日光的生物学作用是极大的。生活在大地上的一切生物,都必须依赖太阳的辐射能才能生存。太阳的辐射能是由各种波长的光线组成的,其中可用肉眼看到的只是从390~760纳米[3]波长的光波,这就是说,上述波长的光波才是可见光。使光通过三棱镜时,其可见部分的光线形成一种有色的光谱,光谱从波长为390~430纳米的紫色开始,中间有青色、蓝色、绿色、黄色、橙色,最后是红色。红色的波长为620~760纳米。
太阳的辐射对身体的生活机能所起的作用,并不只局限于它的可见部分。与可见光谱的紫色部分相接触的短波光波叫紫外线。与光谱的红色部分相接触的长波光波叫红外线。
紫外线对于一切动物机体的生活机能有特别重大的作用,其中只有波长为290~400纳米这一部分光线能到达大地表面,而其余的部分则全消失于大气之中。
随着研究工作的进展,我们知道紫外线能使皮肤起晒斑,刺激机体的造血机能(增加红细胞数量),增强机体组织对钙盐和磷盐的吸收,加强物质代谢和一切的生活过程。紫外线辐射是促使动物机体内产生维生素D的一个最重要的因素,在紫外线的作用下,初维生素D即变为维生素D,它集积于皮下脂肪层(维生素贮存所);甚至照射牛乳、乳油和肝油也能增加维生素D,并且在治疗佝偻病时可提高其治疗效果。在现代知识界中,日光浴的有效作用以及用石英灯照射患佝偻病的儿童的有效作用已经成为极明显的事了。
不论从个人的卫生观点来看,还是从社会的卫生观点来看,紫外线辐射的杀菌作用有极重大的意义。绝大部分的病菌在日光中会很快地死亡。例如,大肠菌在太阳光直射下经过45分钟到1小时即会死亡,结核杆菌在太阳光直射下经几分钟就会死亡。
显然,太阳辐射的杀菌作用,特别是紫外线辐射的杀菌作用,在那些人口众多的场所,即在那些极易引起因空气传播而感染的传染病(绝大多数的小儿传染病以及结核病)的场所,有特别重大的意义。
由此可知,在一切儿童教育机关中(中小学、幼儿园、医院、疗养所等),广泛地实施日光浴,特别是紫外线辐射,有极巨大的重要性。
小于290纳米波长的紫外线还是有较强的杀菌作用的,可是这些光线也对人体有有害的作用,它能引起皮肤烧伤和麻痹。因此,必须承认这些光线不到达大地表面而阻滞于大气之中,是对大地上的人和一切动物的一种拯救。此外,可以将这些光线用于水的消毒。
遗憾的是,紫外线辐射对人的身体和住宅的杀菌作用为这样一种情况所限制,那就是通常所用的安装在窗框里的玻璃不能使紫外线透过。
可是,利用现代技术已能制造特种玻璃,这种玻璃可以使太阳辐射的紫外线部分透过。我们把这种玻璃叫作能透过紫外线的玻璃。
日光具有重大的医疗作用(日光疗法)和锻炼作用。日光能增强皮肤的防御机能和分泌机能(汗腺和脂腺的分泌)。实施日光照射有助于增加食欲,使睡眠良好,劳动能力增强。这些情况可以用日光浴对神经系统、循环系统的良好作用以及由此而产生的对体内分泌器官的良好作用来说明。
日光不仅能杀死存在于皮肤上的细菌(杀菌作用),并且还能消除细菌所分泌的毒素。日光能增强机体的免疫性。日光照射能促进创伤的愈合。众所周知,利用日光浴来治疗骨结核有良好的效果。
由于日光照射,皮肤呈现晒斑,晒斑是由于皮肤上皮形成一种特殊的色素而产生的。晒斑,按许多著者的意见,是长时间的日光照射下保护皮肤不使其发生烧伤的一种防御物。但是,如果认为晒斑越厉害则日光浴的锻炼作用就越大,这就是不正确的。例如,淡黄发男子的皮肤就不易呈现“晒斑”,而日光浴对于这种人的强健作用并不因此而减少。因此,不必在短时期内非使皮肤呈现晒斑不可,何况像这样不慎重地利用日光照射会使皮肤遭受损伤(烧伤)或引起日射病。
日光浴应当在上午10时到12时(在南方各地区还可以提早些)且温度不低于20℃不超过32℃(空气温度应当在阴影处测定)的情况下进行。日光照射必须逐渐地进行,天天进行,并且要每天增加太阳照射的时间。对学龄初期的儿童来说,在太阳光里的时间可从5分钟起增加到40分钟,对学龄晚期儿童来说,可以增加到50分钟,同时每天可以做4次,但要使身体的每一面所照射的时间不超过10分钟。在进行日光浴的时候,必须使儿童躺着呈水平姿态。实施日光浴必须在进餐前,或在进餐后至少经过2小时。实施日光浴时必须**体。
当儿童和少年遇到头痛、疲倦、神经兴奋及失眠等情况时,应当立即停止日光浴。患开放性结核症的儿童,患心脏病的儿童,疟疾病患者,患神经兴奋的儿童,身体特别虚弱的以及患其他疾患的儿童,都不允许实施日光浴。在这些情况下,日光照射可能对于健康是有害的。因此,只有当医师对每个儿童做了仔细的检查以后才能准许他们进行日光浴。
要想在冬天利用紫外线照射皮肤,最广泛利用的是水银石英灯。水银石英灯能发出波长达250纳米或稍短于250纳米的紫外线光流。这种水银石英灯不仅可供医疗上应用,并且也可供托儿所、幼儿园和带食宿的学校(在冬季的日光浴室里)采用,它可以对健康的儿童进行预防性的照射。