Солнечное излучение и его влияние на организм.

Несмотря на то, что человек живёт на планете Земля, чувствуя себя вполне защищенным от внешних космических влияний, это ощущение весьма обманчиво, поскольку нашим органам чувств обнаруживать большинство этих воздействий, за исключением, пожалуй, солнечного тепла и света просто не дано. Между тем, сиюминутное отсутствие ощущений не означает отсутствие долговременных влияний и последствий. Все внутренние процессы в организме человека, как впрочем, и всех живых существ, подчиняются колебаниям потока космической энергии и, в конечном счете, реагируют на изменения физических параметров, которые происходят на самой Земле, подверженной влиянию этих же колебаний.        Наиболее значимо на организм человека, несомненно, влияет солнечная деятельность. Эта истина, казалось бы, никем не оспаривается, но в представлениях большинства, почти 150 миллионов километров, отделяющих Землю от Солнца, расстояние огромного порядка и, стало быть, влияние светила также должно быть достаточно низким. И хотя это в действительности так и есть, в силу огромного размера самого Солнца, мы фактически живем в его атмосфере. Земля отделена от него всего на 107 диаметров этого раскаленного шара. А.Л.Чижевский - творец гелиобиологии пишет по этому поводу буквально следующее: « В нас глубоко укоренилась привычка считать, что Солнце чрезвычайно удалено от нас…Однако данный взгляд в корне неверен. Его ошибочность происходит оттого, что мы не учитываем одного важнейшего фактора  размеров самого светила и связанных с этим размером массы тела и величины излучающей поверхности, т.е. силы притяжения Солнца и силы его радиации». Температура в недрах солнца составляет 13 000000, а на поверхности около 6000°С. Из всей энергии, излучаемой солнцем, на Землю попадает лишь двухмиллиардная ее часть. Тем не менее, ежегодно наша планета получает около 1500 квадриллионов киловатт часов энергии. Из этого количества 47% поглощается атмосферой, поверхностью материков, морей и океанов, около 30% отражается назад в космическое пространство, чуть менее 23% расходуется в гидрологическом цикле и только 0,02% улавливается зелеными растениями и служит источником энергии всему живому на Земле. Энергия солнца определяет не только жизнь как явление, но и оказывает влияние практически на все погодообразующие процессы на Земле, в том числе воздушные и морские течения. Энергетический выход от солнца - величина достаточно постоянная. То, что на Земле в разные сезоны температура колеблется в относительно широких пределах связано с тем, что южное и северное полушария в эти периоды по- разному подставлены под поток солнечного излучения. В то же время для экваториальных районов Земли сезонные колебания температуры минимальны. Связь между солнечной активностью и биологическими существами прослеживается не только на уровне вышеуказанных взаимодействий.

Циклы солнцедеятельности влияют на частоту заболеваний и количество смертей, но параллельно стимулируют и рождаемость.

Не обсуждая здесь вопрос о биологической целесообразности, который не совсем уместен, когда речь может идти о миллионах безвременно ушедших людей, заметим лишь, что усиленная деятельность солнца, по всей видимости, способствует обновлению жизни на нашей планете.

Если от глобальных влияний перейти к более привычным для каждого из нас воздействиям солнечной радиации, то разговор необходимо начать, несомненно, с ультрафиолетовой части спектра, как наиболее активной в биологическом отношении. Жесткий ультрафиолет (от 190 до 290 нм) задерживается атмосферой, и на Земле мы имеем дело с ультрафиолетовыми лучами, начиная с 290 нм. Нижняя граница ультрафиолетовой радиации существенно зависит от высоты солнца над горизонтом. Так, если угол падения лучей составляет 50⁰, на Земле можно зарегистрировать свет с длиной волны 295 нм, при угле в 35⁰- 300 нм, а при угле 5⁰- всего лишь 327 нм. Кроме того, с подъемом на высоту обнаруживаются и более жесткие ультрафиолетовые лучи. Жесткий ультрафиолет регистрируется и в тех районах Земли, где в верхних слоях атмосферы возникают так называемые «озоновые дыры». Уменьшение количества озона наиболее часто регистрируется в Антарктике, однако в последние годы аналогичные явления отмечались и в Западной Сибири.

  Биологическое действие ультрафиолетовой радиации проявляется, прежде всего, в губительном влиянии на микроорганизмы. Именно это свойство используется для стерилизации операционных, родовых и других помещений, где необходимо поддержание высокой степени чистоты. Кроме бактерицидного действия ультрафиолет известен и как фактор, достаточно сильно влияющий и на организм человека. Ультрафиолетовый свет при воздействии на кожу вызывает ее покраснение (эритему), а при передозировке могут возникать повреждения кожного покрова в форме солнечных ожогов различной степени тяжести. Длительное воздействие ультрафиолетовых лучей приводит к возникновению так называемого загара, возникающего в результате отложения в коже пигмента- меланина. Под влиянием ультрафиолетовой части спектра в коже из 7-дегидрохолестерола образуется витамин D ₃ (холекальциферол), из которого в печени и почках образуются активные формы витамина D.

Активные формы витамина D₃ являются важнейшими регуляторами кальциевого обмена в организме.  

Избыточное воздействие ультрафиолета вызывает появление так называемой фотоофтальмии. Это своеобразное поражение конъюнктивы глаза, объективно выражающееся в покраснении, отечности, появлении слезотечения и светобоязни. Такие явления очень часто наблюдаются в горах, в результате сильного воздействия на глаза отраженного от снега света. Кроме того, в горах ультрафиолетовая составляющая заметно повышена. Аналогичные явления могут наблюдаться в пустыне, где повышено отражение от песка, в высоких широтах, где уменьшен атмосферный защитный слой, а также у людей пренебрегающих защитными средствами при работе с электросваркой. Патогенный эффект одноразового, избыточного ультрафиолетового облучения, как полагают многие исследователи, во многом определяется активацией процессов свободно - радикального (перекисного) окисления липидов. Фотоофтальмия не требует специального лечения и, как правило, проходит с течением времени. В периоде острых проявлений необходимо защитить глаза от прямого воздействия света. Для этого некоторое время целесообразно пребывание в темном помещении или применение специальных защитных очков, которые оказываются весьма полезными и в качестве профилактического средства.

     Мощный биологический эффект ультрафиолетового излучения, особенно на микроорганизмы, связан прежде всего с его воздействием на нуклеиновые кислоты. В биофизических исследованиях показано, что азотистые основания нуклеиновых кислот интенсивно поглощают свет в области от 200 до 300 нм, что приводит к развитию фотохимических реакций. Это реакции фотохимического гидрирования (присоединение воды), реакции фотохимического окисления и димеризации. Все они, в конечном счете, вызывают повреждение молекулы нуклеиновой кислоты и потерю ей биологической активности. Интенсивно поглощают ультрафиолет и белки, причем во многом это зависит от поглощения света ароматическими аминокислотами триптофаном, фенилаланином, тирозином, а также аминокислотой цистеином. При воздействии ультрафиолета на белки наблюдаются признаки денатурации белка. Происходит изменение вязкости белковых растворов, их помутнение и т.д.

Адаптация человека

Адаптация – приспособление организма к новым, изменившимся условиям обитания. Иногда понятие адаптация подменяют словом толерантность.

Толерантность (от греческого толеранция - терпение) - способность организмов выдерживать изменения условий жизни (колебания температуры, влажности, света…).

Я с этим, мягко говоря, не согласен. Адаптация – это действительно приспособление организма к новым условиям. И это приспособление, зачастую, приводит к физио-биологическим изменениям в организме, формированием и развитием каких-либо других защитных функций, не присущих данному виду в других биологических условиях.

Тогда как толерантность – действительно способность организмов выдерживать(!) изменения условий, но кратковременное изменение.

Адаптация - это динамический процесс, благодаря которому подвижные системы живых организмов, несмотря на изменчивость условий, поддерживают устойчивость, необходимую для существования, развития и продолжения рода. Именно механизм адаптации, выработанный в результате длительной эволюции, обеспечивает возможность существования организма в постоянно меняющихся условиях среды.

Благодаря процессу адаптации достигается сохранение гомеостаза при взаимодействии организма с внешним миром. В этой связи процессы адаптации включают в себя не только оптимизацию функционирования организма, но и поддержание сбалансированности в системе “организм-среда”. Процесс адаптации реализуется всякий раз, когда в системе “организм-среда” возникают значимые изменения, и обеспечивает формирование нового гомеостатического состояния, которое позволяет достигать максимальной эффективности физиологических функций и поведенческих реакций. Поскольку организм и среда находятся не в статическом, а в динамическом равновесии, их соотношения меняются постоянно, а следовательно, также постоянно должен осуществляется процесс адаптации.

Вышеприведённое относится в равной степени и к животным, и к человеку. Однако существенным отличием человека является то, что решающую роль в процессе поддержания адекватных отношений в системе “индивидуум-среда”, в ходе которого могут изменяться все параметры системы, играет психическая адаптация.