какие животные плохо переносят ультрафиолетовое излучение
Ультрафиолетовое облучение животных
В осенне-зимний период солнечная радиация обладает слабой биологической активностью. Животные даже при наличии моциона бывают лишены достаточной дозы естественного ультрафиолетового облучения. В закрытых помещениях, где животные содержатся 7—8 месяцев, полезные для них ультрафиолетовые лучи почти полностью отсутствуют. В таких условиях животные испытывают так называемое световое голодание. Поэтому для восполнения недостатка природных ультрафиолетовых лучей применяется метод ультрафиолетового облучения животных.
Ультрафиолетовое облучение применяется с целью предупреждения рахита, остеодистрофии, алиментарной анемии, экзем, укрепления организма животных, снижения заболеваемости и падежа, повышения продуктивности и воспроизводства стада.
Для облучения животных используют лампы ртутно-кварцевые (ПРК-2, ПРК-4, ПРК-7), бактерицидные (БУВ-30 и др.).
Биологическое действие на организм УФ-лучей разностороннее и зависит от длины волн. Различают три области ультрафиолетовых лучей:
1. Длинноволновая область А содержит ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 320 до 400 нм. Обладает слабым биологическим действием, и оказывают преимущественно эритемнозагарное действие – пигментообразующее.
животных образуется витамин Д3. Также активизируется кроветворение, что ведёт к увеличению количества эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.
Для каждого вида животных существуют свои нормы облучения. Чрезмерное увеличение времени экспозиции при использовании ультрафиолетовых облучателей может привести к появлению лучевых ожогов или к перегреву животных.
Противопоказано при туберкулёзе, лейкозе, злокачественных опухолях, декомпенсированных пороках сердца, остром гепатите и истощении.
Значение ультрафиолетового облучения рептилий в террариумных условиях
Ультрафиолетовое облучение чрезвычайно важно для рептилий в террариумных условиях, однако по степени значимости оно не одинаково для всех видов. Например, для животных, ведущих ночной образ жизни, или для большинства наземных змей его отсутствие не критично, а для дневных ящериц, ведущих древесный образ жизни, пустынных и степных черепах ультрафиолетовое облучение жизненно необходимо.
Спектр ультрафиолетового излучения охватывает волны длиной 180–400 нм и имеет три составляющие:
UVA. Человеческий глаз не воспринимает волны данного диапазона, но доказано, что большинство дневных ящериц видят UVA-излучение, и недостаточное присутствие этих волн в световом спектре оказывает негативное влияние на восприятие этими рептилиями окружающей среды: меняются поведенческие реакции, коммуникативные функции, половое и пищевое поведение. Лучи UVA имеют выраженное биологически активное действие, и их отсутствие приводит к угнетению активности животного, уменьшению аппетита, снижению репродуктивной функции и способности к размножению. Помимо этого, ввиду постоянного стресса ухудшается качество и продолжительность жизни.
UVB. Данный спектр светового излучения играет ведущую роль в синтезе витамина D3. Под действием UVB в коже рептилий провитамин D3 превращается в превитамин D3. В дальнейшем, под действием оптимальной температуры превитамин D3 превращается в витамин D3. Эти процессы в природе происходят под действием естественного солнечного облучения.
В свою очередь, витамин D3 регулирует минеральный обмен, способствует отложению кальция в костях, препятствует возникновению остеомаляции, обеспечивает нормальный рост и развитие костной ткани. Недостаток этого витамина ведет, как правило, к метаболической болезни костей. Стоит помнить, что одной только выработки витамина D3 организмом под действием ультрафиолетового облучения для нормального развития, роста и жизни животного мало, необходим сбалансированный рацион, получение с пищей его предшественника – провитамина 7-дегидрохолестерина и кальция. В рационе плотоядных рептилий значительно больше провитамина D3 и кальция по сравнению с растительноядными, поэтому для травоядных животных гораздо критичнее отсутствие UVB облучения, чем для плотоядных.
UVC – жесткие ультрафиолетовые световые волны, которые используются с целью дезинфекции в бактерицидных лампах.
Для освещения террариумов и облучения террариумных обитателей в настоящее время разработаны специальные ультрафиолетовые лампы. В зависимости от потребности того или иного вида животных они различаются по интенсивности ультрафиолетового облучения. Важно правильно использовать источники такого света. Лампа монтируется вертикально в террариуме, расстояние до животного зависит от мощности облучения и, в среднем, составляет 30–40 см. Стоит помнить и о сроке службы лампы. Например, у популярных и доступных на отечественном рынке ламп серии Repti Glo срок службы составляет 6 месяцев, по его истечении лампа может так же работать, однако уже не давать достаточного количества ультрафиолетового облучения, поэтому подлежит замене.
Для контроля степени ультрафиолетового излучения разработаны специальные приборы для измерения степени интенсивности ультрафиолетовых волн, но на территории России в продаже найти их почти невозможно.
Время облучения животного в террариуме должно быть равно длине светового дня в его естественных условиях обитания, который в террариумных условиях составляет 12 часов. Важно помнить, что необходимо создать животному условия содержания максимально схожие с его природной средой обитания, а значит чередование дня и ночи принципиально важно для террариумного обитателя.
Таким образом, ультрафиолетовое излучение для дневных видов животных (ящериц, черепах), особенно растущих организмов и беременных самок жизненно необходимо. Что же касается змей, витамин D3 они получают из организма своей добычи, однако для видов, обитающих высоко в горах, или древесных видов ультрафиолетовое облучение идет на пользу, имеет биологически активное действие, стимулирует размножение, активность и аппетит. Для животных, ведущих ночной или подземный образ жизни, ультрафиолетовое облучение не нужно, а может быть даже и вредно. Так, чрезмерно сильное ультрафиолетовое облучение может привести к ожогам роговицы, кожи.
Выбор лампы по интенсивности ультрафиолетового облучения и соотношению UVA к UVB должен осуществляться в зависимости от места обитания и образа жизни террариумного обитателя.
Этюд в ультрафиолетовых тонах: какие цвета видят люди и животные
Ведущий научный сотрудник лаборатории обработки сенсорной информации Вадим Максимов, ведущий автор исследования, опубликованного в престижном британском журнале Proceedings of the Royal Society B, рассказал РИА Новости о том, в каких цветах видят мир птицы, рыбы, люди и насекомые.
Цвета, которых нет
Разных цветов на самом деле не существует — нет такого физического свойства. Красные, зеленые, синие предметы всего лишь отражают свет с немного разной длиной волны. Цвета «видит» уже наш мозг, получая сигнал от зрительных рецепторов, «настроенных» на определенную длину волны.
Способность различать цвета зависит от числа типов таких рецепторов в сетчатке глаза и их «настройки». Рецепторы, отвечающие за цветное зрение, называются колбочками, но существует также «черно-белый канал» — палочки. Они намного чувствительнее, благодаря им мы можем ориентироваться в сумерках, когда колбочки уже не работают. Но и различать цвета в это время мы не можем.
Что видят люди…
«Но 2% мужчин — тоже дихроматы, их называют «цветнослепые». На самом деле они не цветнослепые, у них просто есть только два типа колбочек — коротковолновая и одна из двух длинноволновых. Они видят цвета, но хуже — не различают красный и зеленый. Это и есть дальтоники», — сказал Максимов.
Ненужное цветовое зрение
«Собаки могут видят цвета примерно так же, как дальтоники. Американцы, которые обнаружили приемники в сетчатке, видели, что собаку можно научить различать цвета. Но они все равно делали вывод, что в жизни собака скорее всего не использует цветовое зрение, поскольку собаки существенную часть жизни бодрствует в сумерки, когда колбочки не работают», — сказал Максимов.
Однако он и его коллеги в эксперименте смогли доказать, что собаки действительно не только технически способны различать цвета, но и использовать это умение в жизни. В эксперименте ученые помешали пищу в закрытой и непрозрачной для запахов коробке под листами бумаги, окрашенной в светло-синий, темно-синий, светло-желтый и темно-желтый цвета.
«А потом мы взяли и поменяли цветности этих листов. И вдруг оказалось, что собаки идут не на светлую, как раньше, а на темную бумагу, но с тем же цветом. Оказалось, что для нее важна не яркость, а цвет, то есть они не только могут различать цвета, но и пользуются этим на практике», — говорит ученый.
Четырехмерное зрение
В частности, вьюрки обладают колбочками, настроенными на ультрафиолет (370 нанометров), синий (445 нанометров), зеленый (508 нанометров) и красный (565 нанометров) цвета. «При этом птицы плохо различают яркость. Черное от белого они отличают, но оттенки серого — отказываются. И их совсем нельзя научить, если стимулы отличаются не только яркостью, но и цветом. Они «цепляются» за цвет», — сказал Максимов.
Зато птицам доступен неведомый человеку ультрафиолетовый цвет. Максимов рассказал об экспериментах с полевыми воробьями, которых учили различать листы бумаги, выкрашенные мелом и цинковыми белилами в разные оттенки серого.
«Цинковые белила поглощают ультрафиолет, а мел — нет. Для человека это одинаковый белый цвет. Приучаем птиц летать на цинковые светлые листы, потом «цинковую» бумажку делаем темной, а «меловую» делаем светлой. И видим, что птица летала на светлую бумажку, а теперь начинает летать на темную — именно потому, что она видит «ультрафиолетовый» цвет», — отметил собеседник агентства.
Предела нет
Строго говоря, никакой четкой границы видимости для рецепторов не существует, просто по мере удаления от «своей» длины волны, они становятся все менее и менее чувствительными, нужна все более высокая яркость, чтобы «разбудить» рецептор, говорит ученый.
«Когда экспериментируют со зрением, по мере движения в стороны от видимого диапазона чувствительность падает экспоненциально, но сколько вы не будете двигаться в инфракрасную или ультрафиолетовую область, она остается ненулевой», — отметил Максимов.
По его словам, в особых условиях, в абсолютной темноте и после долгой адаптации человек может увидеть «инфракрасный свет» — излучение, проходящее через специальное стекло, пропускающее длины волн больше 720 нанометров. Синие колбочки сетчатки человека «аппаратно» способны видеть ультрафиолетовое излучение — проблема в том, что роговица и хрусталик глаза его не пропускают.
«Бывает, что у человека по поводу катаракты вынимается хрусталики, в этом случае человек может видеть ультрафиолет. У нас был сотрудник, который видел разницу между двумя белилами — свинцовыми и цинковыми. Цинковые белила поглощают ультрафиолет, а свинцовые отражают», — сказал Максимов.
Роспотребнадзор (стенд)
Роспотребнадзор (стенд)
Ультрафиолетовое излучение и его влияние на организм
Ультрафиолетовое излучение и его влияние на организм
Общая характеристика
Наибольшей биологической активностью обладают ультрафиолетовые лучи. В естественных условиях мощным источником ультрафиолетовых лучей является солнце. Однако лишь длинноволновая его часть достигает земной поверхности. Более коротковолновая радиация поглощается атмосферой уже на высоте 30- 50 км от поверхности земли.
Наибольшая интенсивность потока ультрафиолетовой радиации наблюдается незадолго до полудня с максимумом в весенние месяцы.
Как уже указывалось, ультрафиолетовые лучи обладают значительной фотохимической активностью, что широко используется в практике. Ультрафиолетовое облучение применяется при синтезе ряда веществ, отбеливании тканей, изготовлении лакированной кожи, светокопировании чертежей, получении витамина D и других производственных процессах.
Важным свойством ультрафиолетовых лучей является их способность вызывать люминесценцию.
При некоторых процессах имеет место воздействие на работающих ультрафиолетовых лучей, например электросварка вольтовой дугой, автогенная резка и сварка, производство радиоламп и ртутных выпрямителей, литье и плавка металлов и некоторых минералов, светокопировка, стерилизация воды и т. д. Этому же воздействию подвергаются медицинский и технический персонал, обслуживающий ртутно-кварцевые лампы.
Ультрафиолетовые лучи обладают способностью изменять химическую структуру тканей и клеток.
Длина волны ультрафиолетового излучения
В отличие от тепловых лучей, основным свойством которых является развитие гиперемии в участках, подвергшихся облучению, действие на организм ультрафиолетовых лучей представляется значительно более сложным.
Ультрафиолетовые лучи относительно мало проникают через кожу и их биологическое действие связано с развитием многих нейрогуморальных процессов, обусловливающих сложный характер влияния их на организм.
Ультрафиолетовая эритема
В зависимости от интенсивности источника света и содержания в его спектре инфракрасных или ультрафиолетовых лучей изменения со стороны кожи будут неодинаковыми.
Обычно при применении инфракрасных лучей выраженных изменений со стороны кожи не наблюдается, так как возникающее чувство жжения и боль препятствуют длительному воздействию этих лучей. Эритема, развивающаяся в результате действия инфракрасных лучей, возникает непосредственно после облучения, является нестойкой, держится недолго (30-60 минут) и носит главным образом гнездный характер. После длительного воздействия инфракрасных лучей появляется бурая пигментация пятнистого вида.
Ультрафиолетовая эритема появляется после облучения вслед за некоторым латентным периодом. Этот период колеблется у разных людей от 2 до 10 часов. Продолжительность латентного периода ультрафиолетовой эритемы находится в известной зависимости от длины волны: эритема от длинноволновых ультрафиолетовых лучей появляется позднее и держится дольше, чем от коротко
Эритема, вызванная ультрафиолетовыми лучами, имеет ярко-красную окраску с резкими границами, точно соответствующими участку облучения. Кожа становится несколько отечной и болезненной. Наибольшего развития эритема достигает через 6-12 часов после появления, держится в течение 3-5 дней и постепенно бледнеет, приобретая коричневый оттенок, причем происходит равномерное и интенсивное потемнение кожи вследствие образования в ней пигмента. В некоторых случаях в период исчезновения эритемы наблюдается небольшое шелушение.
Чувствительность различных участков кожи к ультрафиолету
Кожные покровы живота, поясницы, боковых поверхностей грудной клетки обладают наибольшей чувствительностью к ультрафиолетовым лучам. Наименее чувствительна кожа кистей рук и лица.
Лица с нежной, слабопигментированной кожей, дети, а также страдающие базедовой болезнью и вегетативной дистонией обладают большей чувствительностью. Повышенная чувствительность кожи к ультрафиолетовым лучам наблюдается весной.
Установлено, что чувствительность кожи к ультрафиолетовым лучам может изменяться в зависимости от физиологического состояния организма. Развитие эритемной реакции зависит в первую очередь от функционального состояния нервной системы.
Длинноволновые ультрафиолетовые лучи вызывают более интенсивный загар, чем коротковолновые. При повторном ультрафиолетовом облучении кожа становится менее восприимчивой к этим лучам. Пигментация кожи развивается нередко и без предварительно видимой эритемы. В пигментированной коже ультрафиолетовые лучи не вызывают фотоэритемы.
Положительное влияние ультрафиолета
Ультрафиолетовые лучи понижают возбудимость чувствительных нервов (болеутоляющее действие) и оказывают также антиспастическое и антирахитическое действие. Под влиянием ультрафиолетовых лучей происходит образование очень важного для фосфорно-кальциевого обмена витамина D (находящийся в коже эргостерин превращается в витамин D). Под воздействием ультрафиолетовых лучей усиливаются окислительные процессы в организме, увеличивается поглощение тканями кислорода и выделение углекислоты, активируются ферменты, улучшается белковый и углеводный обмен. Повышается содержание кальция и фосфатов в крови. Улучшаются кроветворение, регенеративные процессы, кровоснабжение и трофика тканей. Расширяются сосуды кожи, снижается кровяное давление, повышается общий биотонус организма.
Благоприятное действие ультрафиолетовых лучей выражается в изменении иммунобиологической реактивности организма. Облучение стимулирует выработку антител, повышает фагоцитоз, тонизирует ретикулоэндотелиальную систему. Благодаря этому повышается сопротивляемость организма к инфекциям. Важное значение в этом отношении имеет дозировка облучения.
Ряд веществ животного и растительного происхождения (гематопорфирин, хлорофилл и т. д.), некоторые химические препараты (хинин, стрептоцид, сульфидин и т. д.), особенно флуоресцирующие краски (эозин, метиленовая синька и т. д.), обладают свойством повышать чувствительность организма к свету. В промышленности у лиц, работающих с каменноугольной смолой, отмечаются заболевания кожи открытых частей тела (зуд, жжение, краснота), причем эти явления исчезают по ночам. Это связано с фотосенсибилизирующими свойствами содержащегося в каменноугольной смоле акридина. Сенсибилизация имеет место преимущественно в отношении видимых лучей и в меньшей степени в отношении ультрафиолетовых лучей.
Бактерицидное действие света связано с влиянием на протоплазму бактерий. Доказано, что после ультрафиолетового облучения митогенетическое излучение в клетках и крови повышается.
По современным представлениям, в основе действия света на организм лежит главным образом рефлекторный механизм, хотя большое значение придается и гуморальным факторам. Особенно это относится к действию ультрафиолетовых лучей. Нужно также иметь в виду возможность действия видимых лучей через органы зрения на кору и вегетативные центры.
В развитии эритемы, вызванной светом, существенное значение придается влиянию лучей на рецепторный аппарат кожи. При воздействии ультрафиолетовых лучей в результате распада белков в коже образуются гистамин и гистаминоподобные продукты, которые расширяют кожные сосуды и повышают их проницаемость, что ведет к гиперемии и отечности. Образующиеся в коже при воздействии ультрафиолетовых лучей продукты (гистамин, витамин D и др.) поступают в кровь и вызывают те общие сдвиги в организме, которые имеют место при облучении.
Таким образом, развивающиеся в облученном участке процессы ведут нейрогуморальным путем к развитию общей реакции организма. Эта реакция определяется главным образом состоянием высших регулирующих отделов центральной нервной системы, которое, как известно, может меняться под влиянием различных факторов.
Применение ультрафиолетового излучения
Широкое биологическое действие ультрафиолетовых лучей дает возможность в определенных дозах использовать их для профилактических и лечебных целей.
Для ультрафиолетового облучения пользуются солнечным светом, а также искусственными источниками облучения: ртутно-кварцевыми и аргонортутно-кварцевыми лампами. Спектр излучения ртутно-кварцевых ламп характеризуется наличием более коротких ультрафиолетовых лучей, чем в солнечном спектре.
Ультрафиолетовое облучение может быть общим или местным. Дозировка процедур производится по принципу биодоз.
С помощью специальных бактерицидных ламп может производиться стерилизация воздуха в лечебных учреждениях и жилых помещениях, стерилизация молока, воды и т. д. широко используется ультрафиолетовое облучение для предупреждения рахита, гриппа, в целях общего укрепления организма в лечебных и детских учреждениях, школах, физкультурных залах, фотариях при угольных шахтах, при тренировке спортсменов, для акклиматизации к условиям севера, при работах в горячих цехах (ультрафиолетовое облучение дает больший эффект в сочетании с воздействием инфракрасной радиации).
Ультрафиолетовые лучи особенно широко используются для облучения детей. В первую очередь такое облучение показано, ослабленным, часто болеющим детям, проживающим в северных и средних широтах. При этом улучшается общее состояние детей, сон, нарастает вес, снижается заболеваемость, уменьшается частота катаральных явлений и, длительность заболеваний. Улучшается общее физическое развитие, нормализуется кровь, проницаемость сосудов.
Значительное распространение получило также ультрафиолетовое облучение горнорабочих в фотариях, которые в большом количестве организованы на предприятиях горнорудной промышленности. При систематическом массовом облучении шахтеров, занятых на подземных работах, отмечается улучшение самочувствия, повышение трудоспособности, уменьшение утомляемости, снижение заболеваемости с временной утратой трудоспособности. После облучения шахтеров повышается процентное содержание гемоглобина, появляется моноцитоз, уменьшается число случаев гриппа, снижается заболеваемость опорно-двигательного аппарата, периферической нервной системы, реже наблюдаются гнойничковые заболевания кожи, катары верхних дыхательных путей и ангины, улучшаются показания жизненной емкости, легких.
Применение ультрафиолетового излучения в медицине
Применение ультрафиолетовых лучей с терапевтической целью базируется в основном на противовоспалительном, антиневралгическом и десенсибилизирующем действии этого вида лучистой энергии.
В комплексе с другими лечебными мероприятиями ультрафиолетовое облучение проводится:
1) при лечении рахита;
2) после перенесенных инфекционных заболеваний;
3) при туберкулезных заболеваниях костей, суставов, лимфатических узлов;
4) при фиброзном туберкулезе легких без явлений, указывающих на активацию процесса;
5) при заболеваниях периферической нервной системы, мышц и суставов;
6) при заболеваниях кожи;
7) при ожогах и отморожениях;
8) при гнойных осложнениях ран;
9) при рассасывании инфильтратов;
10) в целях ускорения регенеративных процессов при травмах костей и мягких тканей.
Противопоказаниями к облучению являются:
1) злокачественные новообразования (так как облучение ускоряет их рост);
2) резкое истощение;
3) повышенная функция щитовидной железы;
4) выраженные сердечно-сосудистые заболевания;
5) активный туберкулез легких;
6) заболевания почек;
7) выраженные изменения центральной нервной системы.
Следует помнить, что получение пигментации, особенно в короткий срок, не должно быть целью лечения. В ряде случаев хороший терапевтический эффект наблюдается и при слабой пигментации.
Негативное действие ультрафиолета
Длительное и интенсивное ультрафиолетовое облучение может оказать неблагоприятное влияние на организм и вызвать патологические изменения. При значительном облучении отмечаются быстрая утомляемость, головные боли, сонливость, ухудшение памяти, раздражительность, сердцебиение, понижение аппетита. Чрезмерное облучение может вызвать гиперкальциемию, гемолиз, задержку роста и понижение сопротивляемости инфекциям. При сильном облучении развиваются ожоги и дерматиты (жжение и зуд кожи, диффузная эритема, отечность). При этом отмечается повышение температуры тела, головная боль, разбитость. Ожоги и дерматиты, возникающие под воздействием солнечной радиации, связаны преимущественно с влиянием ультрафиолетовых лучей. У работающих на открытом воздухе под влиянием солнечной радиации могут возникнуть длительно и тяжело протекающие дерматиты. Необходимо помнить о возможности перехода описываемых дерматитов в рак.
При электроофтальмии отмечается гиперемия и припухание слизистой, блефароспазм, светобоязнь, слезотечение. Часто обнаруживается поражение роговицы. Продолжительность острого периода болезни 1-2 дня. У работающих на открытом воздухе при ярком солнечном освещении широких покрытых снегом пространств фотоофтальмия протекает иногда в виде так называемой снежной слепоты. Лечение фотоофтальмии заключается в пребывании в темноте, применении новокаина и холодных примочек.
Средства защиты от ультрафиолетового излучения
В бытовых условиях рекомендуется использование солнцезащитных кремов, лосьонов, спреев с высоким фактором защиты, ношение солнцезащитных очков и закрытой одежды из натуральных тканей.