(辐射与人眼健康.docVIP

辐射与人健康日光中大量紫外线辐射到地球伴随而来的是人类将面临更大的潜在危险，尽快地使人们认识到这一危险性已经刻不容缓。X射线、紫外线、可见光、红外线，微波和无线电波都属于电磁波。 光就是电磁波，是电磁波辐射的另一名称。人眼只对其中波长从400nm～780nm的范围的电磁波辐射产生视觉，因此，将该范围内的电磁波称之为可见光。在我们日常环境中存在着比可见光范围更广的电磁波辐射，一般从100nm～几万米之间。图一是电磁破的波谱图。 图一 电磁辐射光谱 原子物理学、辐射学、光化学、视光学的研究成果已经表明：电磁波的波长越短、频率越高，对细胞的破坏作用就越大。下面，我们分析一下各种波段的辐射对人体的伤害机理。 1）伽马射线（γ射线） 波长短于0.02纳米的电磁波。γ射线是因核能级间的跃迁而产生，原子核衰变和核反应均可产生γ射线??。γ射线具有比X射线还要强的穿透能力。当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应。γ射线破坏的是原子核，造成原子核的改变，因此，对细胞具有很强的杀伤力。高剂量的γ射线可以瞬间杀死细胞。 2）X射线 γ射线之间的短波电磁辐射。X射线照射下，人体组织中一些分子或原子会电离，导致一些成分（如蛋白质、酶等）产生一系列变化，也可导致细胞水平的损伤和组织病变。X射线X射线波段能对视网膜造成光化学危害，甚至能够引发视网膜炎。因为这是一种光化学，危害效应与辐射波长紧密相关380-450nm的短波通常称为蓝光。越来越多的证据表明，可见光，也就是我们人眼可以看到的光辐射，尤其是蓝光，同样具有伤害性。蓝光可以损伤视网膜细胞的线粒体，特别是对线粒体DNA的损伤。蓝光主要是对色素起损害作用，而这种色素仅蓄积在视网膜细胞中。蓝光的波长易与视细胞的分子键发生匹配，造成分子键断裂。 5）红外线 波长范围约为 780纳米～1 UHF）米至1毫米之间微波一般不易对人体造成伤害但人体最容易受到微波伤害的部位是眼睛的水晶体。如果较长时间受到超过安全规定的微波辐射，视力下降，甚至引起白内障或者双目失明等。光辐射与眼睛γ射线X射线表1：紫外可见与红外辐射在生物学上的影响和应用 角膜烧伤 烧伤 5000nm～0.3cm有可能被皮肤完全吸收 1、人眼结构眼位于眼眶内，主要包括两部分，即眼球和眼的附属器。眼附属器包括眼睑、泪器、结膜、眼眶和眼外肌。附属器的主要功能是保护眼球。眼外肌负责眼球各个方向的运动。眼球由眼球壁和眼内容物组成眼球角膜巩膜角巩缘虹膜睫状体脉络膜视网膜眼内容房水晶状体玻璃体各组成的具体位置如图所示 图1 人眼结构图 2、光辐射的作用区域 由于能力不同，不同光谱范围的光辐射对人眼的作用区域不同表2列出了不同波段光辐射对人眼的作用区域。表2：各波段光辐射与人眼的作用区域 辐射波段 作用区域 UVC和UVB（部分） 角膜/结膜 UVB（部分）和UVA 晶状体 可见光 视网膜 IRA（部分） 视网膜，玻璃体 IRA（部分） 晶状体 IRB和IRC 角膜/结膜 此外，光辐射对人眼的渗透深度还与人的年龄有关。年轻人眼睛前部的透光能力要优于老年人。光辐射的危害高强度的光辐射能造成眼睛的损伤。直接损伤发生在光辐射被吸收的位置，这与光在眼睛中的渗透深度有关。但是也存在间接损伤，例如临近区域的加热可以导致晶状体损伤。以下介绍几类主要的由于光辐射导致的眼睛损伤。1）光致角膜炎和光致结膜炎 只要照射几个小时，甚至几分钟，高强度的紫外辐射就能够损伤眼球最前部区域，从而引发光致角膜炎和光致结膜炎。受照后，角膜和结膜最外层细胞被破坏。而在受照6到8小时后，人将感觉到一阵钻心的疼痛。 但是，这类损伤是可以修复的。由于角膜和结膜的细胞不断再生，1到2天之后就可痊愈。2）紫外辐射导致白内障 长期的紫外光照射能够引发白内障。光化学反应改变了组成晶状体的特殊蛋白质。更不幸的是，晶状体组织不同于其他组织，它不生成新的细胞，所以这种病变是不可修复的，现代医学采用人工晶状体来代替人眼本来的晶状体来治疗白内障患者。UVA和UVB能造成这一损伤。紫外光辐射对眼睛的危害加权函数如图3所示。 因此，在接触具有强紫外辐射的光源时，我们要利用特殊防护装置保护我们的眼睛3）视网膜灼伤 可见光渗入视网膜并被吸收，这能造成对视网膜的危害。当非常强的脉冲辐射光照射到视网膜上时，光辐射的热效应能灼伤视网膜。这一危害不仅发生在自然光（如人眼直视太阳），也发生在人工光源（如直视激光）。防非电离辐射国际委员会(ICNIRP)提供了视网膜热危害的光谱加权函数，如图所示。 视网膜灼伤是不可修复的。有些情况下灼伤如果不是发生在视觉最敏感的区域——中央凹，人甚至不能感觉到。而当灼伤发生在视神经的聚集处——盲点的时候，