Laserové záření je pro člověka nebezpečné. Vlastnosti laserového záření a jeho vliv na organismus. Laserové záření a lidské tělo

Laser je považován za jednu z nejideálnějších vizí Alberta Einsteina. Aktivně trval na tom, že atomy mohou vyzařovat světlo. Tato teorie byla potvrzena o půl století později, když Prochorov a Basov vynalezli kvantový generátor. Laser je schopen produkovat speciální záření. V moderním světě jsou široce používány v medicíně, v různých oblastech techniky, v show a jevištních představeních. Navzdory jeho šílené popularitě je důležité pochopit, jaký vliv má na lidské tělo.

Specifičnost záření

Laserové záření vzniká v atomech, stejně jako jednoduché světlo. To však vyžaduje speciální fyzikální procesy, díky nimž dochází k nezbytnému ovlivnění vnějšího pole - elektromagnetického. Proto je záření považováno za stimulované, vynucené. K měření jeho výkonu se používá speciální zařízení - k tomu se používá mnoho metod.

Jednoduše řečeno, laserové záření jsou elektromagnetické vlny, které se šíří navzájem paralelně. Proto má laserový paprsek ostrou směrovost, velmi malý úhel rozptylu a také zvýšenou intenzitu působení na povrch, který je vystaven ozařování.

Jak se laserové záření liší od záření získaného z lampy? Je třeba poznamenat, že akumulační tlapka je považována za umělý zdroj světla, který produkuje elektromagnetické vlny, což se liší od laserového světla. Úhel šíření ve spektrálním rozsahu je tři sta šedesát stupňů.

Vliv laseru na lidské tělo

Vzhledem k různému využití kvantového generátoru se mnoho vědců a lékařů rozhodlo zkoumat laserové záření a také jeho vliv na lidský organismus. Díky četným experimentům a vědeckým pracím se ukázalo, že laserové záření má následující vlastnosti:

v procesu interakce se zdrojem takového záření může instalace a odražené paprsky působit jako škodlivý faktor;
závažnost léze přímo souvisí s parametry lokalizace záření a elektromagnetických vln;
energie, která je absorbována takovými tkáněmi, způsobuje řadu negativních, škodlivých účinků, jmenovitě světlo, teplo a další.

V okamžiku biologického působení takového záření dochází k poškození v určitém pořadí:

Tělesná teplota prudce stoupá, což je doprovázeno popáleninami.
Poté se intersticiální, buněčná tekutina vaří.
Pára, která v důsledku takového procesu vzniká, vyvíjí neuvěřitelný tlak, takže vše končí výbuchem, jakousi rázovou vlnou, která ničí tkáň.

Záření nízké a střední intenzity má škodlivý účinek na pokožku. Pokud dojde k závažnějšímu ozáření, poškození se projeví otokem kůže, nekrózou částí těla a krvácením. Pokud jde o vnitřní tkáně, jsou značně přeměněny. Hlavní nebezpečí pochází ze zrcadlově odraženého přímého záření. Tento proces způsobuje vážné změny ve fungování všech vnitřních systémů a orgánů.

Nejvíce trpí zrakové orgány, proto je při práci s laserem nutné nosit speciální ochranné brýle.

Laser generuje krátké pulzy záření, které způsobují vážné poškození rohovky a sítnice, čočky a duhovky.

Existují tři hlavní důvody pro takové jevy:

V krátkém časovém úseku, během kterého je laserové záření spuštěno, se mrkací reflex nestihne včas spustit.
Rohovka a membrána jsou považovány za nejzranitelnější.
Škodlivé účinky způsobuje optický systém oka, který soustřeďuje záření na spodní část oka. Laserový bod zasáhne cévy sítnice a ucpe je. Vzhledem k tomu, že tam nejsou žádné receptory zodpovědné za bolest, je poškození sítnice téměř neviditelné. Pokud se spálená část oka zvětší, obrazy předmětů, které na ni dopadají, se jednoduše vypaří.

Charakteristické příznaky poškození orgánů zraku:

v tkáni je krvácení;
otok očních víček;
bolestivé pocity v očích;
oblačnost, rozmazaný obraz;
křeče očních víček.

V důsledku takového poškození je nemožné obnovit buňky sítnice! Intenzita záření, které způsobuje poškození zraku, je na nižší úrovni než záření, které působí na kůži. Hlavní nebezpečí představují všechny infračervené lasery. Navíc všechna zařízení, která produkují záření ve viditelném spektru s výkonem vyšším než 5 mW, jsou pro člověka extrémně nebezpečná!

Základní způsoby ochrany při práci

Většinu lidí hned napadne, že jim budou stačit pouze laserové ochranné brýle, ale nebudou stačit. Vzhledem k tomu, že mnoho lidí pracuje v podnicích s kvantovými generátory, je důležité znát hlavní předpisy a normy týkající se ochrany před takovou expozicí. Skládají se z individuální, obecné ochrany, protože vše závisí na stupni nebezpečí, které laserová instalace představuje.

Existují čtyři skupiny nebezpečí, na které musí výrobce upozornit. Ty lasery, které jsou zařazeny do druhé, třetí a čtvrté skupiny, jsou pro lidské tělo nebezpečné. Kolektivní prostředky ochrany zahrnují kryty, ochranné clony a světlovody, blokování a alarmy, metody telemetrického sledování, oplocení prostoru radiací, která překračuje povolenou normu.

Pokud jde o osobní ochranu pracovníků, musí být vybaveni speciálním oděvem. Pokud jde o oči, budete potřebovat ochranné brýle se speciální vrstvou. Brýle vám pomohou snížit úroveň negativního dopadu, udržet zrak a zdraví očí. Ideální prevencí takové expozice je moderní návštěva lékaře, dodržování všech bezpečnostních pravidel.

Je důležité vždy nosit ochranné brýle a ochranný oděv, můžete tak ochránit sebe a své zdraví před problémy.

Ochranná opatření proti laserovým zařízením

Stále častěji se objevují případy, kdy lidé používají lampy, podomácku vyrobené lasery, laserové svítilny a světelná ukazovátka v každodenním životě bez zvláštní kontroly, aniž by chápali nebezpečí, které představují. I při jejich používání musíte nosit ochranné brýle. Abyste předešli smutným následkům, je důležité si vždy pamatovat:

nosit ochranné brýle;
Zvláště nebezpečné jsou ty paprsky, které se odrážejí od přezek, skla a předmětů;
Ochranné brýle musí být vhodné pro vlnovou délku veškerého záření z laseru;
můžete si „hrát“ s laserem tam, kde nejsou žádní lidé;
pokud paprsek nízké intenzity zasáhne oči sportovce, pilota nebo řidiče, může dojít k tragédii;
ukládání takových gadgetů mimo dosah dětí a dospívajících;
Nedívejte se do čočky, která je zdrojem záření.

Stojí za to připomenout, že laserové přístroje a kvantové generátory mohou představovat obrovskou hrozbu pro ostatní, stejně jako pro jejich majitele. Pečlivé dodržování bezpečnostních pravidel vás udrží v bezpečí. Ochranné brýle nejsou doplňkem, ale spolehlivou a účinnou ochranou.

Výhody nízké intenzity záření

V moderní dermatologii a kosmetologii je oblíbené zejména laserové záření nízké intenzity. V procesu vystavení takovému záření na lidském těle lze pozorovat pozitivní transformace:

všechny zánětlivé procesy vyskytující se v těle jsou eliminovány;
stárnutí buněk a tkání se zpomaluje;
je posílena obecná a lokální imunita;
dochází k antibakteriálnímu účinku;
zvyšuje se elasticita kůže;
epidermální vrstva se zahušťuje;
dermis je rekonstruována;
počet mazových a potních žláz se zvyšuje v důsledku normalizace jejich plné aktivity;
zaznamenává se akumulace tuku, zvyšuje se svalová hmota díky zlepšeným metabolickým procesům;
Díky dobré výživě tkání a buněk, zvýšenému krevnímu oběhu je pozorován aktivní růst vlasů.

Takový pozitivní účinek je možný díky dlouhodobé systematické léčbě. První výsledek je patrný po třech sezeních, ale obecně je zapotřebí alespoň 10-30 ošetření. Pro konsolidaci výsledků se prevence provádí třikrát ročně na 10 sezení.

Měření radiačního výkonu

Pokud jde o energii a sílu záření, jedná se o zcela odlišné, ale vzájemně propojené veličiny se nazývají energetické parametry; Měření energie a výkonu se provádí různými způsoby, stejně jako těmi, které se používají v mikrovlnném rozsahu. Budete potřebovat speciální měřič.

Měřič výkonu je následující:

Fotoelektrický laserový měřič výkonu. Téměř každý fotodetektor, který má výstupní signál úměrný dopadajícímu toku, umožní měření výkonu ze spojitého záření. K tomuto účelu budete potřebovat polovodičový fotodetektor.
Měřič výkonu vysokého záření. Pro tento účel budou vyžadovány efekty v krystalech. Například feroelektrický elektroměr. Když na něj dopadají paprsky, můžete na speciálním krystalu nebo rezistoru vidět napětí, které lze změřit. Titaničitan barnatý nebo olovnatý může působit jako feroelektrikum. Tento měřič je velmi účinný.
Měřič výkonu s reverzním elektro-optickým efektem. Když se monochromatické záření dotkne krystalu, dojde k polarizaci. Když je takový krystal umístěn ve speciálním kondenzátoru, je možné měřit výkon, který je spojen se speciálním napětím.

Měřič pomůže určit sílu laserového záření. Je důležité pamatovat na to, že při práci s lasery, zejména ve velké výrobě, je třeba dodržovat všechna možná bezpečnostní opatření. Nezapomeňte na speciální brýle a oblečení.

Vliv laserového záření na lidské tělo není v současné době plně prozkoumán, ale mnozí jsou přesvědčeni o jeho negativním dopadu na všechny živé věci. Laserové záření je generováno podle principu tvorby světla a zahrnuje použití atomů, ale s jiným souborem fyzikálních procesů. Právě z tohoto důvodu je u laserového záření možné vysledovat vliv vnějšího elektromagnetického pole.

Rozsah použití

Laserové záření je úzce směrovaný nucený tok energie kontinuálního nebo pulzního typu. V prvním případě dochází k toku energie jednoho výkonu a ve druhém dosahuje úroveň výkonu periodicky určitých špičkových hodnot. Vzniku takové energie napomáhá kvantový generátor reprezentovaný laserem. Toky energie jsou v tomto případě elektromagnetické vlny, které se šíří pouze paralelně vůči sobě navzájem. Díky této vlastnosti je vytvořen minimální úhel rozptylu světla a určitý přesný směr.

Zdroje laserového záření na základě jeho vlastností jsou široce používány v různých oblastech lidské činnosti, včetně:

věda - výzkum a experimenty, experimenty a objevy;
vojenský obranný průmysl;
vesmírná navigace;
výrobní sektor;
technický obor;
lokální tepelné zpracování - svařování a pájení, řezání a gravírování;
domácí použití ve formě laserových snímačů pro čtení čárových kódů, čteček CD a ukazovátek;
laserové stříkání, které výrazně zvyšuje odolnost kovů proti opotřebení;
vytváření moderních hologramů;
vylepšení různých optických zařízení;
chemický průmysl – analýza a spuštění reakcí.

Využití přístrojů tohoto typu v oblasti moderních lékařských technologií je obzvláště důležité.

Laser v medicíně

Laserové záření je z pohledu moderní medicíny unikátním a velmi včasným průlomem v léčbě pacientů, kteří potřebují chirurgický zákrok. Lasery se aktivně používají při výrobě vysoce kvalitních chirurgických nástrojů.

Mezi nepopiratelné výhody chirurgické léčby patří použití vysoce přesného laserového skalpelu, který umožňuje provádět nekrvavé řezy měkkých tkání. Tento výsledek je zajištěn téměř okamžitým splynutím kapilár a malých cév. Při použití laserového nástroje je chirurg schopen plně vidět operační pole. Proud energie laseru pitvá tkáně v určité vzdálenosti, přičemž nedochází ke kontaktu nástroje s cévami a vnitřními orgány.

Důležitou prioritou při používání moderních chirurgických nástrojů je zajištění absolutní maximální sterility. Díky přísnému zacílení paprsků probíhají všechny operace s minimálním traumatem, přičemž standardní rehabilitační doba pro pacienty podstupující operaci se výrazně zkracuje a plná pracovní kapacita se vrací mnohem rychleji.

Charakteristickým rysem dnešního použití laserového skalpelu při operaci je bezbolestnost v pooperačním období. Velmi rychlý rozvoj moderních laserových technologií přispěl k výraznému rozšíření možností jeho aplikace. Poměrně nedávno byly objeveny a vědecky prokázány vlastnosti laserového záření, které má pozitivní vliv na stav pokožky, díky čemuž se zařízení tohoto typu začala aktivně používat v dermatologii a kosmetologii.

Oblasti lékařského použití

Medicína dnes není zdaleka jedinou, ale velmi slibnou oblastí použití moderních laserových zařízení:

proces epilace s destrukcí vlasových folikulů a účinným odstraněním chloupků;
léčba těžkého akné;
účinné odstranění mateřských znamének a stařeckých skvrn;
broušení kůže;
terapie bakteriálního poškození epidermis s dezinfekcí a zničením patogenní mikroflóry;
brání šíření infekcí různého původu.

Vůbec prvním odvětvím, ve kterém se laserové zařízení a jeho záření začalo aktivně využívat, byla oftalmologie. Představeny jsou oblasti oční mikrochirurgie, ve kterých je laserová technologie široce používána:

laserová koagulace ve formě využití tepelných vlastností při léčbě vaskulárních očních onemocnění doprovázených poškozením cév sítnice a rohovky;
fotodestrukce ve formě disekce tkáně při špičkovém výkonu laserového zařízení při léčbě a disekci sekundární katarakty;
fotoevaporace ve formě prodloužené tepelné expozice v přítomnosti zánětlivých procesů optického nervu, stejně jako konjunktivitida;
fotoablace ve formě postupného odstraňování tkáně při léčbě dystrofických změn oční rohovky, odstranění jejího zákalu, při chirurgické léčbě glaukomu;
laserová stimulace s protizánětlivým a vstřebatelným účinkem, výrazně zlepšující oční trofismus, dále při léčbě skleritidy, exsudace uvnitř oční komory a hemoftalmu.

Laserové ozařování je široce používáno v léčbě rakoviny kůže. Největší účinnost při odstraňování melanoblastomu vykazuje moderní laserová zařízení. Tuto metodu lze také použít při léčbě rakoviny jícnu nebo nádorů konečníku ve stádiích 1-2. Je třeba poznamenat, že v podmínkách, kdy je nádor příliš hluboký a jsou zde mnohočetné metastázy, není laser prakticky vůbec účinný.

Nebezpečí laserového záření

V současné době jsou negativní účinky laserového záření na živé organismy poměrně dobře prozkoumány. Záření může být difúzní, přímé nebo odražené. Negativní dopad je způsoben schopností laserových zařízení emitovat světelné a tepelné toky. Stupeň poškození přímo závisí na několika faktorech, včetně:

elektromagnetická vlnová délka;
oblast lokalizace negativního dopadu;
absorpční kapacita tkání.

K negativním účinkům laserové energie jsou nejvíce náchylné oči. Je to sítnice oka, která je extrémně citlivá a může utrpět popáleniny různé závažnosti.

Důsledkem tohoto vlivu je částečná ztráta zraku pacienta a také úplná a nevratná slepota. Zdroje negativního záření jsou nejčastěji zastoupeny různými infračervenými zářiči viditelného světla.

Příznaky laserového poškození sítnice, duhovky, čočky a rohovky:

bolest a křeče v očích;
silný otok očních víček;
krvácení různého stupně;
zakalení oční čočky.

Ozáření střední intenzity může způsobit tepelné popáleniny kůže. V tomto případě je v místě kontaktu mezi laserovým zařízením a kůží patrné prudké zvýšení teploty doprovázené varem a odpařováním intersticiální a intracelulární tekutiny. Kůže v tomto případě získává charakteristické červené zbarvení. Vlivem tlaku dochází k prasknutí tkáňových struktur a vzniku otoků, které mohou být doplněny intradermálními krváceními. Následně jsou pozorovány nekrotické oblasti v místech popálenin a v nejtěžších případech dochází ke znatelnému zuhelnatění kůže.

Známky negativního dopadu

Charakteristickým znakem popálení laserem jsou jasné hranice na postižených oblastech kůže s puchýři, které se tvoří přímo ve vrstvách epidermis, a ne pod ní. Rozptýlené kožní léze jsou charakterizovány téměř okamžitou ztrátou citlivosti a erytém se objevuje několik dní po vystavení záření.

Jsou uvedeny hlavní vlastnosti:

změny krevního tlaku;
pomalý srdeční tep;
zvýšené pocení;
nevysvětlitelná celková únava;
nadměrná podrážděnost.

Charakteristickým rysem infračerveného laserového záření je jeho pronikání hluboko dovnitř tkání, poškození vnitřních orgánů. Charakteristickým znakem hlubokého popálení je střídání zdravé a poškozené tkáně. Zpočátku při ozáření lidé nepociťují žádnou výraznou bolest a nejzranitelnějšími orgány jsou játra. Obecně platí, že účinek laserového záření na lidský organismus vyvolává funkční poruchy centrálního nervového systému a kardiovaskulární činnosti.

Ochrana před negativními vlivy a preventivní opatření

Největší riziko radiační zátěže hrozí u lidí, jejichž činnost přímo souvisí s používáním kvantových generátorů. Podle dnes přijatých základních hygienických norem jsou třídy záření 2, 3 a 4 pro člověka nebezpečné.

Jsou uvedeny technické ochranné metody:

kompetentní plánování průmyslových prostor;
správná dekorace interiéru bez zrcadlového odrazu;
vhodné umístění laserových instalací;
oplocení oblastí možné expozice;
dodržování požadavků na údržbu a provoz laserových zařízení.

Osobní ochrana zahrnuje speciální brýle a ochranný oděv, bezpečnostní clony a kryty, jakož i hranoly a čočky odrážející paprsky. Zaměstnanci těchto podniků by měli být pravidelně posíláni na preventivní lékařské prohlídky.

V domácích podmínkách musíte být opatrní a dodržovat určitá provozní pravidla:

nesměrujte zdroje záření na reflexní povrchy;
nesměrujte laserové světlo do očí;
Uchovávejte laserová zařízení mimo dosah malých dětí.

Pro lidské tělo jsou nejnebezpečnější lasery s přímým zářením, vysokou intenzitou, úzkým a omezeným směrem paprsku a příliš vysokou hustotou záření.

Účinek laserů na organismus závisí na parametrech záření (síla a energie záření na jednotku ozařovaného povrchu, vlnová délka, doba trvání pulzu, opakovací frekvence pulzu, doba ozařování, plocha ozařovaného povrchu), lokalizace účinku a na anatomické popř. fyziologické vlastnosti ozařovaných předmětů.

V závislosti na specifikách technologického procesu může být práce s laserovým zařízením doprovázena expozicí personálu především odraženým a rozptýleným zářením. Energie laserového záření v biologických objektech (tkáň, orgán) může procházet různými přeměnami a způsobovat organické změny v ozařovaných tkáních (primární efekty) a nespecifické změny funkční povahy (sekundární efekty).

Biologické účinky, ke kterým dochází při vystavení těla laserovému záření, závisí na energetické expozici pulzu nebo energetického osvětlení, vlnové délce záření, délce pulzu, frekvenci opakování pulzu, expozici a ploše ozařované oblasti, jakož i na biologické a fyzikálně chemické vlastnosti ozařovaných tkání a orgánů.

Laserové záření může způsobit primární efekty, mezi které patří organické změny, ke kterým dochází přímo v ozařovaných tkáních, a sekundární efekty – nespecifické změny, ke kterým v organismu dochází v reakci na ozáření.

Tepelný efekt vysoce intenzivních pulzních laserů má specifické vlastnosti. Při vystavení pulznímu laserovému záření se struktury v ozařovaných tkáních rychle zahřívají. Navíc, pokud záření odpovídá režimu volné generace, pak během pulzu (trvání do 1 ms) tepelná energie způsobí tepelné popálení tkáně. Lasery pracující v režimu Q-switched (se zkráceným pulzem) emitují energii ve velmi krátkém čase (doba trvání pulzu 1*10 -7 – 1*10 -12 s).

V důsledku rychlého ohřevu struktur na vysoké teploty dochází v ozařovaných tkáňových prvcích k prudkému zvýšení tlaku, což vede k mechanickému poškození tkáně. Například v okamžiku expozice oka nebo kůže je pulzní záření subjektivně pociťováno jako bodový dopad. S rostoucí energií v pulzu záření se rázová vlna zvyšuje.

Laserové záření tedy vede ke kombinovanému tepelnému a mechanickému účinku.

Vliv laserového záření na zrakový orgán. Účinek laserového záření na zrakový orgán do značné míry závisí na vlnové délce a lokalizaci účinku. Závažnost morfologických změn a klinický obraz zrakového postižení se může pohybovat od úplné ztráty zraku (slepota) až po instrumentálně zjištěné funkční poruchy.

Laserové záření z viditelné a blízké IR oblasti spektra, když vstoupí do zrakového orgánu, dosáhne sítnice a záření z ultrafialové a vzdálené IR oblasti spektra je absorbováno spojivkou, rohovkou a čočkou.

Vliv laserového záření na kůži. S použitím výkonných laserů a rozšířením jejich praktického využití se zvýšilo nebezpečí náhodného poškození nejen zrakového orgánu, ale i kůže a dokonce i vnitřních orgánů. Povaha poškození kůže nebo sliznic se liší od mírné hyperémie přes různé stupně popálenin až po hrubé patologické změny, jako je nekróza.

Existují 4 stupně poškození kůže způsobené laserovým zářením:

I. stupeň – popáleniny epidermis: erytém, deskvamace epitelu;

II – popáleniny dermis: puchýře, destrukce povrchových vrstev dermis;

III - dermální popáleniny: zničení dermis do hlubokých vrstev;

IV - destrukce celé tloušťky kůže, podkoží a podkladových vrstev

Působení laserového záření spolu s morfofunkčními změnami tkáně přímo v místě ozařování způsobuje různé funkční změny v organismu. Zejména se vyvíjejí změny v centrálním nervovém, kardiovaskulárním a endokrinním systému, které mohou vést ke zdravotním problémům. Biologický účinek laserového záření se zvyšuje při opakované expozici a v kombinaci s dalšími faktory pracovního prostředí.

37. UV záření

Ultrafialové (UV) záření je okem neviditelné elektromagnetické záření, které zaujímá mezilehlou pozici v elektromagnetickém spektru mezi světlem a rentgenovým zářením.

Biologicky aktivní část UV záření se dělí na 3 části: spektrální oblast - A o vlnové délce 400 - 315 nm, oblast B o vlnové délce 315 - 280 nm a C - 280 - 200 nm. UV záření kratšího rozsahu (od 180 nm a níže) je silně absorbováno všemi materiály a médii včetně vzduchu, a proto se může vyskytovat pouze za podmínek vakua.

UV paprsky mají schopnost vyvolávat fotoelektrický efekt, vykazují fotochemickou aktivitu (vývoj fotochemických reakcí), způsobují luminiscenci a mají významnou biologickou aktivitu. UV paprsky oblasti A mají zároveň relativně slabý biologický účinek a excitují fluorescenci organických sloučenin. Paprsky oblasti B mají silný erytémový a antirachitický účinek a paprsky oblasti C aktivně působí na tkáňové proteiny a lipidy, způsobují hemolýzu a mají výrazný antirachitický účinek.

Normalizovaná hodnota umělého UV ozáření je množství erytémového ozáření, určené součinem erytémového ozáření a dobou ozařování. Tato hodnota je podobná osvětlení a je určena hustotou toku erytému.

Erythemal flux (F er) - síla erytémového záření - je hodnota, která charakterizuje účinnost UV záření z hlediska jeho příznivých účinků na člověka a zvířata.

Průmyslové zdroje UV záření

Nejčastějšími umělými zdroji UV záření ve výrobě jsou elektrické oblouky, rtuťové křemenné hořáky a autogenní plameny. Všechny zdroje UV záření patří mezi tzv. teplotní zářiče.

Ve výrobních podmínkách jsou pracovníci zabývající se elektrickým svařováním, autogenním řezáním a svařováním kovů, plazmovým řezáním a svařováním a detekcí vad vystaveni UV záření; technický a zdravotnický personál pracující s rtuťovými křemennými lampami pro fotokopírování, sterilizaci vody a produktů, personál ve fyzioterapeutických místnostech; pracovníci zabývající se tavením kovů a nerostů s vysokým bodem tání v elektrických, diabasových, sklářských a jiných pecích; pracovníci zabývající se výrobou rtuťových usměrňovačů; zkoušečky izolátorů apod. Zemědělští, stavební, silničáři a další profesní skupiny jsou vystaveny ultrafialovému záření ze slunečního spektra zejména v období podzim-léto roku.

Biologické působení

Biologický účinek UV paprsků ze slunečního záření se projevuje především v jejich pozitivním působení na lidský organismus. UV záření je životně důležitý faktor. Je známo, že při dlouhodobém nedostatku slunečního záření dochází k poruchám fyziologické rovnováhy těla a vzniká zvláštní komplex symptomů zvaný „světelné hladovění“.

Nejčastějšími důsledky nedostatku slunečního záření jsou nedostatek vitaminu D, oslabení ochranných imunobiologických reakcí organismu, exacerbace chronických onemocnění, funkční poruchy nervového systému.

Mezi kontingenty, které trpí „světlým hladověním“ těla nebo „ultrafialovým nedostatkem“, patří pracovníci v dolech a dolech, lidé pracující v dílnách bez osvětlení a bez oken a v řadě dalších objektů, které nemají přirozené světlo, jako jsou strojovny, metro atd. , stejně jako ti, kteří pracují na Dálném severu.

UV záření suberytémovými a nízkými erytémovými dávkami má na organismus příznivý stimulační účinek. Zvyšuje se tonus hypofýzně-nadledvinového a sympatoadrenálního systému, aktivita mitochondriálních a mikrozomálních enzymů a úroveň nespecifické imunity a zvyšuje se sekrece řady hormonů. Je pozorována normalizace krevního tlaku, snížení hladiny cholesterolu v séru, snížení kapilární permeability, zvýšení fagocytární aktivity leukocytů a zvýšení obsahu sulfhydrylových skupin; Všechny typy směny jsou normalizovány.

Bylo zjištěno, že vlivem UV záření dochází k intenzivnějšímu odstraňování chemických látek (mangan, rtuť, olovo) z těla a ke snížení jejich toxického účinku. Zvyšuje se odolnost organismu, snižuje se výskyt nemocí, zejména nachlazení, zvyšuje se odolnost proti prochlazení, snižuje se únava, zvyšuje se výkonnost.

K prevenci „nedostatku ultrafialového záření“ se využívá jako sluneční záření – vnitřní oslunění, světelné koupele, solária, ale i UV záření z umělých zdrojů.

Opatření k prevenci „nedostatku ultrafialového záření“ jsou v naší zemi zakotvena v hygienické legislativě.

Průmyslové prostory se stálou přítomností pracovníků, ve kterých není přirozené světlo nebo nedostatečný biologický účinek, by měly být vybaveny umělým UV zářením (s erytémovými lampami), jak to vyžadují hygienické normy. UV ozařování pracovníků lze provádět pomocí obecných erytémových ozařovacích jednotek umístěných přímo v dílně, kde pracovníci dostávají potřebnou dávku záření během pracovní směny, nebo se UV ozařování pracovníků provádí ve fotoáriích po dobu 3 - 5 minut pomocí vysokých úrovní ozáření.

UV záření z průmyslových zdrojů, především elektrických svařovacích oblouků, může způsobit akutní i chronické pracovní úrazy.

Vizuální analyzátor je nejvíce náchylný k UV záření.

Akutní oční léze, tzv. elektrooftalmie (fotoftalmie), jsou akutní konjunktivitida nebo keratokonjunktivitida. Onemocnění předchází latentní období, jehož trvání je nejčastěji 12 hodin. Onemocnění se projevuje pocitem cizího tělesa nebo písku v očích, světloplachostí, slzením a blefarospasmem. Často je detekován erytém kůže obličeje a očních víček. Onemocnění trvá až 2 - 3 dny.

Preventivní opatření k prevenci elektrooftalmie se omezují na používání světelných brýlí nebo štítů při elektrickém svařování a jiných pracích.

Chronické léze jsou spojeny s chronickou konjunktivitidou, blefaritidou a kataraktou čočky.

Kožní léze se vyskytují ve formě akutní dermatitidy s erytémem, někdy otokem, až tvorbou puchýřů. Spolu s lokální reakcí mohou být pozorovány celkové toxické jevy s horečkou, zimnicí, bolestmi hlavy a dyspeptickými příznaky. Následně dochází k hyperpigmentaci a olupování. Klasickým příkladem poškození kůže UV zářením je spálení sluncem.

Chronické změny na kůži způsobené UV zářením se projevují „stárnutím“ (solární elastóza), rozvojem keratózy, atrofií epidermis a možným rozvojem maligních novotvarů.

K ochraně pokožky před UV zářením se používají ochranné oděvy, sluneční clony (stříšky apod.) a speciální krycí krémy.

laserová bezpečnost radiační ochrana

Účinek laserů na organismus závisí na parametrech záření (výkon a energie záření na jednotku ozařovaného povrchu, vlnová délka, doba trvání pulzu, opakovací frekvence pulzu, doba ozařování, plocha ozařovaného povrchu), lokalizace účinku a anatomické a fyziologické vlastnosti. ozařované předměty.

Laserové záření je druh elektromagnetického záření generovaného v rozsahu optických vlnových délek 0,1...1000 mikronů. Jeho odlišnost od ostatních typů záření spočívá v monochromii, koherenci a vysokém stupni směrovosti. Díky nízké divergenci laserového paprsku může hustota toku výkonu dosáhnout 10 16 ... 10 17 W/m2.

Účinky expozice (tepelné, fotochemické, rázově-akustické atd.) jsou dány mechanismem interakce laserového záření s tkáněmi a závisí na energetických a časových parametrech záření, dále na biologických a fyzikálních - chemických vlastnosti ozařovaných tkání a orgánů.

Laserové záření představuje zvláštní nebezpečí pro tkáně, které záření maximálně pohlcují. Relativně mírná zranitelnost rohovky a čočky oka, stejně jako schopnost optického systému oka opakovaně zvyšovat hustotu energie (výkon) záření ve viditelném a blízkém infračerveném rozsahu (780<л<1400 нм) на глазном дне по отношению к роговице делают глаз наиболее уязвимым органом.

Při poškození se objevuje bolest očí, křeče očních víček, slzení, otoky očních víček a oční bulvy, zakalení sítnice a krvácení. Buňky sítnice se po poškození neobnoví.

Ultrafialové záření způsobuje fotokeratitidu, středovlnné infračervené záření (1400<л<3000 нм) может вызвать отек, катаракту и ожог роговой оболочки глаза; дальнее ИК - излучение (3000<л<10 6 нм) - ожог роговицы.

Poškození kůže může způsobit laserové záření jakékoli vlnové délky ve spektrálním rozsahu 180...100 000 nm. Povaha poškození kůže je podobná tepelným popáleninám. Závažnost poškození kůže a v některých případech i celého těla závisí na energii záření, délce expozice, oblasti poškození, jejím umístění a přidání sekundárních zdrojů expozice (spalování, doutnání). Minimální poškození kůže se vyvíjí při hustotě energie 1000...10000 J/m2.

Dálkové infračervené laserové záření (>1400 nm) je schopno proniknout tělesnou tkání do značné hloubky a ovlivnit vnitřní orgány (přímé laserové záření).

Dlouhodobé chronické působení difúzně odraženého laserového záření netepelné intenzity může způsobit nespecifické, především vegetativně-cévní poruchy; funkční změny lze pozorovat v nervovém, kardiovaskulárním systému a žlázách s vnitřní sekrecí. Zaměstnanci si stěžují na bolesti hlavy, zvýšenou únavu, podrážděnost a pocení.

Biologické účinky, ke kterým dochází při vystavení laserovému záření na lidské tělo, se dělí do dvou skupin:

Primárními účinky jsou organické změny, ke kterým dochází přímo v ozařovaných tkáních;

Sekundární účinky jsou nespecifické změny, které se objevují v těle v reakci na záření.

Lidské oko je nejvíce náchylné k poškození laserovým zářením. Laserový paprsek zaostřený na sítnici oční čočkou bude mít vzhled malého bodu s ještě hustší koncentrací energie než záření dopadající na oko. Proto je laserové záření vstupující do oka nebezpečné a může způsobit poškození sítnice a cévnatky s poruchou zraku. Při nízkých hustotách energie dochází ke krvácení a při vysokých k popálení, prasknutí sítnice a vzniku očních bublin ve sklivci.

Laserové záření může také způsobit poškození lidské kůže a vnitřních orgánů. Poškození kůže laserovým zářením je podobné tepelnému popálení. Míru poškození ovlivňují jak vstupní vlastnosti laserů, tak i barva a stupeň pigmentace kůže. Intenzita záření, která způsobuje poškození kůže, je mnohem vyšší než intenzita, která způsobuje poškození očí.

Optické kvantové generátory (OKG, lasery) jsou zařízení, která představují zdroj světelného záření zcela nového typu. Na rozdíl od paprsku jakéhokoli známého zdroje světla, který nese elektromagnetické vlny různých délek, je laserový paprsek monochromatický (elektromagnetické vlny přesně stejné délky), vyznačuje se vysokou časovou a prostorovou koherencí (všechny vlny jsou generovány současně ve stejné fázi ), úzká směrovost, která určuje přesné zaostření v malém objemu. Hustota výkonu laserového záření na puls proto může být obrovská.

Existují různé druhy laserů: pevnolátkové, kde je zářičem pevná látka – rubínový, neodymový aj., plynové lasery (helium-neonové, argonové aj.), kapalinové a polovodičové. Lasery mohou pracovat v kontinuálním a pulzním režimu.

Laserové záření je charakterizováno následujícími hlavními parametry: vlnová délka (μm), výkon (W), hustota toku výkonu (W/cm2), energie záření (J) a úhlová divergence paprsku (arcmin).

Rozsah použití laserů je velmi široký: v různých oblastech národního hospodářství, v komunikační technice (umožňuje přenos velkého množství informací), v mikroelektronice, hodinářském průmyslu, ve svařování, pájení atd., v vědecký výzkum, v průzkumu vesmíru.

Jedinečnost laserového paprsku - získání vysokého výkonu záření na velmi malé ploše, naprostá sterilita - umožňuje jeho použití v chirurgii pro koagulaci tkání při operacích sítnice, jako nový výzkumný nástroj v experimentální biologii, v cytologii (svazek může dosáhnout jednotlivé organely bez poškození celé buňky) atd.

Do oblasti laserů se zapojuje stále více lidí; Tento typ záření tak nabývá na významu velmi závažného profesionálního hygienického faktoru.

Ve výrobních podmínkách není největším nebezpečím přímý světelný paprsek, jehož působení je možné pouze při hrubém porušení bezpečnostních předpisů, ale difúzní odraz a rozptyl paprsku (při vizuálním sledování dopadu paprsku na cíl, paprsku dopadajícího na cíl, paprsku paprsku, který dopadá na cíl). při pozorování přístrojů v blízkosti dráhy paprsku, při odrazu od stěn a jiných povrchů). Zvláště nebezpečné jsou povrchy se zrcadlovým odrazem. Přestože je intenzita odraženého paprsku nízká, je možné překročit energetickou hladinu bezpečnou pro oči. V laboratořích, kde pracují s pulzními lasery, existují další nepříznivé faktory: konstantní (80-00 dB) a pulzní (až 120 dB nebo více) hluk, oslňující světlo z lamp pumpy, únava vizuálního analyzátoru, nervově-emocionální stres , plynné nečistoty v ovzduší - ozon, oxidy dusíku; ultrafialové záření atd.

Biologický účinek laserů

Biologický účinek laserů je určen dvěma hlavními kritérii: 1) fyzikálními vlastnostmi laseru (vlnová délka laserového záření, kontinuální nebo pulzní režim ozařování, trvání pulzu, opakovací frekvence pulzu, specifický výkon), 2) absorpční vlastnosti tkání. Vlastní vlastnosti biologické struktury (absorpční, reflexní schopnost) ovlivňují účinky biologického působení laseru.

Působení laseru je mnohostranné – elektrické, fotochemické; hlavní efekt je tepelný. Lasery s vysokou energií pulzu jsou nejnebezpečnější.

Přímý monochromatický světelný puls způsobuje ve zdravé tkáni lokální popálení - koagulaci bílkovin, lokální nekrózu, ostře ohraničenou od přilehlé oblasti, aseptický zánět s následným vznikem jizvy pojiva. Při intenzivním ozáření - poruchy vaskularizace, hemoragie v parenchymatických orgánech. Při opakovaném ozařování se patologický účinek zvyšuje. Nejcitlivější jsou oči (rohovka a čočka zaostřují záření na sítnici) a kůže, zejména pigmentovaná kůže.

Klinika

Když laserový paprsek dopadne přímo do oka, sítnice spálí a praskne. Může být postižena rohovka, duhovka, čočka a kůže očních víček. Poškození je většinou nevratné.

Pro oči je nebezpečné nejen přímé, ale i rozptýlené odražené záření od jakéhokoli povrchu. Při dlouhodobé expozici posledně jmenovanému se nejčastěji vyskytují jehlovité, šípovité a méně často přesné opacity čočky. Na sítnici jsou světlé, žlutobílé, depigmentované léze. Při studiu funkčního stavu vizuálního analyzátoru se zjišťuje snížení citlivosti na světlo a kontrast, prodloužení doby zotavení z adaptace a změny citlivosti na světlo. Charakteristickými obtížemi jsou bolest a tlak v očních bulvách, bolest očí, únava očí na konci pracovního dne a bolesti hlavy.

Kromě poškození zrakového orgánu se při práci s OCG vyvíjí komplex nespecifických reakcí z různých orgánů a systémů.

Klinický obraz celkových poruch tvoří autonomní dysfunkce s přidáním neurotických reakcí na astenickém pozadí. S přibývajícími odbornými zkušenostmi se zvyšuje frekvence neurocirkulační dystonie v hypotonických nebo hypertonických variantách v závislosti na charakteru laserového záření (kontinuální, pulzní), stejně jako na stupni neurotizace.

Dochází také k dysfunkcím vestibulárního aparátu, a to jak ve směru zvyšování, tak i snižování jeho dráždivosti. Četnost těchto porušení se také zvyšuje s rostoucí profesní zkušeností.

Biochemické ukazatele jsou charakterizovány: zvýšením hladiny amoniaku v krvi, zvýšením aktivity alkalické fosfatázy a transferáz, změnou vylučování katecholaminů.

Při pokusech na zvířatech jsou pod vlivem nízkých energetických intenzit pozorovány změny prokrvení mozkem, spojené se změnami systémové hemodynamiky. Byl prokázán účinek laserové energie na hypotalamo-hypofyzární systém.

Zkouška pracovní schopnosti

Při rozvoji funkčních poruch centrálního nervového systému nebo kardiovaskulárního systému se doporučuje léčba a dočasné převedení na jinou práci; návrat do práce, pokud se stav zlepší (pod lékařským dohledem) a za předpokladu zlepšení pracovních podmínek. Poškození oka je kontraindikací pro další práci s laserem.

Prevence

Racionální organizace pracovních podmínek laboratoře. Umístění laseru do izolované místnosti. Alarmový systém pro zajištění bezpečnosti při provozu laseru. Vyhněte se použití reflexních povrchů. Laserový paprsek musí být namířen na nereflexní a nehořlavé pozadí. Stěny jsou natřeny matně - ve světlých barvách. Odstínění paprsku (zejména výkonný laser) od zářiče k čočce. Během provozu laseru je osobám přísně zakázáno zdržovat se v nebezpečné zóně laserového záření. Osobám, které se nezabývají servisem laseru, je zakázán pobyt v laboratoři. Účinné větrání. Obecné a místní osvětlení. Přísné dodržování požadavků na elektrickou bezpečnost a opatření na ochranu osob. Použití speciálně navržených ochranných skel (pro každou vlnovou délku vlastní filtr). Práce v obecně jasných světelných podmínkách ke zúžení zornice. Při práci s vysokými energiemi se doporučuje vyhnout se kontaktu jakékoli části těla s přímým paprskem v černých plstěných nebo kožených rukavicích. Přísná oftalmologická kontrola. Předběžné a pravidelné lékařské prohlídky.