Световой спектр

Видимый и инфракрасный свет составляют 91,7% спектра солнечного освещения, и лишь 8,7% — ультрафиолет (УФ). Искусственные источники УФ-излучения — ртутные, ксеноновые, водородные лампы, флуоресцентные лампы дневного и солнечного света, лазеры газовые и на красителях, специальные медицинские аппараты и т.п. Кроме того, что человек повергается постоянно УФ от солнечного света, экспозиция к нему может происходить и при работе на открытом воздухе (моряки, рыбаки, сельскохозяйственные рабочие), при фотопроцессах, где используются УФ-генерирующие высокомощные галогеновые лампы и вспышки, при проведении научно-исследовательских работ по фотобиологии, фотохимии, а также при загаре.

Увеличение дозы УФ-облучения приводит:

1) к ущербу здоровья людей (рост заболеваемости злокачественными опухолями кожи, поражению иммунной системы, заболеванию глаз, болезням органов дыхания); 2) к нанесению ущерба производству продовольствия (снижение урожайности сельскохозяйственных культур, уменьшение промысловых запасов Мирового океана);

3) к глобальным изменениям климата, состава атмосферы (нарушение радиационного баланса Земли, накопление углекислоты в атмосфере, изменение микробиологического равновесия в почвах, т.е. снижение плодородия).

УФ-излучение (солнечное излучение с длиной волны менее 320 нм) способно вызывать опухоли кожи двух типов — немеланомный рак и злокачественую меланому. В США ежегодно регистрируется около 500000 новых заболеваний раком кожи. В СССР с 1970 по 1980 гг. заболеваемость раком кожи выросла на 13%, а за 1985—1986 — на 8% и достигла почти 80000 случаев в год.

Кратковременные воздействия УФ-радиации приводят к подавлению иммунореактивности в месте облучения, а хроническое — к общему угнетению иммунитета.

Острые воздействия УФ-облучения вызывают воспаление роговицы и век, ослабление световой чувствительности. Но наиболее важной патологией является развитие катаракт. В умеренных широтах около 20% пожилых людей болеют катарактой, а в экваториальных до 30%. На каждый процент истощения озонового слоя прогнозируется 0,6— 0,8% увеличения частоты катаракт.

Установлено, что при 25%-ном истощении озонового слоя урожайность свеклы снижается на 30%, сои — на 25% и ячменя на 10% за счет воздействия УФ. Установлено, что одноклеточные и микроорганизмы подвержены опасности в большей степени, чем крупные животные, потому что УФ способен повреждать только поверхностные слои клеток.

УФ проникает в глубь океанов только на несколько метров, но это тот самый слой где живет большая часть морских микроорганизмов. Эти небольшие плавучие растения и животные особенно чувствительны к УФ радиации. Кроме того, они являются основой большинства пищевых цепей в океане.

Облучение УФ уменьшает площадь поверхности листьев, высоту растений, интенсивность фотосинтеза в зеленых растениях. Различные сельскохозяйственные злаки реагируют на УФ по разному, но у 2/3 изученных злаков снижается урожайность. Культурные растения, по-видимому более чувствительны к УФ-излучению, чем дикие.

Ультрафиолетом активируется ряд вирусов и отдельных генов. однако, гены активированные УФ А, отличны от тех, что активируются УФ В и УФ С. Мишенью для действия УФ В и УФ С служат ДНК, клеточные мембраны и другие органеллы клетки. Как у прокариотов, так и эукариотов наблюдаются при воздействии УФ-облучения клеточная гибель, хромосомные изменения, мутации, морфологическая трансформация.

Хорошо известны многолетние исследования Roffo, который показал, что у 70% крыс при ежедневной пятичасовой экспозиции к солнечному свету возникали опухоли кожи (плоскоклеточный рак) и коньюктивы (веретеноклеточные саркомы). Однако, если устанавливался защитный экран из обычного стекла, то опухолей у животных не наблюдалось. Вообще канцерогенез, вызываемый УФ распространен достаточно широко. Наиболее часто встречается плоскоклеточный рак кожи, причем в основном злокачественные новообразования индуцируют УФ В и УФ С, однако УФ А также канцерогенен, хотя и в значительно меньшей степени. Меланомы, продуцированные ультрафиолетом у животных сравнительно редки, но имеются два вида высокочувствительных к УФ-индукции именно меланом — южноамериканский опоссум Monodelphis domestica и гибриды пецилий и меченосцев Xi-phophorus helleri x X.maculatus.