Вы здесь

Биологическое действие света

Механизм действия света

Биологическое действие света чрезвычайно многообразно. Общеизвестно влияние света на процессы, связанные с жизнью растений. Велико влияние света на такие процессы, как ассимиляция растением углекислоты, образование хлорофилла, цветение, образование листьев, созревание плодов. Свет оказывает мощное действие и на животных, благотворно влияя на процессы роста, развития и обмена веществ. Установлено бактерицидное действие света, целебное действие его при рахите и т. д.

В чем же сущность этого влияния? Ответить на этот вопрос — значит вскрыть механизм действия этого мощного физического фактора, вскрыть во всех деталях последовательность и связь явлений, происходящих в живом организме под действием света, объяснить физико-химическую сущность физиологических реакций организма на свет. При использовании света с лечебной целью особо велика роль кожи. Свет как раздражитель действует через кожу с ее мощным рецепторным аппаратом на центральную нервную систему, а через последнюю на все органы и ткани организма человека. В основе действия света лежит рефлекторный механизм. Не следует забывать, что свет влияет на организм и через зрительный анализатор.

Люминесценция

Лучистая энергия, поглощенная биологическим объектом, в частности организмом человека, превращается в другие виды энергии. Часть светового излучения (главным образом длинноволнового) превращается в теплоту. Под влиянием последней в тканях происходит ускорение физико-химических процессов, что проявляется повышением тканевого и общего обмена. Другая часть излучения (в основном это относится к коротковолновой, главным образом ультрафиолетовой области спектра), поглощаясь тканями, вызывает в них явление фотоэлектрического эффекта. Отрывающиеся под действием света электроны в тех случаях, когда атомы или молекулы расположены поверхностно, уходят в окружающее пространство, вырванные же из глубоких тканей электроны задерживаются тканями.

Отщепленные при фотоэлектрическом эффекте электроны и появляющиеся положительные ионы вызывают изменение ионной конъюнктуры в клетках и тканях, а тем самым и изменение электрических свойств коллоидов, входящих в состав этих клеток и тканей. Изменение заряда коллоидов быстро сказывается на их дисперсности, жизнедеятельность же клеток и тканей тесно связана с состоянием дисперсности их коллоидов.

Примером изменения агрегатного состояния биоколлоидов под действием света является повышение проницаемости клеточной мембраны при облучении ультрафиолетовыми лучами, установленное в опытах на растительных и животных клетках, в частности на коже человека. Изменение проницаемости оболочки влечет за собой изменение обмена между клеткой и окружающей ее средой.

Наряду с непосредственным действием на биологические процессы световое излучение оказывает влияние и так называемым вторичным излучением, сущность которого заключается в том, что движущийся электрон создает вокруг себя электромагнитное поле. Быстрое торможение летящего электрона сопровождается испусканием в окружающее пространство очень короткой (зависящей от характера исчезновения поля) электромагнитной волны. Лучи света, падающие, например, на кожу человека, проникают на значительно большую глубину, чем толщина слоя, из которого электроны могут выйти наружу. Вырванные из. глубины электроны задерживаются тканями, т. е. происходит торможение электронов, вследствие чего в окружающем пространстве возникает вторичное излучение.



Биологическое действие света находится в тесной зависимости от спектрального состава светового потока, применяемого для облучения.

На различие в действии инфракрасных и ультрафиолетовых лучей указано в работах из лаборатории, руководимой Г. М. Франком. Известно, что предварительный нагрев тканей инфракрасными лучами способствует усилению ультрафиолетовой эритемы, а непосредственное воздействие инфракрасными лучами после облучения ультрафиолетовыми тормозит образование эритемы в связи с ускорением кровообращения и уносом фотохимических веществ, способствующих ее образованию.

Принципиально различным считает Г. М. Франк и механизм действия длинноволновых и коротковолновых ультрафиолетовых лучей.

В основе действия длинноволновых ультрафиолетовых лучей лежит образование в коже биологически активных веществ, образование продуктов белкового распада (фотолиз), тогда как в действии коротковолновых ультрафиолетовых лучей превалирует процесс денатурации.

Г. С. Варшавер, И. А. Пионтковский и Т. Н. Промтова показали различное изменение процессов тканевого дыхания кожного эпителия, а также неодинаковый характер биологически активных веществ, возникающих к коже, в зависимости от воздействия ультрафиолетовых лучей различной длины волны. С. П. Ландау-Тылкина также показала, что под влиянием длинноволновых ультрафиолетовых лучей в коже образуются вещества, диффундирующие в соседние участки, а также в кровяное русло.

Различен и характер сосудистых изменений, происходящих под влиянием длинноволновых и коротковолновых ультрафиолетовых лучей.