1

RADIAŢII IONIZANTE ŞI NEIONIZANTE

Obiective educaționale:

La sfârșitul cursului, studenții vor fi capabili:

- să clasifice radiaţiile ionizante / neionizante, să identifice sursele şi modalităţile de

expunere ale populației

- să precizeze efectele radiațiilor ionizante (stocastice și non-stocastice, efectele expunerii

prenatale) și ale celor neionizante şi să recomande măsurile de profilaxie

- să ierarhizeze elementele de bază ale sistemului de radioprotecţie

1. Radiaţii ionizante

1.1. Natura radiaţiilor şi efectele asupra materiei

În cursul dezintegrării, nucleii atomici emit două mari categorii de radiaţii:

Radiaţii cu încărcătură electrică

Radiaţii (+ pozitroni ;

- electroni)

Radiaţii ( 2 protoni + 2 neutroni He++

)

efect ionizant puternic

putere de penetrare redusă

nocive în expunere internă

Radiaţii fără încărcătură electrică

Radiaţii corpusculare fluxuri de neutroni

Radiaţii electromagnetice:

X emise prin interacţiunea cu electroni

origine nucleară

putere ionizantă redusă

putere mare de penetrare

nocive în expunere externă

În cursul penetrării materiei, radiaţiile interacţionează cu nucleii şi electronii atomilor de pe

parcurs, pierzându-şi o parte din energie şi determinând ionizarea şi excitarea electronică a

mediului străbătut:

În cursul unei ionizări, sub acţiunea radiaţiei, electronul îşi rupe legătura cu nucleul.

Astfel, atomul iniţial neutru electric dobândeşte o sarcină electrică, iar electronul expulzat

poate acţiona similar asupra altor atomi sau molecule. Ionizările sunt repartizate neregulat,

distribuţia lor depinzând de natura radiaţiei.

În cursul unei excitări, energia transmisă electronului este prea mică pentru a-l desprinde

de nucleu; el rămâne legat de atom, dar trece la un nivel de energie superior,

corespunzător unei orbite mai periferice. Energia se disipează în ţesut sub formă de

căldură.

2

1.2. Mărimi şi unităţi de măsură

Radioactivitatea

numărul de nuclei care se dezintegrează spontan pe secundă.

Bequerel o dezintegrare/secundă (S.I.)

Ci 37 miliarde dezintegrări/ secundă

Doza absorbită

energia cedată de tradiaţia ionizantă unităţii de masă străbătute.

Gray (Gy) 1 joule/kg (S.I.)

1 Gy 100 RAD

Doza efectivă

doza de radiaţie primită de om, reprezentând produsul dintre doza absorbită şi

factorul de calitate al radiaţiei.

1 Sv 1 joule/kg (S.I.)

1 Sv 100 REM

Factorul de calitate al radiaţiilor

caracterizează capacitatea radiaţiilor ionizante de a produce efecte asupra ţesuturilor

vii, reflectând nocivitatea lor.

X, , 1 10 - 20 neutroni 5 –20 (în funcţie de energie)

Timpul de înjumătăţire fizică

perioada necesară pentru dezintegrarea a jumătate din nucleii atomici ai substanţei

radioactive

Iod 8 zile

Cesiu-137 30 ani

Plutoniu-23924.000 ani

Timpul de înjumătăţire biologică

timpul necesar eliminării din organism pe cale naturală (prin procese metabolice) a

jumătate din numărul elementelor radioactive încorporate pe diferite căi.

1.3. Expunerea omului la radiaţii ionizante

Expunere externă: radiaţiile sunt emise de o sursă exterioară organismului iradiat.

Expunere internă: radiaţiile sunt emise de radioelemente ajunse în interiorul

organismului pe cale respiratorie / tegumentară / digestivă.

SURSE DE EXPUNERE A POPULAȚIEI

RADIOACTIVITATEA NATURALĂ

principala componentă a expunerii umane, făcând parte dintre factorii mediului

înconjurător.

IRADIERE EXTERNĂ

-sursa este la distanţă de persoana

iradiată.

CONTAMINARE EXTERNĂ

-sursa este în contact cu

tegumentul.

3

Radiaţia cosmică

primară:

Soare, corpuri cereşti galactice/extragalactice.

Depinde de câmpul magnetic al Terrei şi de atmosfera terestră.

secundară: particule cu energie înaltă (electroni, pozitroni)

radioizotopi (carbon-14, tritiu, sodiu-22, beriliu-7)

Depinde de altitudine şi în mod secundar de latitudine.

În România, valoarea medie a dozei efective 280 Sv/an

Radiaţia terestră

- radionuclizi primordiali Ex: uraniu-238, uraniu-235,

potasiu-40, thoriu-232

- radionuclizi secundari Ex:plumb-212 T1/2 10-7

sec

bismut-209 T1/2 1018

ani

RADIOACTIVITATEA ARTIFICIALĂ

Expunerea neprofesională

expunerea medicală a populaţiei - diagnostic: radioscopia, radiofotografia, radiografia dentară, radioscopia cu

amplificator de imagine etc.

- radioterapia externă: roentgenterapia, cobaltoterapia, cesiuterapia

- curieterapia locală endocavitară, realizată cu surse închise de radiu-226 şi cobalt-60

- medicina nucleară techneţiu-99 (Tf 6 ore), iod-131 (Tf 8,1 zile).

expunerea populaţiei datorată testelor nucleare

tritiu, carbon-14, stronţiu-90, cesiu-137

contaminarea radioactivă preponderent în emisfera nordică

în prezent redusă → 1% din expunerea naturală

alte surse de expunere radioactivă a populaţiei

- expunere datorată activităţii industriale invecinate: deșeuri radioactive, accidente

nucleare. Expunerea populaţiei se face direct (inhalare) sau indirect (alimente, sol).

- expunere domestică: obiecte luminiscente, ceramici dentare, radon.

4

Expunerea profesională

Fig. 1 Expunerea profesională în România

• Lucrătorii din industria nucleară (centrale energetice nucleare, mine radioactive,

ciclul combustibilului nuclear)

• Membrii profesiunilor medicale (medici radiologi, radioterapeuţi) şi paramedicale

(infirmiere, manipulatorii aparaturii)

• Lucrătorii din cercetare (medicală, biologică, agricolă)

• Lucrătorii din sectoare industriale care utilizează surse radioactive (radiografie

industrială, sterilizare farmaceutică, conservare în industria alimentară, calibrare

radiometrică).

1.4. Efecte biologice ale radiaţiilor ionizante

Efecte moleculare

Energia transferată de radiaţiile ionizante moleculelor din materia ionizată este

responsabilă de leziunile care apar la acest nivel (molecular). În celula vie toate moleculele

pot fi afectate, dar două tipuri au o importanţă particulară: molecula de apă datorită

omniprezenţei ei la nivelul structurilor vii (80 % din compoziţia chimică a celulei este

reprezentată de apă) şi molecula de ADN care prin modificarea structurii ei determină

transformări majore în celula din care face parte.

Efectele moleculare pot fi directe şi indirecte:

actiunea directă se datorează transferului direct de energie de la radiaţie către

molecula care devine ionizată/excitată şi implicit instabilă; ea va elibera excesul energetic

prin emisie de fotoni sau prin ruperea legăturilor chimice, fapt ce stă la originea leziunilor

moleculare.

acţiunea indirectă este reprezentată de radioliza apei: sub influenţa radiaţiilor

ionizante, molecula de apă se descompune în doi radicali liberi, purtători ai câte unui

electron, instabili din punct de vedere chimic şi foarte reactivi. Radicalii liberi acţionează

identic asupra moleculelor vecine şi induc noi leziuni moleculare. Numeroase molecule

(proteine, lipide, glucide, ADN şi ARN) pot fi lezate în acest fel de către radiaţiile

ionizante, consecinţele depinzând de importanţa biologică a moleculei lezate

5

Efectele radiaţiilor ionizante asupra ADN induc leziuni ale lanţurilor structurale

helicoidale; principalele modificări constau în ruptura unuia sau ambelor lanţuri ale helixului,

în modificări ale bazelor azotate, sau în legături defectuoase intra- sau intermoleculare.

Consecinţele lezării ADN-ului sunt de două feluri: fenomene de mortalitate celulară şi

mutaţii genetice.

Efecte celulare

Moartea celulară

Leziunile moleculare pot determina moartea celulară imediată dacă doza primită este

foarte ridicată (sute de gray).

Dacă doza primită de celulă este mai redusă se observă o moarte celulară diferenţiată,

prin pierderea capacităţii de diviziune a celulelor: unele celule mor la prima mitoză, altele

suportă câteva diviziuni înainte de dispariţie. Studii realizate prin clonarea celulelor in vivo,

au stabilit cuantificarea supravieţuirii celulare în funcţie de doza de radiaţie primită.

Mutaţii

După lezarea ADN-ului, celulele îşi pot conserva capacitatea de diviziune, dar

transmit descendenţilor anomalii induse: acestea sunt mutaţiile care pot degenera în cancere,

dacă sunt afectate celulele somatice şi în anomalii ereditare, dacă sunt afectate celulele

germinative.

La doze mici de radiaţii, leziunile celulare sunt reduse; gravitatea lor creşte o dată cu doza,

atinge un vârf, apoi descreşte la doze foarte mari de radiaţie, datorită morţii celulare.

Fig. 2. Mecanismul agresiunii radiaţiilor ionizante la nivel celular

6

Efecte tisulare

Ţesuturile sunt sisteme în echilibru: ele au proprietatea de a compensa pierderile

celulare prin fenomene de homeostazie, favorizând proliferarea celulară. Efectele tisulare sunt

consecinţa efectelor celulare. Ele nu se exteriorizează numai după distrugerea unui număr

important de celule, pierdere necompensată de fenomene homeostazice. Efectele tisulare nu

apar decât peste nivelul unei doze prag (eveniment determinist, deşi leziunea celulară este

aleatorie), permiţând stabilirea unei protecţii în anumite limite de expunere. Peste nivelul

dozei prag, efectele sunt cu atât mai importante, cu cât doza este mai mare.

Efectele sunt diferenţiate în funcţie de structura şi cinetica ţesutului iradiat:

Unele ţesuturi sunt compartimentate, diferenţierea celulară este ierarhizată: celulele suşe

nediferenţiate se divid în celule cu un grad redus de diferenţiere (pe cale de maturare); acestea

se divid la rândul lor devenind celule foarte diferenţiate (celule funcţionale) care îşi pierd

capacitatea de diviziune. Radiaţiile ionizante afectează celulele în curs de diviziune; celulele

sunt cu atât mai radiosensibile, cu cât sunt mai nediferenţiate şi cu cât au un potenţial de

proliferare mai mare.

De exemplu:

- În cadrul sistemului hematopoetic, un singur tip de celule suşe stă la originea

celulelor liniei sanguine. Acest tip de celule suşe generează proliferarea şi diferenţierea

(mieloblaste mielocite; megacarioblaste megacariocite; proeritroblaste eritroblast

acidofil) care conduce la celule mature, funcţionale care nu se mai divid (polinucleare,

eritrocite, trombocite). Dacă celulele suşe sunt lezate printr-o doză radioactivă suficient de

mare, diferenţierea este blocată, conducând cu o anumită latenţă, la aplazie medulară.

Reparaţia tisulară la acest nivel este cu atât mai îndelungată cu cât doza este mai

ridicată (număr de celule suşe lezate), cu cât homeostazia celulară este mai puţin intensă şi

cinetica este mai lentă.

Unele ţesuturi sunt necompartimentate: toate celulele se divid, de obicei foarte lent

datorită unei vieţi celulare lungi.

După radioexpunere, leziunile celulare se pot repara, mortalitatea celulară este redusă

şi dozele prag sunt ridicate. Odată ce dozele prag sunt atinse, latenţa exteriorizării leziunilor

este îndelungată, nu cuprinde efecte precoce, dar efectele tardive datorită atingerii ţesuturilor

conjunctivo-vasculare şi fibrozei consecutive, sunt redutabile (de exemplu, ciroza hepatică).

Principalele organe implicate sunt ficatul, rinichiul, tiroida, plămânii.

1.5. Efectele radiaţiilor ionizante asupra omului

Efecte stocastice sau aleatorii care apar prin hazard numai la anumiţi subiecţi, fiind

independente de doză. Se consideră că orice doză de radiaţii produce un risc suplimentar

de apariţie a cancerului, a leucemiei şi a efectelor genetice.

Efecte non-stocastice sau deterministice, dependente de doza primită şi având până la un

punct, caracter reversibil. In cazul acestor efecte se consideră că apariţia lor este

condiţionată de depăşirea unei doze prag a radiaţiei, sub care efectele nu apar.

7

CARACTERIZAREA EFECTELOR RADIAŢIILOR IONIZANTE ASUPRA OMULUI

EFECTE STOCASTICE

(ALEATORII)

EFECTE NON-

STOCASTICE

(DETERMINISTE)

Trend aleatoriu da Nu

Doze mici Mari

Prag nu Da

Latenţă lungă Scurtă

Specificitate nu Da

Gravitate

Reversibilitate nu Da

Exemplificări cancere,

anomalii genetice

arsuri,

aplazie medulară

EFECTE DETERMINISTE (NON-STOCASTICE)

Expunerea externă globală

> 1Gy boala acută de iradiere, care evoluează în trei faze:

FAZA PRODROMALĂ (la 24 ore de la expunere)

simptome neurovegetative: astenie, cefalee, hipotensiune, tahicardie.

simptome digestive: greţuri, vărsături, colici abdominale.

tulburări vasomotorii

PERIOADA DE LATENTA - atenuarea sau dispariţia simptomelor pe o durată ce depinde

de doza primită şi de natura formei clinice ulterioare.

PERIOADA DE STARE, în funcţie de doza de expunere se manifestă sub una din formele:

2 Gy SINDROM HEMATOPOETIC după o latență de 3 – 5

săptămâni în care se instalează aplazia medulară

limfopenie,granulopenie, trombopenie

anemie

6 Gy SINDROM VISCERAL (gastro-intestinal)

vărsături, diaree,

hemoragii digestive

10 Gy SINDROM NEUROLOGIC

convulsii, comă şi deces în < 48 ore

risc infecţios şi

hemoragic

8

Expunere externă parţială

EFECTE ALEATORII (STOCASTICE)

Efecte cancerigene LA INDIVIDUL IRADIAT

ASPECTE CONFIRMATE LA OM:

expunerea medicală a populaţiei (epiteliomul tiroidian după tratamente radiologice în

zona gîtului, efectuate în copilărie)

expunere profesională (cancerul bronhopulmonar la minerii din minele de uraniu, cancer

cutanat la radiologi)

supravieţuitorii bombardamentelor atomice (leucemii)

ASPECTE NEELUCIDATE

Care este efectul dozelor mici (sub 0,2 Gy)?

Există doză de radiaţie care să nu ridice risc de apariţie a efectului cancerigen?

Riscul este proporţional cu doza?

Efecte genetice LA DESCENDENŢI

- provocate de mutaţia unei celule reproducătoare

- interesează cromozomii (număr, structură) /gene (lipsa lor modifică structura

cromozomială).

- nespecifice, diferenţiate în timp, greu evidenţiabile.

EFECTELE EXPUNERII PRENATALE

Perioada de preimplantare: înainte de implantarea oului (ziua 6-9 la om) celulele sunt

nediferenţiate; în cazul unei doze absorbite ridicate se produce moartea celulară şi

avortul care trece neobservat. In cazul dozelor mai mici, numai unele celule sunt distruse

şi apoi reînlocuite; este suficientă o singură celulă supravieţuitoare, neafectată de

acţiunea radiaţiilor, conform legii “totul sau nimic”.

Embriogeneza: Este perioada cu radiosensibilitatea cea mai ridicată în cursul căreia se

schiţează structurile tisulare ale organelor fătului (organogeneză), precum şi forma lor

(morfogeneză). Iradierea în cursul acestei perioade creşte riscul malformaţiilor. La om,

în afara malformaţiilor, poate surveni şi afectarea dezvoltării sistemului nervos central,

rezultatul fiind microcefalia asociată cu retard mintal.

Stadiul fetal: Corespunde unei faze de creştere a lungimii fetusului de la 3 cm la sfârşitul

lunii a doua, până la 50 de cm la termen, perioadă în care se maturează structurile

tisulare. In această perioadă frecvenţa şi gravitatea malformaţiilor se reduce. Iradierea

survenită tardiv în această perioadă, poate să inducă leziuni canceroase, vizibile numai

după naştere.

PIELE

eritem

necroză

sechele fizice

sechele funcţionale

GONADE

Testicule

- oligospermie (0,2 Gy)

- sterilitate

Ovare - sterilitate

OCHI

cataractă

TIROIDĂ

hipotiroidism

9

1.6. Noţiuni de radioprotecţie

Din punct de vedere al expunerii→ trei grupe populaţionale:

1. Populaţia expusă la locul de muncă (expunere profesională)

2. Populaţia expusă prin procesul de radiodiagnostic şi radiotratament (expunere

medicală)

3. Expunerea publicului (a populaţiei în ansamblu)

Sistemul de protecţie în expunerea profesională

Limitele dozei

- parte a sistemului de radioprotecţie, care în condiţii de expunere profesională realizează o

expunere tolerabilă, la niveluri de doză suficient de mici, încât să poată fi obţinute

rezonabil luând în considerare factorii economici şi sociali.

Recomandări 20 mSv/an, pe o perioadă de 5 ani

(100 mSv/5 ani)

150 mSv pentru cristalin şi 500 mSv pentru piele.

Dozimetria expunerii profesionale

monitorizarea individuală a radiaţiei externe: controlul expunerilor, clasificarea

locurilor de muncă, detectarea fluctuaţiilor condiţiilor de muncă.

monitorizarea individuală a încorporărilor de material radioactiv folosită de rutină

numai pentru muncitorii din zone controlate specific.

Clasificarea locurilor de muncă şi a condiţiilor de lucru

- zone controlate: sectoare în care condiţiile normale de muncă solicită muncitorilor să

acţioneze conform unor proceduri de radioprotecţie bine stabilite.

- zone supravegheate: sectoare în care condiţiile de muncă sunt ţinute sub control, dar care

nu necesită proceduri speciale de radioprotecţie.

Servicii profesionale pentru supravegherea sănătăţii

- controale medicale la angajare / periodice

- activitate de counseling pentru trei categorii de personal: femeile în perioada de

procreere, persoanele expuse peste limitele dozei, voluntarii pentru cercetări biomedicale.

- evidenţa personalului şi a fişelor medicale pe perioade lungi

Respectarea normelor de protecţie a muncii şi a disciplinei în procesul de muncă

- purtarea echipamentului de protecţie

- utilizarea ecranului de protecţie

- respectarea distanţei pentru reducerea câmpului de radiaţii

- restricţionarea timpului petrecut în apropierea surselor

- limitarea răspândirii materialului radioactiv la locul de muncă şi în mediul înconjurător

- evaluări periodice ale siguranţei în funcţionare a tuturor sistemelor principale care

afectează probabilitatea accidentelor.

Sistemul de protecţie în expunerea medicală

Expunerile medicale menite să furnizeze un beneficiu direct individului expus.

Discernământ şi decizie responsabilă în aplicarea unei proceduri anume de diagnostic sau

de tratament radiologic: evitarea iradierilor inutile, tehnici cât mai puţin iradiante,

verificarea periodică a aparaturii folosite.

10

Controlul expunerii publicului

Aplicarea controlului sursei de radiaţii, prin respectarea măsurilor legislative şi tehnologice

de radioprotecţie.

Se recomandă o doză efectivă de 1 mSv pe an.

Atenţie pentru cei care domiciliază în vecinătatea minelor, a locurilor de depozitare a

deşeurilor.

Măsuri specifice de control a poluării interioare radioactive.

2. Radiaţii neionizante

Sunt radiaţii electromagnetice care transferă la locul de absorbţie energii reduse, dar

care pot avea diferite efecte asupra organismului uman => natura şi intensitatea acestor efecte

depinde de energie şi de lungimea de undă.

2.1. Radiaţiile ultraviolete (RUV)

RUV au lungimea de undă cuprinsă între 10 şi 400 nm, dar în mediul de viaţă al omului ajung

ultravioletele cu lungime de undă între 200 şi 400 nm (<200 nm – RUV de vid).

RUV –A 320 – 400 nm => efect cutanat pigmentogen

RUV –B 320 – 280 nm => efect cutanat eritematogen

RUV-C 200 - 280 nm => efect bactericid

Surse

- Naturale: Soarele (5% din radiaţia solară => 1% la nivelul solului datorită reţinerii de

la nivelul stratului de ozon)

- Artificiale: aparate de sudură, arcuri voltaice, lămpi fluorescente.

Caracterizarea efectului bactericid:

Efectul bactericid depinde de lungimea de undă şi de doză

↓

RUV cu lungimi de undă mici => cele mai intense leziuni celulare

↓

Efect bactericid maxim între 250 - 280 nm

↓

Purificarea naturală a apei, aerului, solului

Dezinfecţie în sectorul spitalicesc, sectorul alimentar

↓

Lungimi de undă mari şi doze mici => efect bacteriostatic

Doze foarte mici => stimulare a dezvoltării bacteriene

Efecte asupra organismului uman:

1. Efecte asupra metabolismului stimulare metabolică:

- creşterea metabolismului bazal

- intensificarea oxidărilor celulare

- intensificarea schimburilor gazoase

- creşterea capacităţii de efort

- stimularea hematopoiezei şi a reacţiilor de imunitate

11

- Efectul asupra metabolismului fosfocalcic este principalul efect metabolic:

7 dehidrocolesterol RUV colecalciferol

(gl. sebacee )

2. Efectul asupra pielii: cuprinde reacţiile cutanate produse de eliberarea de energie la

nivel cutanat, fiind expresia unei lezări celulare.

- RUV cu λ mică → absorbţie în primele straturi cutanate

- RUV cu λ mare → pătrund la nivelul stratului bazal dermic şi chiar în hipoderm

- efectele nocive apar în funcţie de doză şi lungimea de undă

EFECTE PRECOCE: eritemul actinic, formarea pigmentului melanic

Eritemul actinic → expunerea excesivă la RUV cu lungimi de undă mijlocii (RUV-B):

- Reacţie locală, bine delimitată pe zona expusă, durează 24 - 72 ore, urmată de pigmentare

şi de descuamarea pielii (fenomen de regenerare)

- Latenţă de 2-3 ore → eliberare de amine vasoactive şi prostaglandine

- Local: usturime, durere

- General: vertij, cefalee, frison

Pigmentarea → transformarea promelaninei (cel. melanoblaste, melanofore din stratul bazal

al epidermului şi din derm) în melanină, sub influenţa ultravioletelor (RUV-A au efectul

pigmentogen cel mai pronunţat).

- pigmentarea rapidă: efect fotocatalitic de transformare a promelaninelor în melanine,

apare la cîteva minute de la expunere şi durează maxim 36 ore (RUV –A şi RUV-B)

- pigmentarea de durată: neomelanogeneză, apare la 24-72 de ore de la expunere şi durează

câteva luni.

- Semnificaţia biologică a pigmentarii este modestă: creşte rezistenţa pielii la RUV.

Profilaxie:

- expunere gradată la soare, folosirea cremelor de protecţie solară cu factor de protecţie

ridicat, evitarea orelor de însorire maximă pentru plajă vara (12 - 17)

- protejarea mâinilor la cei care manevrează aparatura de ultraviolete (de exemplu, în mediu

spitalicesc)

EFECTE TARDIVE: apar în urma expunerilor excesive, de lungă durată (ani)

Elastoza solară cutanată: piele ridată, uscată, îmbătrânită prematur

Efectul cancerigen

- Epitelioame cutanate (bazo-, spinocelulare) RUV - rol etiologic notabil

- Melanomul malign

3. Efectul asupra ochiului: cuprinde leziuni de pol anterior produse de lungimile de

undă mici şi medii

Efecte acute → foto-oftalmie:

- simptome conjunctivale (fotoconjunctivită): senzaţie de corp străin, hipersecreţie

lacrimală, blefarospasm, edem palpebral

- lezarea corneei (fotocheratită): dureri oculare violente, injectare pericheratică

caracteristică.

- Profilaxie: protejarea ochilor cu ochelari de soare în cursul curelor heliomarine şi la ski,

respectiv cu ochelari de protecţie (cu sticlă fumurie) în expunerea profesională la RUV

(sudori, personal din laboratoare).

Efecte cronice → afectarea conjunctivei bulbare în condiţii de expunere excesivă la

RUV, prin hiperplazie benignă (pterygion), sau prin carcinom epidermoid.

12

2.2. Radiaţiile luminoase

Au lungimea de undă între 400 - 760 nm şi se caracterizează prin faptul că

impresionează retina. În funcţie de lungimea de undă, spectrul luminos se descompune în cele

7 culori monocromatice, sensibilitatea maximă a ochiului fiind la 550 nm (galben-verde).

Efecte asupra organismului uman

1. Efecte asupra sistemului nervos

Excitantul luminos → element fundamental al relaţiei cu mediul înconjurător:

- stimul al sistemului reticulat activator ascendent → scoarţa cerebrală

- activator al metabolismului

- factor important al bioritmului (ritmul circadian)

Efecte psihologice ale luminii:

- culorile reci ( λ mici) → efect liniştitor

- culorile calde (λ mare) → efect excitant

- culorile deschise → efect stimulator

- culorile închise → efect deprimant

2. Efecte asupra funcţiei vizuale → direct influenţată de cantitatea şi calitatea

luminii.

Iluminatul insuficient suprasolicită mecanismele de acomodare ale ochiului → oboseală

vizuală → scăderea funcţiilor fundamentele, hipersecreţie lacrimală, usturime în ochi +

cefalee, greaţă, ameţeli (prin efortul cerebral de compensare)

Relaţia cu miopia → la copii iluminatul insuficient este un factor agravant de decompensare a

unei anemetropii fizice pe fondul unui defect genetic.

Iluminatul excesiv:

- Fototraumatismul → scotoame, orbire temporară în cazul strălucirii de intensitate

mare

- Retinită acută / cronică → alterări pasagere/permanente ale pigmenţilor retinieni,

edem al retinei, reducerea acuităţii vizuale.

Iluminatul meuniform:

- Oboseala vizuală → în cazul contrastelor mari de iluminat

- Nistagmusul → în cazul modificărilor ritmice ale intensităţii luminii (pâlpâirea

luminii)

- Fenomenul stroboscopic → imagini deformate ale obiectelor în mişcare.

3. Efecte asupra pielii: datorate fotosensibilizării date de interacţiunea dintre radiaţia

luminoasă şi substanţe fotosensibilizatoare exo- şi endogene => fotodermite

Reacţia fototoxică: substanţele fotosensibilizatoare (vezi mai jos) captează o cantitate

mare de fotoni şi eliberează în piele o energie suficientă pentru producerea unor leziuni

(eritem, edem, papule, vezicule, prurit).

Pot produce reacţii fototoxice:

- substanţe aplicate pe piele (gudroane, fluoresceină, eozină, psoraleni, parfumuri,

medicamente)

- substanţe administrate intern (sulfamide, antibiotice ca doxicilina sau oxitetraciclina,

fenotiazine)

- substanţe endogene (porfirinele)

13

Reacţia fotoalergică: substanţele fotoactive (de exemplu hexaclorofenul, bitinolul)

modificate prin captarea de fotoni, se combină cu proteine tisulare formând alergeni =>

leziuni urticariene, eczematoase.

Aşadar, în timp ce reacţiile fotoalergice seamănă cu dermatitele de contact cu o distribuţie

limitată pe zonele de pe corp expuse la soare (când reacţiile sunt severe sau prelungite, ele pot

să se extindă şi la zonele acoperite ale corpului), reacţiile fototoxice se manifestă ca nişte

arsuri solare exagerate.

Fototraumatismele de natură toxică sau alergică conduc în timp la fotodermatoze manifestate

prin pigmentaţie neuniformă, cicatrici, atrofii, hiperkeratoză.

Toate reacţiile de fotosensibilzare sunt produse atât de radiaţiile luminoase, cât şi de RUV

(mai ales RUV-A).

2.3. Radiaţiile infraroşii (RIR)

Au lungimea de undă cuprinsă între 1 mm – 760 nm. Sunt radiaţii calorice → produc

fenomenul de încălzire în funcţie de intensitate şi lungimea de undă. Reprezintă principala

modalitate de realizare a schimbului de căldură între corpuri cu temperaturi diferite, fiind un

factor esenţial al ambianţei termice (al microclimatului). Sunt produse de orice corp cu

temperatură mai mare de zero absolut (00K).

1. Efectul radiaţiilor calorice în procesul de temoreglare

Organismul uman se află în radiaţie pozitivă când absoarbe radiaţiile infraroşii provenite de la

corpurile mai calde sau în radiaţie negativă când emite spre corpurile mai reci radiaţii

infraroşii cu λ = 10 µm.

Microclimatul cald Reacţia organismului

- radiaţia pozitivă - vasodilataţie periferică

- temperatura aerului crescută - transpiraţie

- umiditatea aerului crescută - hipertermie

- mişcarea aerului scăzută

Creşte temperatura cutanată, ulterior şi temperatura centrală

Creşte frecvenţa, amplitudinea respiraţiei şi consumul de oxigen

Creşte frecvenţa pulsului, scade tensiunea arterială

Se pierde o cantitate mare de apă şi electroliţi (mai ales NaCl)

Creşte concentraţia şi vâscozitatea sângelui

Scade diureza, cu apariţia de albumină, cilindri, hematii în urină

Scad secreţiile digestive şi aciditatea gastrică, apar fen. dispeptice

Scade atenţia, randamentul, apare somnolenţa, adinamia.

Nivel ridicat, acţiune prelungită → şoc termic, colaps termic, dezechilibru hidrosalin.

14

Microclimatul rece Reacţia organismului

-radiaţia negativă - vasoconstricţie periferică

-temperatura aerului scăzută - contracţii musculare, tremurături

-umiditatea aerului crescută - hipotermie

-mişcarea aerului puternică

Scade temperatura cutanată, ulterior şi temperatura centrală

Scade frecvenţa, amplitudinea respiraţiei, se menţine un consum crescut de oxigen

Scade frecvenţa pulsului, creşte tensiunea arterială

Creşte diureza şi frecvenţa micţiunilor

Creşte concentraţia sângelui (prin vasodilataţie splanhnică) şi se reduce cantitatea lichidelor

circulante.

În cazul acţiunii prelungite:

- Tulburări locale: degerături (prin ischemia periferică), dureri articulare şi musculare,

nevralgii, nevrite → pareze, paralizii (de facial, de trigemen), favorizarea apariţiei

faringitei, laringitei, amigdalitei etc.

- Tulburări generale: scăderea rezistenţei organismului faţă de agresiunile mediului

extern, apariţia bolilor „à frigore” (pneumonie, nefrită, reumatism poliarticular acut)

2. Efectul asupra pielii

RIR cu λ < 1,5 µm → hipoderm

RIR cu λ > 1,5 µm → epiderm, derm

- Efect de încălzire cu hiperemie difuză (apare prompt, dispare imediat după încetarea

expunerii) şi senzaţie de cald

- La lungimi de undă mici se produce vasodilataţie şi se modifică sensibilitatea

terminaţiilor nervoase periferice cu efect analgezic şi regenerator (aplicat în

fizioterapie)

- Expunere îndelungată: teleangiectazii

- Expunere intensă: eriteme, arsuri cu papule, vezicule, necroze, pigmentare, cicatrici

3. Efectul asupra ochiului

RIR cu λ > 1,5 µm şi la intensitate mare → arsuri ale polului anterior

RIR cu λ < 1,5 µm → pătrund la nivelul cristalinului => cataractă (în expuneri repetate)

Profilaxie: Protejarea ochilor cu ochelari de protecţie de culoare închisă în mediu profesional

cu expunere la materiale incandescente.

4. Efectul asupra sistemului nervos

RIR cu λ < 1,5 µm → penetrabilitate mare a cutiei craniene → meninge => vasodilataţie,

iritaţie meningeală → insolaţie (cefalee intensă, greţuri, acufene, fotofobie, tegumente uscate

şi calde, puls filiform). Vulnerabilitate maximă la copii, oasele craniului fiind mai subţiri.

Profilaxie: protejarea capului cu materiale textile de culoare deschisă în cursul verii.