Energia radiante dal sole. Informazioni generali sull'energia radiante del sole e sulla loro applicazione L'effetto biologico generale dei raggi ultravioletti sugli esseri umani si esprime in tre modi

Dell'energia delle onde elettromagnetiche emesse dal sole, solo l'1% dei raggi ultravioletti, il 39% dei raggi luminosi visibili e il 60% dei raggi infrarossi raggiungono la superficie terrestre. Il resto viene riflesso, disperso o assorbito dall'atmosfera. La tensione della radiazione solare dipende dall'angolo di incidenza della luce e dalla trasparenza dell'atmosfera, dall'ora del giorno e dell'anno. Quando l'aria atmosferica è inquinata da polvere e fumo, ne viene trattenuta fino al 20-40% e il vetro delle finestre trattiene fino al 90% della radiazione ultravioletta più preziosa.

L’effetto biologico della radiazione solare sul corpo dell’animale è legato alla sua composizione qualitativa sulla superficie terrestre. I raggi del sole hanno effetti termici e chimici. Gli effetti termici derivano maggiormente dai raggi infrarossi e gli effetti chimici provengono maggiormente dai raggi ultravioletti. Questi raggi hanno diverse profondità di penetrazione nella pelle e nei tessuti del corpo animale. I raggi infrarossi penetrano più in profondità (fino a 2 - 5 cm). Sono utilizzati in terapia per il riscaldamento dei tessuti profondi o per il riscaldamento di neonati e animali giovani.

I raggi luminosi penetrano nella pelle per diversi millimetri, mentre i raggi ultravioletti penetrano solo per decine di millimetri.

L'effetto della luce solare sugli animali è molto importante e vario. I suoi raggi irritano il nervo ottico e le terminazioni nervose sensibili incastonate nella pelle e nelle mucose. Inoltre stimolano il sistema nervoso e le ghiandole endocrine e attraverso di esse agiscono su tutto il corpo. Sotto l'influenza della luce solare negli animali, l'attività degli enzimi ossidativi aumenta, la respirazione si approfondisce, assorbono più ossigeno e rilasciano più anidride carbonica e vapore acqueo. Nel sangue periferico aumenta il numero dei globuli rossi e dell'emoglobina. Vengono inoltre migliorate la digestione del mangime e la deposizione di proteine, grassi e minerali nei tessuti.

Con una mancanza di luce, il corpo sperimenta una carenza di luce, che influisce notevolmente sul metabolismo. Di conseguenza, la produttività e la resistenza alle malattie sono significativamente ridotte, si notano una lenta guarigione delle ferite, la comparsa di malattie della pelle e una crescita stentata negli animali giovani. All'inizio della primavera, a causa dell'indebolimento delle difese dell'organismo causato da una forte diminuzione dell'intensità della luce solare nei mesi invernali precedenti, aumenta il numero di malattie respiratorie negli animali e si osserva la diffusione di alcune infezioni. Pertanto, durante i mesi invernali, gli animali vengono regolarmente rilasciati per passeggiate all'aria aperta nelle ore più soleggiate della giornata. La leggera fame si osserva più raramente quando i bovini vengono tenuti in stalla libera e i maiali vengono tenuti in libertà. I raggi luminosi hanno anche un impatto significativo sulle capacità riproduttive degli animali.

Tuttavia, un'illuminazione molto forte non è indifferente agli animali, quindi gli animali ingrassati vengono tenuti in stanze moderatamente illuminate e persino buie.

La luce solare troppo intensa ha effetti negativi sugli animali non abituati ad essa sotto forma di ustioni e talvolta colpi di sole. Per proteggere gli animali dalle insolazioni vengono installate tettoie ombreggianti, si sfrutta l'ombra degli alberi e si aboliscono i lavori pesanti sui cavalli nelle ore più calde della giornata.

Gli animali, soprattutto gli uccelli, sono molto sensibili alla durata e all'intensità del regime luminoso. Pertanto, nella pratica dell'allevamento di pollame industriale, il regime di luce è stato chiaramente sviluppato in conformità con lo stato fisiologico dell'uccello.

La parte ultravioletta dello spettro solare è di grande importanza per gli animali. I raggi ultravioletti migliorano il funzionamento degli organi respiratori e circolatori, l'apporto di ossigeno ai tessuti. Provocano anche un effetto stimolante generale dovuto alla dilatazione dei vasi sanguigni nella pelle. Allo stesso tempo, la crescita dei capelli aumenta, viene attivata la funzione delle ghiandole sudoripare e sebacee, lo strato corneo si ispessisce e l'epidermide si ispessisce. A questo proposito, aumenta la resistenza della pelle, la crescita e la rigenerazione dei tessuti e la guarigione di ferite e ulcere. I raggi ultravioletti normalizzano il metabolismo del fosforo-calcio e promuovono la formazione di vitamina D. Le radiazioni ultraviolette fungono da potente fattore adattogeno, ampiamente utilizzato nell'allevamento del bestiame per preservare la salute e aumentare la produttività degli animali e del pollame.

I raggi ultravioletti hanno un effetto battericida: uccidono i batteri. Pertanto, la radiazione solare è da tempo considerata un potente, affidabile e gratuito disinfettante naturale dell'ambiente esterno. Alcune forme di microbi e virus muoiono alla luce solare diretta entro 10-15 minuti.

Di grande importanza nella prevenzione della fame di luce è l'irradiazione ultravioletta artificiale mediante lampade al quarzo al mercurio e l'uso di lampade a radiazioni infrarosse per riscaldare gli animali. La modalità del loro utilizzo, il dosaggio e le procedure operative devono essere controllate da specialisti veterinari. I lavoratori che servono gli animali al momento dell'irradiazione devono osservare le opportune precauzioni di sicurezza. Sono stati sviluppati e vengono utilizzati standard appropriati per l'uso delle lampade a radiazioni infrarosse e ultraviolette.

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Gli effetti delle diverse forme di energia radiante sui microrganismi si manifestano in modi diversi. L'azione si basa su alcuni cambiamenti chimici o fisici che si verificano nelle cellule dei microrganismi e nell'ambiente.

L'effetto dell'energia radiante obbedisce alle leggi generali della fotochimica: i cambiamenti possono essere causati solo dai raggi assorbiti. Di conseguenza, la capacità di penetrazione dei raggi è di grande importanza per l'efficacia dell'irradiazione.

Leggero. In natura i microrganismi sono costantemente esposti alla radiazione solare. La luce è necessaria per la vita solo dei microbi fotosintetici, che utilizzano l'energia luminosa nel processo di assimilazione dell'anidride carbonica. I microrganismi che non sono in grado di fotosintesi crescono bene al buio. La luce solare diretta è dannosa per i microrganismi; anche la luce diffusa sopprime la loro crescita in un modo o nell'altro. Tuttavia, lo sviluppo di molte muffe al buio procede in modo anomalo: in costante assenza di luce, solo il micelio si sviluppa bene e la sporulazione è inibita.

I batteri patogeni (con rare eccezioni) sono meno resistenti alla luce rispetto ai batteri saprofiti.

È noto che l'energia radiante viene trasferita in "porzioni" - quanti. L'effetto di un quanto dipende dal contenuto energetico in esso contenuto. La quantità di energia varia a seconda della lunghezza d'onda: più è lunga, minore è l'energia del quanto.

I raggi infrarossi (raggi IR) hanno una lunghezza d'onda relativamente lunga. L'energia di queste radiazioni non è sufficiente a provocare cambiamenti fotochimici nelle sostanze che le assorbono. Fondamentalmente si trasforma in calore, che ha un effetto dannoso sui microrganismi quando si utilizza la radiazione IR per il trattamento termico dei prodotti.

Raggi ultravioletti. Questi raggi sono la parte più attiva dello spettro solare, causandone l'effetto battericida. Hanno un'alta energia, abbastanza

precisi al fine di provocare cambiamenti fotochimici nelle molecole del substrato e nelle cellule che li assorbono.

I raggi con una lunghezza d'onda di 250–260 nm hanno il maggiore effetto battericida.

L'efficacia dell'esposizione ai raggi UV sui microrganismi dipende dalla dose di radiazioni, cioè dalla quantità di energia assorbita. Inoltre, è importante la natura del substrato irradiato: il suo pH, il grado di contaminazione microbica e la temperatura.

Dosi molto piccole di radiazioni hanno anche un effetto stimolante sulle funzioni individuali dei microrganismi. Quelli più alti

ma dosi che non portano alla morte causano l'inibizione dei processi metabolici individuali, modificano le proprietà dei microrganismi, fino a cambiamenti ereditari. Questo viene utilizzato in pratica per ottenere varianti di microrganismi con un'elevata capacità di produrre antibiotici, enzimi e altre sostanze biologicamente attive. Un ulteriore aumento della dose" porta alla morte. Con una dose ■ inferiore alla dose letale è possibile il ripristino (riattivazione) della vita normale.

Diversi microrganismi non sono ugualmente sensibili alla stessa dose di radiazioni (Fig. 24, 25).

Tra i batteri senza spore, i batteri pigmentati sono particolarmente sensibili all'irradiazione; secernono pigmenti nell'area circostante.

ambiente di vita. I batteri pigmentati contenenti pigmenti carotenoidi sono estremamente persistenti, poiché i pigmenti carotenoidi hanno proprietà protettive contro i raggi UV.

Le spore batteriche sono molto più resistenti ai raggi UV rispetto alle cellule vegetative. Ci vuole 4-5 volte più energia per uccidere le spore (vedi Tabella 9). Le spore fungine sono più resistenti del micelio.

La morte dei microrganismi può essere una conseguenza sia dell'effetto diretto dei raggi UV sulle cellule sia di cambiamenti sfavorevoli nel substrato irradiato per loro.

I raggi UV inattivano gli enzimi, vengono assorbiti dalle sostanze essenziali

cellule (proteine, acidi nucleici) e causano cambiamenti - danni alle loro molecole. Nell'ambiente irradiato possono formarsi sostanze (acqua ossigenata, ozono, ecc.) che hanno un effetto dannoso sui microrganismi.

Attualmente, i raggi UV sono ampiamente utilizzati nella pratica. Una fonte artificiale di radiazioni ultraviolette è spesso costituita da lampade ad argon-mercurio a bassa pressione, chiamate lampade battericide (BUV-15,

I raggi ultravioletti vengono utilizzati per disinfettare l'aria nelle camere di refrigerazione, nei locali medici e industriali. Il trattamento con raggi UV per 6 ore distrugge fino all'80% dei batteri e delle muffe presenti nell'aria. Tali raggi possono essere utilizzati per prevenire l'infezione dall'esterno durante l'imbottigliamento, il confezionamento e l'imballaggio di prodotti alimentari, preparati medicinali, nonché per la disinfezione di contenitori, materiali di imballaggio, attrezzature e utensili (nelle strutture di ristorazione pubblica).

Recentemente, le proprietà battericide dei raggi UV sono state utilizzate con successo per disinfettare l’acqua potabile.

La sterilizzazione dei prodotti alimentari mediante raggi UV è ostacolata dalla loro scarsa capacità di penetrazione, per cui l'effetto di questi raggi si manifesta solo in superficie o in uno strato molto sottile. Tuttavia, è noto che l'irradiazione della carne refrigerata e dei prodotti a base di carne ne prolunga la durata di conservazione alle 2–3 volte.

Le radiazioni ionizzanti colpiscono il corpo da fonti di radiazioni sia esterne che interne (in caso di penetrazione di sostanze radioattive nel corpo con cibo, acqua, aria o attraverso la pelle). Possibili effetti combinati di radiazioni esterne ed interne.

L'effetto dannoso dei vari tipi di raggi radioattivi dipende dalla loro attività di penetrazione e, quindi, dalla densità di ionizzazione nei tessuti. Più breve è il percorso del raggio, maggiore è la densità di ionizzazione e più forte l'effetto dannoso (Tabella 7).

Tuttavia, quantità fisicamente identiche di energia assorbita spesso producono effetti biologici diversi a seconda del tipo di energia radiante. Pertanto, per valutare il grado di effetti dannosi delle radiazioni ionizzanti sugli oggetti biologici, viene utilizzato il coefficiente di efficacia biologica relativa (RBE).

Come si può vedere dalla tabella. 8, l'effetto dannoso dei raggi alfa, dei neutroni e dei protoni è 10 volte maggiore di quello dei raggi X, il cui effetto biologico è convenzionalmente considerato pari a 1. Tuttavia, va ricordato che questi coefficienti sono condizionali. Molto dipende dalla scelta dell’indicatore utilizzato per confrontare l’efficacia biologica. Ad esempio, l'RBE può essere determinata dalla percentuale di mortalità, dal grado di alterazioni ematogene, dall'effetto sterilizzante sulle gonadi, ecc.

La risposta del corpo all'azione delle radiazioni ionizzanti dipende dalla dose di radiazioni ricevuta, dalla durata dell'azione e dalle condizioni generali del corpo irradiato (Tabella 9).

Per l’uomo, la dose letale assoluta per una singola esposizione è di circa 600 rubli.

Durata dell'esposizione ha una certa importanza nello sviluppo del danno radioattivo. Con l'esposizione a breve termine, misurata in secondi, il grado di effetto dannoso diminuisce leggermente. Se esposti alla stessa dose di radiazioni, ma per diverse decine di minuti, l'effetto dannoso aumenta. L’azione frazionata riduce la mortalità. La dose totale di esposizioni multiple può superare significativamente una singola dose fatale.

Reattività individuale e di specie dell'organismoè anche di grande importanza nel determinare la gravità del danno radioattivo. Negli esperimenti sugli animali si notano ampi limiti di sensibilità individuale: alcuni cani sopravvivono con una singola irradiazione di 600 r, mentre altri muoiono con 275 r. Gli animali giovani e incinti sono più sensibili alle radiazioni ionizzanti. Anche gli animali anziani sono meno resistenti a causa dell'indebolimento dei loro processi di recupero.

Meccanismi di azione patogena delle radiazioni ionizzanti. Nel meccanismo del danno da radiazioni al corpo umano e animale, si possono distinguere tre fasi importanti:

• a) l'effetto primario delle radiazioni radioattive;
• b) l'effetto delle radiazioni sulle cellule;
• c) l'effetto delle radiazioni sull'intero organismo.

Meccanismo d'azione primaria delle radiazioni ionizzanti determinato da processi fisici, fisico-chimici e chimici che si verificano in qualsiasi substrato biologico sotto l'influenza delle radiazioni.

Processi fisici - Le radiazioni ionizzanti, ad alta energia, estraggono gli elettroni dagli atomi e dalle molecole nel loro percorso o li fanno muovere. Ciò porta, in un tempo trascurabilmente breve (10-16 secondi), alla ionizzazione e alla formazione di atomi e molecole eccitate. I processi fisico-chimici consistono nel fatto che atomi e molecole ionizzati ed eccitati, dotati di grande reattività, provocano la formazione di radicali liberi. Nelle strutture viventi, l'acqua subisce la ionizzazione più rapidamente.

La ionizzazione è accompagnata dai fenomeni di ricombinazione delle particelle risultanti. È particolarmente pronunciato sotto l'influenza di tali tipi di radiazioni che hanno un'elevata densità di ionizzazione (raggi alfa, neutroni). Nel processo di radiazione dell'acqua si formano i seguenti atomi e radicali liberi: idrogeno atomico (H +), idrossile (OH +), idroperossido (HO 2) e perossido di idrogeno (H 2 O 2).

L'effetto delle radiazioni ionizzanti sulle sostanze disciolte nell'acqua è dovuto principalmente ai prodotti della radiolisi dell'acqua. Pertanto, è nota l'elevata radiostabilità delle sostanze allo stato congelato o degli enzimi allo stato di polvere essiccata.

Il processo di ionizzazione colpisce anche le macromolecole. L'energia assorbita può migrare attraverso la macromolecola, realizzandosi nei suoi luoghi più vulnerabili. Nelle proteine, questi posti possono essere gruppi SH, nel DNA - gruppi cromofori della timina, nei lipidi - legami insaturi.

Effetto delle radiazioni sulle cellule nasce come risultato dell'interazione di radicali di proteine, acidi nucleici e lipidi con acqua, ossigeno, idrogeno, ecc., Quando, come risultato di tutti questi processi, si formano perossidi organici e si verificano rapide reazioni di ossidazione. Molte molecole alterate si accumulano, con il risultato che l'effetto della radiazione iniziale viene moltiplicato. Tutto ciò si riflette principalmente nella struttura delle membrane biologiche, le loro proprietà di assorbimento cambiano e la permeabilità aumenta (comprese le membrane dei lisosomi e dei mitocondri). I cambiamenti nelle membrane dei lisosomi portano al rilascio e all'attivazione di DNasi, RNasi, catepsine, fosfatasi, enzimi di idrolisi del muconblisaccaride e una serie di altri enzimi.

Gli enzimi idrolitici rilasciati possono, per semplice diffusione, raggiungere qualsiasi organello cellulare in cui penetrano facilmente grazie all'aumentata permeabilità della membrana. Sotto l'influenza di questi enzimi, avviene un'ulteriore decomposizione dei componenti macromolecolari della cellula, inclusi gli acidi nucleici e le proteine. Il disaccoppiamento della fosforilazione ossidativa come risultato del rilascio di numerosi enzimi dai mitocondri, a sua volta, porta all'inibizione della sintesi di ATP e quindi all'interruzione della biosintesi proteica.

Pertanto, la base del danno da radiazioni alle cellule è una violazione delle ultrastrutture degli organelli cellulari e i cambiamenti metabolici associati. Inoltre, le radiazioni ionizzanti provocano la formazione nei tessuti del corpo di un intero complesso di prodotti tossici che aumentano l'effetto delle radiazioni: le cosiddette radiotossine. Tra questi, i più attivi sono i prodotti di ossidazione dei lipidi: perossidi, epossidi, aldeidi e chetoni. Le radiotossine lipidiche, formatesi immediatamente dopo l'irradiazione, stimolano la formazione di altre sostanze biologicamente attive - chinoni, colina, istamina - e causano un aumento della disgregazione proteica. Quando somministrate ad animali non irradiati, le radiotossine lipidiche hanno effetti che ricordano i danni da radiazioni.

A dosi di radiazioni sufficientemente elevate, i cambiamenti nelle cellule e nei tessuti sono determinati principalmente dallo sviluppo di processi degenerativi-distruttivi e da cambiamenti strutturali nell'apparato cromosomico, che portano alla morte cellulare durante la mitosi o all'emergere di una progenie cellulare non vitale. L'inibizione dell'attività mitotica cellulare è una delle manifestazioni specifiche dell'effetto biologico delle radiazioni ionizzanti.

Le radiazioni ionizzanti colpiscono le cellule tanto più fortemente quanto maggiore è la loro capacità riproduttiva, quanto più lungo è il processo mitotico, tanto più giovani e meno differenziate sono le cellule. In base ai segni morfologici di suscettibilità, organi e tessuti sono distribuiti nel seguente ordine discendente: organi linfoidi (linfonodi, milza, timo, tessuto linfoide di altri organi), midollo osseo, testicoli, ovaie, mucosa del tratto gastrointestinale. La pelle con appendici, la cartilagine, le ossa in crescita e l'endotelio vascolare sono ancora meno colpiti. Gli organi parenchimali sono altamente radioresistenti: fegato, ghiandole surrenali, reni, ghiandole salivari, polmoni.

Il grado di danno da radiazioni su cellule dello stesso tipo dipende da una serie di fattori:

• 1) grado di differenziazione: le cellule embrionali e indifferenziate sono colpite in misura maggiore rispetto alle cellule differenziate formate da esse;
• 2) metabolismo: l'aumento dell'intensità del metabolismo cellulare è accompagnato da un aumento della radiosensibilità;
• 3) attività mitotica: le cellule che si dividono attivamente, di regola, sono più sensibili di quelle che non si dividono. Il nucleo cellulare è più sensibile alle radiazioni rispetto al citoplasma;
• 4) fasi della mitosi: la sensibilità delle cellule è massima nella fase di profase e metafase.

La radiosensibilità cambia radicalmente nelle diverse fasi dello sviluppo filogenetico. La suscettibilità degli animali alle radiazioni diminuisce nel seguente ordine: embrione, feto, animale giovane, organismo adulto.

L'effetto delle radiazioni ionizzanti sul corpo nel suo complesso. L'effetto patogeno delle radiazioni ionizzanti è generalmente determinato sia dall'effetto dannoso diretto sulle cellule e sui tessuti del corpo, sia dall'irritazione del sistema nervoso e dalle conseguenti reazioni generali del corpo, chiamate malattie da radiazioni.

Malattia da radiazioni. Secondo il flusso si distinguono acuta e cronica malattia da radiazioni. La malattia acuta da radiazioni può verificarsi in forme lievi, moderate e gravi. Ci sono quattro periodi durante il suo corso.

Primo periodo - iniziale (reazioni primarie), osservate immediatamente dopo l'irradiazione, durano da alcune ore a 1-2 giorni. Un segno di danno da radiazioni durante questo periodo è un ritardo nell'attività mitotica nelle cellule ematopoietiche. Durante questo periodo, i processi metabolici si intensificano e aumentano le funzioni dei principali organi e sistemi.

Il secondo periodo è latente, nascosto (periodo di apparente benessere), caratterizzato da alterazioni del sangue del paziente associate all’inizio dell’inibizione dell’ematopoiesi. La durata di questo periodo dipende dalla dose assorbita. Quindi, a dosi di 20-100 rad, questo periodo può porre fine alla malattia. Con una dose di 150-200 rad il periodo di latenza può durare diverse settimane, con 300-500 rad solo pochi giorni e con una dose superiore a 500 rad il periodo di latenza dura solo poche ore.

Il terzo periodo: fenomeni pronunciati o l'altezza della malattia . Nei casi lievi dura diversi giorni, nei casi gravi dura 2-3 settimane. Questo periodo è caratterizzato da emorragie negli organi interni, una forte soppressione dell'ematopoiesi (Fig. 5), una maggiore permeabilità delle membrane cellulari e una soppressione dell'immunità. È durante questo periodo che avviene la morte. Le cause della morte possono essere sanguinamento, infezioni associate e altre complicazioni.

Il quarto periodo è il periodo dell'esodo o della restaurazione .

Malattia cronica da radiazioni si verifica con un'irradiazione debole e prolungata del corpo e può anche essere il risultato di una malattia acuta da radiazioni. Durante la malattia cronica da radiazioni, si distinguono tre periodi: il periodo dei primi cambiamenti, lo sviluppo di complicanze e il periodo di cambiamenti gravi e irreversibili con esito fatale.

Meccanismo di sviluppo della malattia da radiazioni Oltre al danno diretto alle cellule, è determinato principalmente dalla reazione del corpo da parte dei sistemi nervoso, endocrino e del tessuto connettivo alle radiazioni radioattive dannose.

La reazione del sistema nervoso può essere osservata in tutte le fasi dello sviluppo della malattia da radiazioni. All'inizio del suo sviluppo, quando avviene la ionizzazione dell'acqua e dei biosubstrati del corpo, i recettori del sistema nervoso reagiscono ai cambiamenti nell'ambiente interno del corpo, portando all'eccitazione di tutte le parti del sistema nervoso.

I disturbi della funzione del sistema nervoso centrale si manifestano in violazioni delle connessioni riflesse condizionate, indebolimento del processo di inibizione interna. I cambiamenti funzionali nella corteccia cerebrale in diversi periodi di irradiazione sono associati ad un aumento degli impulsi che fluiscono nelle parti superiori del sistema nervoso attraverso la formazione reticolare. Cambiano anche le funzioni di tutti i centri sottocorticali. Pertanto, una manifestazione di danno ai centri vegetativi è una violazione della termoregolazione, della regolazione del tono vascolare e della frequenza cardiaca nell'organismo irradiato. Pertanto, durante le malattie da radiazioni, i cambiamenti funzionali più precoci e più intensi vengono rilevati nel sistema nervoso e i disturbi strutturali in esso non sono così pronunciati come, ad esempio, nel midollo osseo (P. D. Gorizontov).

Anche i disturbi endocrini svolgono un ruolo significativo nello sviluppo della malattia da radiazioni. Le funzioni di tutte le ghiandole endocrine vengono interrotte in un modo o nell'altro sotto l'influenza delle radiazioni ionizzanti. I cambiamenti più pronunciati si osservano nelle gonadi, nella ghiandola pituitaria e nelle ghiandole surrenali. Questi cambiamenti dipendono dalla dose di radiazioni e possono manifestarsi sia come aumento che come diminuzione della secrezione. Di grande importanza, a quanto pare, è l'interruzione della normale consistenza della secrezione di varie ghiandole endocrine.

Il danno da radiazioni alle gonadi durante l'esposizione cronica a radiazioni penetranti può verificarsi molto presto, prima della comparsa dei sintomi clinici della malattia da radiazioni. I cambiamenti che si verificano nelle gonadi portano alla sterilità, alla diminuzione della prole e all’aumento dei nati morti.

La disfunzione della ghiandola pituitaria, accompagnata da cambiamenti nella secrezione di un numero di tripli ormoni, porta a una serie di conseguenze secondarie dovute alla disfunzione delle ghiandole corrispondenti. Particolarmente importante è l'insufficienza delle ghiandole surrenali, che riduce drasticamente la reattività e la resistenza del corpo a tutti i tipi di influenze ambientali dannose.

Effetti a lungo termine delle radiazioni. Tra le conseguenze a lungo termine delle radiazioni, le più studiate (ad eccezione della malattia cronica da radiazioni) sono la riduzione dell'aspettativa di vita media, lo sviluppo di cataratta, i disturbi dello sviluppo embrionale e la comparsa di tumori maligni.

L'irradiazione aumenta il numero di tumori maligni e ne accelera la comparsa (in un esperimento). Molto spesso si formano tumori del tessuto ematopoietico (leucemia), del seno, della pelle, del fegato e della tiroide.

I tumori possono derivare sia dall'irradiazione generale che da quella locale.

L'esposizione alle radiazioni ionizzanti viene utilizzata anche come potente agente antitumorale. L'irradiazione viene sempre effettuata localmente. La modalità di esposizione è selezionata in modo tale che la maggior parte dell'energia della radiazione venga assorbita nel tumore e nelle sue vicinanze. L'effetto delle radiazioni radio è più efficace nel caso di tumori con maggiore attività mitotica e ridotta radioresistenza.

i raggi del sole

Raggi ultravioletti (UVR). I raggi ultravioletti (lunghezza d'onda da 1880 a 3800 A) penetrano solo negli strati più superficiali della pelle e hanno un effetto biologico e patologico sul corpo.

L’effetto biologico generale dei raggi ultravioletti sugli esseri umani si esprime in tre modi:

1. Reazione cutanea: i raggi ultravioletti a onde medie (2800-3150 A) causano eritema. L'eritema si verifica a causa della formazione di istamina, che è un forte vasodilatatore, nel sito di irradiazione. Ha confini ben definiti, si verifica dopo un certo periodo di tempo (da decine di minuti a diverse ore) e, di regola, entra nella pigmentazione - abbronzatura con la formazione e la deposizione del pigmento di melanina nella pelle. L'abbronzatura è causata principalmente dai raggi ultravioletti a onda lunga (3150-3800 A).

• 2. Sotto l'influenza dei raggi ultravioletti nella pelle, la vitamina D 3 si forma fotochimicamente dalla provitamina 7-deidrocolesterolo. La quantità minima di raggi ultravioletti necessaria a questo scopo è 1/8-1/10 della dose eritematosa al giorno.

• 3. L'effetto battericida dei raggi ultravioletti è più pronunciato nell'intervallo di lunghezze d'onda da 2000 a 2800 A (ultravioletto a onde corte). L'effetto battericida è accompagnato anche dalla stimolazione della reattività immunologica: la produzione di anticorpi viene potenziata e aumenta l'attività complementare del siero sanguigno.

I raggi ultravioletti della portata più breve (meno di 2000 A) hanno un effetto ozonizzante (ultravioletto sotto vuoto).

Effetto patogeno dell'UFL si manifesta quando il corpo è esposto a radiazioni eccessive o in presenza di una maggiore sensibilità (fotosensibilità).

Le scottature solari rigorosamente nel sito di irradiazione si verificano a causa dell'azione chimica dei raggi UV: formazione eccessiva di istamina e altre sostanze biologicamente attive nei tessuti irradiati e loro conseguenti effetti tossici, sia locali che generali.

Danni agli occhi UVL - fotooftalmia - si verifica più spesso in assenza di protezione della sclera degli occhi in condizioni di aumento delle radiazioni (per saldatori elettrici, quando si lavora in sale per la terapia della luce, nelle regioni artiche e di alta montagna, ecc.); appare dopo 2-6 ore, si esprime con dolore agli occhi, iperemia, gonfiore della congiuntiva e delle palpebre, diminuzione dell'acuità visiva. Si osserva anche una reazione generale del corpo: mal di testa, debolezza, insonnia, tachicardia. Di solito questi sintomi scompaiono dopo 5-6 giorni.

Azione generale L'UVL può anche manifestarsi come reazioni generali con il ruolo principale dei sintomi locali, nonché come una reazione indipendente alla radiazione ultravioletta generale - colpo di sole, dove il fattore principale è una violazione delle condizioni generali del corpo, principalmente le funzioni del sistema nervoso centrale e organi circolatori.

Nel meccanismo dell'azione patogena generale dell'UFL, due percorsi sono di massima importanza: umorale e neurogena .

Meccanismi umorali . Nel sito di irradiazione, sotto l'influenza dei raggi UV, si formano prodotti tossici: istamina, acetilcolina, colesterolo irradiato, ergosterolo, complessi proteina-lipidi, che hanno un effetto tossico sulla parete capillare nel sito della loro formazione, sui nervi cellule e terminazioni nervose sensibili a causa dell'assorbimento nel flusso sanguigno generale.

L'intensa irradiazione della pelle con raggi UV provoca l'emolisi dei globuli rossi, la cosiddetta fotoemolisi, che è particolarmente accentuata in presenza di fotosensibilizzatori. I fotosensibilizzatori - alcuni coloranti (eosina, fluoresceina), porfirine, lecitina, colesterolo - aumentano gli effetti dannosi dei raggi UV.

Alcune persone con metabolismo porfirinico compromesso (porfiria) sviluppano ustioni e uno stato di grave collasso a causa di avvelenamento da prodotti tossici della porfirina irradiata anche con lieve irradiazione solare.

Meccanismi neurogeni . Possibile eccitazione riflessa di alcuni centri vegetativi (centri vasomotori, vagali, di termoregolazione) attraverso i recettori cutanei irritati dalle sostanze chimiche nel luogo della loro formazione.

È anche possibile che questi stessi prodotti tossici abbiano un effetto centrogenico sui centri nervosi vitali a causa dell'assorbimento nel flusso sanguigno, nella linfa e nel liquido cerebrospinale - da qui disturbi circolatori come il collasso, che a volte può portare alla morte (colpo di sole).

Effetto blastomogenico Una persona può essere esposta ai raggi UV con una lunghezza d'onda compresa tra 2900 e 3841 A con un'esposizione prolungata. Negli animali, i tumori possono essere causati da radiazioni con una gamma di lunghezze d’onda più ampia. L'assorbimento dei raggi UV da parte degli strati superiori della pelle determina in una certa misura la localizzazione dei tumori umani che si sviluppano sotto la loro influenza, ad esempio il cancro della pelle squamoso e basocellulare. Negli animali con pelle più sottile, i sarcomi si verificano in una percentuale significativa di casi. Nell'uomo, i tumori si sviluppano su aree del corpo aperte e non protette e negli animali da esperimento - su parti del corpo prive di peli.

L'incidenza dei tumori della pelle aumenta con la quantità di energia assorbita. Pertanto, si stima che negli Stati Uniti tra i 42° e i 30° di latitudine nord l’incidenza del cancro della pelle raddoppi ogni 4° di avvicinamento all’equatore. Il cancro della pelle causato dai raggi UV si manifesta dopo un lungo periodo di latenza. La comparsa del cancro è preceduta da cambiamenti distruttivi e infiammatori a lungo termine nella pelle, chiamati cheratosi solare.

Il meccanismo dell'effetto blastomogenico dei raggi ultravioletti è tutt'altro che chiaro. Ci sono due modi possibili per farlo:

• a) Gli UFL, come le radiazioni radioattive, hanno proprietà mutagene (vedi “Il ruolo dell'ereditarietà, della costituzione e dell'età nella patologia”);
• b) sotto l'influenza dei raggi UV nella pelle possono formarsi alcune sostanze cancerogene.

Raggi viola (3800-4500 A) può avere un effetto chimico sul corpo, simile alla radiazione ultravioletta, ma molto meno pronunciato.

Raggi visibili dello spettro solare con una lunghezza d'onda di 5000-7000 A non hanno un effetto dannoso significativo, poiché vengono assorbiti principalmente dalla pelle e non penetrano in profondità nel corpo.

Attraverso l'occhio, organo specializzato per la percezione dei raggi dello spettro solare che va da 4000 a 7600 A, la stimolazione luminosa può influenzare l'intero organismo. L'irritazione dei recettori visivi da parte dei raggi luminosi viene trasmessa, oltre ai centri visivi, ai centri autonomi dell'ipotalamo e li porta ad uno stato di debole eccitazione, che a sua volta contribuisce all'aumento dei processi ossidativi, all'aumento della pressione sanguigna e persino al comparsa di una certa euforia (in una giornata luminosa e soleggiata le persone sono più sorridenti e più socievoli che in giornate cupe e nuvolose).

Il ritmo naturale dell'illuminazione determina il ritmo quotidiano dell'attività animale e umana, il ritmo di una serie di processi fisiologici, strettamente collegati da meccanismi riflessi e riflessi condizionati con il ritmo del giorno e della notte e il ritmo delle fluttuazioni stagionali dell'illuminazione. Violazioni del ritmo normale delle funzioni fisiologiche associate al ritmo del ciclo naturale del giorno e della notte, in alcuni casi portano allo sviluppo di condizioni dolorose (nevrosi), il cui trattamento richiede il ripristino del normale ritmo di stimolazione luminosa. Tali violazioni possono essere il risultato di condizioni di lavoro e di vita inadeguate, 24 ore su 24 e 24 ore su 24 nel circolo polare artico, ecc.

Raggi infrarossi. I raggi infrarossi hanno un effetto prevalentemente termico sul corpo. I raggi con lunghezze d'onda da 7600 a 14.000 A hanno un grande potere di penetrazione e riscaldano i tessuti come dall'interno. I raggi con una lunghezza d'onda superiore a 14.000 A vengono assorbiti dai tessuti superficiali e possono produrre un effetto bruciante.

Un aumento della temperatura dovuto all'assorbimento dell'energia dei raggi infrarossi da parte dei tessuti è accompagnato da un'accelerazione di varie reazioni fisico-chimiche e fisiologiche del corpo, sia locali (aumento della permeabilità vascolare, loro espansione - iperemia passiva, essudazione, ecc.) che natura generale (aumento del metabolismo, temperatura corporea, ecc.) casi gravi - violazioni dei meccanismi di termoregolazione e colpo di calore).

Radiazione laser

Un laser, o generatore quantistico ottico, è un dispositivo fisico che consente di emettere fasci di luce monocromatici di straordinaria intensità con un piccolo angolo di divergenza. Un raggio laser non focalizzato ha una larghezza di 1-2 cm e con un fuoco indotto da 1 a 0,01 mm o meno. Pertanto è possibile concentrare un'enorme energia luminosa in un'area di diversi micron e raggiungere temperature molto elevate. L'energia di ciascun flash laser può essere misurata in centinaia e migliaia di joule. Il raggio laser è in grado di fondere diamanti, acciaio e altri materiali.

Esistono laser pulsati e continui; entrambi sono usati in medicina. L'azione del raggio laser sui tessuti viventi avviene in intervalli molto brevi (centesimi di secondo) e, apparentemente, non si avverte quindi alcuna sensazione di dolore. La profondità di penetrazione può essere regolata mediante un sistema ottico e solitamente raggiunge i 20-25 mm.

Il grado di assorbimento dei raggi laser dipende dal colore dell'oggetto irradiato. Soprattutto vengono assorbiti dai tessuti pigmentati, dai globuli rossi, dai melanomi, ecc. I raggi laser distruggono e sciolgono i tessuti viventi; I tessuti tumorali sono particolarmente sensibili a loro.

Il meccanismo dell'effetto dannoso dei raggi laser sugli oggetti biologici è costituito da una serie di fattori:

• 1) effetto termico del fascio stesso e secondario aumento della temperatura dei tessuti sottostanti per effetto dell'assorbimento di energia termica;
• 2) azione meccanica dovuta al verificarsi di vibrazioni elastiche come gli ultrasuoni o anche le onde d'urto. Una sorta di "effetto esplosivo" si verifica a causa della transizione istantanea delle sostanze solide e liquide del corpo allo stato gassoso e di un forte aumento della pressione interstiziale (fino a diverse decine e centinaia di atmosfere):
• 3) effetto biologico: le sostanze tossiche si formano nei tessuti e nelle cellule dopo l'esposizione a un raggio laser. Forse da loro dipende la progressiva necrosi delle cellule dopo l'irradiazione;
• 4) inattivazione o modifica dell'azione specifica degli enzimi tissutali.

È consentita la possibilità di ionizzazione dei componenti dei tessuti e la presenza di campi magnetici.

L'entità e il risultato dell'impatto del raggio laser dipendono dalle caratteristiche della radiazione stessa (tipo di laser, potenza, durata d'azione, densità di radiazione, frequenza degli impulsi), dalle caratteristiche fisico-chimiche e biologiche dei tessuti irradiati (grado di pigmentazione , circolazione sanguigna, eterogeneità dei tessuti, loro elasticità, conducibilità termica, ecc.).

Per le loro caratteristiche biologiche e fisico-chimiche, le cellule tumorali sono più sensibili al raggio laser rispetto a quelle sane. È in oncologia che questo tipo di radiazioni è finora più utilizzato. Inoltre, il laser viene utilizzato per operazioni senza sangue in chirurgia, oftalmologia, ecc.

L'energia radiante è l'insieme di tutte le onde elettromagnetiche che nascono e si propagano nello spazio ad una velocità prossima ai 300mila km/s. L'effetto patologico sul corpo è esercitato principalmente dalle radiazioni, che possono causare la ionizzazione nei tessuti. Inoltre, l'effetto patogeno dei raggi è inversamente proporzionale alla loro lunghezza d'onda.

Diversi tipi di energia radiante hanno effetti diversi. In alcuni casi l'energia radiante, assorbita dai tessuti, si trasforma in calore, provocando il surriscaldamento degli animali; in altri ha un effetto chimico sui tessuti, provoca una serie di trasformazioni chimiche nel corpo e dà il cosiddetto effetto fotochimico.

Quando si verificano processi patologici nel corpo, un certo ruolo può essere svolto dai raggi solari e, prima di tutto, dalla radiazione ultravioletta dello spettro solare. Questi raggi hanno un effetto chimico e quanto più corta è la lunghezza d'onda, tanto più intensi sono. L'effetto dei raggi sul corpo dipende dalla durata dell'azione, dal loro angolo di incidenza, dallo spessore dello strato atmosferico attraverso il quale passano i raggi, nonché dalla permeabilità dei tessuti e dalla reattività generale del corpo. Con l'esposizione prolungata ai raggi ultravioletti, i vasi sanguigni dell'animale si dilatano, la pressione sanguigna diminuisce, il metabolismo (principalmente proteine) viene interrotto e i processi di disgregazione dei tessuti si intensificano.

Con l'irradiazione intensa e prolungata di ampie parti del corpo, l'animale può manifestare gravi disturbi emodinamici, come lo shock, che a volte porta anche alla morte. L'effetto patogeno dei raggi ultravioletti sul sistema nervoso centrale si sviluppa in due direzioni: da un lato la sua attività è inibita a causa dell'irritazione dell'apparato recettore (raggi e prodotti tossici della decomposizione dei tessuti); d'altra parte, su di esso c'è un effetto tossico (umorale) del colesterolo irradiato e dei complessi proteici-lipidici del sangue.

Le onde lunghe dello spettro solare, i raggi rossi e infrarossi hanno un effetto termico sul corpo. Dall'azione eccessiva di questi raggi si verifica il surriscaldamento del corpo o ustioni di varia entità.

Sotto l'influenza della luce solare diretta, se cadono sulla testa non protetta di un animale, può verificarsi un colpo di sole. In questo caso i vasi sanguigni del sistema nervoso centrale (meningi) si dilatano e i vasomotori vengono danneggiati. A volte si verificano rotture di capillari ed emorragie nel tessuto nervoso. All'inizio, gli animali sono molto eccitati, il loro respiro e il loro polso accelerano, iniziano le convulsioni, quindi inizia lo stadio della depressione. Gli animali spesso muoiono per paralisi dei centri respiratori o circolatori. L'effetto della luce solare sul corpo potrebbe non verificarsi immediatamente, ma dopo diverse ore, cioè quando la parte chimica ultravioletta dello spettro inizia a esercitare il suo effetto. A differenza del colpo di calore, l'insolazione non richiede necessariamente un surriscaldamento preliminare del corpo: l'aumento della temperatura corporea durante l'insolazione è considerato un fattore secondario a causa dell'irritazione dei centri nervosi termoregolatori. La disfunzione dei centri nervosi superiori e la stimolazione della corteccia cerebrale durante il colpo di sole sono più variabili e persistenti rispetto al colpo di calore.

Radiazione laser. Il laser è in grado di emettere fasci di luce monocromatici con un piccolo angolo di divergenza. I raggi agiscono sul tessuto per un periodo di tempo molto breve (centesimi di secondo), vengono assorbiti dai tessuti pigmentati, dai globuli rossi, dai melanomi, ecc. I raggi laser distruggono i tessuti viventi, i tumori sono particolarmente sensibili ad essi. Il danno a un oggetto biologico si verifica a causa dell'effetto termico del raggio sui tessuti e del loro assorbimento di energia termica. Contemporaneamente si formano sostanze tossiche nei tessuti e nelle cellule e l'azione degli enzimi tissutali cambia. Inoltre, l'azione meccanica è possibile grazie alla transizione istantanea di sostanze solide e liquide allo stato gassoso e ad un aumento della pressione intracellulare (fino a diverse decine e centinaia di atmosfere).

Effetto delle radiazioni ionizzanti. La principale fonte di radiazioni ionizzanti sono i raggi X e radioattivi. L'effetto biologico di queste radiazioni dipende da molti fattori: dal tipo di radiazione, dalla dose di esposizione generale o locale, dall'esposizione esterna o interna, singola o ripetuta, nonché dalla sensibilità individuale e di specie del corpo.

Tessuti diversi hanno una sensibilità diversa all’esposizione alle radiazioni. A seconda dell'entità del danno, possono essere organizzati come segue: organi emopoietici, ghiandole intestinali, epitelio degli organi genitali, epitelio della pelle e del cristallino, endotelio, tessuto fibroso, organi epiteliali interni, cartilagine, ossa, muscoli, tessuto nervoso I cambiamenti funzionali e strutturali nel sistema nervoso, osservati durante l'esposizione alle radiazioni, portano all'interruzione della regolazione dell'attività dell'intero organismo, ad una diminuzione della sua resistenza alle malattie infettive.

La malattia da radiazioni è un danno generale al corpo derivante dall'azione di grandi dosi di raggi ionizzanti. Si verifica sia a causa dell'esposizione esterna alle radiazioni (in un incidente durante il lavoro con generatori in grado di produrre radiazioni ionizzanti, durante un'esplosione atomica, durante un uso improprio della radioterapia), sia durante l'esposizione interna (quando varie sostanze radioattive entrano nel corpo con il cibo o aria inalata). - sostanze).

Il decorso della malattia da radiazioni può essere acuto (quando il corpo è esposto a grandi dosi di radiazioni ionizzanti) e cronico (il corpo è influenzato da piccole dosi, ma per un lungo periodo).

Le conseguenze a lungo termine delle radiazioni ionizzanti sono i loro effetti cancerogeni e il danno all'apparato cromosomico delle cellule germinali. In caso di gravi lesioni da radiazioni, a seguito di una diminuzione della resistenza del corpo, si nota l'autoinfezione e in caso di accumulo di sostanze tossiche nel sangue si osserva il fenomeno della tossicità.

L'azione dell'elettricità.

L’effetto patologico dell’energia elettrica sul corpo dell’animale si verificherà se questo è a diretto contatto con un oggetto percorso da corrente o se il corpo è stato sottoposto a scariche di elettricità atmosferica (durante un fulmine). I cambiamenti patologici nel corpo dipendono dalle proprietà della corrente elettrica, dalla reattività del corpo e dei suoi tessuti, nonché da una serie di particolari fattori di accompagnamento. L'effetto della corrente elettrica sul corpo è determinato dalla sua tensione e intensità, dalla durata dell'esposizione, dalla natura della corrente (continua, alternata), dalla resistenza dei tessuti, dalla direzione della corrente e dalle caratteristiche individuali dell'animale. della corrente è determinata anche dalla durata del suo passaggio attraverso il corpo; al crescere della durata della corrente aumenta anche la sua nocività.

L'effetto della corrente elettrica dipende dall'importanza vitale degli organi attraverso i quali passa. È molto pericoloso per la vita se la corrente passa attraverso il cuore: si verifica una paralisi lenta e irreversibile, si sviluppano fenomeni di fibrillazione atriale dei ventricoli e si verifica un arresto cardiaco in diastole. I centri nervosi di alcune specie animali sono meno sensibili alla corrente elettrica rispetto al cuore.

Esistono effetti locali e generali della corrente elettrica. Con l'azione locale si ottiene una bruciatura, talvolta avente la forma del conduttore che ha avuto l'effetto. Nel punto in cui la corrente entra ed esce dal corpo, si formano delle ferite e attorno ad esse, a causa della paralisi dei vasi cutanei, compaiono figure rosse ramificate. Dopo un po 'di tempo (diversi giorni, settimane) dopo l'esposizione alla corrente elettrica, nel sito della lesione si osserva spesso la necrosi del tegumento esterno e dei tessuti sottostanti. A volte sulla pelle rimangono piccole aree solide ovali o rotonde bianco-grigiastre, delimitate da rilievi a forma di rullo. Sono le cosiddette insegne elettriche; Istologicamente hanno l'aspetto delle cellule a palizzata dello strato malpighiano della pelle. Questi stessi tessuti sono caratterizzati da una struttura cellulare, e in alcune cellule è presente del gas, apparentemente formatosi a seguito dell'azione elettrochimica della corrente.

L'effetto generale della corrente elettrica colpisce principalmente il sistema nervoso e quello cardiovascolare. I cambiamenti nel sistema nervoso centrale si verificano in due fasi: sotto forma di eccitazione a breve termine e depressione a lungo termine o inibizione. La fase di eccitazione è bruscamente espressa sotto l'influenza di una piccola corrente. Quando si passa una corrente di 100 A e superiore, la fase di eccitazione è molto breve, ma è rapidamente seguita da una fase di inibizione, spesso manifestata da un calo della pressione sanguigna e cessazione della respirazione. Di conseguenza, si verifica la cosiddetta morte immaginaria.

Anche la violazione della circolazione sanguigna e della respirazione durante il trauma elettrico avviene in due fasi. Nella prima fase la pressione arteriosa e venosa aumenta, la respirazione accelera. I cambiamenti nell'emodinamica e nel ritmo respiratorio sono causati dalla stimolazione elettrica del gel recettore, nonché dalla contrazione convulsiva dei muscoli striati. Quando la pressione sanguigna aumenta, le contrazioni cardiache diventano più lente a causa dell'irritazione del nervo vago da parte della corrente. Nella seconda fase, che avviene abbastanza rapidamente, la pressione sanguigna scende bruscamente e la respirazione si ferma.

Negli animali che hanno subito traumi elettrici si notano gravi danni al sistema nervoso, paralisi dei muscoli striati, danni all'intestino, alla vescica, ai reni, edema e idropisia delle articolazioni. Le conseguenze del trauma elettrico dipendono anche dallo stato funzionale iniziale del sistema nervoso centrale, come evidenziato dal fatto che negli animali anestetizzati l'effetto della corrente elettrica è ridotto. Una forte corrente elettrica può provocare uno stato di parabiosi dei tessuti; Ciò, con ogni probabilità, è dovuto all'assenza di dolore nei tessuti interessati.

Il meccanismo d'azione della corrente elettrica. La corrente elettrica agisce sul corpo in tre direzioni: elettrochimica, elettrotermica ed elettromeccanica.

Azione elettrochimica si esprime nel verificarsi del processo di elettrolisi nei tessuti, nella distruzione delle loro strutture colloidali; In particolare, gli acidi grassi si formano dalla decomposizione del sebo. Il processo elettrochimico provoca la formazione di segni elettrici nei punti di entrata e di uscita della corrente elettrica.

Azione elettrotermicaè causato dal fatto che l'energia elettrica, dopo aver attraversato i tessuti del corpo, si trasforma in energia termica (calore Joule). Soprattutto quando una corrente ad alta tensione passa attraverso il tessuto osseo viene generato molto calore, motivo per cui sulle ossa compaiono le cosiddette perle ossee; sono bianchi, di forma sferica o ovoidale, delle dimensioni di un chicco di miglio o di un pisello, sono costituiti da fosfato di calce con successiva trasformazione (dopo aver interrotto la corrente e raffreddato la massa) in un solido. L'aumento della temperatura tissutale è particolarmente evidente nei siti di ingresso e uscita della corrente; provoca irritazione dei recettori nervosi, con conseguente dolore e disfunzione riflessa di vari organi. Quando si verifica una lesione elettrica, aumenta anche la temperatura corporea.

Azione elettromeccanica causato dalla transizione diretta dell'energia elettrica in energia meccanica, nonché dall'azione del gas e del vapore formati nel luogo della lesione; Questi fattori causano cambiamenti strutturali nei tessuti come ferite incise, fratture, trabecole ossee, ecc.

L'azione dell'elettricità atmosferica (fulmini). Un fulmine alla testa di solito provoca la morte per paralisi respiratoria. I cambiamenti locali causati da un fulmine includono ustioni con rottura dei tessuti; sulla pelle esterna compaiono forme rosse a zigzag a causa della paralisi dei nervi vascolari e dei vasi stessi. Le ulcere causate dai fulmini non guariscono bene. I fulmini non mortali comprendono perdita di coscienza, convulsioni e talvolta paralisi permanente.

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