Kalashnikova Kristina Sergeevna VSU
Lumina ca element al mediului de viață al unei persoane este unul dintre principalii factori ai celei mai importante probleme medicale și biologice ale timpului nostru - corpul și mediul.
Un naturalist deosebit, creatorul teoriei biosferei VI. Vernadsky a scris că „în jurul nostru, în noi, peste tot, oriunde, fără întrerupere, să fie înlocuit vreodată, care coincide și se ciocnesc, sunt radiații de diferite lungimi de undă - de valuri, lungimea care se ridică la zece milioane de fracțiuni de milimetru, cu lungimea măsurată în kilometri.“
În acest domeniu se află radiația regiunii optice a spectrului de energie radiantă - lumina soarelui, a cerului și a surselor de lumină artificială.
Acum, în epoca progresului științific și tehnologic, în cele mai diverse domenii ale surselor de energie radiantă sunt utilizate pe scară largă. În acest sens, o persoană este expusă la surse naturale și artificiale de radiații de energie cu un răspuns foarte diferite spectrale și de o gamă extrem de largă de intensitate: de la 100.000 lux și o zi în lumina directă a soarelui la 0,2 lucși pe timp de noapte, în lumina lunii.
În același timp, din păcate, încă știm foarte puține despre rolul energiei radiante, în special al luminii, în biologia corpului uman.
Toate tipurile de radiații din regiunea optică a spectrului au aceeași natură fizică. Cu toate acestea, fiecare parte separată a spectrului (vizibil, ultraviolet și lumina infrarosie) are o anumita lungime de unda si frecventa undelor electromagnetice, care la rândul lor caracterizează calitativ aceste regiuni spectrale, efectele lor biologice și importanța igienică.
Lumina - radiații vizibile - este singurul stimul al ochiului, provocând senzații vizuale, oferind percepția vizuală a lumii. Cu toate acestea, efectul luminii asupra ochiului nu este limitat doar aspect al viziunii - apariția imaginilor de pe retina si formarea de imagini vizuale. Pe lângă procesul principal de viziune, lumina provoacă și alte reacții importante de reflex și umoralitate. Acționând printr-un receptor adecvat - vederii, provoacă impulsurile de înmulțire prin nervul optic la regiunea optică a emisferelor cerebrale (în funcție de intensitatea) excită sau deprimă sistemul nervos central, rearanjarea reacțiile fiziologice și psihologice, schimbarea corpului în ansamblu, menținând starea activă .
Lumina vizibilă are, de asemenea, un efect asupra reacțiilor imunitare și alergice, precum și asupra diverșilor parametri metabolici, modifică nivelul acidului ascorbic în sânge, în glandele suprarenale și în creier. Acționează asupra sistemului cardiovascular. Recent, a fost stabilit și efectul umoral al excitației nervoase, care apare cu stimularea ușoară a ochiului.
Deși cel mai mare număr de reacții cauzate de lumină în corpul uman au un efect pozitiv, există încă aspecte nocive ale acțiunii luminii vizibile. Și aici vom sublinia cele mai frecvente tipuri de efecte dăunătoare ale radiației optice din spectrul vizibil asupra corpului uman. Anume, vor fi luate în considerare diverse mecanisme de deteriorare ușoară a ochilor. O atenție deosebită în acest eseu a fost dedicată mecanismului bazat pe procesele fotochimice care apar pe retină sub influența radiației luminoase.
Pentru înțelegerea completă a materialului, este recomandabil mai întâi să vă familiarizați cu anatomia organului de viziune.
Ochiul este format din două părți: ochiul - globul ocular și Porțiunile auxiliare - musculatura ochiului, pleoape, sistemul lacrimal. Bilele oculare pot fi împărțite printr-o incizie ecuatorială în două părți: anterioară și posterioară. Partea posterioară a globului ocular, care cu unele întindere poate fi numită partea de jos a globului ocular, senzorul va fi de un ecran pe care imaginile aruncat un aparat dioptrie încorporate în fața ochiului și care constă din lentila, iris, corpul ciliar și cornee; aici puteți include lichidul din camera anterioară și cel vitros.
Peretele posterior al globului ocular este compus din trei straturi: un fotosensibil membranelor neuronale sau a retinei (retina), coroida pigmentat (chorioidea) și un strat exterior de proteine sau sclera (sclera).
Retina reprezintă cea mai intimă membrană a globului ocular și se învecinează direct cu corpul vitros.
Retina continuă până la corpul ciliar și iris, dar în aceste locuri își pierde deja fotosensibilitatea. Prin urmare, optica se distinge în optica retinei (pars optica), iridescent (pars iridica) și ciliar (pars ciliaris).
Leziuni ușoare la ochi
Lumina soarelui, care este sursa întregii vieți pe Pământ, precum și cauza principală a apariției organului de viziune, poate provoca, în anumite condiții, o deteriorare ireversibilă periculoasă a ochilor. Sursele artificiale puternice de radiații luminoase, concepute pentru a răspunde nevoilor științei, producției și medicinei, sunt adesea cauza leziunilor funcționale și organice ale ochilor la om.
O schimbare accentuată a nivelului de iluminare totală sau luminozitate a obiectelor analizate cauzează o încălcare a percepției vizuale în timpul necesar pentru trecerea la un nou nivel de adaptare. Acest fenomen în optica fiziologică a fost numit "orbire".
Lezarea organic radiații electromagnetice neionizante în domeniul optic poate avea loc sub influența luminii solare directe și reflectate, și, ca urmare a impactului dispozitivelor de iluminat de om, pagubele provocate de cele mai recente privind evoluția progresului tehnic sunt evidențiate.
În prezent, radiațiile vizibile ale benzii optice sunt radiații cu lungimi de undă de la 400 la 780 nm. Radiația luminoasă poate provoca daune numai în țesutul în care este absorbit. Particularitatea organului de viziune constă în faptul că, în compoziția sa, există medii optice transparente pentru lumina vizibilă care o concentrează asupra fundului.
Cauze de deteriorare ușoară a ochilor
Deteriorarea ochiului prin lumina vizibilă de la soare a fost cunoscută de medicii antice. Galileo Gallilei a fost probabil prima persoană care a primit astfel de daune atunci când a observat un disc solar printr-un telescop.
Cel mai adesea arsurile solare ale fundului apar atunci când ochiul este observat de mult timp de ochi, nearmat cu echipament de protecție. Ca urmare a efectului de focalizare al mass-media asupra imaginii fundului de ochi optichesih format disc solar 0.15 mm diametru, în care, chiar și atunci când un elev îngustă suficientă energie pentru a arde chorioretinal (circa 0,7-1 cal / (cm2 * s)) concentrat (1).
Există arsuri ale fundului în cler, în special Brahminii, pentru care observarea prelungită a discului solar a fost un element al ritualului religios.
În timpul celui de-al doilea război mondial, astfel de arsuri au fost observate de către navele de luptă antiaeriene, care au monitorizat avioanele inamice care zburau de la soare.
Progresul tehnic a condus la crearea unor surse de lumină artificială, a căror luminozitate nu este doar proporțională cu luminozitatea Soarelui, ci și de multe ori o depășește.
În anii 30 au existat descrieri ale arsurilor corioretine la oameni prin lumina arcului voltaic, folosită în proiectoare pentru filmare și alte tipuri de activitate.
Efecte specifice asupra organului de viziune
Lasere, inventat în 1955, a devenit o sursă cu totul nou de radiații în domeniul optic, are un număr de proprietăți noi, care nu au avut radiații surse de lumină cunoscute anterior. Cea mai importantă dintre aceste proprietăți este coerența temporală și spațială. coerență temporală definește radiația monocromatică (toate fascicul emis are o lungime de undă bine definit). Coerența spațială, care este definit ca un meci de fază a undelor de lumină emise în spațiu și timp, astfel încât, la un anumit punct în spațiu este menținut fluctuații wavefront formă constantă și de fază a undei în acest moment variază în mod regulat oferă o mică divergență a fasciculului laser, care reține astfel Nivel ridicat de energie la o distanță considerabilă de sursa de radiații.
Un nivel ridicat de coerență temporală și spațială a radiației laser face posibilă focalizarea acestuia pe sistemele optice convenționale într-un punct de dimensiune minimă comparabil cu lungimea de undă, cu o creștere corespunzătoare a densității de putere.
In prezent, un număr mare de diferite lasere care emit în ultraviolet, regiunile vizibil și infraroșu ale spectrului, care a permis pentru prima dată pentru a studia în detaliu în experiment efectul biologic special asupra corpului radiației optice de diferite lungimi de undă.
Laserele de gaz și de solidar au fost cele mai utilizate pe scară largă în inginerie și medicină. În primul, se folosesc diferite gaze ca mediu activ, în care radiația optică este indusă de un curent de înaltă tensiune. De regulă, aceste lasere au radiații continue, astfel încât impulsurile de durată cerută sunt obținute cu ajutorul unor porți de diferite modele.
Cele mai multe lasere cu stare solidă sunt impulsive. Ruben de cristal, precum și sticlă, activat de neodymium, ytterbium, erbium și alte elemente sunt utilizate ca un mediu activ. Radiația luminoasă este indusă de o sursă externă de radiație incoerentă a luminii. În funcție de design, aceste lasere funcționează în moduri diferite. Nu vom intra în esența acestor regimuri, suntem interesați doar de durata impulsurilor și de puterea lor la fiecare dintre regimuri. Suntem interesați doar de trei dintre ele - generarea gratuită, modularea Q și blocarea modului.
Modul de funcționare liberă oferă o durată a impulsului de la 10 μs la 1-2 ms. În modul Q-switch, energia laserului este eliberată într-o perioadă foarte scurtă de timp de ordinul a 100 ns sau mai puțin și, prin urmare, puterea pulsului poate fi de sute de megawați.
În cele din urmă, modul de blocare a modului asigură energia laserului pentru un timp calculat în picosecunde (10-12 s) (1).
Lămpile cu impulsuri care funcționează în modurile Q modulate și modulate au fost folosite de mult timp în inginerie și medicină. Recent, oftalmologii și-au manifestat un interes considerabil pentru laserele care funcționează în modul de sincronizare a modului, deși acestea sunt încă folosite în principal în cercetarea științifică.
Radiația laser este mult mai periculoasă pentru organul de vedere decât toate sursele cunoscute de lumină incoerentă, deoarece poate provoca deteriorarea acesteia pentru o perioadă mult mai scurtă de timp decât este necesară pentru declanșarea mecanismelor de apărare fiziologică.
Radiația laser este trecută prin cochilii globului ocular și este absorbită de aceștia în conformitate cu aceleași legi ca incoerența și nu produce efecte specifice în țesuturi. Ca radiații incoerente, în funcție de lungimea de undă, acesta poate fi cauza diferitelor tipuri de leziuni oculare. Astfel, în special, regiunea vizibilă a spectrului optic poate provoca leziuni fotochimice retinei prin lumină albastră, arsură retinală termică și peretele vascular propriu și arsuri termice de iris.
Pentru a evalua gradul de pericol pentru ochi al unei radiații laser, este necesar să se cunoască puterea sau energia minimă a radiației suficientă pentru apariția unei pagube de prag. Defectele pragului sunt cauzate de deteriorarea minimă a cochiliei ochiului, care poate fi înregistrată vizual imediat după expunere sau după o anumită perioadă de timp (de obicei nu mai mult de o zi).
Importanța excepțională a problemei efectului dăunător al luminii vizibile asupra vederii umane este evidentă. Condițiile de studiu în care intensitatea luminii vizibile relativ moderate pot provoca modificări degenerative ale ochiului uman și a animalelor, precum și studiul mecanismelor efectului dăunător al luminii este extrem de important, datorită faptului că în clinică și de multe ori apar în situația de producție cu potențial fotodegeneratsy de dezvoltare. Din același motiv, este de o importanță deosebită căutarea pentru medicamente care pot reduce efectul dăunător al luminii și să accelereze perioada de recuperare după aceea.
De asemenea, este necesar să se elaboreze noi standarde de siguranță pentru instrumentele oftalmice utilizate pe scară largă pentru diagnosticarea și tratamentul bolilor oculare. Este necesar să se revizuiască anumite standarde de iluminat pentru persoanele sănătoase, ale căror activități profesionale sunt legate fie de o muncă prelungită în cazul unei iluminări ridicate sau al luminii puternice. Este absolut necesar să se continue și să se aprofundeze cercetarea în mecanismele fotodamagiului retinei și a altor structuri oculare.
Pentru a prezice gradul de afectare a țesuturilor prin radiații luminoase, este necesar să se construiască modele matematice termice ale daunelor, inclusiv pentru cojile ochiului. Atunci când se creează astfel de modele, trebuie să se țină seama de natura distribuției energiei luminoase în fasciculul format dintr-un sistem optic dat și de caracteristicile de absorbție ale țesutului biologic iradiat.
Sarcina este de a găsi mijloace de a proteja sănătatea și, în special, bolnavii sau ochiul predispuși la boală de leziuni ușoare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: