Солнечные лучи могут вызвать ожог сетчатки. Солнечные лучи: польза и вред

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Цель работы

Цель работы: Установить положительное и негативное влияние солнечной инсоляции на организм человека, выявить значение солнца для организма человека, сформулировать основные правила приёма солнечных ванн, а также определить тактику поведения людей с новообразованиями на коже.

2. Введение

Темой практической работы по биологии я выбрала «Влияние солнечных лучей на организм человека». Данная тема представляет для меня большой интерес в связи с тем, что в последнее время люди стали больше времени проводить на солнце. Мы стали посещать солярии, стали чаще отдыхать в южных странах. Загорелый человек выглядит более красивым и успешным, поэтому мы стали больше пользоваться косметическими средствами для привлечения загара.

Я проанализировала литературу (в том числе и медицинскую), воспользовалась ресурсами Интернета, провела социологический опрос с целью изучения уровня информированности моих друзей, знакомых, родственников о воздействии ультрафиолетовых лучей на организм человека. Вот что у меня из этого получилось:

3. Что такое солнечная инсоляция?

Солнечная энергия - источник жизни на Земле. Это свет и тепло, без которых не может жить человек. При этом существует минимальный уровень солнечной энергии, при котором жизнь человека является комфортной. Под комфортом в данном случае подразумевается не только наличие естественного освещения, но и состояние здоровья - недостаток солнечного света приводит к различным заболеваниям. Кроме того, энергия солнца может быть использована не только для обеспечения комфортного существования живых существ (человека, растений, животных) светом и теплом, но и для получения электро- и тепловой энергии. Количественным показателем при оценке потока солнечной энергии служит величина, которая носит название инсоляция.

Инсоля́ция — облучение поверхностей солнечным светом (солнечной радиацией), поток солнечной радиации на поверхность; облучение поверхности или пространства параллельным пучком лучей, поступающих с направления, в котором виден в данный момент центр солнечного диска. Инсоляция измеряется числом единиц энергии, падающей на единицу поверхности за единицу времени.

Величина инсоляции зависит:

От высоты Солнца над горизонтом;

От географической широты места;

От угла наклона земной поверхности;

От ориентации земной поверхности по отношению к сторонам горизонта;

Показатель инсоляции влияет на множество областей нашей жизни, начиная от комфортности проживания и заканчивая энергетикой.

3.1 Виды ультрафиолетового излучения.

Солнце испускает три вида ультрафиолетовых лучей. Каждый из этих типов по-разному воздействует на организм человека. Ультрафиолетовые лучи различаются по длине волны.

Ультрафиолетовые лучи А.

Эти лучи обладают более низким уровнем радиации. Раньше было принято считать, что они безвредны, однако, в настоящее время доказано, что это не так. Уровень этих лучей остается практически постоянным на протяжении всего дня и года. Они проникают даже через стекло.

Ультрафиолетовые лучи А проникают сквозь кожу, повреждают структуру кожи, разрушают волокна коллагена и приводят к появлению морщин. Также уменьшают эластичность кожи, ускоряют преждевременное старение кожи, ослабляют защитную систему кожи, делая её более подверженной инфекциям и, возможно, онкологическим заболеваниям.

Поэтому при покупке фотозащитных средств, нужно обязательно смотреть на наличие в данном косметическом средстве защитных факторов против лучей типа А.

Ультрафиолетовые лучи В.

Лучи этого типа испускаются солнцем лишь в определенное время года и часы дня. В зависимости от температуры воздуха и географической широты они проникают в атмосферу в период с 10 до 16 часов.

Ультрафиолетовые лучи типа В наносят коже более серьезный урон, так как взаимодействуют с молекулами ДНК, которые находятся в клетках кожи. В- лучи повреждают эпидермис, что приводит к появлению солнечных ожогов. Ультрафиолетовые лучи приводят к появлению загара, но ведут к преждевременному старению кожи и появлению пигментных пятен на ней, делают кожу грубой и шершавой, ускоряют появление морщин, могут спровоцировать развитие предраковых заболеваний и рака кожи.

Ультрафиолетовые лучи С.

С-лучи обладают наибольшей разрушающей силой для кожи. Однако озоновый слой Земли, находящийся в атмосфере Земли, препятствует проникновению этих лучей на поверхность Земли. Но если озоновый слой атмосферы Земли разрушен или в нем есть дыры, то мы в полной мере ощутим вред, который эти лучи причиняют кожи.

3.2 Озоновый слой Земли - защитный слой стратосферы.

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 20 до 25 км, с наибольшим содержанием озона, образующегося в результате воздействия ультрафиолетового излучения Солнца на молекулярный кислород.

Чем больше озона находится в атмосфере, тем большее количество ультрафиолетового излучения он способен поглотить. Без защиты излучение будет слишком интенсивным и сможет нанести всему живому значительные повреждения и тепловые ожоги, а человека может привести к раку кожи. Если весь озон атмосферы равномерно распределить по территории размером 45 квадратных километров, его толщина будет составлять всего 0,3 см.

Вред озона на поверхности планеты.

Когда выхлопные газы и промышленные выбросы вступают в реакцию с лучами солнца, в результате фотохимических реакций образовывается приземной озон. Обычно это явление происходит в мегаполисах и крупных городах. Вдыхание такого озона опасно. Поскольку данный газ является сильным окислителем, он с легкостью может разрушать живые ткани. Страдают не только люди, но и растения.

Разрушение озонового слоя.

В 70 годах во время исследований было замечено, что газ фреон, применяющийся в кондиционерах, холодильниках и баллончиках, с огромной скоростью уничтожает озон. Поднявшись в верхний слой атмосферы, фреоны выделяют хлор, который раскладывает озон на обычный и атомарный кислород. В месте таких взаимодействий образуется озоновая дыра.

Первая большая озоновая дыра была обнаружена над Антарктидой в 1985 году. Ее диаметр составлял около 1000 км. Впоследствии еще одна крупная дыра (меньших размеров) была обнаружена над Арктикой, сейчас же ученым известны сотни подобных явлений, хотя самой огромной по-прежнему остается та, что возникает над Антарктидой.

Существует множество причин появления озоновых дыр, но важнейшая из них - загрязнение природной среды человеком. Не меньшее влияние на слой озона оказывают ядерные испытания. Подсчитано, что только с 1952 по 1971 год при ядерных взрывах в атмосферу попало около 3 миллионов тонн вредных веществ.

Возникновению озоновых дыр способствуют и реактивные самолеты.

Еще одна причина разрушения озонового слоя - минеральные удобрения, которые при внесении в землю вступают в реакцию с почвенными бактериями. В этом случае в атмосферу попадает закись азота, из которой образуются окислы.

Именно поэтому сейчас экологи бьют тревогу и пытаются предпринять все необходимые меры для защиты озонового слоя, а конструкторы разрабатывают экологически безопасные механизмы (самолеты, ракетные системы, наземный транспорт), выбрасывающие в атмосферу меньшее количество окислов азота.

От чего защищает озоновый слой.

Озоновые дыры распространены повсеместно, но с изменением множества факторов они перекрываются озоном из соседних слоев атмосферы. Те, в свою очередь, становятся еще более тонкими. Озоновый слой выступает единственной преградой на пути разрушающего ультрафиолетового и радиационного излучения солнца. Без озонового слоя иммунная система человека была бы разрушена. По подсчетам ученых, уменьшение озонового слоя всего на 1% повышает вероятность заболеваемости раком на 3-6%. Уменьшение количества озона в атмосфере непредсказуемо изменит климат на планете. Поскольку озоновый слой задерживает тепло, которое рассеивается с поверхности Земли, то по мере истощения слоя озона климат станет более холодным, что приведёт к природным катаклизмам.

4. Пигментообразующая функция кожи.

Являясь наружным покровом тела, кожа обладает специфическими свойствами, направленными на защиту организма от различных внешних воздействий. Свет-непременная и обязательная часть окружающего нас мира, источник тепла и энергии. Интенсивное ультрафиолетовое облучение кожи сопровождается ответной реакцией в виде покраснения кожи с дальнейшим образованием в коже пигментации. Пигментообразующая функция заключается в выработке пигмента меланина. Кроме меланина, в коже может откладываться железосодержащий кровяной пигмент гемосидерин, а также трихосидерин - в рыжих волосах, каротин.

Защитная функция кожи.

Кожа в значительной мере защищает организм от радиационных воздействий. Инфракрасные лучи почти целиком задерживаются роговым слоем, ультрафиолетовые - частично. Проникая в кожу, ультрафиолетовые лучи стимулируют выработку защитного пигмента - меланина, поглощающего эти лучи. У людей негроидной расы почти весь ультрафиолет поглощается большим количеством меланина в коже, чем обеспечивается защита от высоких доз лучистой энергии, характерных для тех областей земного шара, где живут эти расы. Поэтому у людей, живущих в жарких странах кожа темнее, чем у людей, живущих в странах с умеренным климатом.

4.1 Образование родинок на теле человека.

Многих интересует природа происхождения родинок на теле человека. И это не удивительно, ведь при рождении кожа младенца чиста и не имеет таких особенностей. Никто не может сказать наверняка, в каком месте появится следующая родинка, а также объяснить, почему они могут то появляться, то исчезать.

Причины их появления различны, но в основном они образуются под воздействием особого гормона - меланотропина. У разных людей он содержится в разных анатомических зонах и в не одинаковом количестве. Специалисты установили, что уровень содержания в организме меланотропина определяет количество родинок на конкретных участках.

Специалистами в сфере медицины удалось сделать некоторые открытия и пролить свет на тайну возникновения родинок.

Одной из распространенных причин возникновения родинок на коже человека является пагубное влияние прямых лучей солнца, а именно, ультрафиолета, который в нем содержится. Суть состоит в том, что под влиянием ультрафиолета кожа начинает вырабатывать пигмент - меланин, который является основой всех родинок. Поэтому не удивительно, что люди, которые находятся на открытом солнце в течение продолжительного времени своей жизни, могут заметить увеличение родинок в размерах со временем. Таким образом, большинство новых родинок возникает именно в жаркий летний период, когда человек загорает на солнце и проводит отпуск у моря. Среди медицинских работников бытует мнение, что чрезмерное количество родинок на теле человека может вызвать раковое заболевание кожи - меланому. Под воздействием солнца некоторые группы родинок могут перерасти в злокачественную опухоль.

В качестве иных причин выскакивания родинок на теле дерматологи выделяют:

Поражение организма вирусной инфекцией, рентгеновское и радиационное излучение, микротравмы кожи, а также длительно не заживающие очаги болезней на покровах запускают процессы группировки и перемещения пигментированных клеток к внешнему слою эпидермиса.

Патологии печени.

Принадлежность кожи к светлому типу.

Нерациональное распределение энергии в организме.

Гормональные изменения в жизни человека.

4.2 Когда следует обращаться к врачу с родинками?

Когда появилось много родинок на теле, необходимо научиться отличать их по критерию опасности перерождения в злокачественную опухоль. Все пигментированные очаги дерматологи подразделяют на такие группы, как:

Меланоопасные, представляющие угрозу в плане трансформации в меланому.

Меланонеопасные элементы - безвредные для организма, но причиняющие дискомфорт в повседневной жизни вследствие частой травматизации (во время ежедневного бритья либо при постоянном трении об одежду).

Как понять, что родинка является опасной?

Врачи из Американской академии дерматологи разработали для неспециалистов, то есть людей, не имеющих медицинского образования, как можно обнаружить ранние признаки меланомы. Они популяризируют достаточно эффективную методику самодиагностики: опасность родинки можно предварительно оценить лично, и в случае возникнувших подозрений уже обратиться непосредственно к дерматологу. Воспользуйтесь ею, чтобы проверить, насколько опасны родинки на вашем теле! Тест ABCDE, разработанный специалистами из Соединенных Штатов, помогает выявить признаки перерождения родинки в какой-либо из типов рака кожи, в том числе меланому. Этот метод не требует никаких специальных инструментов и не отнимает много времени. При этом проверке при помощи этого простого теста подлежат не только родинки или другие новообразования на коже, но и малейшие пятна, которые вызывают хоть тень подозрения. Стоит также принять к сведению любые новые родинки или наросты. Тест ABCDE рекомендовано проводить каждый месяц, полностью осматривая все тело.

A symmetry (асимметрия): половина или часть родинки не похожа на ее другую половину. Если две половинки не будут идентичны, такая родинка считается является асимметричной, а это уже предупреждающий знак!

Border (границы): границы родимого пятна имеют неправильную форму, размыты, расплывчаты и плохо определяются. Доброкачественная родинка имеет гладкие, ровные границы, в отличие от злокачественной.

C olor (цвет) Подавляющее большинство доброкачественных родинок на всей поверхности окрашены в один цвет и имеют оттенок коричневого цвета. Наличие трёх цветов на поверхности родинки является прогностическим неблагоприятным признаком.

D iameter (диаметр): Доброкачественные родинки обычно имеют меньший диаметр, чем злокачественные.

E volving (развитие): Обычные неопасные родинки выглядят одинаково в течение долгого времени. Будьте начеку, когда родинка начинает развиваться или изменит какую-то свою характеристику, из описанных выше в короткий срок!

Врачи-онкологи рекомендуют обращаться за медицинской помощью при обнаружении малейших изменений в форме, размере и структуре родинки. Промедление с визитом в медицинское учреждение или игнорирование признаков злокачественной трансформации чревато запущенностью стадии и летальным исходом.

В Ижевске в течении последних 5-ти лет специалистами Республиканского Кожно-венерологического диспансера совместно с врачами онкологами в мае месяце проводится день «Меланомы». В этот день любой житель Удмуртии может попасть на прием к квалифицированным специалистам и показать все свои родинки, а также задать все интересующие его вопросы. В ходе консультации больным даются грамотные рекомендации по имеющимся родинкам или больные отправляются на дальнейшее удаление родинок современными методами лечения.

4.3 Методы исследования и удаления родинок в современных условиях.

При современном развитии технологий исследование и удаление родинок превратилось в быструю и практически безопасную процедуру. Одним из главных методов исследования родинок, помимо визуального обследования, является метод дерматоскопии. Дерматоскопия - это обследование новообразований кожи на предмет злокачественности с помощью специального прибора. Данное исследование производится очень просто. Нужно всего несколько минут - и врач сможет детально рассмотреть структуру и другие характеристики сомнительного образования. Этим методом пользуются специалисты Республиканского Кожно-венерологического диспансера при обследовании больных с родинками.

Желание расстаться с родинками у человека возникает только по очень веским для него причинам. Во-первых, из эстетических соображений, когда из-за наличия родинок в отдельных местах пациент начинает испытывать неуверенность в себе.

Очень часто также удаляют родинки, которые трутся и цепляются за одежду, повреждаются во время бритья и мешают при ходьбе: вдоль линии ворота, под волосами и т.д. Особенно это касается больших выпуклых родинок, повреждение которых крайне нежелательно.

Если доброкачественность не вызывает сомнения, удаление родинок на лице и теле может быть произведено любым из доступных сегодня способов. Убедиться в отсутствии аномальных клеток можно только на основании дерматоскопического исследования. Поэтому перед удалением необходима консультация дерматолога или онкодерматолога. На основании исследования определяют также способ и глубину воздействия на новообразование. После удаления родинки производится гистологический анализ иссеченных тканей. На сегодняшний день существуют следующие способы удаления родинок: хирургический, криодеструкция (удаление родинок азотом), электрокоагуляция, а также с помощью СО2-лазера. Правильно выбранный способ лечения гарантирует наилучший результат, поэтому удаление родинок на лице и теле следует доверять профессионалам.

Удаление родинок лазером.

Несмотря на многообразие различных методов лечения, самым эффективным из современных способов признано удаление родинок лазером. Благодаря регулируемой глубине воздействия и малому диаметру лазерный луч работает очень точно, минимально повреждая окружающие ткани. Это немаловажно при удалении родинок, например, на лице и других видимых участках.

Лазерное удаление родинок производится под местной анестезией, при помощи современных лазеров постепенно обрабатывают поверхность родинки, испаряя один слой за другим. Высокая точность обеспечивается возможностью контролировать диаметр луча и глубину воздействия.

Удаление родинок лазером имеет ряд преимуществ:

100% удаление после первой же процедуры.

Быстрое заживление (5-7 дней).

Отсутствие кровотечения.

Низкий процент возможных осложнений (пигментация, рубцы и шрамы после удаления родинок).

Лазерное удаление родинок - это абсолютно безболезненный метод, занимающий несколько минут, при условии выполнения ее квалифицированным специалистом. Удаление родинок является ответственным шагом, поэтому производить их удаление нужно в специализированных клиниках грамотными специалистами.

4.4 Как правильно загорать, чтобы не навредить коже.

Лето-пора отдыха и приятнейшего проведения времени на пляже около различного вида водоёмов. Под воздействием прямых солнечных лучей наша кожа получает массу не только полезных ферментов, но и негативных. Как избежать большого количества ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, которые иссушают кожу, провоцируют преждевременное старение клеток, способствуют получению ожогов? Для этого нужно загорать правильно.

Известно, что самое опасное солнце в период с 12 до 14 часов, когда его лучи направлены практически перпендикулярно поверхности Земли. В это время лучше остаться в помещении или кружевной тени (тени, которую отбрасывают деревья, кусты, зонтики). На солнце рекомендуется находиться до 11 утра или после 3-х дня, причём на тело обязательно нанести солнцезащитное средство.

Нельзя в первый же день загорать в течение долгого времени. Лучше всего постепенно увеличивать продолжительность пребывания на солнце. 2 часа в сутки - максимально допустимое время.

Не следует пренебрегать солнцезащитными средствами.

Эффективность солнцезащитного средства определяется в первую очередь уровнем защиты от солнца, который оно обеспечивает. Об этом сообщает аббревиатура SPF (sun protection factor - солнцезащитный фактор), которая обязательно указана на упаковке. Степень защиты варьируется от 2 до 100 единиц. Этот индекс указывает на то, как долго будет длиться безопасное пребывание на солнце. То есть, обработав кожу кремом с солнцезащитным фактором 15, вы можете быть уверены, что в течение 75 минут солнечный ожог вам не грозит. Если индекс SPF составляет 30 единиц, то расчетное время увеличивается до 125 минут. Если средство не является устойчивым к воде, то после каждого захода в воду его нужно будет наносить заново.

Современные солнцезащитные средства должны иметь маркировку UVA/UVB, которая означает наличие факторов защиты от лучей обоих типов (ультрафиолетовых лучей А и лучей В).

При наличии множества родинок на теле загорать не рекомендуется вообще.

Витаминообразующее влияние ультрафиолетовых лучей на организм человека.

Солнечный свет - мощное лечебное и профилактическое средство, исключительно важное для сохранения здоровья. Недаром старая пословица гласит: "Куда редко заглядывает солнце, туда часто приходит врач". Действие волшебных ультрафиолетовых лучей на организм неодинаково и зависит от длины волны. Одни из них оказывают витаминообразующее действие - способствуют образованию в коже витамина D. Витаминообразующее влияние Ультрафиолетового излучения прежде всего связано с его влиянием на синтез витамина Д (кальциферола). Наличие этого витамина необходимо для поддержания постоянного уровня в крови кальция. При недостатке кальция в крови, он «высасывается» из костной ткани, приводя к её деформации, остеопорозу. У детей может возникнуть известное заболевание - рахит, в дальнейшем приводящий к тяжелым деформациям скелета и другим неблагоприятным последствиям. Для предотвращения таких последствий, необходимо чтобы удовлетворялась физиологическая потребность организма в витамине Д. Она составляет 20-30 микрограмм в сутки. Однако, обеспечит её только за счет продуктов питания трудно, поскольку даже в основных пищевых источниках витамина Д его относительно мало. Помочь в этой ситуации способно Солнце, его Ультрафиолетовая составляющая. Оказывается, что в кожном сале, выделяемом поверхностным слоем кожи, содержится химический предшественник витамина Д. Под действием Ультрафиолетового излучения он преобразуется в витамин Д, компенсируя его «недопоставку» за счет продуктов питания.

Нехватка солнечного света сокращает жизнь, уверены ученые из Медицинского колледжа (США). Они провели крупный обзор последних исследований, благодаря которому стало ясно - люди с самой низкой концентрацией витамина D в крови рискуют умереть раньше других. Риск ранней смерти для них выше на 26%. Как считают ученые, недостаток витамина D способствует подъему артериального давления, нарушает обмен сахара, вызывает склонность к ожирению.

Так же жителям крупных городов необходимо помнить, что загрязненный воздух и смог снижают количество солнечных лучей, которые необходимы для образования «Витамина солнца», то есть витамина D. Поэтому городские дети в летнее время должны больше находиться за городом, где есть чистый свежий воздух и больше солнца.

6. Дезинфицирующее (бактерицидное) действие солнца.

Множество микроорганизмов окружают человека. Есть полезные, которые живут на коже, слизистых и в кишечнике. Они помогают переваривать пищу, участвуют в синтезе витаминов и защищают организм от патогенных микроорганизмов. А их тоже немало. Многие заболевания вызываются деятельностью бактерий в организме человека. Бактерицидное действие - это способность разрушать клеточную стенку бактерий и этим вызывать их гибель.

Бактерицидным действием обладают:

ультрафиолетовые лучи, радиоактивные излучения.

антисептические и дезинфицирующие химические вещества, например: хлор, йод, кислоты, спирты, фенолы и другие.

химиотерапевтические препараты антибактериального действия для приема внутрь.

УФ-лучи повышают сопротивляемость организма к инфекционным и вирусным заболеваниям. Процент содержания антител в крови повышается. Образование антител дает организму дополнительную силу сопротивления вирусным заболеваниям, таким как ветрянка, краснуха и оспа. Эксперименты, проведенные в большом масштабе на фабриках и в школах, показали, что УФ-лучи позволяют снизить на одну треть возможность заболеть гриппом, простудными заболеваниями и ревматизмом.

Это облучение губительно действует на большинство видов патогенных бактерий, на многие вирусы и грибы, и потому, широко используется для обеззараживания воздуха операционных и других больничных помещений, а также в лечебной практике.

7. Солнце - основной источник радости человека.

Начиная с истоков человеческой цивилизации, роль и значение Солнца привлекали особое внимание людей. Население всех древних сообществ обожествляло Солнце, придавало ему чудодейственные свойства.

Исследование, проведенное учеными из Медицинской школы, показало, что нежиться на солнышке не только не вредно, но и полезно, так как это занятие продлевает нам жизнь. Сокращая риск приобретения сердечных заболеваний и диабета, солнечные лучи позволяют прожить дольше и оставаться здоровыми, уверены ученые. Но те же самые ученые предупреждают, что солнышко должно быть дозировано и нельзя им злоупотреблять.

Кроме вышеперечисленного, солнечные лучи стимулируют продукцию специальных веществ - эндорфинов, которые поднимают уровень настроения и в целом положительно влияют на эмоциональное состояние. Дефицит природной солнечной радиации (в связи с климатическими условиями, возрастом, различными заболеваниями, вынужденным длительным пребыванием в замкнутых помещениях) сопряжен с неблагоприятными последствиями. Он пагубно влияет на общее самочувствие человека, его нервно-психический тонус, снижает умственную и физическую работоспособность, сопротивляемость к инфекционным и другим заболеваниям, усиливает опасность переломов и других поражений опорно-двигательного аппарата, замедляет выздоровление и восстановительные процессы.

8. Практическая часть. Проведение анкетирования среди населения на предмет их отношения к солнцу, знания средств защиты от вредного воздействия ультрафиолетового излучения и

Проанализировав литературу, изучив материалы по компьютеру, я решила узнать, а какой информацией обладает наше население относительно солнечного воздействия на организм человека. Для этого я составила небольшую анкету, и предложила ответить на мои вопросы окружающим. В анкетировании приняли участие 30 человек в возрасте от 12 до 76 лет. И вот, что из этого получилось:

Из диаграммы видно, что 90% процентов опрошенных считают, что солнечные лучи полезны для организма, и только 10% процентов (3 человека) считают, что солнце наносит вред организму.

С диаграммы видно, что 20% процентов опрошенных слышали о таких средствах и пользуются ими. А 80% слышали, но не пользуются.

В ходе опроса выяснилось, что большинство респондентов не знаю, что такое солнцезащитный фактор (SPF) и какую функцию он выполняет.

Из диаграммы видно, что большинство опрошенных представляют себе о вредном воздействии солнца и возможности образования злокачественных заболеваний на коже.

Из диаграммы видно, что только один опрошенный регулярно (один раз в год) посещает врача и показывает ему свои родинки.

Несмотря на то, что все загорают и положительно относятся к загару, не все респонденты понимают, что загар, как реакция кожи на действие ультрафиолета, полезен в ограниченном количестве, а переизбыток влияния ультрафиолета солнца также опасен, как и излучения солярия.

Так же выявлены противоречия в понимании пользы и вреда солнечной инсоляции на организм человека. С одной стороны опрошенные считают, что ультрафиолет вреден для организма человека, а с другой, что он не вреден, а даже полезен. Но сказать в чем польза или вред солнца большинство респондентов не смогли.

Так же не все понимают необходимость использования солнцезащитных кремов в летнее время и абсолютно не представляют, что такое солнцезащитный фактор, и для чего он нужен.

И большинство населения крайне редко обращаются за медицинской консультацией перед тем, как загорать.

9. Заключение:

В ходе своей практической работы я узнала о положительном и отрицательном влиянии ультрафиолетовых лучей на организм человека. Разработала анкету и провела анкетирование, а проанализировав ее, сделала вывод о том, что население недостаточно информировано о вреде и пользе ультрафиолетовых лучей.

Хотя ультрафиолетовые лучи в разумном количестве оказывают благотворное воздействие на организм человека (способствуют образованию в коже витамина D, влияют на кальцифосфорный обмен, а так же на нервные процессы, протекающие в организме человека). В то же время, если пренебрегать правилами принятия солнечных ванн, вред влияния ультрафиолетовых лучей на организм человека усиливается.

В работе рассмотрены профилактические меры для защиты кожи от неблагоприятного воздействия солнца, а так же пути устранения этого воздействия. Также я выяснила, что если лишать себя ультрафиолета - это также приводит к различным заболеваниям - от общего снижения иммунитета (у взрослых) до заболевания рахитом (у детей).

Учитывая низкую просвещенность нашего населения, я считаю, что моя работа будет интересна для окружающих. Надо больше рассказывать об этом людям и лучше начинать с раннего возраста. Чем раньше ребенок это узнает, тем меньше вреда нанесет ему солнце, а он получит только здоровье от солнечного излучения.

10. Список литературы.

«Внутренние болезни» Ф.В. Курдыбайло; Б.И. Шулутко; Н.Н Шастин; В.Н. Шестаков; А.Н.Шишкин; С.А.Болдуева; И.М. Скипский.

«Руководство по кожным болезням» под редакцией Ю.К. Скрипкина.

«Большая Советская Энциклопедия».

Мизун Ю.Г., Мизун П.Г. Космос и здоровье. - М Знание, 1984;

Мизун Ю.Г., Мизун П.Г. Магнитные бури и здоровье. - М., 1990;

Мизун Ю.Г. Процессы в биосфере. - М.: Знание, 1988

Медицинская география и здоровье: Сб. науч. тр. Л.: Наука, 1989;

Моисеева Н.И., Любецкий Р.Е. Воздействие гелио-геофизических факторов на организм человека. - Л.: Наука, 1986.

Плешакова, Крючкова «Окружающий мир 4 класс».

Кандидат физико-математических наук Е. ЛОЗОВСКАЯ.

С наступлением теплых летних дней нас так и тянет погреться на солнышке. Солнечный свет улучшает настроение, стимулирует образование в коже жизненно необходимого витамина D, но в то же время, к сожалению, способствует появлению морщин и увеличивает риск развития рака кожи. Значительная часть как полезных, так и вредных эффектов связана с той частью солнечного излучения, которая невидима для человеческого глаза, - ультрафиолетом.

Спектр электромагнитного излучения и спектр солнца. Граница между ультрафиолетом В и С соответствует пропусканию земной атмосферы.

Ультрафиолет вызывает различные повреждения молекул ДНК в живых организмах.

Интенсивность ультрафиолета B зависит от широты и времени года.

Одежда из хлопка служит хорошей защитой от ультрафиолета.

Солнце служит главным источником энергии для нашей планеты, а поступает эта энергия в виде излучения - инфракрасного, видимого и ультрафиолетового. Ультрафиолетовая область расположена за коротковолновой границей видимого спектра. Когда речь идет о влиянии на живые организмы, в ультрафиолетовом спектре солнца обычно выделяют три области: ультрафиолет А (УФ-А; 320-400 нанометров), ультрафиолет В (УФ-В; 290-320 нм) и ультрафиолет С (УФ-С; 200-290 нм). Деление это достаточно произвольно: граница между УФ-В и УФ-С выбрана из тех соображений, что свет с длиной волны менее 290 нм не достигает поверхности Земли, поскольку земная атмосфера, благодаря кислороду и озону, выполняет роль эффективного природного светофильтра. Граница между УФ-В и УФ-А основана на том, что излучение короче 320 нм вызывает гораздо более сильную эритему (покраснение кожи), чем свет в диапазоне 320-400 нм.

Спектральный состав солнечного света во многом зависит от времени года, погоды, географической широты и высоты над уровнем моря. Например, чем дальше от экватора, тем сильнее коротковолновая граница сдвигается в сторону длинных волн, поскольку в этом случае свет падает на поверхность под косым углом и проходит большее расстояние в атмосфере, а значит, сильнее поглощается. На положение коротковолновой границы влияет и толщина озонового слоя, поэтому под "озоновыми дырами" на поверхность Земли попадает больше ультрафиолета.

В полдень интенсивность излучения на длине волны 300 нм в 10 раз выше, чем за три часа до этого или три часа спустя. Облака рассеивают ультрафиолет, но только темные тучи способны блокировать его полностью. Ультрафиолетовые лучи хорошо отражаются от песка (до 25%) и снега (до 80%), хуже от воды (менее 7%). Поток ультрафиолета возрастает с высотой, приблизительно на 6% с каждым километром. Соответственно в местах, расположенных ниже уровня моря (например, у берегов Мертвого моря), интенсивность излучения меньше.

ЖИЗНЬ ПОД СОЛНЦЕМ

Без света жизнь на Земле не могла бы существовать. Растения используют солнечную энергию, запасают ее с помощью фотосинтеза и обеспечивают энергией через пищу всех остальные живые существа. Человеку и другим животным свет обеспечивает возможность видеть окружающий мир, регулирует биологические ритмы организма.

Эту жизнерадостную картину немного осложняет ультрафиолет, поскольку его энергии достаточно, чтобы вызвать серьезные повреждения ДНК. Ученые насчитывают более двух десятков различных болезней, которые возникают или усугубляются под действием солнечного света, среди них пигментная ксеродерма, плоскоклеточный рак кожи, базалиома, меланома, катаракта.

Конечно, в процессе эволюции наш организм выработал механизмы защиты от ультрафиолета. Первый барьер, который преграждает потенциально опасному излучению доступ в организм, - кожа. Практически весь ультрафиолет поглощается в эпидермисе, наружном слое кожи толщиной 0,07-0,12 мм. Чувствительность к свету во многом определяется наследственной способностью организма производить меланин, темный пигмент, который поглощает свет в эпидермисе и тем самым защищает более глубокие слои кожи от фотоповреждений. Меланин вырабатывают особые клетки кожи - меланоциты. Ультрафиолетовое облучение стимулирует выработку меланина. Наиболее интенсивно этот биологический пигмент образуется при облучении светом УФ-В диапазона. Правда, эффект проявляется не сразу, а спустя 2-3 дня после пребывания на солнце, зато сохраняется в течение 2-3 недель. При этом ускоряется деление меланоцитов, возрастает число меланосом (гранул, содержащих меланин), увеличивается их размер. Свет УФ-А диапазона тоже способен вызывать загар, но более слабый и менее стойкий, поскольку число меланосом не увеличивается, а происходит лишь фотохимическое окисление предшественника меланина в меланин.

По восприимчивости к солнечным лучам выделяют шесть типов кожи. Кожа типа I очень светлая, она легко обгорает и совсем не покрывается загаром. Кожа типа II легко обгорает и покрывается слабым загаром. Кожа типа III быстро покрывается загаром и обгорает в меньшей степени. Кожа типа IV еще более устойчива к солнечным лучам. Кожа типов V и VI темная от природы (например, у коренных жителей Австралии и Африки) и почти не подвержена повреждающему действию солнца. У представителей негроидной расы риск развития немеланомного рака кожи ниже в 100 раз, а меланомы - в 10 раз по сравнению с европейцами.

Наиболее уязвимы к действию ультрафиолета люди с очень светлой кожей. У них даже кратковременное пребывание на ярком солнце вызывает эритему - покраснение кожи. За возникновение эритемы отвечает в основном УФ-В излучение. В качестве меры действия ультрафиолета на организм часто используют такое понятие, как минимальная эритемная доза (МЭД), то есть такая, при которой глазом заметно слабое покраснение. На самом деле величина МЭД различна не только у разных людей, но и у одного человека на разных участках тела. Например, для кожи живота белого незагорелого человека величина МЭД составляет около 200 Дж/м 2 , а на ногах - в три с лишним раза выше. Эритема обычно возникает через несколько часов после облучения. В тяжелых случаях развивается настоящий солнечный ожог с волдырями.

Какие вещества в эпидермисе кроме меланина поглощают ультрафиолет? Нуклеиновые кислоты, аминокислоты триптофан и тирозин, уроканиновая кислота. Наиболее опасны для организма повреждения нуклеиновых кислот. Под действием света в диапазоне УФ-В образуются димеры за счет ковалентных связей между соседними пиримидиновыми (цитозином или тимином) основаниями. Поскольку пиримидиновые димеры не вписываются в двойную спираль, эта часть ДНК теряет способность к выполнению своих функций. Если повреждения небольшие, специальные ферменты вырезают дефектный участок (и это еще один довольно эффективный механизм защиты). Однако, если ущерб больше, чем способность клетки к ремонту, клетка гибнет. Внешне это проявляется в том, что обожженная кожа "слезает". Повреждение ДНК может приводить к мутациям и как следствие - к раковым заболеваниям. Происходят и другие повреждения молекул, например образуются сшивки ДНК с белками. Кстати, видимый свет способствует залечиванию повреждений нуклеиновых кислот (это явление называется фотореактивацией). Предотвращать опасные последствия фотохимических реакций помогают антиоксиданты, содержащиеся в организме.

Еще одно следствие ультрафиолетового облучения - подавление иммунитета. Возможно, такая реакция организма призвана ослабить воспаление, вызванное солнечным ожогом, однако при этом снижается устойчивость к инфекциям. Сигналом для подавления иммунитета служат фотохимические реакции уроканиновой кислоты и ДНК.

МОДА НА ЗАГАР - СИМВОЛ ИНДУСТРИАЛЬНОГО ОБЩЕСТВА

Долгое время белая кожа считалась отличительной чертой знатных и богатых: сразу было видно, что ее обладателям не приходится с утра до ночи работать в поле. Но в ХХ веке все изменилось, бедные слои населения теперь проводили целые дни на заводах и фабриках, а богатые могли позволить себе отдыхать на свежем воздухе, у моря, демонстрируя красивый золотистый загар. После Второй мировой войны мода на загар приобрела массовый характер; загорелая кожа стала считаться признаком не только достатка, но и отменного здоровья. Разрослась туристическая индустрия, предлагающая отдых у моря в любое время года. Но прошло некоторое время, и врачи забили тревогу: оказалось, у любителей загара частота рака кожи возросла в несколько раз. И в качестве спасительного средства было предложено всем без исключения пользоваться солнцезащитными кремами и лосьонами, в состав которых входят вещества, отражающие или поглощающие ультрафиолет.

Известно, что еще во времена Колумба индейцы имели обыкновение раскрашивать себя красной краской, чтобы защититься от солнца. Возможно, древние греки и римляне использовали для этих целей смесь песка с растительным маслом, поскольку песок отражал солнечные лучи. Применение химических солнцезащитных средств началось в 1920-х годах, когда в качестве солнцезащитного средства была запатентована парааминобензойная кислота (ПАБК). Однако она растворялась в воде, так что защитный эффект исчезал после купания, и к тому же раздражала кожу. В 1970-е годы на смену ПАБК пришли ее эфиры, почти нерастворимые в воде и не вызывающие сильного раздражения. Настоящий бум в области солнцезащитной косметики начался в 1980-е годы. Поглощающие ультрафиолет вещества (в косметологии за ними закрепилось название "УФ-фильтры") стали добавлять не только в специальные "пляжные" кремы, но и почти во все косметические продукты, предназначенные для использования в дневное время: крем, жидкую пудру, губную помаду.

По принципу действия УФ-фильтры можно разделить на две группы: отражающие свет ("физические") и поглощающие ("химические"). К отражающим средствам относятся разного рода минеральные пигменты, прежде всего диоксид титана, оксид цинка, силикат магния. Принцип их действия прост: они рассеивают ультрафиолет, не давая ему проникнуть в кожу. Окись цинка захватывает область длин волн от 290 до 380 нм, остальные - несколько меньше. Основной недостаток отражающих средств тот, что они представляют собой порошок, непрозрачны и придают коже белый цвет.

Естественно, что производителей косметики больше привлекали прозрачные и хорошо растворимые "химические" УФ-фильтры (известные в фотохимии как УФ-абсорберы). К ним относятся уже упоминавшаяся ПАБК и ее эфиры (сейчас их почти не используют, так как появились сведения, что они разлагаются с образованием мутагенов), салицилаты, производные коричной кислоты (циннаматы), антраниловые эфиры, оксибензофеноны. Принцип действия УФ-абсорбера заключается в том, что, поглотив квант ультрафиолета, его молекула изменяет свою внутреннюю структуру и преобразует энергию света в тепло. Наиболее эффективные и светостойкие УФ-абсорберы работают по внутримолекулярному циклу переноса протона.

Большинство УФ-абсорберов поглощают свет только в УФ-В области. Обычно солнцезащитные средства содержат не один УФ-фильтр, а несколько, как физических, так и химических. Общее содержание УФ-фильтров может превышать 15 процентов.

Для характеристики защитной эффективности кремов, лосьонов и прочей косметической продукции стали использовать так называемый солнцезащитный фактор (по-английски "sun protection factor", или SPF). Идея солнцезащитного фактора была впервые предложена в 1962 году австрийским ученым Францем Грайтером и принята представителями косметической и фармацевтической промышленности. Солнцезащитный фактор определяется как отношение минимальной дозы ультрафиолета, необходимой для возникновения эритемы при действии на защищенную кожу, к дозе, вызывающей такой же эффект при незащищенной коже. Получила широкое распространение популярная интерпретация: если без защиты вы обгораете за 20 минут, то, намазав кожу кремом с защитным фактором, скажем, 15, получите солнечный ожог только пробыв на солнце в 15 раз дольше, то есть через 5 часов.

ОБМАНЧИВОЕ ЧУВСТВО ЗАЩИТЫ

Казалось бы, решение проблемы ультрафиолета найдено. Но на деле все не так просто. В научной литературе стали появляться сообщения, что у людей, которые постоянно пользуются солнцезащитными препаратами, частота возникновения таких разновидностей рака кожи, как меланома и базалиома, не только не снизилась, но и возросла. Было предложено несколько объяснений этого обескураживающего факта.

Первым делом ученые предположили, что потребители неправильно пользуются солнцезащитными средствами. При тестировании кремов принято наносить на кожу 2 мг крема на 1 см 2 . Но, как показали исследования, люди часто наносят более тонкий слой, в 2-4 раза меньше, соответственно уменьшается и фактор защиты. Кроме того, кремы и лосьоны частично смываются водой, например во время купания.

Нашлось и другое объяснение. Как уже отмечалось, большинство химических УФ-абсорберов (а именно они наиболее широко используются в косметике) поглощают свет только в УФ-В области, предотвращая развитие солнечного ожога. Но, по некоторым данным, меланома возникает под действием УФ-А излучения. Не пропуская УФ-В излучение, солнцезащитные средства блокируют природный предупреждающий сигнал - покраснение кожи, замедляют образование защитного загара, и в результате человек получает избыточную дозу в области УФ-А, которая как раз и может спровоцировать рак.

Результаты опросов показывают, что те, кто пользуется кремами с более высоким фактором защиты, проводят на солнце больше времени, а значит, неосознанно подвергают себя большему риску.

Нельзя забывать и о том, что смесь химических веществ, которые входят в состав защитных кремов, при длительном воздействии ультрафиолета может стать источником свободных радикалов - инициаторов окисления биомолекул. Некоторые из УФ-фильтров потенциально токсичны либо вызывают аллергию.

"СОЛНЕЧНЫЙ" ВИТАМИН

Настало время вспомнить о том, что поми-мо многочисленных негативных эффектов ультрафиолета есть и позитивные. И самый яркий пример - фотосинтез витамина D 3 .

В эпидермисе содержится довольно много 7-дигидрохолестерола, предшественника витамина D 3 . Облучение светом УФ-В диапазона запускает цепочку реакций, в результате которых и получается холекальциферол (витамин D 3), пока еще не активный. Это вещество связывается с одним из белков крови и переносится в почки. Там оно превращается в активную форму витамина D 3 - 1, 25-дигидроксихолекальциферол. Витамин D 3 необходим для всасывания кальция в тонком кишечнике, нормального фосфорно-кальциевого обмена и образования костей, при его недостатке у детей развивается тяжелое заболевание - рахит.

После облучения всего тела в дозе 1 МЭД концентрация витамина D 3 в крови возрастает в 10 раз и возвращается к прежнему уровню через неделю. Применение солнцезащитных средств подавляет синтез витамина D 3 в коже. Дозы, необходимые для его синтеза, невелики. Считается достаточным ежедневно проводить на солнце примерно по 15 минут, подставляя солнечным лучам лицо и руки. Суммарная годовая доза, необходимая для поддержания уровня витамина D 3 , составляет 55 МЭД.

Хронический дефицит витамина D 3 приводит к ослаблению костной ткани. К группе риска относятся темнокожие дети, живущие в северных странах, и пожилые люди, которые мало бывают на свежем воздухе. Некоторые исследователи считают, что увеличение частоты заболеваемости раком при использовании солнцезащитных средств связано именно с блокировкой синтеза витамина D 3 . Не исключено, что его дефицит приводит к возрастанию риска рака толстой кишки и молочной железы.

Другие полезные эффекты ультрафиолета связаны в основном с медициной. Ультрафиолетом лечат такие заболевания, как псориаз, экзема, розовый лишай. Датский врач Нильс Финсен в 1903 году получил Нобелевскую премию за применение ультрафиолета в лечении волчаночного туберкулеза кожи. Метод облучения крови ультрафиолетом сейчас успешно применяют для лечения воспалительных и других заболеваний.

СОЛОМЕННАЯ ШЛЯПКА ОТ ЗАГАРА

Вопрос о том, полезен или вреден ультрафиолет, не имеет однозначного ответа: и да, и нет. Многое зависит от дозы, спектрального состава и особенностей организма. Избыток ультрафиолета безусловно опасен, но на защитные кремы полностью полагаться нельзя. Требуются дополнительные исследования, чтобы установить, в какой степени употребление солнцезащитных средств может способствовать развитию раковых заболеваний.

Лучшее средство уберечь кожу от солнечного ожога, преждевременного старения, а заодно и снизить риск развития рака - одежда. Для обычной летней одежды характерны защитные факторы выше 10. Хорошими защитными свойствами обладает хлопок, правда в сухом виде (при намокании он пропускает больше ультрафиолета). Не забудьте про шляпу с широкими полями и солнцезащитные очки.

Рекомендации достаточно просты. Избегайте бывать на солнце в самые жаркие часы. Будьте особенно осторожны с солнцем, если принимаете лекарства, обладающие свойствами фотосенсибилизаторов: сульфаниламиды, тетрациклины, фенотиазины, фторхинолоны, нестероидные противовоспалительные препараты и некоторые другие. Фотосенсибилизаторы входят и в состав некоторых растений, например зверобоя (см. "Наука и жизнь" № 3, 2002 г.). Усиливать действие света могут ароматические вещества, входящие в состав косметики и духов.

Учитывая, что у ученых есть сомнения в эффективности и безопасности солнцезащитных кремов и лосьонов, не пользуйтесь ими (а также дневной косметикой с высоким содержанием УФ-фильтров) без особой необходимости. Если такая необходимость возникла, отдавайте предпочтение тем средствам, что обеспечивают защиту в широком спектре - от 280 до 400 нм. Как правило, такие кремы и лосьоны содержат окись цинка или другие минеральные пигменты, поэтому имеет смысл внимательно прочесть состав на этикетке.

Защита от солнца должна быть индивидуальной, в зависимости от места жительства, сезона и типа кожи.

Солнце играет важную роль для нас на Земле. Оно обеспечивает планету и все, что на ней находится важными факторами, такими как свет и тепло. Но что такое солнечное излучение, спектр солнечного света, как все это влияет на нас и на глобальный климат в целом?

Что такое солнечная радиация?

Плохие мысли обычно приходят на ум, когда вы думаете о слове "радиация". Но солнечная радиация на самом деле очень хорошая вещь - это солнечный свет! Каждое живое существо на Земле зависит от него. Он необходим для выживания, согревает планету, обеспечивает питание для растений.

Солнечное излучение - это весь свет и энергия, которые исходят от солнца, и есть много различных его форм. В электромагнитном спектре различают различные типы световых волн, излучаемых солнцем. Они похожи на волны, которые вы видите в океане: они перемещаются вверх и вниз и из одного места в другое. Спектр солнечного изучения может иметь разную интенсивность. Различают ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение.

Свет - движущаяся энергия

Спектр солнечного излучения образно напоминает клавиатуру пианино. Один ее конец имеет низкие ноты, в то время как другой - высокие. То же самое относится и к электромагнитному спектру. Один конец имеет низкие частоты, а другой - высокие. Низкочастотные волны являются длинными в течение заданного периода времени. Это такие вещи, как радар, телевизор и радиоволны. Высокочастотные излучения - это высокоэнергетические волны с короткой длиной. Это означает, что длина самой волны очень коротка для данного периода времени. Это, например, гамма-лучи, рентгеновские и ультрафиолетовые лучи.

Вы можете думать об этом так: низкочастотные волны похожи на подъем на холм с постепенным поднятием, в то время как высокочастотные волны похожи на быстрый подъем на крутой, почти вертикальный холм. При этом высота каждого холма одинакова. Частота электромагнитной волны определяет, сколько энергии она несет. Электромагнитные волны, которые имеют большую длину и, следовательно, более низкие частоты, несут гораздо меньше энергии, чем с более короткими длинами и более высокими частотами.

Вот почему рентгеновские лучи и могут быть опасными. Они несут так много энергии, что, если попадают в ваше тело, могут повредить клетки и вызвать проблемы, такие как рак и изменение в ДНК. Такие вещи, как радио и инфракрасные волны, которые несут гораздо меньше энергии, на самом деле не оказывают на нас никакого влияния. Это хорошо, потому что вы, конечно, не хотите подвергать себя риску, просто включив стерео.

Видимый свет, который мы и другие животные можем видеть нашими глазами, расположен почти в середине спектра. Мы не видим никаких других волн, но это не значит, что их там нет. На самом деле, насекомые видят ультрафиолетовый свет, но не наш видимый. Цветы выглядят для них совсем по-другому, чем для нас, и это помогает им знать, какие растения посетить и от каких из них держаться подальше.

Источник всей энергии

Мы принимаем солнечный свет как должное, но так не обязано быть, потому что, по сути, вся энергия на Земле зависит от этой большой, яркой звезды в центре нашей Солнечной системы. И пока мы находимся в ней, мы должны также сказать спасибо нашей атмосфере, потому что она поглощает часть излучения, прежде чем оно достигнет нас. Это важный баланс: слишком много солнечного света, и на Земле становится жарко, слишком мало - и она начинает замерзать.

Проходя через атмосферу, спектр солнечного излучения у поверхности Земли дает энергию в разных формах. Для начала рассмотрим различные способы ее передачи:

Проводимость (кондукция) - это когда энергия передается от прямого контакта. Когда вы обжигаете руку горячей сковородой, потому что забыли надеть прихватку, это проводимость. Посуда передает тепло вашей руке через прямой контакт. Кроме того, когда ваши ноги касаются холодной плитки в ванной утром, они переносят тепло на пол через прямой контакт - проводимость в действии.
Рассеивание - это, когда энергия передается через токи в жидкости. Это также может быть и газ, но процесс в любом случае будет такой же. Когда жидкость нагрета, молекулы возбуждены, разрозненны и менее плотные, поэтому они стремятся вверх. Когда они остывают, снова падают вниз, создавая клеточный текущий путь.
- это, когда энергия передается в виде электромагнитных волн. Подумайте о том, как хорошо сидеть рядом с костром и чувствовать, как приветственное тепло излучается от него к вам - это радиация. Радиоволны, световые и могут путешествовать, перемещаясь из одного места в другое без помощи каких-либо материалов.

Основные спектры солнечного излучения

Солнце обладает разным излучением: от рентгеновских лучей до радиоволн. Солнечная энергия - это свет и тепло. Его состав:

6-7 % ультрафиолетового света,
около 42 % видимого света,
51 % ближнего инфракрасного.

Мы получаем солнечной энергии при интенсивности 1 киловатт на квадратный метр на уровне моря в течение многих часов в день. Около половины излучения находится в видимой коротковолновой части электромагнитного спектра. Другая половина - в ближней инфракрасной, и немного в ультрафиолетовом отделе спектра.

Ультрафиолетовое излучение

Именно ультрафиолетовое излучение в солнечном спектре имеет интенсивность большую, чем другие: до 300-400 нм. Часть этого излучения, которое не поглощается атмосферой, производит загар или солнечный ожог для людей, которые были в солнечном свете в течение длительных периодов времени. Ультрафиолетовое излучение в солнечном свете имеет как положительные, так и отрицательные последствия для здоровья. Он является основным источником витамина D.

Видимое излучение

Видимое излучение в солнечном спектре имеет интенсивность среднего уровня. Количественные оценки потока и вариации его спектрального распределения в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах электромагнитного спектра представляют большой интерес при изучении солнечно-наземных воздействий. Диапазон от 380 до 780 нм виден невооруженным взглядом.

Причина в том, что основная часть энергии солнечной радиации сосредоточена в этом диапазоне и она определяет тепловое равновесие атмосферы Земли. Солнечный свет является ключевым фактором в процессе фотосинтеза, используемого растениями и другими автотрофными организмами для преобразования световой энергии в химическую, которая может быть использована в качестве топлива для организма.

Инфракрасное излучение

Инфракрасный спектр, который охватывает от 700 нм до 1 000 000 нм (1мм), содержит важную часть электромагнитного излучения, которое достигает Земли. Инфракрасное излучение в солнечном спектре имеет интенсивность трех видов. Ученые делят этот диапазон на 3 типа на основе длины волны:

A: 700-1400 нм.
B: 1400-3000 нм.
C: 3000-1 мм.

Заключение

Многие животные (включая человека) имеют чувствительность в диапазоне от приблизительно 400-700 нм, и полезный спектр цветового зрения у человека, например, составляет примерно 450-650 нм. Помимо эффектов, которые возникают на закате и восходе солнца, спектральный состав изменяется, в первую очередь, по отношению к тому, как непосредственно солнечный свет попадает на землю.

Каждые две недели Солнце снабжает нашу планету таким количеством энергии, что ее хватает всем жителям на целый год. В связи с этим все чаще солнечное излучение рассматривают, как альтернативный источник энергии.

Солнце - главный источник энергии на Земле. Без него невозможным было бы существование жизни. И хотя все буквально вертится вокруг Солнца, мы очень редко задумываемся над тем, как работает наша звезда.

Структура Солнца

Чтобы понять, как работает Солнце, сначала нужно разобраться в его структуре.

Ядро.
Зона лучистого переноса.
Конвективная зона.
Атмосфера: фотосфера, хромосфера, корона, солнечный ветер.

Диаметр солнечного ядра составляет 150-175 000 км, около 20-25% солнечного радиуса. Температура ядра достигает 14 млн градусов по Кельвину. Внутри постоянно происходят термоядерные реакции с образованием гелия. Именно в ядре в результате данной реакции выделяется энергия, а так же тепло. Остальная часть Солнца нагрета этой энергией, она проходит сквозь все слои до фотосферы.

Зона лучистого переноса находится над ядром. Энергия переносится с помощью излучения фотонов и их поглощения.

Над зоной лучистого переноса находится конвективная зона. Здесь перенос энергии осуществляется не переизлучением, а переносом вещества. С высокой скоростью более холодное вещество фотосферы проникает в конвективную зону, а излучение из зоны лучистого переноса поднимается на поверхность - это и есть конвекция.

Фотосфера - это видимая поверхность Солнца. Из этого слоя исходит большая часть видимого излучения. В фотосферу уже не проникает излучение более глубоких слоев. Средняя температура слоя достигает 5778 К.

Хромосфера окружает фотосферу, она имеет красноватый оттенок. Из поверхности хромосферы постоянно происходят выбросы - спикулы.

Последняя внешняя оболочка нашей звезды - корона, состоящая из энергетических извержений и протуберанцев, образующих солнечный ветер, распространяющийся к самым дальним уголкам солнечной системы. Средняя температура короны - 1-2 млн К, но есть участки с 20 млн К.

Солнечный ветер - это поток ионизированных частиц, распространяющийся до границ гелиосферы со скоростью около 400 км/с. Многие явления на Земле связаны с солнечным ветром, например, полярное сияние и магнитные бури.

Солнечное излучение

Плазма Солнца обладает высокой электропроводностью, что способствует появлению электрических токов и магнитных полей.

Солнце - самый сильный излучатель электромагнитных волн в мире, который дает нам:

ультрафиолетовые лучи;
видимый свет - 44% солнечной энергии (преимущественно желто-зеленый спектр);
инфракрасные лучи - 48%;
рентгеновское излучение;
радиационное излучение.

Лишь 8% энергии отводится на ультрафиолетовое, рентгеновское и радиационное излучение. Видимый свет расположен между лучами инфракрасного и ультрафиолетового спектра.

Также Солнце является мощным источником радиоволн нетепловой природы. Помимо всевозможных электромагнитных лучей излучается постоянный поток частиц: электронов, протонов, нейтрино и так далее.

Все виды излучения оказывают свое влияние Землю. Именно это влияние мы ощущаем.

Воздействие УФ лучей

Ультрафиолетовые лучи воздействуют на Землю и все живые существа. Благодаря им существует озоновый слой, так как УФ-лучи разрушают кислород, который модифицируется в озон. Магнитное поле Земли в свою очередь формирует озоновый слой, который, как ни парадоксально, ослабляет силу воздействия УФ.

На живые организмы и окружающую среду ультрафиолет влияет многогранно:

способствует выработке витамина D;
обладает антисептическими свойствами;
вызывает появление загара;
усиливает работу кроветворных органов;
повышает свертываемость крови;
увеличивается щелочной резерв;
дезинфицирует поверхности предметов и жидкости;
стимулирует обменные процессы.

Именно ультрафиолетовое излучение способствует самоочищению атмосферы, устраняет смог, частицы дыма и пыли.

В зависимости от широты сила воздействия УФ излучения сильно изменяется.

Воздействие ИК лучей: почему и как Солнце греет

Все тепло на Земле - это инфракрасные лучи, которые появляются благодаря термоядерному синтезу водорода с образованием гелия. Эта реакция сопровождается огромным выбросом лучистой энергии. До земли доходит порядка 1000 Ватт на квадратный метр. Именно за это ИК излучение очень часто называют тепловым.

Удивительно, но Земля выступает в роли инфракрасного излучателя. Планета, а также облака поглощают ИК лучи, а затем переизлучают эту энергию обратно в атмосферу. Такие вещества как водяной пар, капли воды, метан, диоксид углерода, азот, некоторые соединения фтора и серы излучают ИК лучи во всех направлениях. Именно благодаря этому имеет место парниковый эффект, который поддерживает поверхность Земли в постоянно подогретом состоянии.

Инфракрасные лучи не только нагревают поверхности предметов и живых существ, но и оказывают другое влияние:

обеззараживают;
улучшают метаболизм;
стимулируют кровообращение;
снимают болевые ощущения;
нормализуют водно-солевой баланс;
укрепляют иммунитет.

Почему зимой Солнце греет слабо

Так как Земля вращается вокруг Солнца с некоторым наклоном оси, в разное время года происходит отклонение полюсов. В первой половине года Северный полюс повернут к Солнцу, в во второй - Южный. Соответственно, меняется угол воздействия солнечной энергии, а также мощность.

Протуберанец на поверхности

Излучение Солнца, которое известно как солнечный свет, представляет собой смесь электромагнитных волн, от инфракрасных (ИК) до ультрафиолетовых лучей (UV). Оно включает в себя видимый свет, который находится между ИК и УФ в электромагнитном спектре.

Скорость распространения электромагнитных волн

Все электромагнитные волны (ЭМ) распространяются со скоростью приблизительно 3,0х10*8 м/с в вакууме. Пространство не является идеальным вакуумом, оно, на самом деле, содержит частицы в низкой концентрации, электромагнитные волны, нейтрино и магнитные поля. Поскольку, среднее расстояние между Землей и Солнцем более 149,6 млн. км, то требуется около 8 минут, чтобы излучение добралось до Земли. Солнце светит не только в ИК, видимом и УФ диапазоне. В основном, оно выделяет гамма-лучи высокой энергии.

Однако, фотоны гамма-излучения проходят длинный путь до поверхности, они постоянно поглощаются солнечной плазмой и повторно излучаются с изменением своей частоты.

К тому времени, как они добираются до поверхности, фотоны гамма лучей представляют собой ИК, видимый и УФ спектры. Инфракрасное излучение это тепло которое мы ощущаем. Без него и видимого света, жизнь на Земле была бы невозможна. Во время солнечных вспышек, оно также испускает рентгеновские лучи. Когда электромагнитное излучение Солнца достигает атмосферы Земли, часть его поглощается, в то время, как остальное долетает до поверхности Земли.

В частности, УФ излучение поглощается озоновым слоем и повторно излучается в виде тепла, что приводит к нагреву стратосферы.

Возможно, будет полезно почитать: