Лазерното лъчение е опасно за хората. Свойства на лазерното лъчение и ефекта му върху тялото. Лазерното лъчение и човешкото тяло

Лазерът се смята за едно от най-идеалните видения на Алберт Айнщайн. Той активно настояваше, че атомите могат да излъчват светлина. Тази теория беше потвърдена половин век по-късно, когато Прохоров и Басов изобретиха квантов генератор. Лазерът е способен да произвежда специално лъчение. В съвременния свят те се използват широко в медицината, в различни области на техниката, в шоу програми и сценични представления. Въпреки лудата си популярност, важно е да се разбере какъв ефект има върху човешкото тяло.

Специфика на радиацията

Лазерното лъчение се създава в атоми, точно като обикновената светлина. Това обаче изисква специални физични процеси, поради които се получава необходимото въздействие на външно поле - електромагнитно. Затова облъчването се смята за стимулирано, принудително. За измерване на мощността му се използва специално устройство - за това се използват много методи;

С прости думи, лазерното лъчение е електромагнитни вълни, които се разпространяват успоредно една на друга. Ето защо лазерният лъч има остра насоченост, много малък ъгъл на разсейване, а също и повишен интензитет на въздействие върху повърхността, която е изложена на облъчване.

Как се различава лазерното лъчение от това, получено от лампа? Трябва да се отбележи, че акумулиращата лапа се счита за изкуствен източник на светлина, който произвежда електромагнитни вълни, което е различно от лазерната светлина. Ъгълът на разпространение в спектралния диапазон е триста и шестдесет градуса.

Ефектът на лазера върху човешкото тяло

Поради разнообразните приложения на квантовия генератор много учени и лекари решиха да изследват лазерното лъчение, както и ефекта му върху човешкото тяло. Благодарение на множество експерименти и научни разработки стана известно, че лазерното лъчение има следните свойства:

в процеса на взаимодействие с източник на такова излъчване инсталацията и отразените лъчи могат да действат като увреждащ фактор;
тежестта на лезията е пряко свързана с параметрите на локализацията на радиацията и електромагнитните вълни;
енергията, която се абсорбира от такива тъкани, причинява списък от негативни, вредни ефекти, а именно светлина, топлина и други.

В момента на биологичното действие на такова лъчение увреждането настъпва в определена последователност:

Телесната температура се повишава рязко, което е придружено от изгаряния.
Тогава интерстициалната, клетъчна течност кипи.
Парата, която се образува в резултат на такъв процес, упражнява невероятно налягане, така че всичко завършва с експлозия, вид ударна вълна, която разрушава тъканта.

Радиацията с ниска и средна интензивност има увреждащ ефект върху кожата. Ако настъпи по-сериозно облъчване, увреждането се проявява чрез подуване на кожата, некроза на части от тялото и кръвоизлив. Що се отнася до вътрешните тъкани, те са силно трансформирани. Основната опасност идва от огледално отразената, директна радиация. Този процес води до сериозни промени във функционирането на всички вътрешни системи и органи.

Органите на зрението, които най-много страдат, са очите, поради което при работа с лазер е необходимо да се носят специални предпазни очила.

Лазерът генерира кратки импулси на радиация, които причиняват сериозно увреждане на роговицата и ретината, лещата и ириса.

Има три основни причини за подобни явления:

В краткия период от време, през който се задейства лазерното лъчение, рефлексът на мигане няма време да се задейства навреме.
Роговицата и мембраната се считат за най-уязвими.
Вредните ефекти се причиняват от оптичната система на окото, която фокусира лъчението в дъното на окото. Лазерната точка удря съдовете на ретината, запушвайки я. Като се има предвид, че там няма рецептори, отговорни за болката, увреждането на ретината е почти незабележимо. Ако изгорената част на окото стане голяма, изображенията на обекти, падащи върху него, просто се изпаряват.

Характерни признаци на увреждане на органите на зрението:

има кръвоизлив в тъканта;
подуване на клепачите;
болезнени усещания в очите;
облачност, замъглено изображение;
спазми на клепачите.

В резултат на такова увреждане е невъзможно възстановяването на клетките на ретината! Интензитетът на радиацията, която причинява увреждане на очите, е на по-ниско ниво от радиацията, която засяга кожата. Основната опасност представляват всички инфрачервени лазери. В допълнение, всички устройства, които произвеждат радиация от видимия спектър с ниво на мощност над 5 mW, са изключително опасни за хората!

Основни методи за защита при работа

Повечето хора веднага ще си помислят, че ще им трябват само лазерни предпазни очила, но те няма да са достатъчни. Като се има предвид, че много хора работят в предприятия с квантови генератори, е важно да се знаят основните разпоредби и стандарти относно защитата от такова излагане. Те се състоят от индивидуална, обща защита, тъй като всичко зависи от степента на опасност от лазерната инсталация.

Има четири групи опасност, за които производителят трябва да предупреди. Тези лазери, които са включени във втора, трета и четвърта група, са опасни за човешкото тяло. Колективните средства за защита включват корпуси, защитни екрани и световоди, блокировки и аларми, телеметрични методи за проследяване, ограждане на зона с радиация, надвишаваща допустимата норма.

Що се отнася до личната защита на работниците, те трябва да бъдат снабдени със специално облекло. Що се отнася до очите, ще ви трябват защитни очила със специално покритие. Очилата ще ви помогнат да намалите нивото на отрицателно въздействие, да поддържате зрението и здравето на очите. Идеалната превенция на такова излагане е модерно посещение при лекар, спазване на всички правила за безопасност.

Важно е винаги да носите предпазни очила и защитно облекло, по този начин можете да предпазите себе си и здравето си от проблеми.

Защитни мерки срещу лазерни джаджи

Зачестиха случаите, когато хората използват в ежедневието си лампи, самоделни лазери, лазерни фенерчета и светлинни показалки без специален контрол, без да разбират опасността, която представляват. Дори когато ги използвате, трябва да носите предпазни очила. За да предотвратите тъжни последици, важно е винаги да помните:

носете предпазни очила;
Особено опасни са онези лъчи, които се отразяват от катарами, стъкло и предмети;
Предпазните очила трябва да са подходящи за дължината на вълната на цялото лъчение от лазера;
можете да "играете" с лазер там, където няма хора;
ако лъч с ниска интензивност попадне в очите на спортист, пилот или шофьор, може да се случи трагедия;
съхраняване на такива джаджи извън обсега на деца и тийнейджъри;
Не гледайте в обектива, който е източник на радиация.

Струва си да се помни, че лазерните джаджи и квантовите генератори могат да представляват огромна заплаха за другите, както и за техните собственици. Внимателното спазване на правилата за безопасност ще ви предпази. Предпазните очила не са аксесоар, а надеждна и ефективна защита.

Предимства на радиацията с нисък интензитет

В съвременната дерматология и козметология лазерното лъчение с ниска интензивност е особено популярно. В процеса на излагане на такова лъчение върху човешкото тяло могат да се наблюдават положителни трансформации:

всички възпалителни процеси, протичащи в тялото, се елиминират;
стареенето на клетките и тъканите се забавя;
укрепване на общия и локален имунитет;
възниква антибактериален ефект;
еластичността на кожата се повишава;
епидермалния слой се удебелява;
дермата се реконструира;
броят на мастните и потните жлези се увеличава поради нормализирането на тяхната пълна дейност;
натрупването на мазнини се записва, мускулната маса се увеличава, благодарение на подобрените метаболитни процеси;
Благодарение на доброто хранене на тъканите и клетките, повишеното кръвообращение се наблюдава активен растеж на косата.

Такъв положителен ефект е възможен благодарение на продължително, систематично лечение. Първият резултат се забелязва след три сесии, но обикновено са необходими поне 10-30 терапии. За консолидиране на резултатите профилактиката се провежда три пъти годишно за 10 сесии.

Измерване на мощността на излъчване

Що се отнася до енергията и мощността на излъчването, това са напълно различни, но взаимосвързани величини, те се наричат енергийни параметри. Енергията и мощността се измерват по различни начини, включително тези, използвани в микровълновия диапазон. Ще ви е необходим специален измервателен уред.

Измервателят на мощността е както следва:

Фотоелектрически лазерен измервател на мощността. Почти всеки фотодетектор, който има изходен сигнал, пропорционален на падащия поток, ще позволи измерване на мощност от непрекъснато излъчване. За тази цел ще ви е необходим полупроводников фотодетектор.
Измервател на мощност с висока радиация. За тази цел ще са необходими ефекти в кристали. Например фероелектричен електромер. Когато лъчите паднат върху него, върху специален кристал или резистор се вижда напрежение, което може да се измери. Бариевият или оловният титанат могат да действат като фероелектрик. Този измервателен уред е много ефективен.
Силомер с обратен електрооптичен ефект. Когато монохроматичното лъчение докосне кристал, възниква поляризация. Когато такъв кристал се постави в специален кондензатор, е възможно да се измери мощността, която е свързана със специално напрежение.

Уредът ще ви помогне да определите силата на лазерното лъчение. Важно е да запомните, че при работа с лазери, особено в големи производства, трябва да се спазват всички възможни мерки за безопасност. Не забравяйте да носите специални очила и дрехи.

Ефектът на лазерното лъчение върху човешкото тяло в момента не е напълно проучен, но мнозина са уверени в отрицателното му въздействие върху всички живи същества. Лазерното лъчение се генерира според принципа на създаване на светлина и включва използването на атоми, но с различен набор от физически процеси. Поради тази причина с лазерното лъчение е възможно да се проследи влиянието на външно електромагнитно поле.

Обхват на приложение

Лазерното лъчение е тясно насочен принудителен енергиен поток от непрекъснат или импулсен тип. В първия случай има енергиен поток от една степен, а във втория нивото на мощността периодично достига определени пикови стойности. Образуването на такава енергия се подпомага от квантов генератор, представен от лазер. Енергийните потоци в този случай са електромагнитни вълни, които се разпространяват само успоредно една спрямо друга. Благодарение на тази функция се създава минимален ъгъл на разсейване на светлината и определена точна посока.

Източници на лазерно лъчение, базирани на неговите свойства, се използват широко в различни области на човешката дейност, включително:

наука - изследвания и експерименти, експерименти и открития;
военна отбранителна индустрия;
космическа навигация;
производствен сектор;
техническа област;
локална термична обработка - заваряване и спояване, рязане и гравиране;
домакинска употреба под формата на лазерни сензори за четене на баркодове, CD четци и указатели;
лазерно пръскане, което значително повишава износоустойчивостта на металите;
създаване на съвременни холограми;
подобряване на различни оптични устройства;
химическа промишленост – анализ и стартиране на реакции.

Използването на устройства от този тип в областта на съвременните медицински технологии е особено важно.

Лазер в медицината

От гледна точка на съвременната медицина, лазерното лъчение е уникален и много навременен пробив в лечението на пациенти, които се нуждаят от хирургична намеса. Лазерите се използват активно в производството на висококачествени хирургически инструменти.

Безспорните предимства на хирургичното лечение включват използването на високоточен лазерен скалпел, който позволява извършването на безкръвни разрези на меките тъкани. Този резултат се осигурява от почти моменталното сливане на капиляри и малки съдове. Докато използва лазерния инструмент, хирургът може да види напълно хирургичното поле. Лазерният енергиен поток дисектира тъканите на определено разстояние, докато няма контакт на инструмента със съдовете и вътрешните органи.

Важен приоритет при използването на съвременните хирургични инструменти е осигуряването на абсолютна максимална стерилност. Благодарение на стриктното насочване на лъчите, всички операции се извършват с минимална травма, докато стандартният период на рехабилитация на пациентите, подложени на операция, става много по-кратък и пълната работоспособност се възстановява много по-бързо.

Отличителна черта на използването на лазерен скалпел по време на операция днес е безболезнеността в следоперативния период. Много бързото развитие на съвременните лазерни технологии допринесе за значително разширяване на възможностите за неговото приложение. Сравнително наскоро бяха открити и научно доказани свойствата на лазерното лъчение да има положителен ефект върху състоянието на кожата, поради което устройствата от този тип започнаха да се използват активно в дерматологията и козметологията.

Области на медицинско приложение

Днес медицината далеч не е единствената, но много обещаваща област на приложение на модерното лазерно оборудване:

процес на епилация с разрушаване на космените фоликули и ефективно обезкосмяване;
лечение на тежко акне;
ефективно премахване на родилни петна и старчески петна;
шлайфане на кожа;
терапия за бактериално увреждане на епидермиса с дезинфекция и унищожаване на патогенна микрофлора;
предотвратяване на разпространението на инфекции от различен произход.

Първата индустрия, в която лазерното оборудване и неговото излъчване започнаха да се използват активно, беше офталмологията. Представени са области на очната микрохирургия, в които лазерната технология се използва широко:

лазерна коагулация под формата на използване на термични свойства при лечение на съдови очни заболявания, придружени от увреждане на съдовете на ретината и роговицата;
фотодеструкция под формата на тъканна дисекция при максимална мощност на лазерно оборудване по време на лечение и дисекция на вторична катаракта;
фотоизпарение под формата на продължително термично излагане при наличие на възпалителни процеси на зрителния нерв, както и конюнктивит;
фотоаблация под формата на постепенно отстраняване на тъкан при лечение на дистрофични промени в очната роговица, премахване на помътняването й, при хирургично лечение на глаукома;
лазерна стимулация с противовъзпалителен и абсорбиращ ефект, значително подобряваща очната трофика, както и при лечение на склерит, ексудация в очната камера и хемофталм.

Лазерното облъчване се използва широко при лечението на рак на кожата. Съвременното лазерно оборудване показва най-голяма ефективност при отстраняване на меланобластома. Този метод може да се използва и при лечение на рак на хранопровода или тумори на ректума в етапи 1-2. Трябва да се отбележи, че при условия, когато туморът е твърде дълбок и има множество метастази, лазерът практически не е ефективен.

Опасности от лазерно лъчение

В момента отрицателните ефекти на лазерното лъчение върху живите организми са сравнително добре проучени. Облъчването може да бъде дифузно, директно или отразено. Отрицателното въздействие се дължи на способността на лазерните устройства да излъчват светлинни и топлинни потоци. Степента на увреждане зависи пряко от няколко фактора, включително:

електромагнитна дължина на вълната;
зона на локализиране на отрицателно въздействие;
абсорбционна способност на тъканите.

Очите са най-податливи на отрицателното въздействие на лазерната енергия. Именно ретината на окото е изключително чувствителна и може да получи изгаряния с различна тежест.

Последствията от това въздействие са частична загуба на зрението на пациента, както и пълна и необратима слепота. Източниците на отрицателно излъчване най-често са различни излъчватели на инфрачервена видима светлина.

Симптоми на лазерно увреждане на ретината, ириса, лещата и роговицата:

болезненост и спазми в очите;
силно подуване на клепачите;
кръвоизливи с различна степен;
помътняване на очната леща.

Облъчването с умерен интензитет може да причини термични изгаряния на кожата. В този случай на мястото на контакт между лазерното оборудване и кожата се забелязва рязко повишаване на температурата, придружено от кипене и изпаряване на интерстициална и вътреклетъчна течност. В този случай кожата придобива характерно червено оцветяване. Под въздействието на натиск тъканните структури се разкъсват и се появява подуване, което може да бъде допълнено от интрадермални кръвоизливи. Впоследствие на местата на изгаряне се наблюдават некротични участъци, а в най-тежките случаи се получава забележимо овъгляване на кожата.

Признаци на отрицателно въздействие

Отличителен признак на лазерно изгаряне са ясни граници на засегнатите участъци от кожата с мехури, които се образуват директно в слоевете на епидермиса, а не под него. Разпръснатите кожни лезии се характеризират с почти моментална загуба на чувствителност и еритема се появява няколко дни след излагане на радиация.

Представени са основните характеристики:

промени в кръвното налягане;
бавен сърдечен ритъм;
повишено изпотяване;
необяснима обща умора;
прекомерна раздразнителност.

Характеристика на инфрачервеното лазерно лъчение е проникването му дълбоко навътре, през тъканите, увреждайки вътрешните органи. Характерна особеност на дълбокото изгаряне е редуването на здрава и увредена тъкан. Първоначално по време на излагане на радиация хората не изпитват забележима болка, а най-уязвимите органи са черният дроб. Като цяло въздействието на лазерното лъчение върху човешкото тяло провокира функционални нарушения в централната нервна система и сърдечно-съдовата дейност.

Защита от негативни влияния и предпазни мерки

Най-големият риск от излагане възниква при хора, чиято дейност е пряко свързана с използването на квантови генератори. Според основните санитарни стандарти, приети днес, радиационните класове 2, 3 и 4 са опасни за хората.

Представени са техническите методи за защита:

компетентно планиране на промишлени помещения;
правилно вътрешно довършване без огледално отражение;
подходящо разполагане на лазерни инсталации;
ограждане на зони с възможно излагане;
спазване на изискванията за поддръжка и експлоатация на лазерното оборудване.

Личната защита включва специални очила и защитно облекло, предпазни екрани и покривала, както и призми и лещи за отразяване на лъчите. Служителите на такива предприятия трябва редовно да се изпращат на профилактични медицински прегледи.

В домашни условия трябва да бъдете внимателни и да спазвате определени правила за работа:

не насочвайте източници на радиация към отразяващи повърхности;
Не насочвайте лазерна светлина към очите си;
Дръжте лазерните устройства далеч от обсега на малки деца.

Най-опасните за човешкото тяло са лазерите с директно излъчване, висок интензитет, тясна и ограничена посока на лъча и твърде висока плътност на излъчване.

Въздействието на лазерите върху тялото зависи от параметрите на излъчване (мощност и енергия на излъчване на единица облъчена повърхност, дължина на вълната, продължителност на импулса, честота на повторение на импулса, време на облъчване, облъчена повърхност), локализацията на ефекта и от анатомичните и физиологични характеристики на облъчените обекти.

В зависимост от спецификата на технологичния процес, работата с лазерно оборудване може да бъде придружена от облъчване на персонала предимно с отразена и разсеяна радиация. Енергията на лазерното лъчение в биологични обекти (тъкан, орган) може да претърпи различни трансформации и да предизвика органични промени в облъчените тъкани (първични ефекти) и неспецифични промени от функционален характер (вторични ефекти).

Биологичните ефекти, които възникват при излагане на лазерно лъчение върху тялото, зависят от енергийната експозиция в импулса или енергийното осветление, дължината на вълната на радиацията, продължителността на импулса, честотата на повторение на импулса, експозицията и площта на облъчената зона, както и от биологични и физикохимични характеристики на облъчените тъкани и органи.

Лазерното лъчение може да причини първични ефекти, които включват органични промени, настъпващи директно в облъчените тъкани, и вторични ефекти - неспецифични промени, които настъпват в тялото в отговор на облъчване.

Топлинният ефект на високоинтензивните импулсни лазери има специфични особености. При излагане на импулсно лазерно лъчение структурите в облъчените тъкани бързо се нагряват. Освен това, ако излъчването съответства на режима на свободно генериране, тогава по време на импулса (продължителност в рамките на 1 ms) топлинната енергия причинява термично изгаряне на тъканта. Лазерите, работещи в режим Q-switched (със скъсен импулс), излъчват енергия за много кратко време (продължителност на импулса 1*10 -7 – 1*10 -12 s).

В резултат на бързото нагряване на конструкциите до високи температури възниква рязко повишаване на налягането в облъчените тъканни елементи, което води до механично увреждане на тъканта. Например, в момента на въздействие върху окото или кожата, лъчевият импулс се усеща субективно като точково въздействие. С увеличаване на енергията в радиационния импулс ударната вълна се увеличава.

Така лазерното лъчение води до комбиниран топлинен и механичен ефект.

Ефект на лазерното лъчение върху органа на зрението. Ефектът на лазерното лъчение върху органа на зрението до голяма степен зависи от дължината на вълната и локализацията на ефекта. Тежестта на морфологичните промени и клиничната картина на зрителното увреждане може да варира от пълна загуба на зрение (слепота) до инструментално открити функционални нарушения.

Лазерното лъчение от видимата и близката инфрачервена област на спектъра, когато навлезе в органа на зрението, достига до ретината, а радиацията от ултравиолетовата и далечната инфрачервена област на спектъра се абсорбира от конюнктивата, роговицата и лещата.

Ефектът на лазерното лъчение върху кожата. С използването на мощни лазери и разширяването на тяхното практическо приложение се увеличи опасността от случайно увреждане не само на органа на зрението, но и на кожата и дори на вътрешните органи. Естеството на увреждане на кожата или лигавиците варира от лека хиперемия до различна степен на изгаряне, до груби патологични промени като некроза.

Има 4 степени на увреждане на кожата, причинено от лазерно лъчение:

I степен - изгаряния на епидермиса: еритема, десквамация на епитела;

II – изгаряния на дермата: мехури, разрушаване на повърхностните слоеве на дермата;

III - дермални изгаряния: разрушаване на дермата до дълбоки слоеве;

IV - разрушаване на цялата дебелина на кожата, подкожната тъкан и подлежащите слоеве

Действието на лазерното лъчение, заедно с морфофункционалните промени в тъканта директно на мястото на облъчване, причинява различни функционални промени в тялото. По-специално се развиват промени в централната нервна, сърдечно-съдовата и ендокринната система, което може да доведе до здравословни проблеми. Биологичният ефект на лазерното лъчение се увеличава при многократно излагане и в комбинация с други фактори в работната среда.

37. UV радиация

Ултравиолетовото (UV) лъчение е електромагнитно лъчение, невидимо за окото, заемащо междинно положение в електромагнитния спектър между светлината и рентгеновите лъчи.

Биологично активната част на UV лъчението се разделя на 3 части: спектрална област - А с дължина на вълната 400 - 315 nm, област B с дължина на вълната 315 - 280 nm и С - 280 - 200 nm. UV радиация с по-къс обхват (от 180 nm и по-ниски) се абсорбира силно от всички материали и среди, включително въздуха, и следователно може да възникне само при условия на вакуум.

UV лъчите имат способността да предизвикват фотоелектричен ефект, проявяват фотохимична активност (развитие на фотохимични реакции), предизвикват луминесценция и имат значителна биологична активност. В същото време UV лъчите от зона А имат относително слаб биологичен ефект и възбуждат флуоресценцията на органичните съединения. Лъчите на зона В имат силно еритемно и антирахитично действие, а лъчите на зона С активно действат върху тъканните протеини и липиди, предизвикват хемолиза и имат изразен антирахитичен ефект.

Нормализираната стойност на изкуственото ултравиолетово облъчване е количеството еритемно облъчване, определено от произведението на еритемното облъчване и времето на облъчване. Тази стойност е подобна на осветеността и се определя от плътността на еритемния поток.

Еритемният поток (F er) - мощността на еритемното лъчение - е стойност, която характеризира ефективността на ултравиолетовите лъчи по отношение на благоприятните му ефекти върху хора и животни.

Промишлени източници на UV радиация

Най-разпространените изкуствени източници на UV радиация в производството са електрическите дъги, живачно-кварцовите горелки и автогенните пламъци. Всички източници на ултравиолетово лъчение принадлежат към така наречените температурни излъчватели.

В производствени условия на UV облъчване са изложени работниците, извършващи електрозаваряване, автогенно рязане и заваряване на метали, плазмено рязане и заваряване, дефектоскопия; технически и медицински персонал, работещ с живачно-кварцови лампи за фотокопиране, стерилизация на вода и продукти, персонал във физиотерапевтични кабинети; работници, заети с топене на метали и минерали с висока точка на топене в електрически, диабазни, стъкларски и други пещи; работници, участващи в производството на живачни токоизправители; изолатори и др. Селскостопански, строителни, пътни работници и други професионални групи са изложени на ултравиолетова радиация от слънчевия спектър, особено през есенно-летния период на годината.

Биологичен ефект

Биологичният ефект на UV лъчите от слънчевата светлина се проявява преди всичко в положителния им ефект върху човешкия организъм. UV лъчението е жизненоважен фактор. Известно е, че при продължителна липса на слънчева светлина настъпват нарушения във физиологичния баланс на организма и се развива своеобразен симптомокомплекс, наречен „светлинно гладуване“.

Най-честите последици от липсата на слънчева светлина са дефицит на витамин D, отслабване на защитните имунобиологични реакции на организма, обостряне на хронични заболявания и функционални нарушения на нервната система.

Контингентите, изпитващи „светлинен глад“ на тялото или „ултравиолетов дефицит“ включват работници в мини и мини, хора, работещи в цехове без осветление и прозорци и в редица други обекти, които нямат естествена светлина, като машинни отделения, метро и др. ., както и работещите в Далечния север.

UV облъчването със суберитемни и ниски еритемни дози има благоприятен стимулиращ ефект върху организма. Повишава се тонуса на хипофизо-надбъбречната и симпатико-надбъбречната системи, активността на митохондриалните и микрозомалните ензими и нивото на неспецифичния имунитет, повишава се секрецията на редица хормони. Наблюдава се нормализиране на кръвното налягане, нивата на серумния холестерол намаляват, капилярната пропускливост намалява, фагоцитната активност на левкоцитите се повишава и съдържанието на сулфхидрилни групи се увеличава; всички видове обмен са нормализирани.

Установено е, че под въздействието на ултравиолетовите лъчи се наблюдава по-интензивно извеждане на химикали (манган, живак, олово) от организма и намаляване на токсичния им ефект. Съпротивителните сили на организма се повишават, честотата на заболявания, по-специално настинки, намалява, устойчивостта на охлаждане се увеличава, умората намалява и работоспособността се повишава.

За профилактика на „ултравиолетовия дефицит” се използва като слънчева радиация – слънчеви бани, светловъздушни бани, солариуми, както и UV облъчване от изкуствени източници.

Мерките за предотвратяване на "ултравиолетовия дефицит" в нашата страна са залегнали в санитарното законодателство.

Производствените помещения с постоянно присъствие на работници, в които няма естествена светлина или недостатъчен биологичен ефект, трябва да бъдат оборудвани с инсталации за изкуствено ултравиолетово лъчение (с еритемни лампи), както се изисква от санитарните стандарти. UV облъчването на работниците може да се извърши с помощта на общи еритемни облъчващи единици, разположени директно в цеха, където работниците получават необходимата доза радиация по време на работната смяна, или UV облъчването на работниците се извършва във fotariums за 3 - 5 минути, като се използват високи нива на облъчване.

UV радиацията от промишлени източници, предимно електрически заваръчни дъги, може да причини остри и хронични професионални наранявания.

Зрителният анализатор е най-податлив на UV лъчение.

Острите очни лезии, така наречената електроофталмия (фотоофталмия), са остър конюнктивит или кератоконюнктивит. Заболяването се предшества от латентен период, чиято продължителност най-често е 12 часа, като усещане за чуждо тяло или пясък в очите, фотофобия, сълзене и блефароспазъм. Често се открива еритема на кожата на лицето и клепачите. Заболяването продължава до 2 - 3 дни.

Превантивните мерки за предотвратяване на електроофталмия се свеждат до използването на светлозащитни очила или щитове по време на електрическо заваряване и друга работа.

Хроничните лезии са свързани с хроничен конюнктивит, блефарит и катаракта на лещата.

Кожните лезии се проявяват под формата на остър дерматит с еритема, понякога подуване, до образуването на мехури. Наред с локалната реакция могат да се наблюдават общотоксични явления с треска, втрисане, главоболие и диспептични симптоми. Впоследствие се появява хиперпигментация и лющене. Класически пример за увреждане на кожата, причинено от UV радиация, е слънчевото изгаряне.

Хроничните промени в кожата, причинени от UV лъчението, се изразяват в „стареене” (соларна еластоза), развитие на кератоза, атрофия на епидермиса и възможно развитие на злокачествени новообразувания.

За защита на кожата от ултравиолетовите лъчи се използват защитни облекла, слънцезащитни продукти (сенници и др.) и специални покривни кремове.

лазерна безопасност радиационна защита

Въздействието на лазерите върху тялото зависи от параметрите на излъчване (мощност и енергия на излъчване на единица облъчвана повърхност, дължина на вълната, продължителност на импулса, честота на повторение на импулса, време на облъчване, облъчвана повърхност), локализация на ефекта и анатомо-физиологични характеристики на облъчените обекти.

Лазерното лъчение е вид електромагнитно лъчение, генерирано в оптичния диапазон на дължина на вълната от 0,1...1000 микрона. Разликата му от другите видове излъчване се състои в неговата монохромност, кохерентност и висока степен на насоченост. Поради ниската дивергенция на лазерния лъч, плътността на потока на мощността може да достигне 10 16 ... 10 17 W/m 2.

Ефектите от експозицията (термични, фотохимични, ударно-акустични и др.) се определят от механизма на взаимодействие на лазерното лъчение с тъканите и зависят от енергийните и времеви параметри на лъчението, както и от биологичните и физико-химичните характеристики на облъчените тъкани и органи.

Лазерното лъчение представлява особена опасност за тъканите, които абсорбират максимално радиацията. Сравнително леката уязвимост на роговицата и лещата на окото, както и способността на оптичната система на окото многократно да увеличава енергийната плътност (мощност) на радиацията във видимия и близкия инфрачервен диапазон (780<л<1400 нм) на глазном дне по отношению к роговице делают глаз наиболее уязвимым органом.

При увреждане се появява болка в очите, спазъм на клепачите, сълзене, подуване на клепачите и очната ябълка, помътняване на ретината и кръвоизлив. Клетките на ретината не се възстановяват след увреждане.

Ултравиолетовото лъчение причинява фотокератит, средно вълново инфрачервено лъчение (1400<л<3000 нм) может вызвать отек, катаракту и ожог роговой оболочки глаза; дальнее ИК - излучение (3000<л<10 6 нм) - ожог роговицы.

Увреждането на кожата може да бъде причинено от лазерно лъчение с всякаква дължина на вълната в спектралния диапазон 180...100 000 nm. Характерът на увреждането на кожата е подобен на термичните изгаряния. Тежестта на увреждането на кожата, а в някои случаи и на цялото тяло, зависи от радиационната енергия, продължителността на експозицията, зоната на увреждане, нейното местоположение и добавянето на вторични източници на експозиция (изгаряне, тлеене). Минимално увреждане на кожата се развива при енергийна плътност 1000...10000 J/m2.

Далечното инфрачервено лазерно лъчение (>1400 nm) е в състояние да проникне в телесната тъкан на значителна дълбочина, засягайки вътрешните органи (директно лазерно лъчение).

Дългосрочното хронично действие на дифузно отразено лазерно лъчение с нетермична интензивност може да причини неспецифични, главно вегетативно-съдови нарушения; могат да се наблюдават функционални промени в нервната, сърдечно-съдовата система и ендокринните жлези. Работниците се оплакват от главоболие, повишена умора, раздразнителност и изпотяване.

Биологичните ефекти, възникващи при излагане на лазерно лъчение върху човешкото тяло, се разделят на две групи:

Първичните ефекти са органични промени, които настъпват директно в облъчените тъкани;

Вторичните ефекти са неспецифични промени, които се появяват в тялото в отговор на радиация.

Човешкото око е най-податливо на увреждане от лазерно лъчение. Лазерен лъч, фокусиран върху ретината от лещата на окото, ще изглежда като малко петно с дори по-плътна концентрация на енергия от радиацията, падаща върху окото. Следователно лазерното лъчение, навлизащо в окото, е опасно и може да причини увреждане на ретината и хориоидеята със зрителни увреждания. При ниски енергийни плътности се получава кръвоизлив, а при високи - изгаряне, разкъсване на ретината и поява на очни мехурчета в стъкловидното тяло.

Лазерното лъчение може също да причини увреждане на кожата и вътрешните органи на човека. Увреждането на кожата от лазерно лъчение е подобно на термично изгаряне. Степента на увреждане се влияе както от входните характеристики на лазерите, така и от цвета и степента на пигментация на кожата. Интензивността на радиацията, която причинява увреждане на кожата, е много по-висока от интензивността, която причинява увреждане на очите.

Оптичните квантови генератори (ОКГ, лазери) са устройства, които представляват източник на светлинно лъчение от съвсем нов тип. За разлика от лъча на всеки известен светлинен източник, който носи електромагнитни вълни с различна дължина, лазерният лъч е монохроматичен (електромагнитни вълни с абсолютно еднаква дължина), отличава се с висока времева и пространствена кохерентност (всички вълни се генерират едновременно в една и съща фаза ), тясна насоченост, която определя прецизно фокусиране в малък обем. Следователно, плътността на мощността на лазерното лъчение на импулс може да бъде огромна.

Има различни видове лазери: твърдотелни, където излъчвателят е твърдо тяло - рубин, неодимов и др., газови лазери (хелий-неонови, аргонови и др.), течни и полупроводникови. Лазерите могат да работят в непрекъснат и импулсен режим.

Лазерното лъчение се характеризира със следните основни параметри: дължина на вълната (μm), мощност (W), плътност на потока на мощността (W/cm2), енергия на излъчване (J) и ъглова дивергенция на лъча (arcmin).

Обхватът на приложение на лазерите е много широк: в различни области на националната икономика, в комуникационните технологии (позволява пренос на голямо количество информация), в микроелектрониката, часовникарската индустрия, в заваряването, спояването и др. научни изследвания, в изследването на космоса.

Уникалността на лазерния лъч - получаване на висока мощност на излъчване в много малка област, пълна стерилност - позволява да се използва в хирургията за тъканна коагулация по време на операции на ретината, като нов изследователски инструмент в експерименталната биология, в цитологията (лъчът може да достигне отделни органели, без да се уврежда цялата клетка) и др.

Все по-голям брой хора се включват в областта на лазерите; Така този вид облъчване придобива значението на много сериозен професионален хигиенен фактор.

В производствените условия най-голямата опасност не е директният светлинен лъч, чийто ефект е възможен само в случай на грубо нарушаване на правилата за безопасност, а дифузното отражение и разсейване на лъча (по време на визуално наблюдение на лъча, който удря целта, при наблюдение на инструменти в близост до пътя на лъча, при отражение от стени и други повърхности). Огледално отразяващите повърхности са особено опасни. Въпреки че интензитетът на отразения лъч е нисък, е възможно да се надвишат безопасните за очите нива на енергия. В лабораториите, където работят с импулсни лазери, има допълнителни неблагоприятни фактори: постоянен (80-00 dB) и импулсен (до 120 dB или повече) шум, ослепителна светлина от помпени лампи, умора на зрителния анализатор, нервно-емоционален стрес , газови примеси във въздушната среда - озон, азотни оксиди; ултравиолетова радиация и др.

Биологичен ефект на лазерите

Биологичният ефект на лазерите се определя от два основни критерия: 1) физичните характеристики на лазера (дължина на вълната на лазерното лъчение, непрекъснат или импулсен режим на облъчване, продължителност на импулса, честота на повторение на импулса, специфична мощност), 2) абсорбционни характеристики на тъканите. Свойствата на самата биологична структура (абсорбираща, отразяваща способност) влияят върху ефектите от биологичното действие на лазера.

Действието на лазера е многостранно - електрическо, фотохимично; основният ефект е топлинен. Най-опасни са лазерите с висока импулсна енергия.

Директен монохроматичен светлинен импулс причинява локално изгаряне в здрава тъкан - коагулация на протеини, локална некроза, рязко ограничена от съседната област, асептично възпаление с последващо развитие на белег на съединителната тъкан. При интензивно облъчване - нарушения на васкуларизацията, кръвоизливи в паренхимните органи. При повторно облъчване патологичният ефект се увеличава. Най-чувствителни са очите (роговицата и лещата фокусират радиацията върху ретината) и кожата, особено пигментираната кожа.

Клиника

Когато лазерен лъч попадне директно в окото, ретината изгаря и се разкъсва. Могат да бъдат засегнати роговицата, ирисът, лещата и кожата на клепачите. Увреждането обикновено е необратимо.

Не само пряката, но и разсеяната отразена радиация от всякаква повърхност е опасна за очите. При продължителна експозиция на последното най-често се установяват игловидни, стреловидни и по-рядко точковидни помътнявания на лещата. На ретината има светли, жълтеникаво-бели, депигментирани лезии. При изследване на функционалното състояние на зрителния анализатор се определя намаляване на чувствителността към светлина и контраст, увеличаване на времето за възстановяване на адаптацията и промени в чувствителността към светлина. Характерни оплаквания са болка и натиск в очните ябълки, болки в очите, уморени очи в края на работния ден, главоболие.

В допълнение към увреждането на органа на зрението, при работа с OCG се развива комплекс от неспецифични реакции от различни органи и системи.

Клиничната картина на общите нарушения се състои от автономна дисфункция с добавяне на невротични реакции на астеничен фон. С увеличаването на професионалния опит честотата на невроциркулаторната дистония в хипотоничен или хипертоничен вариант се увеличава в зависимост от естеството на лазерното лъчение (непрекъснато, импулсно), както и от степента на невротизация.

Наблюдават се и дисфункции на вестибуларния апарат, както в посока на повишаване, така и на намаляване на неговата възбудимост. Честотата на тези нарушения също нараства с увеличаване на професионалния опит.

Биохимичните показатели се характеризират с: повишаване на нивото на амоняк в кръвта, повишаване на активността на алкалната фосфатаза и трансферазите, промяна в екскрецията на катехоламини.

При експерименти с животни под въздействието на ниска енергийна интензивност се наблюдават промени в мозъчния кръвоток, свързани с промени в системната хемодинамика. Установено е влиянието на лазерната енергия върху хипоталамо-хипофизната система.

Проверка на работоспособността

Ако се развият функционални нарушения на централната нервна система или сърдечно-съдовата система, се препоръчва лечение и временно преместване на друга работа; връщане на работа при подобряване на състоянието (под лекарско наблюдение) и при подобряване на условията на труд. Увреждането на очите е противопоказание за по-нататъшна работа с лазера.

Предотвратяване

Рационална организация на условията на работа в лабораторията. Поставяне на лазера в изолирано помещение. Алармена система за осигуряване на безопасност по време на работа на лазера. Избягвайте използването на отразяващи повърхности. Лазерният лъч трябва да бъде насочен към неотразяващ и незапалим фон. Стените са боядисани матово - в светли цветове. Екраниране на лъча (особено мощен лазер) от излъчвателя към лещата. Строго е забранено престоя на хора в опасната зона на лазерно лъчение, докато лазерът работи. На лица, които не са ангажирани с обслужването на лазера, е забранено да бъдат в лабораторията. Ефективна вентилация. Общо и локално осветление. Стриктно спазване на изискванията за електрическа безопасност и мерките за лична защита. Използването на специално проектирани защитни очила (за всяка дължина на вълната има собствен филтър). Работа при общи условия на ярко осветление за стесняване на зеницата. Когато работите с високи енергии, избягвайте контакт на която и да е част от тялото с директния лъч; препоръчва се носенето на черни филцови или кожени ръкавици. Стриктен офталмологичен контрол. Предварителни и периодични медицински прегледи.