մոտ սարկոմաները առաջանում են դեպքերի զգալի տոկոսում։ Մարդկանց մոտ ուռուցքները զարգանում են մարմնի բաց, անպաշտպան հատվածներում, իսկ փորձարարական կենդանիների մոտ՝ մարմնի այն մասերում, որոնք մազից զուրկ են։
Մաշկի ուռուցքների հաճախականությունը մեծանում է կլանվող էներգիայի քանակով: Այսպիսով, հաշվարկվում է, որ ԱՄՆ-ում հյուսիսային լայնության 42°-ից 30°-ի միջև մաշկի քաղցկեղի դեպքերը կրկնապատկվում են հասարակածին յուրաքանչյուր 4° մոտեցմամբ: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից առաջացած մաշկի քաղցկեղն առաջանում է երկար թաքնված շրջանից հետո։ Քաղցկեղի առաջացմանը նախորդում են մաշկի երկարատև կործանարար և բորբոքային փոփոխությունները, որոնք կոչվում են արևային կերատոզ:
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների բլաստոմոգեն ազդեցության մեխանիզմը շատ պարզ չէ: Դա անելու երկու հնարավոր եղանակ կա.
- ա) UFL-ը, ինչպես ռադիոակտիվ ճառագայթումը, ունի մուտագեն հատկություններ (տե՛ս «Ժառանգականության, կառուցվածքի և տարիքի դերը պաթոլոգիայում»);
- բ) ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցության տակ մաշկի մեջ կարող են առաջանալ որոշ քաղցկեղածին նյութեր.
Մանուշակագույն ճառագայթներ (3800-4500 A) կարող է քիմիական ազդեցություն ունենալ մարմնի վրա, որը նման է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմանը, բայց շատ ավելի քիչ արտահայտված:
Արեգակնային սպեկտրի տեսանելի ճառագայթներ 5000-7000 Ա ալիքի երկարությամբ դրանք էական վնասակար ազդեցություն չունեն, քանի որ հիմնականում ներծծվում են մաշկի կողմից և չեն ներթափանցում մարմնի խորքերը։
Աչքի միջոցով՝ օրգան, որը մասնագիտացված է արեգակնային սպեկտրի ճառագայթների ընկալման համար, որոնք տատանվում են 4000-ից մինչև 7600 Ա հզորությամբ, լույսի խթանումը կարող է ազդել ամբողջ մարմնի վրա: Լույսի ճառագայթներից տեսողական ընկալիչների գրգռումը, բացի տեսողական կենտրոններից, փոխանցվում է նաև հիպոթալամուսի վեգետատիվ կենտրոններին և նրանց բերում թույլ գրգռման վիճակի, որն իր հերթին նպաստում է օքսիդատիվ պրոցեսների ավելացմանը, արյան ճնշման բարձրացմանը և նույնիսկ որոշակի էյֆորիայի առաջացում (պայծառ, արևոտ օրը մարդիկ ավելի ժպտերես են և ավելի շփվող, քան մռայլ, ամպամած օրերին):
Լուսավորության բնական ռիթմը որոշում է կենդանիների և մարդկանց գործունեության ամենօրյա ռիթմը, մի շարք ֆիզիոլոգիական պրոցեսների ռիթմը, որոնք սերտորեն կապված են ռեֆլեքսային և պայմանավորված ռեֆլեքսային մեխանիզմներով ցերեկային և գիշերվա ռիթմի հետ, ինչպես նաև լուսավորության սեզոնային տատանումների ռիթմը: Օրվա և գիշերվա բնական ցիկլի ռիթմի հետ կապված ֆիզիոլոգիական ֆունկցիաների նորմալ ռիթմի խախտումները որոշ դեպքերում հանգեցնում են ցավոտ վիճակների (նևրոզների) զարգացմանը, որոնց բուժումը պահանջում է լույսի խթանման նորմալ ռիթմի վերականգնում: Նման խախտումները կարող են լինել ոչ պատշաճ աշխատանքի և կենցաղային պայմանների, ցերեկը 24-ժամյա և 24-ժամյա գիշեր Արկտիկական շրջանում և այլն:
Ինֆրակարմիր ճառագայթներ. Ինֆրակարմիր ճառագայթները հիմնականում ջերմային ազդեցություն են ունենում մարմնի վրա։ 7600-ից մինչև 14000 Ա ալիքի երկարություն ունեցող ճառագայթներն ունեն մեծ թափանցող ուժ և ջերմացնում են հյուսվածքները, կարծես ներսից: 14000 Ա-ից ավելի ալիքի երկարություն ունեցող ճառագայթները ներծծվում են մակերեսային հյուսվածքների կողմից և կարող են այրվող ազդեցություն առաջացնել:
Ինֆրակարմիր ճառագայթների էներգիայի հյուսվածքների կլանման արդյունքում ջերմաստիճանի բարձրացումը ուղեկցվում է մարմնի տարբեր ֆիզիկաքիմիական և ֆիզիոլոգիական ռեակցիաների արագացմամբ, ինչպես տեղային (անոթային թափանցելիության բարձրացում, դրանց ընդլայնում - պասիվ հիպերմինիա, էքսուդացիա և այլն) և ընդհանուր (մետաբոլիզմի, մարմնի ջերմաստիճանի բարձրացում և այլն) ծանր դեպքեր՝ ջերմակարգավորման մեխանիզմների խախտում և ջերմային հարված) բնույթ.
Լազերային ճառագայթում
Լազերը կամ օպտիկական քվանտային գեներատորը ֆիզիկական սարք է, որը հնարավորություն է տալիս արտասովոր ինտենսիվության լույսի մոնոխրոմատիկ ճառագայթներ արձակել՝ շեղման փոքր անկյան տակ։ Չկենտրոնացված լազերային ճառագայթն ունի 1-2 սմ լայնություն և 1-ից մինչև 0,01 մմ կամ ավելի ինդուկտացված ֆոկուսով: Հետևաբար, հնարավոր է հսկայական լույսի էներգիա կենտրոնացնել մի քանի միկրոն տարածքի մեջ և հասնել շատ բարձր ջերմաստիճանի: Յուրաքանչյուր լազերային ֆլեշի էներգիան կարելի է չափել հարյուրավոր և հազարավոր ջոուլներով: Լազերային ճառագայթը ունակ է հալեցնել ադամանդը, պողպատը և այլ նյութեր:
Կան իմպուլսային և շարունակական լազերներ; երկուսն էլ օգտագործվում են բժշկության մեջ: Լազերային ճառագայթի ազդեցությունը կենդանի հյուսվածքի վրա տեղի է ունենում շատ կարճ ընդմիջումներով (վայրկյան հարյուր հազարերորդական), և, ըստ երևույթին, ցավի սենսացիա չկա: Ներթափանցման խորությունը կարելի է կարգավորել օպտիկական համակարգի միջոցով և սովորաբար հասնում է 20-25 մմ-ի:
Լազերային ճառագայթների կլանման աստիճանը կախված է ճառագայթվող օբյեկտի գույնից։ Ամենից շատ դրանք կլանում են պիգմենտային հյուսվածքները, կարմիր արյան բջիջները, մելանոմաները և այլն: Լազերային ճառագայթները ոչնչացնում և հալեցնում են կենդանի հյուսվածքները; Նրանց նկատմամբ հատկապես զգայուն են ուռուցքային հյուսվածքները։
Կենսաբանական օբյեկտների վրա լազերային ճառագայթների վնասակար ազդեցության մեխանիզմը բաղկացած է մի շարք գործոններից.
- 1) բուն ճառագայթի ջերմային ազդեցությունը և հիմքում ընկած հյուսվածքների ջերմաստիճանի երկրորդական բարձրացումը ջերմային էներգիայի կլանման արդյունքում.
- 2) մեխանիկական ազդեցություն առաձգական թրթռումների առաջացման արդյունքում, ինչպիսիք են ուլտրաձայնային կամ նույնիսկ հարվածային ալիքները: Մի տեսակ «պայթուցիկ էֆեկտ» տեղի է ունենում մարմնի պինդ և հեղուկ նյութերի ակնթարթային անցումով գազային վիճակի և միջքաղաքային ճնշման կտրուկ աճի (մինչև մի քանի տասնյակ և հարյուրավոր մթնոլորտներ).
- 3) կենսաբանական ազդեցություն - լազերային ճառագայթին ենթարկվելուց հետո հյուսվածքներում և բջիջներում առաջանում են թունավոր նյութեր. Թերևս դրանցից է կախված բջիջների առաջադեմ նեկրոզը ճառագայթումից հետո.
- 4) հյուսվածքային ֆերմենտների ինակտիվացում կամ փոփոխություն.
Թույլատրվում է հյուսվածքային բաղադրիչների իոնացման հնարավորությունը և մագնիսական դաշտերի առաջացումը։
Լազերային ճառագայթի ազդեցության աստիճանը և արդյունքը կախված է բուն ճառագայթման բնութագրերից (լազերի տեսակը, հզորությունը, գործողության տևողությունը, ճառագայթման խտությունը, զարկերակային հաճախականությունը), ճառագայթվող հյուսվածքների ֆիզիկաքիմիական և կենսաբանական բնութագրերը (պիգմենտացիայի աստիճանը): , արյան շրջանառությունը, հյուսվածքների տարասեռությունը, դրանց առաձգականությունը, ջերմային հաղորդունակությունը և այլն։
Իր կենսաբանական և ֆիզիկաքիմիական բնութագրերի շնորհիվ ուռուցքային բջիջներն ավելի զգայուն են լազերային ճառագայթների նկատմամբ, քան առողջները։ Ուռուցքաբանության մեջ է, որ ճառագայթման այս տեսակը մինչ այժմ առավել լայնորեն կիրառվում է: Բացի այդ, լազերը օգտագործվում է վիրաբուժության, ակնաբուժության և այլնի անարյուն վիրահատությունների համար։
Արեգակի արձակած էլեկտրամագնիսական ալիքների էներգիայից ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների միայն 1%-ը, տեսանելի լույսի ճառագայթների 39%-ը և ինֆրակարմիր ճառագայթների 60%-ը հասնում են երկրի մակերեսին։ Մնացածն արտացոլվում է, ցրվում կամ կլանում է մթնոլորտը: Արեգակնային ճառագայթման լարումը կախված է լույսի անկման անկյունից և մթնոլորտի թափանցիկությունից, օրվա և տարվա ժամանակից: Երբ մթնոլորտային օդը աղտոտված է փոշով և ծխով, պահպանվում է մինչև 20-40%-ը, իսկ պատուհանի ապակին պահպանում է ամենաթանկ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման մինչև 90%-ը:
Արեգակնային ճառագայթման կենսաբանական ազդեցությունը կենդանու մարմնի վրա կապված է Երկրի մակերևույթի վրա նրա որակական կազմի հետ: Արևի ճառագայթներն ունեն ջերմային և քիմիական ազդեցություն։ Ջերմային էֆեկտներն ավելի շատ գալիս են ինֆրակարմիր ճառագայթներից, իսկ քիմիական ազդեցությունները՝ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից: Այս ճառագայթները ներթափանցման տարբեր խորություններ ունեն կենդանիների մարմնի մաշկի և հյուսվածքների մեջ: Ինֆրակարմիր ճառագայթները թափանցում են ամենախորը (մինչև 2 - 5 սմ): Դրանք օգտագործվում են թերապիայի մեջ՝ նորածինների և երիտասարդ կենդանիների խորը հյուսվածքների տաքացման կամ տաքացման համար։
Լույսի ճառագայթները մաշկի մեջ թափանցում են մի քանի միլիմետր, մինչդեռ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները մաշկի մեջ թափանցում են ընդամենը տասներորդական միլիմետր:
Կենդանիների վրա արևի լույսի ազդեցությունը շատ կարևոր է և բազմազան: Նրա ճառագայթները առաջացնում են տեսողական նյարդի գրգռում, ինչպես նաև մաշկի և լորձաթաղանթների մեջ ներկառուցված զգայուն նյարդերի վերջավորություններ։ Բացի այդ, նրանք խթանում են նյարդային համակարգը և էնդոկրին գեղձերը և դրանց միջոցով գործում են ամբողջ մարմնի վրա: Կենդանիների մոտ արևի լույսի ազդեցությամբ մեծանում է օքսիդատիվ ֆերմենտների ակտիվությունը, խորանում է շնչառությունը, նրանք ավելի շատ թթվածին են կլանում, ավելի շատ ածխաթթու գազ և ջրային գոլորշի են արտազատում։ Ծայրամասային արյան մեջ ավելանում է կարմիր արյան բջիջների և հեմոգլոբինի քանակը։ Կերի մարսողությունը և հյուսվածքներում սպիտակուցների, ճարպերի և հանքանյութերի կուտակումը նույնպես բարելավվում է:
Լույսի պակասի դեպքում օրգանիզմը թեթև սով է ապրում, ինչը մեծապես ազդում է նյութափոխանակության վրա։ Արդյունքում, արտադրողականությունը և հիվանդությունների նկատմամբ դիմադրողականությունը զգալիորեն նվազում են, նշմարվում են վերքերի դանդաղ ապաքինումը, մաշկային հիվանդությունների ի հայտ գալը և երիտասարդ կենդանիների աճի դանդաղումը: Գարնան սկզբին նախորդ ձմռան ամիսներին արևի լույսի ինտենսիվության կտրուկ նվազման հետևանքով օրգանիզմի պաշտպանունակության թուլացման պատճառով կենդանիների մոտ ավելանում է շնչառական հիվանդությունների թիվը, նկատվում է որոշակի վարակների տարածում։ Ուստի ձմռան ամիսներին կենդանիներին պարբերաբար բաց են թողնում օրվա ամենաարևոտ ժամերին բաց երկնքի տակ զբոսնելու։ Թեթև քաղցը շատ հազվադեպ է նկատվում, երբ խոշոր եղջերավոր անասունները պահվում են ազատ վիճակում, իսկ խոզերը՝ ազատ դաշտում: Լույսի ճառագայթները զգալի ազդեցություն ունեն նաև կենդանիների վերարտադրողական կարողությունների վրա։
Այնուամենայնիվ, շատ ուժեղ լուսավորությունը անտարբեր չէ կենդանիների համար, ուստի ճարպակալված կենդանիները պահվում են չափավոր լուսավորված և նույնիսկ մութ սենյակներում:
Չափազանց պայծառ արևի լույսը անբարենպաստ ազդեցություն է ունենում կենդանիների վրա, որոնք սովոր չեն դրան՝ այրվածքների և երբեմն արևահարության տեսքով: Կենդանիներին արևահարությունից պաշտպանելու համար տեղադրվում են ստվերային հովանոցներ, օգտագործվում է ծառերի ստվերը, վերացվում է ձիերի ծանր աշխատանքը օրվա ամենաշոգ ժամերին։
Կենդանիները, հատկապես թռչունները, շատ զգայուն են լույսի պայմանների տևողության և ինտենսիվության նկատմամբ: Ուստի արդյունաբերական թռչնաբուծության պրակտիկայում լույսի ռեժիմը հստակորեն մշակվել է թռչնի ֆիզիոլոգիական վիճակին համապատասխան։
Կենդանիների համար մեծ նշանակություն ունի արեգակնային սպեկտրի ուլտրամանուշակագույն մասը։ Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները բարելավում են շնչառական և շրջանառու օրգանների աշխատանքը, հյուսվածքներին թթվածնի մատակարարումը: Նրանք նաև ընդհանուր խթանող ազդեցություն են ունենում մաշկի արյան անոթների ընդլայնման պատճառով։ Միաժամանակ աճում է մազերի աճը, ակտիվանում է քրտինքի և ճարպագեղձերի ֆունկցիան, եղջերաթաղանթի շերտը խտանում է, իսկ էպիդերմիսը` հաստանում: Այս առումով մեծանում է մաշկի դիմադրողականությունը, ուժեղանում է հյուսվածքների աճն ու վերականգնումը, ինչպես նաև վերքերի ու խոցերի ապաքինումը։ Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները նորմալացնում են ֆոսֆոր-կալցիումի նյութափոխանակությունը և նպաստում վիտամին D-ի ձևավորմանը: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը ծառայում է որպես հզոր ադապտոգեն գործոն, որը լայնորեն օգտագործվում է անասնաբուծության մեջ՝ կենդանիների և թռչնամսի առողջությունը պահպանելու և արտադրողականությունը բարձրացնելու համար:
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներն ունեն մանրէասպան՝ բակտերիասպան ազդեցություն։ Ուստի արևի ճառագայթումը վաղուց համարվում է արտաքին միջավայրի հզոր, հուսալի և անվճար բնական ախտահանիչ: Մանրէների և վիրուսների որոշ տեսակներ մահանում են արևի ուղիղ ճառագայթների տակ 10-15 րոպեի ընթացքում:
Լույսի սովի կանխարգելման համար մեծ նշանակություն ունի արհեստական ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը, օգտագործելով սնդիկ-քվարցային լամպեր և ինֆրակարմիր ճառագայթման լամպերի օգտագործումը կենդանիներին տաքացնելու համար: Դրանց օգտագործման եղանակը, դեղաչափը և գործառնական ընթացակարգերը պետք է վերահսկվեն անասնաբուժական մասնագետների կողմից: Ճառագայթման պահին կենդանիներին սպասարկող աշխատողները պետք է պահպանեն համապատասխան անվտանգության նախազգուշական միջոցներ: Մշակվել և կիրառվում են ինֆրակարմիր և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման լամպերի օգտագործման համապատասխան չափորոշիչներ։
Եթե սխալ եք գտնում, խնդրում ենք ընդգծել տեքստի մի հատվածը և սեղմել Ctrl+Enter.
Երկիր հասնող արեգակնային ճառագայթման զգալի մասը ծածկում է ալիքների տիրույթը 0,15 - 4,0 մմկկ: Երկրի մակերևույթին ուղիղ անկյան տակ հասնող արեգակնային էներգիայի քանակը կոչվում է արևային հաստատուն։ Այն հավասար է 1,4·10-3 Ջ (մ2/վ):
Սպեկտրի տեսանելի հատվածի ճառագայթման մեծ մասը հասնում է երկրի մակերեսին՝ 30
% - ինֆրակարմիր և երկար ալիքների ուլտրամանուշակագույն: Երկրի մակերեսը հասնում է.
Ինֆրակարմիր ճառագայթներ (f - 3·10v11 Հց, - 3·10v12, λ 710 - 3000 նմ) – 45% (IR-
ճառագայթումը կազմում է Արեգակի ճառագայթման 50%-ը):
Տեսանելի ճառագայթներ (3 10v12 – 7.5 10v 16, λ 400 – 710 նմ) – 48%
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ (7.5 10v 16-10v17, λ 400-10 նմ) -7%.
Արեգակնային ճառագայթման մի փոքր մասը հետ է փախչում մթնոլորտ: Արտացոլվող ճառագայթման քանակությունը կախված է մակերեսի անդրադարձողությունից (ալբեդոյից): Այսպիսով, ձյունը կարող է արտացոլել արեգակնային ճառագայթման 80%-ը, ուստի այն դանդաղ է տաքանում։ Խոտածածկ մակերեսը արտացոլում է մուտքային ճառագայթման 20%-ը, իսկ մուգ հողերը՝ միայն 105:
Հողի և ջրամբարների կողմից կլանված արևային էներգիայի մեծ մասը ծախսվում է ջրի գոլորշիացման վրա: Երբ ջուրը խտանում է, ջերմություն է արտանետվում, որը տաքացնում է մթնոլորտը։ Մթնոլորտի տաքացումն առաջանում է նաև արեգակնային ճառագայթման 20-25%-ի կլանման պատճառով։
Ինֆրակարմիր ճառագայթում.
Ինֆրակարմիր ճառագայթումը (IR ճառագայթում) էլեկտրամագնիսական ճառագայթում է, որն անտեսանելի է մարդու աչքի համար: IR ճառագայթման նյութի օպտիկական հատկությունները զգալիորեն տարբերվում են տեսանելի սպեկտրի հատկություններից: Օրինակ, մի քանի սմ հաստությամբ ջրի շերտը անթափանց է IR ճառագայթման λ >1 մկմ:
Արեգակնային սպեկտրի ինֆրակարմիր ճառագայթման մոտ 20%-ը կլանում է փոշին, ածխաթթու գազը և ջրային գոլորշին Երկրի մակերեսին հարող մթնոլորտի 10 կիլոմետրանոց շերտում։ Այս դեպքում կլանված էներգիան վերածվում է ջերմության։
IR ճառագայթումը կազմում է շիկացած լամպերի ճառագայթման մեծ մասը (անտանելի ջերմություն ձայնային փուլերում նկարահանելիս) և գազի արտանետման լամպերից: IR ճառագայթումը արտանետվում է ռուբին լազերներով:
Ինֆրակարմիր ճառագայթման երկար ալիքային մասը (> 1,4 մկմ) պահպանվում է հիմնականում մաշկի մակերեսային շերտերի կողմից՝ առաջացնելով այրման սենսացիա (ջերմային ճառագայթներ): IR ճառագայթների միջին և կարճ ալիքների հատվածը և օպտիկական ճառագայթման կարմիր մասը ներթափանցում են 3 սմ խորության վրա, մեծ քանակությամբ էներգիայով կարող են առաջացնել գերհասունացում: Արևային հարվածը ուղեղի տեղային գերտաքացման հետևանք է։
Տեսանելի ճառագայթումը լույս է:
Ճառագայթման մոտավորապես կեսը գալիս է 0,38-ից 0,87 մմկկ ալիքի երկարությամբ ալիքներից: Սա այն սպեկտրն է, որը տեսանելի է մարդու աչքին և ընկալվում որպես լույս:
Ճառագայթային էներգիայի ազդեցության տեսանելի կողմերից մեկը լուսավորությունն է: Հայտնի է, որ լույսը բուժում է շրջակա միջավայրը (ներառյալ մանրէասպան ազդեցությունը): Արեգակի ջերմային էներգիայի կեսը պարունակվում է արեգակնային ճառագայթման էներգիայի օպտիկական մասում։ Լույսն անհրաժեշտ է ֆիզիոլոգիական պրոցեսների բնականոն գործունեության համար։
Ազդեցությունը մարմնի վրա.
Խթանում է կենսական գործունեությունը;
Ամրացնում է նյութափոխանակությունը;
Բարելավում է ընդհանուր բարեկեցությունը;
Բարելավում է տրամադրությունը;
Բարձրացնում է կատարումը:
Լույսի բացակայություն.
Բացասական ազդեցություն նյարդային անալիզատորի գործառույթների վրա (նրա հոգնածությունը մեծանում է).
Կենտրոնական նյարդային համակարգի հոգնածության բարձրացում;
Աշխատանքի արտադրողականությունը նվազում է;
Աճում են մասնագիտական վնասվածքները.
Զարգանում են դեպրեսիվ վիճակներ.
ՀԵՏ Անբավարար լուսավորությունը ներկայումս կապված է մի հիվանդության հետ, որն ունի մի քանի անվանում.«աշուն-ձմեռ դեպրեսիա», «հուզական սեզոնային հիվանդություն», «սեզոնային աֆեկտիվ խանգարում» (SAD): Որքան ցածր է տարածքի բնական լուսավորությունը, այնքան ավելի հաճախ է առաջանում այս խանգարումը: Վիճակագրության համաձայն՝ մարդկանց 5-10%-ն ունի այս ախտանիշային համալիրի նշաններ (75%-ը կանայք են):
Մութը հանգեցնում է մելատոնինի սինթեզի, որն առողջ մարդկանց մոտ կարգավորում է գիշերային քնի ցիկլերի ժամանակը, որպեսզի այն բուժիչ լինի և նպաստի երկարակեցության: Այնուամենայնիվ, եթե առավոտյան մելատոնինի արտադրությունը չի դադարում սոճու գեղձի վրա լույսի ազդեցության պատճառով, ցերեկային ժամերին այս հորմոնի ոչ պատշաճ բարձր մակարդակի պատճառով զարգանում է անտարբերություն և դեպրեսիա:
SAD-ի նշաններ.
Դեպրեսիայի նշաններ;
Արթնանալու դժվարություն;
Աշխատանքի արտադրողականության նվազում;
Նվազեցված սոցիալական շփումներ;
Ածխաջրերի կարիքի ավելացում;
Քաշ ավելացնել.
Հնարավոր է իմունային համակարգի ակտիվության նվազում, որն արտահայտվում է վարակիչ (վիրուսային և բակտերիալ) հիվանդությունների նկատմամբ զգայունության բարձրացմամբ։
Այս նշանները անհետանում են գարնանը և ամռանը, երբ ցերեկային լույսի տևողությունը զգալիորեն մեծանում է։
Աշնանային-ձմեռային դեպրեսիան ներկայումս բուժվում է լույսով։ Առավոտյան 10000 լյուքս ինտենսիվությամբ լուսային թերապիան լավ էֆեկտ է տալիս։ Սա մոտավորապես 20 անգամ ավելի բարձր է, քան սովորական ներքին լուսավորությունը: Թերապիայի տեւողության ընտրությունը անհատական է յուրաքանչյուր անձի համար։ Ամենից հաճախ պրոցեդուրան տևում է 15 րոպե։ Այս ընթացքում դուք կարող եք կատարել ցանկացած գործունեություն (կարդալ, ուտել, մաքրել բնակարանը և այլն): Դրական ազդեցություն է նկատվում մի քանի օրվա ընթացքում։ Մի քանի շաբաթ անց բոլոր ախտանիշները լիովին դադարում են: Կողմնակի ազդեցությունները կարող են ներառել գլխացավեր:
Բուժման ազդեցությունը կապված է սոճու գեղձի գործունեության կարգավորման հետ, որը կարգավորում է մելատոնինի և սերոտոնինի արտադրությունը: Մելատոնինը պատասխանատու է քնելու համար, իսկ սերոտոնինը պատասխանատու է արթնանալու համար:
Նաև ցուցադրվում է.
Հոգեթերապիա;
Հակադեպրեսանտներ.
IN Միևնույն ժամանակ, ներկայումս կարող է նկատվել կենսաբանական ռիթմի այլ տեսակի խախտում՝ կապված ժամանակակից ապրելակերպի հետ։ Երկարատև արհեստական լույսը հանգեցնում է սեռական գեղձերի գործունեության վրա մելատոնինի արգելակող ազդեցության նվազմանը: Սա օգնում է արագացնել սեռական հասունացումը:
Ուլտրամանուշակագույն (ուլտրամանուշակագույն) ճառագայթում
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը պատկանում է արեգակնային սպեկտրի կարճ ալիքային մասին։ Այն մի կողմից սահմանակից է իոնացնող ճառագայթման ամենափափուկ հատվածին (ռենտգեն), իսկ մյուս կողմից՝ սպեկտրի տեսանելի հատվածին։ Կազմում է Արեգակի արտանետվող ողջ էներգիայի 9%-ը: Մթնոլորտի հետ սահմանին բնական արևի լույսի 5%-ը կլանում է Երկրի մակերեսին։
Արեգակի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը իոնացնում է Երկրի մթնոլորտի վերին շերտերի գազերը, ինչը հանգեցնում է իոնոլորտի առաջացմանը։ Կարճ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները արգելափակվում են օզոնի շերտով մոտ 200 կմ բարձրության վրա: Ուստի երկրի մակերեսին հասնում են միայն 400-290 նմ ճառագայթները։ Օզոնի անցքերը թույլ են տալիս ներթափանցել կարճ ալիքի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները:
Գործողության ինտենսիվությունը կախված է.
Աշխարհագրական դիրք (լայնություն);
Օրվա ժամանակ,
Եղանակային պայմաններ.
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կենսաբանական հատկությունները կախված են ալիքի երկարությունից: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման 3 միջակայք կա.
1. Տարածաշրջան Ա (400-320 նմ) - լյումինեսցենտային, սոլյարի Սա երկարալիք ճառագայթում է, որը գերիշխող մասն է կազմում, ուստի այն հասնում է Երկրի մակերեսին: Այն արտանետվում է նաև սոլյարիներում օգտագործվող հատուկ լամպերի միջոցով։
Գործողություն:
Առաջացնում է որոշ նյութերի փայլ (լյումինոֆորներ, որոշ վիտամիններ);
Թույլ ընդհանուր խթանող ազդեցություն;
Թիրոզինի փոխակերպումը մելանինի (օրգանիզմի պաշտպանություն ավելորդ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից):
Թիրոզինի փոխակերպումը մելանինի տեղի է ունենում մելանոցիտներում։ Այս բջիջները գտնվում են էպիդերմիսի բազալային շերտում: Մելանոցիտները նեյրոէկտոդերմալ ծագման պիգմենտային բջիջներ են։ Նրանք բաշխված են անհավասարաչափ ամբողջ մարմնում։ Օրինակ՝ ճակատի մաշկի մեջ դրանք 3 անգամ ավելի շատ են, քան վերին վերջույթներում։ Գունատ և թխամորթ մարդիկ պարունակում են նույն քանակությամբ պիգմենտային բջիջներ, սակայն դրանցում մելանինի պարունակությունը տարբեր է։ Մելանոցիտները պարունակում են թիրոզինազ ֆերմենտը, որը մասնակցում է թիրոզինի մելանինի փոխակերպմանը։
2. Տարածաշրջան B (320 – 280 նմ) – միջին ալիք, արևայրուքի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում: Այս միջակայքի զգալի մասը կլանում է ստրատոսֆերային օզոնը։
Գործողություն:
Ֆիզիկական և մտավոր կատարողականի բարելավում;
Ոչ սպեցիֆիկ իմունիտետի բարձրացում;
Բարձրացնելով մարմնի դիմադրությունը վարակիչ, թունավոր, քաղցկեղածին նյութերի ազդեցությանը:
Հյուսվածքների վերականգնման ուժեղացում;
Աճող աճ:
Դա պայմանավորված է ամինաթթուների (թիրոզին, տրիպտոֆան, ֆենիլալանին և այլն), պրիմիդինային և պուրինային հիմքերի (տիմին, ցիտոզին և այլն) խթանմամբ։ Սա հանգեցնում է սպիտակուցի մոլեկուլների քայքայմանը (ֆոտոլիզ) կենսաբանական ակտիվ նյութերի (քոլին, ացետիլխոլին, հիստամին և այլն) ձևավորմամբ։ BAS-ն ակտիվացնում է նյութափոխանակության և տրոֆիկ գործընթացները:
3. Տարածաշրջան C (280 – 200 նմ) – կարճ ալիք, մանրէասպան ճառագայթում: Այն ակտիվորեն կլանում է մթնոլորտի օզոնային շերտը։
Գործողություն:
Վիտամին D-ի սինթեզ;
Բակտերիասպան գործողություն.
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման այլ տեսակներ, ինչպես նաև տեսանելի ճառագայթում, ունեն մանրէասպան ազդեցություն, թեև ավելի քիչ արտահայտված:
N!B! Միջին և կարճ ալիքների ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները բարձր չափաբաժիններով կարող են առաջացնել նուկլեինաթթուների փոփոխություններ և հանգեցնել բջջային մուտացիաների: Միաժամանակ երկար ալիքային ճառագայթումը նպաստում է նուկլեինաթթուների վերականգնմանը։
4. Առանձնանում է նաև D շրջանը (315 – 265 նմ), որն ունի ընդգծված հակառախի-
տիկ գործողություն.
Ապացուցված է, որ վիտամին D-ի ամենօրյա պահանջը բավարարելու համար անհրաժեշտ է մոտ 60 նվազագույն erythemal դոզան (MED) մարմնի բաց հատվածներում (դեմք, պարանոց, ձեռքեր): Դա անելու համար հարկավոր է ամեն օր 15 րոպե մնալ արեւի լույսի տակ։
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման բացակայությունը հանգեցնում է.
Ռախիտ;
Ընդհանուր դիմադրության նվազեցում;
Նյութափոխանակության խանգարումներ (ներառյալ օստեոպորոզը):
Ավելորդ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը հանգեցնում է.
Մարմնի անհրաժեշտության ավելացում էական ամինաթթուների, վիտամինների, Ca աղերի և այլնի նկատմամբ;
Վիտամին D-ի ապաակտիվացում (խոլեկալցեֆերոլի վերածումը անտարբեր և թունավոր նյութերի);
Պերօքսիդի միացությունների և էպոքսիդային նյութերի առաջացում, որոնք կարող են առաջացնել քրոմոսոմային շեղումներ, մուտագեն և քաղցկեղածին ազդեցություններ։
Որոշ քրոնիկ հիվանդությունների սրացում (տուբերկուլյոզ, ստամոքս-աղիքային տրակտ, ռևմատիզմ, գլոմերուլոնեֆրիտ և այլն);
Ֆոտոֆթալմիայի (ֆոտոկոնյուկտիվիտ և ֆոտոկերատիտ) զարգացում ճառագայթումից 2–14 ժամ հետո։ Ֆոտոֆթալմիայի զարգացումը կարող է լինել՝ Ա - արևի ուղիղ ճառագայթների, Բ - ցրված և արտացոլված լույսի (ձյուն, անապատում ավազ), Գ.
– արհեստական աղբյուրների հետ աշխատելիս;
Կրիստալինի սպիտակուցի դիմերիզացիա (կրիստալին), որը հրահրում է կատարակտի զարգացումը.
Հեռացված ոսպնյակներ ունեցող անհատների մոտ ցանցաթաղանթի վնասման մեծ ռիսկ կա (նույնիսկ A տարածք):
Դերմատիտի ֆերմենտոպաթիա ունեցող անձանց մոտ;
Մաշկի չարորակ ուռուցքների զարգացում (մելանոմա, բազալ բջջային քաղցկեղ,տափակ բջջային քաղցկեղ),
Իմունոպրեսիա (լիմֆոցիտների ենթապոպուլյացիաների հարաբերակցության փոփոխություն, մաշկի մեջ Լանգերհանսի բջիջների քանակի նվազում և դրանց ֆունկցիոնալ ակտիվության նվազում) → վարակիչ հիվանդությունների նկատմամբ դիմադրության նվազում,
Մաշկի արագացված ծերացումը.
Օրգանիզմի բնական պաշտպանությունը ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից.
1. մելանինի արտաքին տեսքի հետ կապված արևայրուքի ձևավորումը, որը.
կարող է կլանել ֆոտոնները և դրանով իսկ թուլացնել ճառագայթման ազդեցությունը.
մաշկի ճառագայթման ժամանակ առաջացած ազատ ռադիկալների թակարդն է:
2. Մաշկի վերին շերտի կերատիզացիա, որին հաջորդում է պիլինգ։
3. Ուրոկանային (ուրոկաիկ) թթվի տրանս-ցիս ձևի ձևավորում: Այս միացությունն ունակ է գրավել ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման քվանտաները: Այն արտազատվում է մարդու քրտինքով։ Մթության մեջ հակառակ ռեակցիա է տեղի ունենում ջերմության արտանետմամբ:
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման նկատմամբ մաշկի զգայունության չափանիշը սոլյարի այրման շեմն է: Այն բնութագրվում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման սկզբնական ազդեցության ժամանակով (այսինքն՝ մինչև պիգմենտացիայի առաջացումը), որից հետո հնարավոր է ԴՆԹ-ի անսխալ վերականգնում։
IN առանձնանում են միջին լայնություններՄաշկի 4 տեսակ.
5. Հատկապես զգայուն բաց մաշկ: Այն արագ կարմիր է դառնում և լավ չի արևայրանում: Անհատներն առանձնանում են կապույտ կամ կանաչ աչքերով, պեպենների առկայությամբ, երբեմն՝ կարմիր մազերով։ Սոլյարի այրման շեմը – 5-10 րոպե:
6. Զգայուն մաշկ. Այս տեսակի մարդիկ ունեն կապույտ, կանաչ կամ մոխրագույն աչքեր,բաց շագանակագույն կամ շագանակագույն մազեր: Սոլյարի այրման շեմը 10-20 րոպե է։
7. Նորմալ մաշկ (20-30 ր.): Մոխրագույն կամ բաց շագանակագույն աչքերով, մուգ շագանակագույն կամ շագանակագույն մազերով մարդիկ:
8. Անզգայուն մաշկ(30-45 րոպե): Մուգ աչքերով, մուգ մաշկով և մուգ մազերի գույն ունեցող անհատներ։
Հնարավոր է մաշկի ֆոտոզգայունության փոփոխություն։ Այն նյութերը, որոնք մեծացնում են մաշկի զգայունությունը լույսի նկատմամբ, կոչվում են ֆոտոզգայունացնողներ:
ՖոտոսենսիտիզատորներԱսպիրին, բրուֆեն, ինդոցիդ, լիմբիում, բակտրիմ, լասիքս, պենիցիլին, բուսական ֆուրանոկումարիններ (նեխուր):
Մաշկի ուռուցքների զարգացման ռիսկի խմբերը.
թեթև, թեթևակի պիգմենտավորված մաշկ,
մինչև 15 տարեկանը ստացված արևայրուք,
մեծ քանակությամբ ծննդյան նշանների առկայությունը,
ավելի քան 1,5 սմ տրամագծով ծննդյան նշանների առկայությունը.
Չնայած ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը առաջնային նշանակություն ունի չարորակ նորագոյացությունների առաջացման համար,
մաշկի վրա, ռիսկի էական գործոն է շփումը քաղցկեղածին նյութերի հետ.
mi, ինչպիսիք են նիկելը, որը պարունակվում է մթնոլորտային փոշու մեջ և դրա շարժական ձևերը հողում:
Պաշտպանություն ավելորդ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից.
1. Անհրաժեշտ է սահմանափակել արևի ինտենսիվ լույսի ներքո անցկացրած ժամանակը, հատկապես 10.00-14.00-ն ընկած ժամանակահատվածում՝ UVR ակտիվության գագաթնակետին: Որքան կարճ է ստվերը, այնքան ավելի կործանարար է UVR-ի ակտիվությունը:
2. Պետք է կրել արևային ակնոցներ (ապակե կամ պլաստիկ՝ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման պաշտպանությամբ):
3. Ֆոտոպաշտպանիչների կիրառում.
4. Արևապաշտպան միջոցների կիրառում.
5. Էական ամինաթթուներով, վիտամիններով, մակրո և միկրոէլեմենտներով (հիմնականում հակաօքսիդանտ ակտիվությամբ սնուցիչներ) հարուստ սննդակարգ:
6. Մաշկաբանի կողմից կանոնավոր հետազոտություն մաշկի քաղցկեղի զարգացման վտանգի տակ գտնվող մարդկանց համար: Բժշկի հետ անմիջական շփման ազդանշանները նորի հայտնվելն են
մուգ կետեր, հստակ սահմանների կորուստ, պիգմենտացիայի փոփոխություն, քոր և արյունահոսություն:
Պետք է հիշել, որ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը ինտենսիվորեն արտացոլվում է ավազից, ձյունից, սառույցից, բետոնից, ինչը կարող է 10-50%-ով մեծացնել ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ինտենսիվությունը: Պետք է հիշել, որ UVR-ը, հատկապես UVA-ն, ազդում է մարդկանց վրա նույնիսկ ամպամած օրերին:
Ֆոտոպաշտպանիչները ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման վնասակար ազդեցություն ունեցող նյութեր են: Պաշտպանիչ ազդեցությունը կապված է ֆոտոն էներգիայի կլանման կամ ցրման հետ:
Ֆոտոպաշտպանիչներ;
Para-aminobenzoic թթու և դրա եթերները;
Բնական աղբյուրներից ստացված մելանինը (օրինակ՝ սնկերը): Արևապաշտպան միջոցներին և լոսյոններին ավելացվում են ֆոտոպաշտպանիչներ:
Արևապաշտպան միջոցներ.
Գոյություն ունի 2 տեսակ՝ ֆիզիկական և քիմիական ազդեցությամբ։ Քսուքը պետք է քսել արևային լոգանք ընդունելուց 15-30 րոպե առաջ, և հաջորդ 2 ժամը մեկ։
Ֆիզիկական արևապաշտպան միջոցները պարունակում են այնպիսի միացություններ, ինչպիսիք են տիտանի երկօքսիդը, ցինկի օքսիդը և տալկը: Նրանց առկայությունը հանգեցնում է UVA և UVB ճառագայթների արտացոլմանը։
Քիմիական ազդեցություն ունեցող արևապաշտպան միջոցները ներառում են 2-5% բենզոֆենոն կամ դրա ածանցյալներ (օքսիբենզոն, բենզոֆենոն-3) պարունակող ապրանքներ: Այս միացությունները կլանում են UVR և արդյունքում բաժանվում են 2 մասի, ինչը հանգեցնում է UVR էներգիայի կլանմանը։ Կողմնակի ազդեցությունը ազատ ռադիկալների երկու բեկորների առաջացումն է, որոնք կարող են վնասել բջիջները:
Արևապաշտպան SPF-15-ը զտում է UVR-ի մոտ 94%-ը, SPF-30-ը արգելափակում է UVR-ի 97%-ը, հիմնականում՝ UVB: Քիմիական արևապաշտպան քսուքներում ուլտրամանուշակագույն ուլտրամանուշակագույն ֆիլտրումը ցածր է, ինչը կազմում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կլանման 10%-ը:
Պատահական չէ, որ վերանայումը սկսում ենք բնապահպանական այս գործոնով։ Արևի ճառագայթային էներգիան կամ արևի ճառագայթումը մեր մոլորակի վրա ջերմության և կյանքի հիմնական աղբյուրն է: Միայն դրա շնորհիվ, հեռավոր անցյալում Երկրի վրա, օրգանական նյութերը կարող էին առաջանալ և էվոլյուցիայի ընթացքում հասնել կատարելության այն աստիճաններին, որոնք մենք ներկայումս դիտում ենք բնության մեջ: Ճառագայթային էներգիայի հիմնական հատկությունները որպես շրջակա միջավայրի գործոն որոշվում են ալիքի երկարությամբ: Այս հիման վրա լույսի ողջ սպեկտրի շրջանակներում առանձնանում են տեսանելի լույսը, ուլտրամանուշակագույն և ինֆրակարմիր մասերը (նկ. 10): Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները քիմիական ազդեցություն են ունենում կենդանի օրգանիզմների վրա, իսկ ինֆրակարմիր ճառագայթները՝ ջերմային։
Բրինձ. 10. Արեգակնային ճառագայթման սպեկտրներ ք. տարբեր պայմաններ (հետո: Odum, 1975):
1 - չի փոխվել մթնոլորտով. 2 - պարզ օր ծովի մակարդակում; 3 - անցել է շարունակական ամպերի միջով; 4 - անցել է բուսականության հովանոցով:
Այս գործոնի շրջակա միջավայրի վրա ազդեցության հիմնական պարամետրերը ներառում են հետևյալը. 1) ֆոտոպերիոդիզմ - օրվա լուսավոր և մութ ժամանակի բնական փոփոխություն (ժամերով). 2) լուսավորության ինտենսիվությունը (լյուքսով); 3) ուղիղ և ցրված ճառագայթման լարումը (մեկ մակերեսի կալորիականությամբ մեկ միավոր ժամանակում). 4) լույսի էներգիայի քիմիական ազդեցությունը (ալիքի երկարությունը).
Արևը անընդհատ արձակում է հսկայական քանակությամբ ճառագայթային էներգիա: Նրա հզորությունը կամ ճառագայթման ինտենսիվությունը մթնոլորտի վերին սահմանում տատանվում է 1,98-ից մինչև 2,0 կկալ/սմ 2 րոպե: Այս ցուցանիշը կոչվում է արեգակնային հաստատուն: Այնուամենայնիվ, արևի հաստատունը, ըստ երևույթին, կարող է որոշակիորեն տարբերվել: Նշվում է, որ վերջին տարիներին Արեգակի պայծառությունն աճել է մոտավորապես 2%-ով։ Երբ այն մոտենում է Երկրի մակերեսին, արևային էներգիան ենթարկվում է խորը փոխակերպումների: Այնուհետև, բուսականությունը խանգարում է լույսի ալիքներին, և եթե դա բազմաշերտ փակ ծառատունկ է, ապա սկզբնական արևային էներգիայի շատ փոքր մասը հասնում է հողի մակերեսին: Հաճարենու խիտ անտառի հովանոցի տակ այս քանակությունը 20-25 անգամ պակաս է, քան բաց տարածքում։ Բայց խոսքը ոչ միայն լույսի քանակի կտրուկ նվազումն է, այլեւ այն, որ անտառի խորքը ներթափանցելու գործընթացում փոխվում է լույսի սպեկտրալ կազմը։ Հետևաբար, այն ենթարկվում է որակական փոփոխությունների, որոնք շատ էական են բույսերի և կենդանիների համար։
Խոսելով լույսի էկոլոգիական նշանակության մասին՝ պետք է ընդգծել, որ այստեղ ամենակարևորը նրա դերն է կանաչ բույսերի ֆոտոսինթեզում, քանի որ արդյունքը օրգանական նյութերի, բույսերի կենսազանգվածի ստեղծումն է։ Վերջինս ներկայացնում է առաջնային կենսաբանական արտադրությունը, որի օգտագործումից և փոխակերպումից է կախված Երկրի վրա ապրող մնացած ամեն ինչ։ Ֆոտոսինթեզի ինտենսիվությունը մեծապես տարբերվում է տարբեր աշխարհագրական տարածքներում և կախված է տարվա եղանակից, ինչպես նաև շրջակա միջավայրի տեղական պայմաններից: Լրացուցիչ լուսավորությունը կարող է զգալիորեն մեծացնել նույնիսկ ծառերի և թփերի տեսակների աճը, էլ չեմ խոսում խոտաբույսերի մասին: I. I. Նիկիտինը կաղին բողբոջեց 10 օր շարունակական լույսի ներքո, այնուհետև 5 ամիս: Ես սածիլներ եմ աճեցրել լույսի ներքո՝ 4 հազար լյուքս պայծառությամբ։ Արդյունքում կաղնու բարձրությունը հասել է 2,1 մ-ի, 8-ամյա փորձնական կաղնին տվել է տարեկան 82 սմ բարձրություն, իսկ վերահսկող ծառերը՝ ընդամենը 18 սմ։
Հատկանշական է, որ թեև կենդանիների կենսագործունեությունն ու արտադրողականությունը ուղղակի (ֆիտոֆագների համար) կամ անուղղակի (զոոֆագների համար) կախվածության մեջ են բույսերի առաջնային արտադրությունից, այնուամենայնիվ, վերջիններիս և կենդանիների միջև կապը հեռու է միակողմանի լինելուց։ Հաստատվել է, որ ֆիտոֆագ կենդանիները, ինչպիսիք են մշերը, ուտելով կանաչ բուսական նյութեր և վնասելով ֆոտոսինթետիկ օրգաններին, ունակ են.
զգալիորեն նվազեցնել ֆոտոսինթեզի ինտենսիվությունը և բույսերի արտադրողականությունը: Այսպես, Կենտրոնական Չեռնոզեմի արգելոցում (Կուրսկի մարզ) մշերը կերել է երիտասարդ կաղնու անտառների ֆիտոմասայի միայն 1-2%-ը, սակայն դրանց արտադրողականությունը նվազել է 46%-ով։ Այսպիսով, սննդային բույսի՝ ֆիտոֆագի համակարգում կա և՛ անմիջական, և՛ հետադարձ կապ։
Ֆոտոպերիոդիզմը հսկայական դեր է խաղում բոլոր կենդանի էակների կյանքում: Երբ ուսումնասիրվում է այս գործոնը, պարզ է դառնում, որ ֆոտոպարբերական ռեակցիան ընկած է բազմաթիվ կենսաբանական երևույթների հիմքում, լինելով դրանք որոշող կամ ազդանշանային ֆունկցիաներ կատարող ուղղակի գործոն։ Ֆոտոպերիոդիկ ռեակցիայի զգալի նշանակությունը մեծապես պայմանավորված է նրա աստղագիտական ծագմամբ և, հետևաբար, կայունության բարձր աստիճանով, ինչը, օրինակ, չի կարելի ասել շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի մասին, որը նույնպես չափազանց կարևոր է, բայց չափազանց անկայուն:
Կենդանիներին երկու մեծ խմբերի բաժանելու փաստը՝ ըստ գործունեության ժամերի՝ ցերեկային և գիշերային, հստակորեն ցույց է տալիս նրանց խոր կախվածությունը ֆոտոպարբերական պայմաններից։ Նույնն է վկայում 1920 թվականին ամերիկացի գիտնականներ Վ. Գարների և Գ. Ալարդի կողմից հաստատված օրինաչափությունը, ըստ որի բույսերը, լույսի և ջերմաստիճանի համեմատ, բաժանվում են երկարօրյա և կարճ ցերեկային տեսակների։ Հետագայում պարզվել է, որ նմանատիպ ֆոտոպարբերական ռեակցիան բնորոշ է նաև կենդանիներին և, հետևաբար, ունի ընդհանուր էկոլոգիական բնույթ։
Սեզոնների ընթացքում ցերեկային ժամերի տևողության կանոնավոր փոփոխությունը որոշում է միջատների բազմաթիվ տեսակների և այլ հոդվածոտանիների, մասնավորապես, տիզերի դիապաուզայի առաջացման ժամանակը: Նուրբ փորձերի միջոցով Ա. Ս. Դանիլևսկին և նրա գործընկերներն ապացուցեցին, որ դիապաուզը խթանվում է հենց օրվա կրճատմամբ, այլ ոչ թե օդի ջերմաստիճանի նվազմամբ, ինչպես նախկինում կարծում էին (նկ. 11): Ըստ այդմ, գարնանը ցերեկային ժամերի տեւողության բնական աճը հստակ ազդանշան է ծառայում դիապաուզային վիճակի դադարեցման համար։ Միևնույն ժամանակ, տարբեր լայնություններում ապրող տեսակների պոպուլյացիաները տարբերվում են հատուկ ֆոտոպարբերական պահանջներով: Օրինակ, նավահանգստային թիթեռի համար (A crony eta rumicis) Աբխազիայում պահանջվում է օրական առնվազն 14 ժամ 30 րոպե, Բելգորոդի մարզում՝ 16 ժամ 30 րոպե, Վիտեբսկի մարզում՝ 18 ժամ և Լենինգրադի մոտ՝ 19 ժամ Այլ կերպ ասած, երբ յուրաքանչյուր 5° լայնություն շարժվում է դեպի հյուսիս, այս տեսակի դիապաուզայից դուրս գալու համար անհրաժեշտ օրվա տևողությունը երկարանում է մոտ մեկուկես ժամով:
Բրինձ. 11. Երկարօրյա տիպի ֆոտոպարբերական ռեակցիա՝ կաղամբի թիթեռ (1) և կարճօրյա տեսակի՝ մետաքսի որդ (2) (հետո՝ Դանիլևսկի, 1961 թ.)։
Այսպիսով, ֆոտոպերիոդիզմը հոդվածոտանիների սեզոնային գործունեության հիմնական գործոնն է: Ավելին, բուսաբանների նմանատիպ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ բույսերի սեզոնային կյանքի բազմաթիվ երևույթներ, դրանց աճի և զարգացման դինամիկան կապված են նաև ֆոտոպարբերական ռեակցիաների հետ։ Օրինակ, ֆոտոպարբերական գործոնը ծառայում է որպես ազդանշան ձմռանը բույսերի վաղ նախապատրաստման համար՝ անկախ եղանակային պայմաններից։ Այս ամենը ֆոտոպերիոդիզմը դարձնում է շատ նշանակալի գործոն գյուղատնտեսական բույսերը նոր տարածքներ ներմուծելիս, ջերմոցներում մշակելիս և այլն։
Վերջապես, ֆիտոֆագ միջատների և նրանց սննդային բույսերի ֆոտոպերիոդիզմի վերաբերյալ փորձերի արդյունքների համեմատությունը բացահայտեց նրանց միջև խորը փոխկապվածությունը: Երկուսն էլ արձագանքում են նույն բնապահպանական գործոնի ազդեցությանը, հետևաբար, նրանց տրոֆիկ կապերն ունեն խորը էկոլոգիական և ֆիզիոլոգիական հիմքեր:
Բարձրագույն ողնաշարավորների ֆոտոպարբերական ռեակցիաների ուսումնասիրությունը նույնպես բերեց չափազանց հետաքրքիր արդյունքների։ Այսպիսով, մորթատու կենդանիների մոտ աշնանը աճում է ավելի հաստ ու փարթամ մազեր։ Ձմռանը այն հասնում է իր ամենամեծ զարգացմանը և առավելագույն ջերմամեկուսիչ հատկություններին: Մորթի այս պաշտպանիչ գործառույթներն ուժեղանում են ճարպի հաստ շերտով, որը ձևավորվում է մաշկի տակ ամռան վերջին և աշնանը: Ձմռանը նշված մորֆոֆիզիոլոգիական ադապտացիաները գործում են լիարժեք։ Երկար ժամանակ համարվում էր, որ մորթի և ճարպի սեզոնային զարգացումը որոշող հիմնական գործոնը օդի ջերմաստիճանն է, դրա անկումը աշուն-ձմեռ ամիսներին։ Այնուամենայնիվ, փորձերը ցույց են տվել, որ այս գործընթացի հրահրման մեխանիզմը կապված է ոչ այնքան ջերմաստիճանի, որքան ֆոտոպերիոդիզմի հետ: Լաբորատոր վիվարիումում և նույնիսկ մորթի ֆերմայում դուք կարող եք ամերիկյան ջրաքիսներին կամ այլ կենդանիներին տեղավորել վերահսկվող լուսավորությամբ վանդակներում և ամառվա կեսից արհեստականորեն նվազեցնել ցերեկային ժամերը: Արդյունքում, փորձարարական կենդանիների մոտ ձուլման գործընթացը սկսվում է շատ ավելի վաղ, քան բնության մեջ, կշարունակվի ավելի ինտենսիվ և, համապատասխանաբար, կավարտվի ոչ թե ձմռանը, այլ աշնան սկզբին:
Ֆոտոպերիոդիկ հիմքի հիմքում ընկած է նաև չվող թռչունների կյանքում սեզոնային ամենակարևոր երևույթը` նրանց միգրացիան և սերտորեն կապված փետրավոր փետուրների, մաշկի տակ և ներքին օրգանների վրա ճարպի կուտակման գործընթացները և այլն: Իհարկե, այս ամենը հարմարեցվածություն է: դիմանալ անբարենպաստ ջերմաստիճանի և կերակրման պայմաններին՝ «խուսափելով դրանցից. Սակայն այս դեպքում հիմնական ազդանշանային դերը խաղում է ոչ թե ջերմաստիճանի փոփոխությունները, այլ լուսային պայմանները՝ օրվա տեւողության կրճատումը, ինչը կարելի է ապացուցել փորձերի միջոցով։ Լաբորատորիայում, ազդելով թռչունների ֆոտոպարբերական արձագանքի վրա, այնքան էլ դժվար չէ նրանց բերել կոնկրետ նախագաղթային վիճակի, այնուհետև միգրացիոն գրգռվածության, թեև ջերմաստիճանի պայմանները կմնան կայուն:
Պարզվում է, որ կենդանիների սեռական ակտիվության ցիկլային բնույթը և դրանց վերարտադրության ցիկլային բնույթը նույնպես ֆոտոպարբերական են։ Թերևս դա հատկապես զարմանալի է, քանի որ վերարտադրության կենսաբանությունը պատկանում է օրգանիզմի այն հատկություններին, որոնք առավել նուրբ ձևավորված են և ունեն հարաբերությունների ամենաբարդ համակարգումը:
Թռչունների և կաթնասունների բազմաթիվ տեսակների վրա իրականացված փորձերն ապացուցել են, որ ցերեկային ժամերի տեւողությունը մեծացնելով՝ հնարավոր է ակտիվացնել սեռական գեղձերը (նկ. 12), կենդանիներին բերել սեռական գրգռվածության վիճակի և հասնել արդյունավետ զուգավորման նույնիսկ աշուն-ձմեռ։ ամիսներ, եթե, իհարկե, լույսի նկատմամբ դրական արձագանք լինի, երկու սեռերն էլ ազդեցությունը կգտնեն: Մինչդեռ որոշ տեսակների էգերը (օրինակ՝ ճնճղուկները) այս առումով շատ ավելի իներտ են, քան արուները և պահանջում են լրացուցիչ էթոլոգիական խթանում։
Բրինձ. 12. Լույսի ազդեցությունը տարբեր պայմաններում պահվելուց հետո սպանված տնային արու և էգ ճնճղուկների սեռական գեղձերի զարգացման վրա (հետո` Պոլիկարպովա, 1941 թ.):
ա - հունվարի 31-ին ազատությունից. բ - հունվարի 29-ին սենյակային ջերմաստիճանի խցիկից. գ - հունվարի 28-ին լրացուցիչ լույսով խցիկից.
Որոշ կաթնասուններ՝ սմբուկը, կզակը, խոզուկների մի շարք այլ տեսակներ, ինչպես նաև եղջերուները, ունեն վերարտադրողական կենսաբանության հետաքրքիր առանձնահատկություն։ Դրանցում բեղմնավորված ձվաբջիջը ոչ թե սկզբում տեղադրվում է արգանդի պատին, այլ<в течение длительного времени находится в состоянии покоя, так называемой латентной стадии. У соболя эта стадия продолжается несколько месяцев и лишь приблизительно за полтора месяца до рождения щенков происходит имплантация яйца и очень быстрое эмбриональное развитие. Таким образом, беременность распадается как бы на длительный период предбеременности, или латентный, и короткий, порядка 35-45 дней, период вынашивания, т. е. собственно эмбрионального развития. Благодаря этому замечательному приспособлению животные получают возможность с минимальными энергетическими затратами переживать тяжелое зимнее время. Оказывается, что продолжительность латентного периода также регулируется фотопериодической реакцией и, если воспользоваться последней, может быть существенно сокращена.
Լույսի և մթության ժամանակաշրջանների հարաբերակցության և օրվա ընթացքում լույսի ինտենսիվության փոփոխության ազդեցությունը կենդանիների գործունեության վրա շատ մեծ է։ Օրինակ՝ ցերեկային թռչունները լուսադեմին արթնանում են որոշակի ինտենսիվության «արթնացող լուսավորությամբ»՝ կախված հորիզոնի նկատմամբ արևի բարձրությունից։ Ճիշտ «արթնացման լուսավորության» սկիզբը ծառայում է որպես ազդանշան, որը խթանում է թռչուններին ավելի ակտիվ դառնալ: Սև թռչունները սկսում են կյանքի նշաններ ցույց տալ 0,1 լյուքսով, երբ անտառը դեռ գրեթե ամբողջությամբ մութ է. Կկուն արթնանալու համար պահանջում է 1 լյուքս, սևագլուխին` 4, շաֆինին` 12, տնային ճնճղուկին` 20 լյուքս: Ըստ այդմ, երբ եղանակը լավ է, տվյալ տարածքում թռչունները արթնանում են որոշակի ժամի և կարգով, ինչը հուշում է «թռչնի ժամացույցի» առկայության մասին։ Օրինակ, Բելգորոդի մարզի «Forest on Vorskla» անտառտնտեսությունում մայիս-հունիս ամիսներին թռչունների առաջին ձայները լսվում են միջինում հետևյալ ժամերին՝ սոխակ՝ 2 ժամ 31 րոպե, սև թռչուններ և երգեցիկ թռչուններ՝ 2 ժամ 31։ րոպե, կուկու - 3 ժամ 00 րոպե, սևագլուխ խոզուկ - 3 ժամ 30 րոպե, մեծ ծիտ - 3 ժամ 36 րոպե, ծառի ճնճղուկ - 3 ժամ 50 րոպե:
Լույսի պայմանների ամենօրյա փոփոխությունները մեծ ազդեցություն են ունենում բույսերի կյանքի վրա և, առաջին հերթին, ֆոտոսինթեզի ռիթմի և ինտենսիվության վրա, որը դադարում է օրվա մութ ժամերին, վատ եղանակին և ձմռանը (նկ. 13):
Վերջապես, արևային էներգիան կարող է շատ կարևոր դեր խաղալ որպես ջերմության աղբյուր՝ ազդելով կենդանի օրգանիզմների վրա ուղղակիորեն կամ խորապես ազդելով նրանց շրջակա միջավայրի վրա տեղական կամ գլոբալ մասշտաբով:
Ընդհանուր առմամբ, վերը նշված հատվածային տեղեկություններից պարզ է դառնում, որ լույսի գործոնը չափազանց կարևոր և բազմակողմանի դեր է խաղում օրգանիզմների կյանքում։
Բրինձ. 13. Ֆոտոսինթեզի կախվածությունը լույսի էներգիայից տարբեր բույսերի պոպուլյացիաներում (հետո՝ Odum, 1975):
1 - ծառեր անտառում; 2 - արևի կողմից լուսավորված տերևներ; 3 - ստվերավորված տերևներ:
Արևի ճառագայթային էներգիաԵրկիր գալը ներկայացնում է մարդկությանը հասանելի էներգիայի ամենակարևոր աղբյուրը: Արևը, ինչպես մյուս աստղերը, տաք գազ է: Արեգակի ներսում կա բարձր ճնշման շրջան, որտեղ ջերմաստիճանը հասնում է 15 - 20 միլիոն աստիճանի։ Արեգակի վրա փոքր քանակությամբ թթվածին կա, և, հետևաբար, սովորական իմաստով հասկացված այրման գործընթացները որևէ նկատելի չափով չեն տեղի ունենում: Ջրածնի և հելիումի լույսի տարրերի սինթեզի շնորհիվ Արևում առաջանում է հսկայական էներգիա։
Արևի ճառագայթային էներգիա, ներծծվելով հողի մակերեսով, վերածվում է ջերմության և տեղափոխվում հողի տակ գտնվող շերտերին։ Արեգակնային էներգիայի մի մասը արտացոլվում է հողի մակերեսով: Եթե հողի մակերևույթի ջերմաստիճանը ցածր է մթնոլորտի մակերևութային շերտի ջերմաստիճանից, ապա հողն արտազատում է ներթափանցող արևային ճառագայթման հետևանքով կուտակված ջերմություն։
Արևի ճառագայթային էներգիաԵրկիր գալը ներկայացնում է մարդկությանը հասանելի էներգիայի ամենակարևոր աղբյուրը: Արևը, ինչպես մյուս աստղերը, տաք գազ է: Արեգակի ներսում կա բարձր ճնշման շրջան, որտեղ ջերմաստիճանը հասնում է 15 - 20 միլիոն աստիճանի։
Արևի ճառագայթային էներգիա, վերածվելով ջերմության, կարող է օգտագործվել՝ շրջանցելով էլեկտրոլիզը, անմիջապես ջրի ջերմաքիմիական տարրալուծման համար։ Նախկինում ցույց էր տրվել, որ միջուկային ռեակտորներից ջերմություն օգտագործելիս երկաստիճան ջերմաքիմիական ցիկլեր քիչ հավանական են: Սակայն ջրի տարրալուծման երկաստիճան ջերմաքիմիական ցիկլի համար անհրաժեշտ ջերմաստիճանները կարելի է ձեռք բերել արեգակնային էներգիայի միջոցով:
Արևի ճառագայթային էներգիա, հիմնականում արեգակնային սպեկտրի ուլտրամանուշակագույն մասը, ունի զգալի կենսաբանական ազդեցություն: Դրա ազդեցությունը մաշկի մեջ առաջացնում է վիտամին I, որն անհրաժեշտ է մարմնում ֆոսֆորի և կալցիումի պատշաճ նյութափոխանակության համար՝ ոսկրային և ուղեղի հյուսվածքի ամենակարևոր բաղադրիչները:
Քանակ ճառագայթային էներգիա արևից, որը 1 րոպեում հասնում է 1 սմ2 տարածք, որը գտնվում է երկրագնդի մթնոլորտից դուրս՝ Արեգակի ճառագայթներին ուղղահայաց՝ Երկրից Արեգակ միջին հեռավորության վրա, կոչվում է արեգակնային հաստատուն։ Ենթադրվում է, որ արևի առավելագույն ակտիվության դեպքում արևի ճառագայթումը փոքր-ինչ ավելանում է, բայց այն չի գերազանցում տոկոսի մասնաբաժինը: I Արեգակնային ակտիվությունը զգալիորեն ազդում է ցամաքային գործընթացների վրա, որոնք դրսևորվում են արեգակնային-երկրային կապերի միջոցով՝ Երկրի (դրա արտաքին թաղանթները, ներառյալ կենսոլորտը) արձագանքելով այս գործունեության փոփոխություններին:
ՀԵՏ արևի ճառագայթային էներգիաԵրկրի մակերևույթի լուսավորությունը կապված է, որը որոշվում է լույսի հոսքի տևողությամբ և ինտենսիվությամբ։ Երկրի պտույտի պատճառով տեղի է ունենում օրվա մութ և լուսավոր ժամերի պարբերական փոփոխություն, ինչպես նաև ցերեկային ժամերի երկարության փոփոխություն։ Քանի որ այս գործոնն ունի ճիշտ պարբերականություն, դրա նշանակությունը կյանքի համար չափազանց մեծ է։
Ֆոտոսինթեզի ընթացքում ճառագայթային էներգիա արևիցվերածվում է քիմիական էներգիայի և հայտնաբերվում է պոտենցիալ էներգիայի տեսքով բույսերի օրգանական զանգվածում՝ ֆոտոսինթեզի արդյունք:
Ճառագայթումը կոչվում է արևի ճառագայթային էներգիաընկնում է ճառագայթված մակերեսի վրա.
Հոսքի խտության բարձրացում ճառագայթային էներգիա արևիցԻնչպես արդեն նշվել է, կարող են իրականացվել հայելային և ոսպնյակային համակարգերով, սակայն ապագայում հիմնական ուշադրությունը կդարձվի հայելային կենտրոնացման համակարգերին, ինչը չի նվազեցնում մշակված մոտեցման հիմնարար դրույթների ընդհանուրությունը պաշտոնական նկարագրության նկատմամբ: քննարկվող գործընթաց։
Բնական լույսի աղբյուրն է արևի ճառագայթային էներգիա. Բացօթյա բնական միջին լուսավորությունը կտրուկ տատանվում է տարվա ընթացքում՝ ըստ ամիսների և օրվա ժամերի՝ հասնելով առավելագույնի հունիսին և նվազագույնին՝ դեկտեմբերին մեր երկրի կենտրոնական գոտում:
Ջերմային էներգիայի անսպառ աղբյուր է արևի ճառագայթային էներգիա, որը նաև առաջացնում է քամու, ջրային հոսքերի և էներգիայի այլ տեսակների ձևավորում։ Այնուամենայնիվ, արևային ճառագայթման էներգիայի արդյունաբերական օգտագործումը ջերմության տեսքով դեռևս սահմանափակ է:
ԱՐԵՎԱԿԱՆ ՄՈՏ - ընդհանուր գումար ճառագայթային էներգիա արևից, ընկնելով Երկրի մթնոլորտից դուրս, միավոր տարածքի վրա, որը գտնվում է արևի ճառագայթներին ուղղահայաց վրա, տես.
Բնական լույսի աղբյուր՝ առու արևի ճառագայթային էներգիա, ուղղակի և ցրված լույսի տեսքով հասնելով երկրի մակերեսին։ Այն ամենահիգիենիկն է՝ ունի բարենպաստ սպեկտրալ կազմ։ Կախված աշխարհագրական լայնությունից, տարվա եղանակից և եղանակային պայմաններից՝ բնական լույսի մակարդակը կարող է կտրուկ փոխվել և բավականին լայն սահմաններում:
ԱՐԵՎԱՅԻՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳ - սարք, որը գրավում է ճառագայթային էներգիա արևիցև այն վերածելով գործնական նպատակների համար հարմար այլների:
Հողի համար ջերմության հիմնական աղբյուրն է արևի ճառագայթային էներգիա. Որոշակի նշանակություն կարող է ունենալ հողի շերտում միկրոօրգանիզմների առաջացրած էկզոթերմիկ ռեակցիաների ժամանակ արտազատվող ջերմությունը։
Առաջին ջերմային գործոնը պայմանավորված է անհավասար բաշխմամբ ճառագայթային էներգիա արևիցԵրկրի մակերևույթի վրա: Բևեռային շրջաններում արևի ճառագայթների մինչև 95%-ը արտացոլվում է ձյունից և սառույցից։ Սա բացատրվում է նրանով, որ բարձր լայնություններում ճառագայթները մթնոլորտ են ներթափանցում թեք անկյան տակ, ինչը նշանակում է, որ դրանց լույսի էներգիան բաշխվում է երկրի մակերևույթի մեծ տարածքի վրա: Արեգակի սահող ճառագայթները, ներթափանցելով մթնոլորտ ոչ ուղիղ անկյան տակ, անցնում են օդի ավելի հաստ շերտով։ Հետեւաբար, այստեղ միշտ ցուրտ է, եւ անընդհատ բարձր ճնշում է գոյանում։ Ընդհակառակը, հասարակածային գոտում արեգակի ճառագայթները ուղիղ անկյան տակ ընկնում են Երկրի մակերեսին` մեծապես տաքացնելով այն: Արդյունքում այստեղ ձևավորվում է ցածր ճնշման գոտի։ Հետևաբար, օդը բևեռային շրջաններից շարժվում է դեպի հասարակածային շրջան, այսինքն. բարձր ճնշման գոտիներից մինչև ցածր ճնշում: Հասարակածային օդային զանգվածները, ինտենսիվ և արագ տաքանալով, բարձրանում են և մթնոլորտի բարձր շերտերում շեղվում են դեպի հյուսիս և հարավ և զովանում:
ԱՐԵՎԱՅԻՆ ԷԼԵԿՏՐԱԿԱՆ ԿԱՑՈՒԹՅԱՆ - արևային կայանք, որը փոխակերպում է ճառագայթային էներգիա արևիցէլեկտրականության մեջ
Ենթադրենք, որ կարող ենք հավաքել արևի ճառագայթային էներգիա, որը տարեկան ընկնում է երկրի մակերեսին. Եթե մենք կարողանանք այս ճառագայթային էներգիան վերածել էներգիայի, որը օգտակար կլինի մեզ համար, ապա կստացվի, որ նման փոխակերպմամբ մենք ծածկելու ենք էներգիայի բոլոր աղբյուրները, որոնք ներկայումս գոյություն ունեն երկրի վրա։
Էներգիայի աղբյուրների օգտագործումը, ինչպիսիք են ճառագայթային էներգիա արևիցկիսահաղորդչային կայանքներում և ֆոտոբջիջներում, Երկրի ներքին ջերմության օգտագործումը, ծովի մակընթացությունների էներգիան և այլն: Այս ամենը միասին, կառավարվող ջերմամիջուկային ռեակցիաների զարգացման հետ մեկտեղ, հնարավորություն կտա մեծացնել արտադրվող էլեկտրական էներգիայի քանակը: ներկայիս մակարդակի համեմատ բազմապատիկ:
Այս ռեժիմը (QI կայունություն) իրականում իրականացվում է ջերմագեներատորներում, օգտագործելով արևի ճառագայթային էներգիակամ ռադիոակտիվ իզոտոպների քայքայման ջերմությունը։
Բարձր արտանետման արժեք ունեցող ծածկույթները լայնորեն օգտագործվում են տեղադրման մեջ, օգտագործելով ճառագայթային էներգիա արևից. Գործնական արևային տեխնոլոգիան ներկայումս զարգանում է արագ տեմպերով:
Կլիմայական գործոնների շարքում լույսը և ջերմությունը կարևոր տեղ են զբաղեցնում բույսերի կյանքում՝ կապված արևի ճառագայթային էներգիա; ջուր; օդի կազմը և շարժումը. Մթնոլորտային ճնշումը և կլիմայի հայեցակարգում ներառված որոշ այլ երևույթներ էական չեն բույսերի կյանքի և տարածման մեջ։
Ապագայում հնարավոր է կառուցել ավելի խնայող արևային էլեկտրակայաններ՝ օգտագործելով կիսահաղորդիչներ (արևային մարտկոցներ)՝ ուղղակիորեն փոխակերպելու համար։ ճառագայթային էներգիա արևիցէլեկտրական էներգիայի մեջ: ]
Լույսը հիմնական բնապահպանական գործոնն է, որը որոշում է բույսերի օրգանիզմի կենսագործունեության հիմքը՝ ֆոտոսինթեզը, կանաչ բույսերի կողմից փոխակերպման գործընթացը։ արևի ճառագայթային էներգիաօրգանական նյութերի քիմիական կապերի էներգիայի մեջ: Այս գործընթացը տեղի է ունենում ածխածնի երկօքսիդի կլանմամբ և ազատ թթվածնի արտազատմամբ: Լույսը ներծծող պիգմենտների՝ քլորոֆիլի և որոշ այլ պիգմենտների մասնակցությամբ, ածխաթթու գազը և ջուրը արձագանքում են՝ ձևավորելով բույսերի հիմնական սնունդը՝ ածխաջրերը:]
Մեր հետազոտության ընթացքում մենք ելնում ենք այն նկատառումից, որ հողի մակերեսի օպտիկական հատկությունները փոխելով՝ հնարավոր է մեծացնել կլանումը. ճառագայթային էներգիա արևիցօրվա ընթացքում և նվազեցնել ջերմային էներգիայի արտանետումը գիշերը: Ցելյուլոզացետատային թաղանթով անցած տարի մեր փորձերը ցույց տվեցին, որ այս թաղանթը կարող է գերազանց պաշտպանություն լինել ճառագայթումից, բայց մինչ այժմ այն չափազանց թանկ է դաշտային մշակման համար:
Աշխատանքները մեծ մասշտաբով մշակվում են արևային էլեկտրակայանների ստեղծման ուղղությամբ՝ հիմնված կա՛մ արևային համակենտրոնացման սարքերի օգտագործման վրա թերմոդինամիկ (շոգետուրբինային) ցիկլի հետ մեկտեղ, կա՛մ ուղղակի փոխակերպման տեխնոլոգիայի կիրառման վրա։ ճառագայթային էներգիա արևիցէլեկտրաէներգիայի մեջ:
Այսպիսով, Արեգակի կողմից մատակարարվող էներգիան կարող է օգտագործվել հողմատուրբինում աշխատանք արտադրելու համար միայն այն դեպքում, եթե մթնոլորտի առանձին մասերի միջև կա ջերմաստիճանի տարբերություն, որը առաջանում է կլանման արդյունքում: ճառագայթային էներգիա արևիցև դրա մասնակի արտանետումը դեպի արտաքին տարածություն: Այսպիսով, ջեռուցիչից ստացված ամբողջ ջերմությունը չի օգտագործվում աշխատանքի կատարման համար, այլ միայն դրա մի մասը, մինչդեռ մնացած ջերմությունը տրվում է սառնարանին։
Մթնոլորտը որոշում է լույսը և կարգավորում Երկրի ջերմային ռեժիմները, նպաստում է երկրագնդի վրա ջերմության վերաբաշխմանը։ Արևի ճառագայթային էներգիա- Գործնականում Երկրի մակերեսի համար ջերմության միակ աղբյուրը մասամբ կլանում է մթնոլորտը: Երկրի մակերեսին հասնող էներգիան մասամբ կլանվում է հողի և ջրային մարմինների, ծովերի և օվկիանոսների կողմից և մասամբ արտացոլվում մթնոլորտում։
Էլեկտրամագնիսական ճառագայթում ( ճառագայթային էներգիա արևից) - էլեկտրամագնիսական ալիքներ, որոնք տարածվում են 300 հազար կմ/վ արագությամբ: Կորպուսկուլյար ճառագայթումը բաղկացած է հիմնականում պրոտոններից, որոնք շարժվում են 300 - 1500 կմ/վ արագությամբ և գրեթե ամբողջությամբ գրավվում են Երկրի մագնիտոսֆերայի կողմից:
Արեգակնային ճառագայթումը կարևոր գործոն է կլիմայի ձևավորման գործում: Քաղաքների փոշոտության պատճառով ճառագայթային էներգիա արևիցկլանված փոշու մասնիկներով. Ըստ ամերիկացի և անգլիացի հետազոտողների՝ մեծ քաղաքները ստանում են 15%-ով պակաս արևային ճառագայթում, 10%-ով ավելի շատ անձրև, 10%-ով ավելի շատ ամպամած օրեր, իսկ վերջին 80 տարիների ընթացքում մառախուղի հաճախականությունը կրկնապատկվել է։
