Razele ultraviolete curg de la Soare pe Pamant cu un curent puternic, avand un impact permanent asupra organismelor vii, de la momentul originii vietii pana in zilele noastre. Acest fapt a jucat un rol imens în evoluție și chiar în apariția ființelor vii.
Razele ultraviolete au o activitate fotochimică mare. Atunci când se iradiază amestecuri de compuși simpli, cum ar fi amoniacul, formaldehida, apa și metanul sau monoxidul de carbon, mulți aminoacizi pot fi obținuți în condiții artificiale.
În procesul de evoluție, razele ultraviolete ar putea fi prima sursă de energie necesară pentru a complica polimerizarea primilor compuși organici elementari. Dar nu există nici o îndoială că, de îndată ce au existat compuși primii biologici, după ce au fost amenințați să fie distruse de radiații ultraviolete unde scurte, care este înainte de apariția oxigenului și a ecranului de ozon în atmosfera Pământului a fost mult mai intensă decât în prezent. Substanțe biochimice (proteine, acizi nucleici, flavins, nucleotide piridină, hemină și porfirine), care joacă un rol activ în metabolismul celular, sunt sensibile la lumina vizibila sau razele ultraviolete.
Utilizarea radiațiilor ultraviolete are o mare importanță în igienă, medicină și agricultură. Atunci când se utilizează raze ultraviolete, trebuie să ne amintim despre acțiunea lor bactericidă, formând eritem, precum și capacitatea lor de a provoca formarea de vitamina D.
Energia oricărei reacții biochimice privind expunerea la lumină - în cele din urmă o parte din energia fotonica stocată prin fotosinteză. Actiunea luminii ultraviolete asupra activității enzimelor cunoscute pentru o lungă perioadă de timp: invertază de drojdie, inaktivizatsiya pepsina soare și tripsină. Proteina iradiată suferă o serie de modificări chimice și fizico-chimice: distruse aromatice și inele amino heterociclice eliberate de amoniac crește numărul de grupări sulfhidril reactive, există o ruptură a legăturilor peptidice, modificări ale solubilității proteinelor, viscozitate, greutate moleculară, punctul izoelectric al spectrelor de absorbție și și așa mai departe.
In studiul efectelor fotobiologice constatat că reacția fotochimică poate fi efectuată direct în același loc unde evenimentul absorbit cuantic sau absorbție de fotoni de lumină și acționează fotochimic pot fi separate în spațiu și timp datorită proceselor de transfer de energie. transfer de energie poate fi efectuată nu într-o parte din celule, organite celulare sau macromolecule, care a fost absorbită de cuantumul acțiunii, ci prin transferul de difuziune a energiei produselor primare ale procesului fotochimic, cum ar fi radicalii liberi, printr-o peliculă subțire de apă legată la suprafață sau în interiorul macromoleculei. Totuși, transferul de energie între molecule poate să apară prin migrarea energiei de excitație a electronilor. Acest transfer de energie poate fi realizată la o distanță foarte aproape și primește confirmarea în ipoteza proprietăților semiconductoare ale proteinelor. În studiul mecanismului reacțiilor fotochimice ale sistemelor biologice, problema cuantumului migrației energetice este una dintre problemele centrale.
Utilizarea acțiunii bactericide a razelor ultraviolete a dat rezultate pozitive și a găsit o aplicare largă în medicină.
Razele ultraviolete sunt utilizate cu succes în diverse boli ca un agent preventiv și terapeutic (de exemplu, psoriazis). În centrul acțiunilor lor până de curând, influența nespecifică asupra organismului din prim-plan a fost pusă în prim-plan, prin desprinderea și scăderea în cercul general al produselor de circulație a sângelui de dezintegrare a proteinelor. Razele ultraviolete au, de asemenea, un efect specific, transformând ergosterolul de piele provitamină în vitamina D.
După cum sa arătat mai sus, razele ultraviolete, în plus față de reducerea activității biologice a proteinelor, ele au un efect de stimulare, care se manifestă creșterea numărului de grupări sulfhidril reactive, schimba punctul izoelectric al proteinelor, există o ruptură a legăturilor peptidice. Metoda de rezonanță paramagnetică a fost utilizată pentru a crește concentrația radicalilor liberi în sistemele biologice sub acțiunea razelor ultraviolete. Această creștere a radicalilor liberi, sau mai degrabă electroni nu pereche care joacă un rol important în sistemele biologice, permite să se apropie la explicarea mecanismului de acțiune a razelor ultraviolete; este asociat cu pigmenți biologici, în special cu melanina. Atunci când se iradiază părul negru cu razele soarelui sau când este expus la radiații ultraviolete de lungă undă, se observă o creștere a concentrației de radicali liberi. Iradierea lumina soarelui astfel de păr pentru o oră crește concentrația de radicali liberi în 1,4 ori și expunerea la radiații cu o lungime de undă de 365 nm, la temperatura camerei timp de 15 minute - de 2,1 ori. În părul cu o lipsă de pigment s-a observat o scădere corespunzătoare a concentrației de radicali liberi și, atunci când iradiat cu raze ultraviolete, nu sa schimbat.
In actiunea razelor ultraviolete trebuie să fie luate în considerare în așa-numitul fotoreaktivizatsiyu, care este faptul că iradierea soluției izbitoare lumină vizibilă sau în infraroșu deoarece se oprește procesul de dezvoltare cauzate de razele ultraviolete, și într-o oarecare măsură, reface modificările intervenite.
Acțiunea razelor ultraviolete de pe piele determină fenomene complexe biofizice, biochimice și morfologice care determină lanțul proceselor fiziologice. Un semn exterior al acțiunii razelor ultraviolete este apariția înroșirea (eritemului) pielii. După cum se știe, curba sensibilității eritemale a pielii are două maxime, iar pentru diferite lungimi de undă este caracteristic un raport diferit între gradul de creștere a dozei efective și gradul de înroșire a pielii.
Absorbția razelor ultraviolete apare în principal în epidermă și într-o mică măsură în straturile profunde ale pielii. Iradiați cu lungime de undă lungă regiune de lumina ultravioletă este în Capillaroscopy roz intens cu plexul de expansiune papilar și o creștere semnificativă atât în numărul și dimensiunea de bucle capilare.
Schimbările în rețeaua cutanată-vascularizație atunci când sunt expuse la raze de undă scurtă sunt caracterizate printr-un spasm de capilare în perioada latentă și o expansiune a plexurilor papiloase predominant venoase în stadiile inițiale ale eritemului.
Studiile experimentale au arătat că iradierea razelor ultraviolete asupra pielii pot observa două reacții diferite este diferită în funcție de eritem pe lungimi de undă. Razele ultraviolete cu raze lungi determină umflarea pielii, umflarea nu este observată doar macroscopic, ci și creșterea dimensiunii - umflarea elementelor individuale. Actiunea razelor ultraviolete unde scurte este mai pronunțată într-un efect deosebit de fixare, fără modificări semnificative ale dimensiunii celulei, dar cu o încălcare distinctă a Denaturarea coloidal și chiar coagularea coloizilor.
Reacția locală la iradierea ultravioletă devine o reacție generală a corpului prin iritarea terminațiilor nervoase, rezultând impulsuri nervoase în sistemul nervos central. O singură iradiere a regiunii din spate are un efect semnificativ asupra activității reflexe condiționate a animalului iradiat. În prima dată după iradiere, se observă o scădere a reflexelor condiționate pozitive și o creștere a procesului de inhibare, dar apoi se restabilește raportul proceselor de excitație și inhibare.
Studii privind efectul iradierii UV folosind porțiuni diferite ale spectrului asupra proceselor secretorii ale tractului gastrointestinal, a relevat acțiuni de ambiguitate în funcție de lungimea de undă. La câinii cu izolat conform Pavlov ventriculul a demonstrat că iradierea locală a acestor caini cu lungime de unda razele UV determina modificări excreția de suc gastric, cu foarte mica schimbare de putere digestiv pepsinei, razele ultraviolete unde scurte - schimbări semnificative în puterea digestiv pepsinei sau modificări minore excreția de gastric suc. Aceste modificări depind, de asemenea, de doza de raze ultraviolete.
Studiul experimental al caracteristicilor acțiunii razelor ultraviolete pe diferite părți ale spectrului asupra organismului este de importanță practică. Această acțiune diferită este asociată cu o absorbție diferită, rezultând în procese biofizice din diferite direcții.
Razele ultraviolete au un efect stimulativ asupra proceselor de schimb, după cum arată AE Shcherbak. Determinarea schimbului de gaz la persoanele sănătoase a arătat o creștere a consumului de oxigen după iradierea pielii spatelui cu un iradiator cu mercur-cuarț timp de 2-10 minute, care depindea de caracteristicile individuale ale schimbului.
Efectul biologic al razelor ultraviolete se realizează printr-o schimbare în procesele de oxidare-reducere în respirația tisulară. Studiile experimentale ale TA Svidersky pentru studiul activității respirației celulare aerobe și anaerobe de radiațiile ultraviolete au arătat rolul enzimelor în proces. animale experimentale, împărțite în grupe, au fost expuse la radiație cu compoziție diferită spectrale (razele solare, radiațiile lămpi fluorescente de eritem, undă lungă lampă de radiație filtru PRK.-2, taie razele mai scurte de 280 nm). Datele obținute au arătat o fotosensibilitate diferită a pielii la raze de diferite lungimi de undă.
Unele dintre animalele de control au fost în întuneric complet, cealaltă parte conținea vivarium în condiții normale. Indicii de respirație celulară au fost activitatea dehidrogenazei și a citocrom oxidazei în țesuturile creierului, ficatului, rinichilor și a mușchiului inimii. Îndepărtarea prelungită a luminii animale (aproximativ 3 luni) a redus activitatea enzimelor respiratorii în țesuturile studiate, ceea ce a indicat o scădere a proceselor de oxidare-reducere în organism. Expunerea la lumina soarelui și radiații de la o lampă PRK-2 cu un filtru timp de 3 luni a dus la o creștere a activității enzimelor respiratorii.
Pentru a verifica reacțiile organismului, în funcție de compoziția spectrală a ultraviolete un grup de animale expuse la lumina soarelui filtru, razele transmisive de la 295 la 400 nm, iar celălalt - toate fluxul de lumină solară decât cea mai scurtă. Transparența spectrală a filtrelor a fost determinată pe un spectrofotometru. Pentru a evalua efectul radiației care trece prin aceste filtre, au fost studiate schimbări în activitatea fosfatazei alcaline a sângelui pentru insuficiența ultravioletă.
Determinarea enzimelor respiratorii celulare (dehidrogenazei și citocromoxidază) în țesuturile de ficat, rinichi, creier și mușchi cardiac a arătat că intensitatea reacțiilor de oxidare-reducere la animalele iradiate cu toate fluxul de lumină solară decât cea mai scurtă considerabil mai ridicată în comparație cu acțiunea razelor lungimea de undă de la 295 la 400 nm. Datele obținute sunt confirmate în studiile JF Kovaleva au aratat ca efectul stimulator după iradierea unui organism (soare, Irradiatoare cuarț mercur, lămpi cu arc) este rezultatul unor procese fotochimice interacțiune specifice cauzate de radiații. Rezultatele studiului activității fosfatazei alcaline în sângele animalelor înainte și după iradiere rată confirmă că efectul antirahitichesky radiațiilor ultraviolete depinde în primul rând de disponibilitatea razelor cu o lungime de undă de 280-320 nm.
Radiația ultravioletă are un efect fiziologic foarte divers asupra întregului corp, care se realizează prin sistemul neuroendocrin. Mulți cercetători au arătat că radiațiile UV crește schimburile de proteine, grăsimi, carbohidrați și minerale acționează asupra sistemului enzimatic, crește activitatea imunobiologice a actelor organismului asupra sistemului endocrin, sistemului nervos autonom, și așa mai departe. D.
La evaluarea efectelor fiziologice ale iradierii ultraviolete trebuie să țină cont de aspectul calitativ, adică. E. Lungimea razelor ultraviolete folosite, precum și doza. In studiile experimentale AA Musulbas, care a studiat efectul dozelor diferite asupra razelor ultraviolete cu unde scurte de iepure (253,7 nm), sa constatat că jumătate biodozy razele ultraviolete cresc tonusul sistemului simpatoadrenal, prin iradiere cu 10 biodozy creșterea tonusului parasimpatic sistem, iar iradierea 3 biodozy au definit slab colinergica insipid și efect adrenergic, judecând după activitatea acetilcolinesterazei prin schimbarea tensiunii arteriale , Tonusul vascular și fagocitoza.
Astfel, acțiunea razelor ultraviolete ar trebui considerată un stimul complex complex, care, în funcție de doză, poate fi de natură diferită.
Erytmul ultraviolet în bolile sistemului nervos suferă modificări semnificative în funcție de localizare, severitate și evoluție a procesului patologic. Datele interesante în acest sens sunt prezentate, în special, de Institutul de Balneologie și Fizioterapie din Sverdlovsk.
Având leziuni ale sistemului nervos periferic de etiologie toxică și infecțioasă, sensibilitatea pielii la radiațiile ultraviolete scade. Scăderea senzitivității pielii și chiar anestezia completă nu duc la scăderea eritemului ultraviolet.
Diferitele boli ale măduvei spinării, în special compresia acesteia de către tumoare, afectează în mod semnificativ eritema. Dacă comparăm gravitatea eritemului în zonele și zonele neafectate în zona de comprimare a măduvei spinării, după operație, intensitatea eritemului în ambele zone este aceeași. În acest caz, gradul de severitate a eritemului depinde de conducerea defectuoasă a măduvei spinării. Intensitatea și timpul de apariție și dispariție a eritemului ultraviolet nu depinde de starea de sensibilitate a pielii.
Studiind dinamica eritem cu tulburări cerebrale focale, creierului arata ca cortexul cerebral și hipotalamus, au o mare influență asupra formării de eritem. O rolă de hipotalamus, o suprimare bruscă a eritem UV, dar nu și dispariția sa completă, ca în condiții speciale (doză dublă) capabil de a obține încă un eritem slab.
Sistemul nervos autonom joacă un rol important în formarea de eritem; căile ei, aparent, sunt impulsuri adecvate pentru părțile superioare ale sistemului nervos și vice-versa. Înfrângerea unui segment al sistemului nervos autonom duce la o slăbire a eritem și iritare crește starea sa. Acest lucru este deosebit de pronunțată în boli ale diencefalului unde vegetative și elementele somatice este intim legată și acționează în special neuronale puternic corelate și factorii umorali. Dacă se produce iritații dientsefalezah aparat vegetativ și eritem, prin urmare, pronunțat. Astfel observat aparitia rapida a ultraviolete eritem și înroșirea bruscă până la umflarea, care durează de la 5 la 15 zile.
Razele ultraviolete sunt un iritant pentru organism cauzand procesele biologice complexe ce au loc la diferite nivele, de modificari moleculare in piele la procese funcționale complexe în formațiunile sistemului nervos central (pana la cancer de piele). Ca rezultat al proceselor fotochimice la activarea produselor pielii și dezintegrarea țesutului în fluxul sanguin și acționează asupra aparatului receptor, și sunt de asemenea incluse în aceste sau alte procese metabolice din organism. Acesta este un factor important care stimulează sistemele enzimatice, ceea ce duce la o creștere a funcției trofice a corpului.
Dacă luăm în considerare faptul că, pe parcursul evoluției, mecanismele adaptive pentru acțiunea razelor ultraviolete din organism au fost dezvoltate în grade diferite, importanța profilactică și terapeutică a acestora în viața umană devine clară.
Mai multe informații pe această temă:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: