Инфрачервеното лъчение е естествена форма на лъчение. Всеки човек е изложен на него всеки ден. Огромна част от слънчевата енергия навлиза на нашата планета именно под формата на инфрачервени лъчи. В съвременния свят обаче има много устройства, които използват инфрачервено лъчение. Той може да повлияе на човешкото тяло по различни начини. Това до голяма степен зависи от вида и целта на използването на тези устройства.
История на откритията
През 1800 г. учен от Англия У. Хершел прави наблюдението, че в невидимата част на слънчевия спектър (извън червената светлина) температурата на термометъра се повишава. Впоследствие е доказано подчиняването на инфрачервеното лъчение на законите на оптиката и е направено заключение за връзката му с видимата светлина.
Благодарение на трудовете на съветския физик А. А. Глаголева-Аркадьева, която през 1923 г. получава радиовълни с λ = 80 μm (инфрачервен обхват), експериментално е доказано съществуването на непрекъснат преход от видимо лъчение към инфрачервено лъчение и радиовълна. Така се стигна до заключението за общата им електромагнитна природа.
Почти всичко в природата е способно да излъчва дължини на вълните, съответстващи на инфрачервения спектър, което означава, че е източник на инфрачервено лъчение. Човешкото тяло не прави изключение. Всички знаем, че всичко наоколо е направено от атоми и йони, дори човек. И тези възбудени частици са способни да излъчват линейни IR спектри. Те могат да преминат в възбудено състояние под въздействието на различни фактори, например електрически разряди или при нагряване. И така, в емисионния спектър на пламъка на газовата печка има лента с λ = 2,7 μm от молекулите на водата и с λ = 4,2 μm от въглеродния диоксид.
IR вълни в ежедневието, науката и индустрията
Използвайки определени устройства у дома и на работното място, рядко се питаме за ефекта на инфрачервеното лъчение върху човешкото тяло. Междувременно инфрачервените нагреватели са доста популярни днес. Основната им разлика от маслените радиатори и конвектори е способността да загряват не самия въздух директно, а всички предмети в стаята. Тоест, мебелите, подовете и стените първо се отопляват, а след това те отдават топлината си на атмосферата. В същото време инфрачервеното лъчение има ефект върху организмите - човек и неговите домашни любимци.
Инфрачервените лъчи също се използват широко за предаване на данни и дистанционно управление. Много мобилни телефони имат инфрачервени портове за обмен на файлове помежду им. И всички дистанционни от климатици, музикални центрове, телевизори, някои контролирани детски играчки също използват електромагнитни лъчи в инфрачервения диапазон.
Влияние на инфрачервеното лъчение върху човешкото тяло
Умишленото използване на свойствата на инфрачервените лъчи е от полза за човешкото тяло. Ето примери за това как те допринасят за общите ползи за здравето:
- Лъчите помагат за унищожаването на болестотворните бактерии, като по този начин помагат в борбата с настинките.
- Инфрачервените лъчи укрепват имунната система на деца и възрастни.
- Също така, лекарите отбелязват техните ползи за кожата. Чрез увеличаване на кръвния поток е по-лесно кожата да получава необходимите вещества, в резултат на което тя става по-тонизирана.
- Козметичният ефект на лъчите за кожата е неограничен. Многобройни проучвания показват, че те помагат за лечение на кожни заболявания като уртикария, псориазис, дерматит.
- Насищането на затвореното пространство с инфрачервено лъчение спомага за намаляване на вредата от праха върху човешкото тяло.
Важно! Терапевтичният ефект на инфрачервеното лъчение се дължи на факта, че лъчите, прониквайки в човешкото тяло, задействат вериги от сложни биохимични реакции.
Използването на инфрачервени лъчи в армията и космонавтиката
Инфрачервените лъчи са най-важни за космическата и военната индустрия. На основата на фотокатоди, които са чувствителни към инфрачервеното лъчение (до 1,3 микрона), се създават устройства за нощно виждане (различни бинокли, мерници и др.). Те позволяват при едновременно облъчване на обекти с инфрачервено лъчение, насочване или наблюдение в абсолютна тъмнина.
Благодарение на създадените високочувствителни приемници на инфрачервени лъчи стана възможно производството на самонасочващи се ракети. Сензорите в бойните глави реагират на инфрачервено лъчение от цел, чиято температура обикновено е по-висока от температурата на околната среда, и насочват ракетата към целта. Същият принцип се използва за откриване на загряти части на кораби, самолети и резервоари с помощта на търсачки на топлина.
Инфрачервените локатори и далекомери могат да откриват различни обекти в пълен мрак и да измерват разстоянието до тях. Специални устройства - оптични квантови генератори, които излъчват в инфрачервената област, се използват за космически и наземни комуникации на дълги разстояния.
Къде се появява инфрачервеното лъчение?
Инфрачервеното лъчение се използва в различни области на човешката дейност. Те включват: термография, астрономия, медицина, преработка на храни и други.
Различните устройства могат да бъдат IR излъчватели:
- насочваща глава в прицелното устройство,
- устройства за нощно виждане,
- оборудване за физиотерапия,
- отоплителни системи,
- нагреватели,
- устройства с дистанционно управление.
Всяко нагрято тяло е източник на инфрачервено лъчение.
Що се отнася до нагревателите, когато ги купувате, трябва да обърнете внимание на естеството на излъчването на устройството, което обикновено е посочено в техническия паспорт. Ако намотката, която генерира топлина, има топлоизолационна защита, това означава, че действието на дългите й вълни ще има положителен ефект върху тялото. Ако нагревателният елемент не е изолиран, устройството излъчва къси вълни, причинявайки здравословни проблеми.
Важно! Ако устройството излъчва късовълнова радиация, не стойте близо до него дълго време и го дръжте далеч от себе си.
Инфрачервено лъчение в научната дейност
Едно от най-често срещаните е изследването на емисионните и абсорбционните спектри в инфрачервената област. Използва се за изследване на характеристиките на електронните обвивки на атомите, за определяне на структурите на всички видове молекули и, в допълнение, при качествен и количествен анализ на смеси от различни вещества.
Поради разликите в разсейването, пропускането и отражението на телата във видими и инфрачервени лъчи, снимките, направени при различни условия, са малко по-различни. Инфрачервените изображения често показват повече детайли. Такива изображения са широко използвани в астрономията.
Изследване на влиянието на инфрачервените лъчи върху тялото
Първите научни данни за влиянието на инфрачервеното лъчение върху човешкото тяло датират от 60-те години на миналия век. Автор на изследването е японският лекар Тадаши Ишикава. В хода на своите експерименти той успя да установи, че инфрачервените лъчи са склонни да проникват дълбоко в човешкото тяло. В този случай се случват процеси на терморегулация, подобни на реакцията на това да сте в сауна. Изпотяването обаче започва при по-ниска околна температура (тя е около 50 ° C) и вътрешните органи се затоплят много по-дълбоко.
В хода на такова нагряване се увеличава кръвообращението, разширяват се съдовете на дихателната система, подкожната тъкан и кожата. В същото време продължителното излагане на инфрачервено лъчение на човек може да причини топлинен удар и силното инфрачервено лъчение води до изгаряния в различна степен.
Инфрачервени щети
Въпреки полезните свойства на инфрачервените лъчи, те също имат противопоказания. Късите вълни са особено опасни. Тяхната вреда може да се изрази в зачервяване на кожата и изгаряния, топлинен удар и дерматит, поява на гърчове и нарушаване на водно-солевия баланс. Късо вълновото лъчение е особено опасно за лигавицата на очите. Той не само го изсушава, но и може да причини сериозни очни заболявания.
Ефектът на късите вълни върху човешкото тяло се изразява в определени признаци:
- виене на свят,
- гадене,
- потъмняване в очите
- сърцебиене,
- нарушена координация на движенията,
- загуба на съзнание.
Тези симптоми се появяват, ако температурата на мозъка се повиши дори с един градус по Целзий. С повишение от две градуса по Целзий се появяват менингит и енцефалит.
Противопоказания за използването на инфрачервени лъчи са:
- кръвни заболявания,
- кървене
- остри възпалителни процеси,
- остри гнойни прояви,
- злокачествени тумори.
IR защита
Има малък списък от мерки, насочени към намаляване на риска от излагане на инфрачервено лъчение върху човешкото тяло:
- Намаляване на интензивността на излъчване. Постига се чрез избор на подходящо технологично оборудване, навременна подмяна на остарялото оборудване, както и рационалното му оформление.
- Отстраняване на работниците от източника на радиация. Ако производствената линия позволява, трябва да се предпочита дистанционното управление на нея.
- Монтаж на защитни екрани на източника или на работното място. Такива огради могат да бъдат подредени по два начина, за да се намали ефектът на инфрачервеното лъчение върху човешкото тяло. В първия случай те трябва да отразяват електромагнитни вълни, а във втория трябва да ги спрат и да преобразуват енергията на излъчване в топлина с последващото й отстраняване. Поради факта, че защитните екрани не трябва да лишават специалистите от възможността да наблюдават процесите, протичащи в производството, те могат да бъдат направени прозрачни или полупрозрачни. За това като материали се избират силикатни или кварцови стъкла, както и метални мрежи и вериги.
- Топлоизолация или охлаждане на горещи повърхности. Основната цел на топлоизолацията е да се намали рискът работниците да получат различни изгаряния.
- Лични предпазни средства (различни гащеризони, очила с вградени светлинни филтри, щитове).
- Превантивни действия. Ако в хода на горните действия нивото на излагане на инфрачервено лъчение върху тялото остане достатъчно високо, тогава трябва да бъде избран подходящ режим на работа и почивка.
Как да избегнем вредното въздействие на инфрачервеното лъчение
Патогенният ефект на инфрачервените лъчи върху тялото се появява, ако те са късо вълнови. Основните им източници са битови нагреватели. По този начин, за да се избегне увреждане на организма, трябва да се ограничи максимално употребата им в ежедневието или да бъде възможно най-далеч от източника на топлина. В този случай битовото инфрачервено лъчение е много вредно. Инструкциите, приложени към комплекта за безопасен нагревател, трябва задължително да показват, че повърхността му е покрита с материал, защитен от топлина, или че повърхността на излъчването му е по-малка от 100 ° C. Те излъчват само дълги вълни, свойствата на които не вреди на здравето, дори може да бъде от полза.
Източници на вредни ефекти могат да се срещнат на работното място. Това могат да бъдат различни технически фурни.За да се предпазят от вредните свойства на лъчите, работниците трябва да бъдат снабдени със специално облекло и оборудване, които ще сведат до минимум вредата.
Ползи за човешкото тяло
Инфрачервеното лъчение, засягащо човешкото тяло, води до подобрено кръвообращение поради вазодилатация, по-добро насищане на органи и тъкани с кислород. В допълнение, повишаването на телесната температура има аналгетичен ефект поради ефекта на лъчите върху нервните окончания в кожата.
Забелязано е, че хирургичните процедури, извършвани под въздействието на инфрачервеното лъчение, имат редица предимства:
- болката след операцията е малко по-лесна;
- клетъчната регенерация е по-бърза;
- ефектът на инфрачервеното лъчение върху човек избягва охлаждането на вътрешните органи в случай на операция на отворени кухини, което намалява риска от шок.
При пациенти с изгаряния инфрачервеното лъчение дава възможност да се премахне некрозата, както и да се извърши автопластика на по-ранен етап. Освен това продължителността на треската намалява, анемията и хипопротеинемията са по-слабо изразени и честотата на усложненията намалява.
Доказано е, че инфрачервеното лъчение може да отслаби ефекта на някои пестициди чрез повишаване на неспецифичния имунитет. Много от нас знаят за лечението на ринит и някои други прояви на обикновена настинка със сини IR лампи.
Вреди за хората
Струва си да се отбележи, че вредата от инфрачервеното лъчение за човешкото тяло също може да бъде много значителна. Най-очевидните и често срещани случаи са изгаряния на кожата и дерматит. Те могат да възникнат или при твърде дълго излагане на слаби вълни от инфрачервения спектър, или по време на интензивно облъчване. Ако говорим за медицински процедури, тогава рядко, но все пак има топлинни удари, астения и обостряне на болката при неправилно лечение.
Изгарянията на очите са един от съвременните проблеми. Най-опасни за тях са инфрачервените лъчи с дължини на вълните в диапазона от 0,76-1,5 микрона. Под тяхно влияние лещата и водната течност се нагряват, което може да доведе до различни нарушения. Фотофобията е една от най-честите последици. Това трябва да имате предвид при децата, които играят с лазерни указатели и заварчици, които пренебрегват личните предпазни средства.
Вредата от инфрачервените нагреватели
Инфрачервените нагреватели са нездравословни, защото са вредни за кожата, очите и клетките.
Големият недостатък на този нагревател е, че изсушава много кожата. Повърхностните му слоеве се нагряват интензивно, влагата се изпарява, порите не могат да образуват течност в необходимото количество Водно-солевият дисбаланс възниква.
Вредно ли е инфрачервеното устройство на работното място, където прекарваме много време?
Изследователите наблюдавали здравето на фабричните работници, които били в помещения, където постоянно присъствало инфрачервено устройство. Те откриха това отКожата на хората, редовно изложени на инфрачервено лъчение, губи своите защитни свойства поради високата интензивност на топлината. Така че постоянното инфрачервено лъчение е вредно за здравето.
Престоят близо до инфрачервен нагревател за дълго време е опасно, защото може да причини изгаряния.
Това се случва особено често при тези, които са заспали близо до това устройство. Мъжът не се почувства насън и когато се събуди, намери мехур по бузата си. Такива щети се причиняват от онези инфрачервени нагреватели, които излъчват къси и средни дължини на вълната.
При постоянна експозиция нагревателят също може да навреди на окото: настъпват промени на ретината. Проблеми могат да възникнат с лещата, което от своя страна може да причини катаракта.
При редовно облъчване започва процесът на разрушаване на кожния протеин, пропускливостта на мембраната на кръвните клетки намалява.
Инфрачервени лъчи в медицината
Лечението с инфрачервено лъчение е локално и общо. В първия случай се извършва локално действие върху определена част от тялото, а във втория случай цялото тяло е изложено на действието на лъчите. Курсът на лечение зависи от заболяването и може да варира от 5 до 20 сесии, по 15-30 минути всяка. При извършване на процедури задължително условие е използването на защитно оборудване. За да се запази здравето на очите, се използват специални картонени капаци или очила.
След първата процедура се появява зачервяване с неясни граници на повърхността на кожата, преминаващо за около час.
Противопоказания за използването на инфрачервено лъчение
Използването на инфрачервено лъчение като терапевтична или профилактична процедура трябва да се избягва в следните случаи:
- бременност и кърмене;
- често кървене;
- гнойни процеси;
- хронични заболявания в остър стадий;
- кръвни заболявания;
- онкологични заболявания.
Това е интересно: Какво може да разкаже сънят за човек: пози за сън и техните характеристики
Специалните свойства на инфрачервеното лъчение в тези случаи могат да причинят вреда на организма, което ще влоши съществуващите заболявания. Такова лечение определено няма да донесе ползи при наличие на такива противопоказания.
Действие на инфрачервените излъчватели
С наличието на много медицински изделия, хората ги купуват за индивидуална употреба. Трябва обаче да се помни, че такива устройства трябва да отговарят на специални изисквания и да се използват по безопасен начин. Но най-важното е, че е важно да се разбере, че както всяко медицинско устройство, инфрачервените излъчватели не могат да се използват за редица заболявания.
Влияние на инфрачервеното лъчение върху човешкото тяло
| Дължина на вълната, μm | Полезно действие |
| 9,5 μm | Имунокорегиращо действие при имунодефицитни състояния, причинени от глад, отравяне с въглероден тетрахлорид, използването на имуносупресори Води до възстановяване на нормалните параметри на клетъчната връзка на имунитета. |
| 16,25 μm | Антиоксидантно действие. Извършва се поради образуването на свободни радикали от супероксиди и хидропероксиди и тяхната рекомбинация. |
| 8,2 и 6,4 μm | Антибактериално действие и нормализиране на чревната микрофлора поради влиянието върху синтеза на простагландинови хормони, което води до имуномодулиращ ефект. |
| 22,5 μm | Това води до превръщането на много неразтворими съединения, като кръвни съсиреци и атеросклеротични плаки, в разтворимо състояние, което им позволява да бъдат отстранени от тялото. |
Ето защо, квалифициран специалист, опитен лекар трябва да избере курс на терапия. В зависимост от дължината на излъчваните инфрачервени вълни устройствата могат да се използват за различни цели.
