Що таке лазерне випромінювання | Позитивний та негативний вплив лазерного випромінювання на організм людини

Лазери стають все більш важливими інструментами дослідження в галузі медицини, фізики, хімії, геології, біології та техніки. При неправильному використанні вони можуть засліплювати та наносити травми (в т. ч. опіки та електротравми) операторам та іншому персоналу, включаючи випадкових відвідувачів лабораторії, а також завдати значної шкоди майну. Користувачі цих пристроїв повинні повною мірою розуміти та застосовувати необхідні заходибезпеки під час поводження з ними.

Що таке лазер?

Слово «лазер» (LASS, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) є абревіатурою, яка розшифровується як «посилення світла індукованим випромінюванням». Частота випромінювання, що генерується лазером, знаходиться в межах або поблизу видимої частини електромагнітного спектра. Енергія посилюється до стану надзвичайно високої інтенсивності за допомогою процесу, що зветься «випромінювання лазерне індуковане».

Термін «радіація» часто розуміється неправильно, тому що його також використовують при описі. У даному контексті воно означає передачу енергії. Енергія переноситься з одного місця в інше за допомогою провідності, конвекції та випромінювання.

Існує безліч різних типів лазерів, що працюють у різних середовищах. Як робоче середовище використовуються гази (наприклад, аргон або суміш гелію з неоном), тверді кристали (наприклад, рубін) або рідкі барвники. Коли енергія подається у робоче середовище, вона перетворюється на збуджений стан і вивільняє енергію як частинок світла (фотонів).

Пара дзеркал на обох кінцях герметизованої трубки або відбиває, або передає світло як концентрованого потоку, званого лазерним променем. Кожне робоче середовище виробляє промінь унікальної довжини хвилі та кольору.

Колір світла лазера, зазвичай, виражається довжиною хвилі. Він є неіонізуючим і включає ультрафіолетову (100-400 нм), видиму (400-700 нм) та інфрачервону (700 нм - 1 мм) частину спектра.

Електромагнітний спектр

Кожна електромагнітна хвиля має унікальну частоту і довжину, пов'язану з цим параметром. Подібно до того, як червоне світло має свою власну частоту і довжину хвилі, так і всі інші кольори - помаранчевий, жовтий, зелений і синій - мають унікальні частоти і довжини хвиль. Люди здатні сприймати ці електромагнітні хвилі, але не в змозі бачити решту спектра.

Найбільшу частоту мають ультрафіолет. Інфрачервоне, мікрохвильова радіація та радіохвилі займають нижні частоти спектра. Видиме світло знаходиться у дуже вузькому діапазоні між ними.

вплив на людину

Лазер виробляє інтенсивний спрямований пучок світла. Якщо його направити, відобразити або сфокусувати на об'єкт, промінь частково поглинеться, підвищуючи температуру поверхні та внутрішньої частини об'єкта, що може спричинити зміну або деформацію матеріалу. Ці якості, які знайшли застосування в лазерній хірургії та обробці матеріалів, можуть бути небезпечними для тканин людини.

Крім радіації, що чинить тепловий вплив на тканини, небезпечне лазерне випромінювання, що справляє фотохімічний ефект. Його умовою є досить коротка, тобто ультрафіолетова або синя частини спектру. Сучасні пристроївиробляють лазерне випромінювання, вплив на людину якого зведено до мінімуму. Енергії малопотужних лазерів недостатньо для завдання шкоди, і небезпеки вони не становлять.

Тканини людини чутливі до впливу енергії, і при певних обставинах електромагнітне випромінювання, лазерне в тому числі, може призвести до пошкодження очей та шкіри. Було проведено дослідження порогових рівнів травмуючої радіації.

Небезпека для очей

Людське око більш схильний до травм, ніж шкіра. Рогівка (прозора зовнішня передня поверхня ока), на відміну від дерми, не має зовнішнього шару відмерлих клітин, що захищають від впливу навколишнього середовища. Лазерне та поглинається рогівкою ока, що може завдати їй шкоди. Травма супроводжується набряком епітелію та ерозією, а при тяжких ушкодженнях – помутнінням передньої камери.

Кришталик ока також може бути схильний до травм, коли на нього впливає різне лазерне випромінювання - інфрачервоне та ультрафіолетове.

Найбільшу небезпеку, однак, є вплив лазера на сітківку ока у видимій частині оптичного спектру - від 400 нм (фіолетовий) до 1400 нм (ближній інфрачервоний). У межах цієї області діапазону колімовані промені фокусуються на дуже невеликих ділянках сітківки. Найбільш несприятливий варіант впливу відбувається, коли око дивиться в далечінь і в нього потрапляє прямий або відбитий промінь. В цьому випадку його концентрація на сітківці досягає 100 000 разів.

Таким чином, видимий пучок потужністю 10 мВт/см2 впливає на сітківку ока з потужністю 1000 Вт/см2. Цього більш ніж достатньо, щоб спричинити пошкодження. Якщо око не дивиться вдалину, або якщо промінь відбивається від дифузної, не дзеркальної поверхні, до травм веде значно сильніше випромінювання. Лазерна дія на шкіру позбавлена ефекту фокусування, тому вона набагато менше схильна до травм при цих довжинах хвиль.

Рентгенівське проміння

Деякі високовольтні системи з напругою понад 15 кВ можуть генерувати рентгенівські промені значної потужності: лазерне випромінювання, джерела якого - потужні з електронним накачуванням, а також плазмові системи та джерела іонів. Ці пристрої повинні бути перевірені у тому числі для забезпечення належного екранування.

Класифікація

Залежно від потужності чи енергії пучка та довжини хвилі випромінювання, лазери діляться на кілька класів. Класифікація заснована на потенційній здатності пристрою викликати негайну травму очей, шкіри, займання при прямому впливі променя або при відображенні від дифузних поверхонь, що відбивають. Всі комерційні лазери підлягають ідентифікації за допомогою намічених на них міток. Якщо пристрій було виготовлено вдома або іншим чином не позначено, слід отримати консультацію щодо відповідної класифікації та маркування. Лазери розрізняють за потужністю, довжиною хвилі та тривалістю експозиції.

Безпечні пристрої

Пристрої першого класу генерують низькоінтенсивне лазерне випромінювання. Воно не може досягти небезпечного рівня, тому джерела звільняються від більшості заходів контролю чи інших форм спостереження. Приклад: лазерні принтери та програвачі компакт-дисків.

Умовно безпечні пристрої

Лазери другого класу випромінюють у видимій частині спектра. Це лазерне випромінювання, джерела якого викликають у людини нормальну реакціюнеприйняття надто яскравого світла (миготливий рефлекс). При дії променя людське око моргає через 0,25 с, що забезпечує достатній захист. Однак лазерне випромінювання у видимому діапазоні здатне пошкодити око при постійному впливі. Приклади: лазерні покажчики, геодезичні лазери.

Лазери 2а-класу є пристроями спеціального призначенняіз вихідною потужністю менше 1 мВт. Ці прилади викликають пошкодження лише при безпосередньому впливі протягом більше 1000 с за 8-годинний робочий день. Приклад: пристрої зчитування штрих-коду.

Небезпечні лазери

До класу 3а відносять пристрої, які не травмують при короткочасному впливі на незахищене око. Можуть становити небезпеку під час використання фокусуючої оптики, наприклад, телескопів, мікроскопів або біноклів. Приклади: гелій-неоновий лазер потужністю 1-5 мВт, деякі лазерні покажчики та будівельні рівні.

Промінь лазера класу 3b може призвести до травми при безпосередньому впливі або його дзеркальне відображення. Приклад: гелій-неоновий лазер потужністю 5-500 мВт, багато дослідних та терапевтичних лазерів.

Клас 4 включає пристрої з рівнями потужності понад 500 мВт. Вони небезпечні для очей, шкіри, а також пожежонебезпечні. Вплив пучка, його дзеркального чи дифузного відбиття може стати причиною очних та шкірних травм. Мають бути вжиті всі заходи безпеки. Приклад: Nd:YAG-лазери, дисплеї, хірургія, металорізання.

Лазерне випромінювання: захист

Кожна лабораторія має забезпечити відповідний захист осіб, які працюють із лазерами. Вікна приміщень, через які може проходити випромінювання пристроїв 2, 3 або 4 класу з шкодою на неконтрольованих ділянках, повинні бути покриті або іншим чином захищені під час роботи такого приладу. Для максимального захисту очей рекомендується наступне.

Пучок необхідно укласти в негорючу захисну оболонку, що не відображає, щоб звести до мінімуму ризик випадкового впливу або пожежі. Для вирівнювання променя використовувати люмінесцентні екрани чи вторинні візири; уникати прямого на очі.
Для процедури вирівнювання променя використати найменшу потужність. По можливості для попередніх процедур вирівнювання використовувати пристрої низького класу. Уникати присутності зайвих відбиваючих об'єктів у зоні роботи лазера.
Обмежити проходження променя у небезпечній зоні у неробочий час, використовуючи заслінки та інші перепони. Не використовувати стіни для вирівнювання променя лазерів класу 3b і 4.
Використовувати інструменти, що не відображають. Деякий інвентар, що не відображає видиме світло, стає дзеркальним у невидимій області спектра.
Не носити ювелірні вироби, що відображають. Металеві прикраси також підвищують небезпеку ураження електричним струмом.

Захисні окуляри

При роботі з лазерами 4 класу з відкритою небезпечною зоною або ризику відображення слід користуватися захисними окулярами. Тип залежить від виду випромінювання. Окуляри необхідно вибирати для захисту від відбиття, особливо дифузних, а також для забезпечення захисту до рівня, коли природний захисний рефлекс може запобігти травмам очей. Такі оптичні приладизбережуть деяку видимість променя, запобігають опікам шкіри, зменшать можливість інших нещасних випадків.

Чинники, які слід враховувати при виборі захисних окулярів:

довжина хвилі або область спектра випромінювання;
оптична щільність при певної довжинихвилі;
максимальна освітленість (Вт/см2) або потужність пучка (Вт);
тип лазерної системи;
режим потужності – імпульсне лазерне випромінювання або безперервний режим;
можливості відображення - дзеркального та дифузного;
поле зору;
наявність коригувальних лінз або достатнього розміру, що дозволяє носити окуляри для корекції зору;
комфорт;
наявність вентиляційних отворів, що запобігають запотіванню;
вплив на колірний зір;
ударостійкість;
можливість виконання необхідних завдань.

Оскільки захисні окуляри зазнають пошкоджень та зношування, програма безпеки лабораторії повинна включати періодичні перевірки цих захисних елементів.

Лазерне випромінювання (ЛИ) - вимушене випромінювання атомами речовини квантів електромагнітного випромінювання. Слово "лазер" - абревіатура, утворена з початкових букв англійської фрази Light amplification by stimulated emission of radiation (посилення світла з допомогою створення стимульованого випромінювання). Основними елементами будь-якого лазера є активне середовище, джерело енергії для збудження, дзеркальний оптичний резонатор і система охолодження. ЧИ за рахунок монохроматичності та малої розбіжності пучка здатне поширюватися на значні відстані та відбиватися від межі розділу двох середовищ, що дозволяє застосовувати ці властивості для цілей локації, навігації та зв'язку.

Можливість створення лазерами виключно високих енергетичних експозицій дозволяє використовувати їх для обробки різних матеріалів (різання, свердління, поверхневе загартування та ін.).

При використанні як активне середовище різних речовин лазери можуть індукувати випромінювання практично на всіх довжинах хвиль, починаючи з ультрафіолетових і закінчуючи довгохвильовими інфрачервоними.

Основними фізичними величинами, що характеризують, є: довжина хвилі (мкм), енергетична освітленість (Вт/см 2), експозиція (Дж/см 2), тривалість імпульсу (с), тривалість впливу (с), частота повторення імпульсів (Гц) .

Біологічна дія лазерного випромінювання. ЧИ ДІЯ на людину дуже складна. Воно залежить від параметрів ЧИ, насамперед від довжини хвилі, потужності (енергії) випромінювання, тривалості впливу, частоти проходження імпульсів, розмірів опроміненої області («розмірний ефект») і анатомо-фізіологічних особливостей опромінюваної тканини (очей, шкіра). Оскільки органічні молекули, з яких складається біологічна тканина, мають широкий спектр частот, що абсорбуються, то немає підстав вважати, що монохроматичність ЧИ може створювати які-небудь специфічні ефекти при взаємодії з тканиною. Просторова когерентність також суттєво не змінює механізму пошкоджень

випромінюванням, оскільки явище теплопровідності в тканинах і властиві оку постійні дрібні рухи руйнують інтерференційну картину вже за тривалості впливу, що перевищує кілька мікросекунд. Таким чином, чи пропускається і поглинається біотканинами за тими ж законами, що і некогерентне, і не викликає в тканинах будь-яких специфічних ефектів.

Енергія ЧИ, поглинена тканинами, перетворюється на інші види енергії: теплову, механічну, енергію фотохімічних процесів, що може викликати ряд ефектів: тепловий, ударний, світлового тиску та ін.

ЛИ становлять небезпеку для органу зору.Сітківка ока може бути уражена лазерами видимого (0,38-0,7 мкм) та ближнього інфрачервоного (0,75-1,4 мкм) діапазонів. Лазерне ультрафіолетове (0,18-0,38 мкм) і інфрачервоне (більше 1,4 мкм) випромінювання не досягають сітківки, але можуть пошкодити рогівку, райдужку, кришталик. Досягаючи сітківки, фокусується заломлюючою системою ока, при цьому щільність потужності на сітківці збільшується в 1000-10000 разів у порівнянні з щільністю потужності на рогівці. Короткі імпульси (0,1 с-10 -14 с), які генерують лазери, здатні викликати ушкодження органу зору значно короткий проміжок часу, ніж той, який необхідний для спрацьовування захисних фізіологічних механізмів (миготливий рефлекс 0,1 с).

Другим критичним органом чи до дії є шкірні покриви.Взаємодія лазерного випромінювання зі шкірними покривами залежить від довжини хвилі та пігментації шкіри. Відображає здатність шкірних покривів у видимій області спектра висока. ЧИ далекої інфрачервоної області починає сильно поглинатися шкірними покривами, оскільки це випромінювання активно поглинається водою, яка становить 80% вмісту більшості тканин; виникає небезпека виникнення опіків шкіри.

Хронічне вплив низькоенергетичного (на рівні або менше ПДВ) розсіяного випромінювання може призводити до розвитку неспецифічних зрушень у стані здоров'я осіб, які обслуговують лазери. При цьому воно є своєрідним фактором ризику розвитку невротичних станів та серцево-судинних розладів. Найбільш характерними клінічними синдромами, що виявляються у працюючих з лазерами, є астенічний, астеновегетативний та вегетосудинна дистонія.

Нормування ЧИ. У процесі нормування встановлюються параметри поля ЛІ, що відображають специфіку його взаємодії з біологічними тканинами, критерії шкідливої дії та числові значення ПДК параметрів, що нормуються.

Науково обґрунтовано два підходи до нормування ЧИ: перший - за ефектами, що пошкоджують тканин або органів, що виникають безпосередньо в місці опромінення; другий - на основі функціональних і морфологічних змін низки систем і органів, що не піддаються безпосередньому впливу.

Гігієнічне нормування полягає в умовах біологічного впливу, зумовленого, насамперед, областю електромагнітного діапазону. Відповідно до цього діапазон ЧИ розділений на ряд областей:

Від 0,18 до 0,38 мкм – ультрафіолетова область;

Від 0,38 до 0,75 мкм – видима область;

Від 0,75 до 1,4 мкм – ближня інфрачервона область;

Понад 1,4 мкм – далека інфрачервона область.

В основу встановлення величини ПДУ покладено принцип визначення мінімальних «порогових» ушкоджень в тканинах, що опромінюються (сітківка, рогівка, очі, шкіра), що визначаються сучасними методамидослідження під час або після дії. Нормованими параметрами є енергетична експозиціяН (Дж-м -2) та опроміненістьЕ (Вт-м -2), а також енергія W (Дж) та потужністьР(Вт).

Дані експериментальних та клініко-фізіологічних досліджень свідчать про превалююче значення загальних неспецифічних реакцій організму у відповідь на хронічний вплив низькоенергетичних рівнів у порівнянні з місцевими локальними змінами з боку органу зору та шкіри. При цьому видимої області спектра викликає зрушення у функціонуванні ендокринної та імунної систем, центральної та периферичної нервової систем, білкового, вуглеводного та ліпідного обмінів. ЧИ з довжиною хвилі 0,514 мкм призводить до змін у діяльності симпатоадреналових та гіпофізнадниркових систем. Тривала хронічна дія довжиною хвилі 1,06 мкм викликає вегетосудинні порушення. Практично всі дослідники, що вивчали стан здоров'я осіб, які обслуговують лазери, підкреслюють високу частоту виявлення у них астенічних та вегетативно-судинних розладів. Отже, низькоенергетичне

ЧИ при хронічній дії постає як фактор ризику розвитку патології, що визначає необхідність урахування цього фактора в гігієнічних нормативах.

Перші ПДУ ЧИ в Росії для окремих довжин хвиль були встановлені в 1972, а в 1991 введені в дію «Санітарні норми і правила пристрою та експлуатації лазерів» СН і П? 5804. У США є стандарт ANSI-z.136. Розроблено також стандарт Міжнародною електротехнічною комісією(МЕК) - Публікація 825. Відмінною особливістювітчизняного документа порівняно із зарубіжними є регламентація значень ПДУ з урахуванням не тільки шкідливих ефектів очей і шкіри, а й функціональних змін в організмі.

Широкий діапазон довжин хвиль, розмаїтість параметрів ЛИ і біологічних ефектів, що викликаються, ускладнює завдання обґрунтування гігієнічних нормативів. До того ж експериментальна та особливо клінічна перевірки вимагають тривалого часу та засобів. Тому для вирішення завдань з уточнення та розробки ПДК використовують математичне моделювання. Це дозволяє суттєво зменшити обсяг експериментальних досліджень на лабораторних тваринах. При створенні математичних моделей враховуються характер розподілу енергії та абсорбційні характеристики опромінюваної тканини.

Метод математичного моделювання основних фізичних процесів (термічний та гідродинамічні ефекти, лазерний пробій та ін.), що призводять до деструкції тканин очного дна при впливі видимого та ближнього ІЧ діапазонів з тривалістю імпульсів від 1 до 10 -12 с, був використаний при визначенні та уточненні ЧИ ПДУ, що увійшли в останню редакцію «Санітарних норм і правил улаштування та експлуатації лазерів» СНіП? 5804-91, які розроблені на підставі результатів наукових досліджень.

Чинні правила встановлюють:

Гранично допустимі рівні (ПДУ) лазерного випромінювання в діапазоні довжин хвиль 180-106 нм при різних умовахна людини;

Класифікацію лазерів за ступенем небезпеки випромінювання, що генерується ними;

Вимоги до виробничих приміщень, розміщення обладнання та організації робочих місць;

Вимоги до персоналу;

Контроль за станом виробничого середовища;

Вимоги щодо застосування засобів захисту;

Вимоги до медичного контролю.

Ступінь небезпеки ЧИ для персоналу покладено в основу класифікації лазерів, згідно з якою вони поділяються на 4 класи:

1-й - клас (безпечні) - вихідне випромінювання не є небезпечним для очей;

2-й – клас (малонебезпечні) – становлять небезпеку для очей як пряме, так і дзеркально відбите випромінювання;

3-й - клас (середньонебезпечне) - представляє небезпеку для очей також і дифузно відбите випромінювання на відстані 10 см від поверхні, що відбиває;

4-й - клас (високонебезпечне) - представляє вже небезпеку і для шкіри на відстані 10 см від поверхні, що дифузно відбиває.

Вимоги до методів, засобів вимірювань та контролю. Чи дозиметрією називають комплекс методів визначення значень параметрів лазерного випромінювання в заданій точці простору з метою виявлення ступеня небезпеки та шкідливості його для організму людини

Лазерна дозиметрія включає два основні розділи:

- Розрахункова, або теоретична дозметрія, яка розглядає методи розрахунку параметрів ЧИ в зоні можливого знаходження операторів та прийоми обчислення ступеня його небезпеки;

- експериментальна дозиметрія, що розглядає методи і засоби безпосереднього вимірювання параметрів у заданій точці простору.

Засоби вимірювання, призначені для дозиметричного контролю, називаються лазерні дозиметри.Дозиметричний контроль набуває особливого значення для оцінки відбитих та розсіяних випромінювань, коли розрахункові методи лазерної дозиметрії, засновані на даних вихідних характеристик лазерних установок, дають вельми наближені значення рівнів у заданій точці контролю. Використання розрахункових методів диктується відсутністю можливості провести вимірювання параметрів для всього розмаїття лазерної техніки. Розрахунковий метод лазерної дозиметрії дозволяє оцінювати рівень небезпеки випромінювання в заданій точці простору, використовуючи в розрахунках паспортні дані. Розрахункові методи зручні для випадків роботи з короткочасними імпульсами випромінювання, що рідко повторюються, коли ограни-

чена можливість вимірювання максимального значення експозиції. Вони використовуються для визначення лазерно-небезпечних зон, а також для класифікації лазерів за ступенем небезпеки випромінювання, що генерується ними.

Методи дозиметричного контролю встановлені в « Методичні вказівкидля органів та установ санітарно-епідеміологічних служб з проведення дозиметричного контролю та гігієнічній оцінцілазерного випромінювання»? 5309-90, а також частково розглянуті в «Санітарних нормах та правилах влаштування та експлуатації лазерів» СН та П? 5804-91.

В основі методів лазерної дозиметрії лежить принцип найбільшого ризику, відповідно до якого оцінка ступеня небезпеки має здійснюватися найгірших з погляду біологічного впливу умов опромінення, тобто. Вимірювання рівнів лазерного опромінення слід проводити при роботі лазера в режимі максимальної віддачі потужності (енергії), визначеної умовами експлуатації. У процесі пошуку та наведення вимірювального приладу на об'єкт випромінювання має бути знайдено таке положення, при якому реєструються максимальні рівні. Працюючи лазера в імпульсно-періодичному режимі вимірюють енергетичні характеристики максимального імпульсу серії.

При гігієнічній оцінці лазерних установок потрібно вимірювати параметри випромінювання на виході лазерів, а інтенсивність опромінення критичних органів людини (очі, шкіра), що впливає на ступінь біологічної дії. Ці вимірювання проводять у конкретних точках (зонах), в яких програмою роботи лазерної установки визначено наявність обслуговуючого персоналу і в яких рівні відбитого або розсіяного ЧИ неможливо знизити до нуля.

Межі вимірювань дозиметрів визначаються значеннями ПДК та технічними можливостями сучасної фотометричної апаратури. Усі дозиметри повинні бути атестовані органами Держстандарту установленому порядку. У Росії розроблені спеціальні засоби вимірювань для дозиметричного контролю - лазерні дозиметриВони відрізняються високою універсальністю, що полягає в можливості контролю як спрямованого, так і розсіяного безперервного, моноимпульсного і імпульсно-періодичного випромінювань більшості лазерних установок, що застосовуються на практиці, в промисловості, науці, медицині та ін.

Профілактика шкідливого впливу лазерного випромінювання (ЛИ). Захист від ЦІ здійснюють технічними, організаційними та лікувально-профілактичними методами та засобами. До методичних засобів відносяться:

Вибір, планування та внутрішнє оздоблення приміщень;

Раціональне розміщення лазерних технологічних установок;

Дотримання порядку обслуговування установок;

використання мінімального рівня випромінювання для досягнення поставленої мети;

Застосування засобів захисту. Організаційні методи включають:

Обмеження часу дії випромінювання;

Призначення та інструктаж осіб, відповідальних за організацію та проведення робіт;

Обмеження допуску до проведення робіт;

Організація нагляду за режимом робіт;

Чітка організація протиаварійних робіт та регламентація порядку ведення робіт в аварійних умовах;

Проведення інструктажу; наявність наочних плакатів;

Навчання персоналу.

Санітарно-гігієнічні та лікувально-профілактичні методи включають:

Контроль за рівнями небезпечних та шкідливих факторів на робочих місцях;

Контроль за проходженням персоналом попередніх та періодичних медичних оглядів.

Виробничі приміщення, в яких експлуатуються лазери, повинні відповідати вимогам санітарних норм і правил, що діють. Лазерні установки розміщують так, щоб рівні випромінювання на робочих місцях були мінімальними.

Засоби захисту від ЛІ повинні забезпечувати запобігання впливу або зниження величини випромінювання до рівня, що не перевищує допустимий. За характером застосування засоби захисту поділяються на засоби колективного захисту(СКЗ) та засоби індивідуального захисту(ЗІЗ). Надійні та ефективні засобизахисту сприяють підвищенню безпеки праці, знижують виробничий травматизм та професійну захворюваність.

Таблиця 9.1.Захисні окуляри від лазерного випромінювання (витяг з ТУ 64-1-3470-84)

До СКЗ від ЧИ відносяться: огорожі, захисні екрани, блокування та автоматичні затвори, кожухи та ін.

ЗІЗ від лазерного випромінювання включають захисні окуляри (Табл. 9.1),щитки, маски та ін. Засоби захисту застосовуються з урахуванням довжини хвилі, класу, типу, режиму роботи лазерної установки, характеру виконуваної роботи.

СКЗ повинні передбачатися на стадіях проектування та монтажу лазерів (лазерних установок) при організації робочих місць, при виборі експлуатаційних параметрів. Вибір засобів захисту повинен проводитись залежно від класу лазера (лазерної установки), інтенсивності випромінювання в робочій зоні, характеру роботи, що виконується. Показники захисних властивостей захисту не повинні знижуватись під впливом інших небезпечних

та шкідливих факторів (вібрації, температури тощо). Конструкція засобів захисту повинна забезпечувати можливість зміни основних елементів (світлофільтрів, екранів, оглядового скла та ін.).

Засоби індивідуального захисту очей та обличчя (захисні окуляри та щитки), які знижують інтенсивність до ПДК, повинні застосовуватися тільки в тих випадках (пусконалагоджувальні, ремонтні та експериментальні роботи), коли колективні засоби не забезпечують безпеку персоналу.

Працюючи з лазерами повинні застосовуватися лише засоби захисту, куди є нормативно-технічна документація, затверджена у порядку.

Електромагнітне випромінювання як сукупність електричного та магнітного полів є одним із основних факторів впливу навколишнього середовища. Електричне та магнітне поля окремо не існують, та їх взаємні перетворення зумовлюють виникнення єдиного електромагнітного поля, що поширюється у навколишньому середовищі у вигляді електромагнітних хвиль.

Етіологія

До основних показників електромагнітного випромінювання (ЕМІ) відносяться частота коливань та довжина хвилі. Частота коливань вимірюється в герцах (1 Гц – одне коливання в 1 с), а довжина хвилі – в метрах (м). Похідними цих одиниць відповідно є кілогерц (1 кГц = 103 Гц), мегагерц (1 мГц = 106 Гц), а також кілометр (км), сантиметр (см) та ін. За частотою коливань електромагнітні хвилі діляться на діапазони низьких (НЧ), середніх (СЧ), високих (ВЧ), ультрависоких (УВЧ), надвисоких (НВЧ) частот.

Одиницею вимірювання густини потоку енергії є 1 Вт на 1 квадратний метр(Вт/м2). ПДУ щільності потоку енергії опромінення в діапазоні низьких частот при опроміненні протягом усього робочого дня становить 0,1 Вт/м2, не більше ніж 2 год - 1 Вт/м2, не більше 15-20 хв - 10 Вт/м2 за умови обов'язкового застосування захисних окулярів.

Джерелами випромінювання радіохвиль служать лампові генератори, що перетворюють енергію постійного струму на енергію змінного струму високої частоти.

Електромагнітні хвилі різних частотних діапазонів широко застосовуються в промисловості, науці, техніці, медицині, радіолокації, радіометеорології, радіоастрономії, радіонавігації, космічних дослідженнях, ядерній фізиці та інших напрямках діяльності людини.

Професійні захворювання, спричинені впливом електромагнітного поля, найчастіше розвиваються у працівників радіомовлення, телебачення, зв'язку, медичних галузей, в осіб, які виконують роботи, пов'язані з термічною обробкою металів, дерева та інших матеріалів, нагріванням та зварюванням діелектриків.

В умовах виробництва значна кількість працівників може також зазнавати хронічного впливу електромагнітного випромінювання малої інтенсивності.

Електромагнітне випромінювання

Індукційне нагрівання металів та напівпровідників здійснюється в основному магнітним полем діапазонів ВЧ та УВЧ. ВЧ та УВЧ обладнання використовується: для сушіння різних матеріалів(дерева, папери, шкіри), нагрівання пластмаси, зварювання синтетичних матеріалів (виготовлення обкладинок для книг, папок, пакетів, іграшок), стерилізації продуктів.

Особливо широко застосовується електромагнітне випромінювання ВЧ-, УВЧ- та НВЧ-діапазонів у радіозв'язку та телебаченні, а НВЧ-діапазону - для радіорелейного зв'язку, радіолокації, радіонавігації, радіодефектоскопії. Заслуговує на увагу активне впровадження радіовипромінювання у фізіотерапію. Властивість радіовипромінювання нагрівати тканини організму використовується в таких процедурах, як низькочастотна магнітотерапія (апарати "Полюс-1", "Полюс-101"), індуктотермія (апарати ДК.В-2, ІКВ-4), мікрохвильова терапія сантиметровими (апарати "Промінь- 2”, “Промінь-3”, “Промінь-58”) та дециметровими хвилями (апарати “Хвиля-2”, “Ранет”).

Основним джерелом штучного електромагнітного випромінювання є радіо- та телевізійні станції, радіолокатори, високовольтні лінії електропередач. Необхідно пам'ятати, що поряд з радіовипромінюванням обслуговуючий персонал нерідко піддається впливу інших шкідливих виробничих факторів. На ділянках індукційного нагрівання та при обробці електронних схеміз застосуванням паяння, у кабінах радіорелейних станцій можливе забруднення повітряного середовищааерозолями свинцю, олова, вуглеводнів, оксидами азоту. У кабінах радіорелейних станцій, приміщеннях радіо- та телерадіостанцій на ділянках індукційного нагрівання відзначається висока температура повітря, а рівень шуму може досягати 75-99 дБ. Трудова діяльність операторів радіорелейних станцій, персоналу радіо- та телерадіостанцій супроводжується значною нервово-емоційною напругою та навантаженням на орган зору.

Патогенез

Механізм впливу радіовипромінювання на людину дуже складний і до кінця не вивчений. Встановлено, що електромагнітне випромінювання надає на біологічні об'єкти радіохвильове та теплова дія. Теплова дія мікрохвиль зводиться до того, що при кожній зміні напряму електромагнітного поля виникають релаксаційні коливання та переміщення іонів у тканинах організму, на які спрямоване електромагнітне випромінювання, що супроводжується виділенням тепла та підвищенням температури тканин. Найбільше нагріваються кров, лімфа, паренхіматозні органи, м'язи, а також кришталик ока.

Таким чином, теплова дія електромагнітного випромінювання заснована на первинних процесах взаємодії електромагнітних хвиль із молекулами тканин. Електромагнітна енергіяу біологічному середовищі перетворюється на кінетичну енергію поглинаючих молекул, що призводить до нагрівання тканин. Ступінь підвищення температури тканин залежить від напруженості поля, тривалості та частоти опромінення, а також від того, яка частина тіла піддається його дії, ефективності терморегуляції та деяких інших факторів.

Механізм дії радіовипромінювання невеликої (нижче за теплову) інтенсивності реалізується, перш за все, за допомогою його рефлекторного впливу на центральну нервову систему. Найбільш чутливим до впливу радіохвиль є гіпоталамус, де зосереджено вищі вегетативні центри. Встановлено, що парасимпатична частина вегетативної нервової системичутливіша до дії радіовипромінювання, ніж симпатична.

Дія радіовипромінювання на головний мозок реалізується завдяки комплексу біофізичних, фізико-хімічних, квантово-біологічних ефектів. На клітинному та субклітинному рівні виявляють зміни калій-натрієвого градієнта в клітинах, поляризацію біологічних мембранз порушенням їхньої проникності, деформацію структур водних систем, Зміна активності ферментів, порушення окисних процесів та ін.

Умовно виділяють такі механізми біологічної дії електромагнітного поля:

безпосередній вплив на тканини та органи, що призводить до зміни функцій центральної нервової системи та пов'язаної з ними нейрогуморальної регуляції;

рефлекторні зміни нейрогуморальної регуляції;

поєднання основних механізмів патогенезу дії електромагнітного випромінювання з переважним порушенням обміну речовин активності ферментів.

Можливо, всі три механізми дієві та питома вага кожного визначається фізичними та біологічними змінамив організмі.

З іншого боку, вплив електромагнітних хвиль викликає дезадаптацію організму, т. е. порушує набуту раніше стійкість до різних несприятливих чинників, і навіть деякі пристосувальні реакції. Вплив електромагнітного поля характеризується кумуляцією біологічного ефекту. Експериментально встановлено особливу чутливість нервової та серцево-судинної системи до дії електромагнітного поля, а також наявність дистрофічних змін у насіннєвих залозах та відставання у розвитку у тварин.

Клінічна картина впливу радіовипромінювання залежить від його спектру, інтенсивності та тривалості та, можливо, від режиму випромінювання.

Найбільш активними у біологічному сенсіє хвилі НВЧ-діапазону, потім УВЧ-діапазону, найменш активними - ВЧ-діапазону.

Залежно від інтенсивності та тривалості впливу електромагнітних хвиль виділяють гострі та хронічні форми ураження організму.

Гостра форма ураження організму

Гостра форма патологічного впливу електромагнітного випромінювання має три ступеня поразки: легку, середнього ступеня тяжкості та тяжку. Гостра форма виникає під час аварій чи разі грубого порушення техніки безпеки, т. е. у разі, якщо інтенсивність випромінювання у багато разів перевищує тепловий поріг. Клінічна картина характеризується високою фебрильною температурною реакцією (39-40 ° С), лейкоцитозом, загальною слабкістю, нездужанням, почервонінням обличчя, пітливістю, лабільністю пульсу та артеріального тиску. Іноді виникають гіпоталамічні кризи симпатоадреналового характеру. Також у потерпілих спостерігаються брадикардія з періодичним серцебиттям у вигляді нападів пароксизмальної тахікардії, біль голови, підвищення артеріального тиску. Виникають повторні носові кровотечі. З'являються задишка, відчуття спраги, занепокоєння та страху, тривоги, біль та ломота в кінцівках та м'язах, адинамія, м'язова слабкість.

В результаті одноразового інтенсивного впливу електромагнітного випромінювання може розвинутись катаракта.

Після гострого ураження електромагнітним випромінюванням можуть виникнути функціональні порушеннянервової системи у вигляді вегетосудинної дистонії або астеноневротичного синдрому Ці стани тривають 2-3 міс.

Хронічна форма ураження організму

Хронічна форма ураження виникає в результаті тривалого впливу електромагнітного випромінювання, інтенсивність якого перевищує ПДК, але знаходиться нижче за тепловий поріг.

Реакція-відповідь організму в цьому випадку полягає як в адаптаційній перебудові нервової та серцево-судинної системи, так і у розвитку кумулятивного ефекту, що супроводжується посиленням патологічних реакцій в організмі зі збільшенням стажу роботи. Найбільша увагаприваблює порушення функцій нервової та серцево-судинної системи. В осіб, які довго працюють в умовах дії електромагнітного поля, підвищується адренокортикотропна активність гіпофіза, знижується активність статевих залоз, розвиваються ензімопатія, нейроциркуляторна дистонія за гіпер- або гіпотензивним типом, змінюється імунобіологічна реакція організму, відбувається пригнічення еритроцитопоезу, виникають трофічні.

Отже, хронічний вплив електромагнітних хвиль на організм людини призводить до виникнення:

Астеновегетативного синдрому: головний біль, запаморочення, потемніння в очах, короткочасна втрата свідомості, підвищена стомлюваність, загальна слабкість, зниження працездатності, адинамія, порушення сну, неприємні відчуття в ділянці серця, пітливість, задишка, акроціаноз, загальний гіпер , тремтіння повік та пальців витягнутих рук, пожвавлення сухожильних рефлексів.

Астеноневротичного синдрому: надмірна дратівливість, емоційна лабільність, різкі коливання настрою, неадекватна реакціяна зовнішні подразники.

Ангіодистонічного синдрому: лабільність пульсу та артеріального тиску, серцебиття, звуження артеріол сітківки.

Енцефалопатії: ослаблення пам'яті, депресія, психічні порушення, іпохондричні стани, нав'язливі думки про загрозу смерті.

Діенцефального синдрому: приступоподібний інтенсивний головний біль, напади внутрішнього тремтіння, біль у ділянці серця, загальна слабкість, тахікардія, артеріальна гіпертензія, підвищення температури тіла, короткочасні розлади свідомості, занепокоєння, відчуття страху, блідість шкіри.

Міокардіодистрофії: неприємні відчуття, біль у серці, зміщення меж серця вліво, приглушеність тонів, систолічний шум на верхівці, зниження скорочувальної функції міокарда, порушення провідності та ритму серцевих скорочень, амплітуди зубця Т.

Нейроциркуляторна дистонія за гіпотонічним, а потім - за гіпертонічним типом.

Диспептичний синдром.

Больовий синдром.

Синдрому функціональної недостатності клітин печінки (підвищення рівня білірубіну, холестерину, зменшення вмісту протромбіну; диспротеїнемія, зниження альбуміно-глобулінового коефіцієнта).

Гіпертиреоїдизму.

Гематологічний синдром: лейкопенія з нейтропенією, лімфоцитоз, моноцитоз, анемія з компенсаторним ретикулоцитозом, тромбоцитопенія.

Синдрому дегенеративно-дистрофічних змін у кришталику, катаракти: помутніння в області заднього полюса, поблизу екватора у вигляді білих крапок, дрібного пилу, відділи двох ниток, що формою нагадують ланцюжки, бляшки і плями.

Залежно від виразності змін, що виникли у різних органах та системах, виділяють три стадії захворювання.

Перша (I) стадія характеризується розвитком астенічного синдрому, який нерідко поєднується з незначною ваготонічними симптомами. У хворих спостерігається підвищення функціональної активності щитовидної залози. Ці зміни мають функціональний характері і майже позначаються на працездатності хворих.

Друга (II) стадія патологічного процесу супроводжується розвитком астеновегетативного синдрому зі стійкою брадикардією та артеріальною гіпотензією. Хоча можливе виникнення і вегетосудинної дистонії з лабільністю пульсу та артеріального тиску. У міокарді спостерігаються глибші дистрофічні зміни; також виявляють зміни у периферичній крові, помірні ендокринно-обмінні порушення.

Третя (ІІІ) стадія захворювання розвивається дуже рідко. У хворих спостерігається гіпоталамічний синдром, симпатоадреналові кризи набувають стійкого характеру. Постраждалі скаржаться на нападоподібний головний біль, озноб, біль у серці, що здавлює, виражену загальну слабкість, артеріальну гіпертензію. При великій потужності електромагнітного поля може розвинутись енцефалопатія з психічними порушеннями, ослабленням пам'яті, депресією, іпохондричним станом.

Діагностика

При постановці діагнозу професійного захворювання, спричиненого впливом електромагнітного випромінювання, потрібна детальна санітарно-гігієнічна характеристика із зазначенням частотного спектра коливань, інтенсивності випромінювання, тривалості контакту, стажу роботи у шкідливих умовах виробництва. З огляду на неспецифічність проявів цього захворювання слід виключити інші загальні хвороби, які можуть зумовити розвиток астенії, викликати нейроциркуляторні порушення.

Характерними ознаками впливу електромагнітного випромінювання на організм людини є астенічний або астеновегетативний синдром з ваготонічними порушеннями, які надалі змінюються синдромом вегетативно-сенсорної дистонії з переважанням симпатико-тонічних реакцій, виникненням ендокринно-обмінних порушень, змін показників крові, катарак. Швидкий зворотний перебіг, особливо в початкових стадіях, під впливом лікування та в результаті нормалізації умов праці служить підтвердженням цього діагнозу.

Лікування

Лікування захворювання, викликаного впливом електромагнітного випромінювання, переважно симптоматичне та спрямоване на відновлення нормального співвідношення збудливо-гальмівних процесів у корі великого мозку та тонусу відділів вегетативної нервової системи, а також нормалізацію кровопостачання головного мозку.

Астенічні стани є показанням до призначення:

транквілізаторів (тріоксазин по 0,3 г, сибазон по 5 мг 2-3 рази на добу);

загальнозміцнювальних препаратів (ін'єкції 5 мл 5 % розчину аскорбінової кислоти з 20 мл 40 % розчину глюкози внутрішньовенно 1 раз на добу, на курс - 15 ін'єкцій, 1 мл 6 % розчину тіаміну броміду, 1 мл 5 % розчину піридоксину гідрохлориду , на курс – 15-20 ін'єкцій);

тонізуючих препаратів (сапарал по 0,05 г 2-3 рази на добу, настоянка женьшеню по 25 крапель 3 рази на добу).

У разі парасимпатико-тонічної спрямованості вегетативних порушень застосовуються холінолітичні препарати (ерготаміну гідротартрат – белоїд, беллатамінал по 1 таблетці 2-3 рази на добу), антигістамінні засоби (димедрол по 0,05 г, супрастин по 0,025 г).

При наявності гіперкінетичного синдрому(Тахікардія, серцебиття, тенденція до підвищення артеріального тиску) призначають малі дози адреноблокаторів: анаприлін по 0,02 г 2-3 рази на день; препарати, що розширюють судини та мають антигіпертензивну дію (раунатин по 2 мг, циннаризин по 25 мг, кавінтон по 5 мг 3 рази на добу, но-шпа або папаверину гідрохлорид по 2 мл 2 % розчину внутрішньом'язово 1 раз на добу протягом 10-15 днів).

Крім того, призначають лікувальну гімнастику, рефлексо- та психотерапію, дієту з невеликою енергетичною цінністю, але з високим вмістом білків, радонові та хвойні ванни.

Експертиза працездатності

На початковій стадії захворювання працездатність хворих не порушена. Після активного лікування таких осіб слід перевести на роботу, не пов'язану з дією електромагнітного випромінювання терміном на 1 міс. У разі сприятливого перебігу захворювання вони можуть виконувати звичайну собі роботу.

Особи, що перенесли захворювання на помірно вираженій стадії, потребують лікування в умовах спеціалізованого стаціонару, після чого для закріплення результатів лікування та динамічного спостереження їх слід перевести на роботу, не пов'язану з дією електромагнітного випромінювання, терміном на 1-2 міс. Повернення до нормальної праці можливо лише за умови повного відновлення функцій організму.

Якщо не спостерігається явного лікувального ефекту, а також у разі тяжкої стадії ураження хворі потребують раціонального працевлаштування поза дією електромагнітних коливань. Різке зниженнякваліфікації є підставою для направлення таких працівників на МСЕК та визначення ступеня втрати працездатності на період набуття іншої професії (1 рік). За наявності катаракти подальшу роботу, пов'язану з електромагнітним випромінюванням, заборонено.

Профілактика

Для захисту від впливу енергії електромагнітного поля рекомендуються такі методи та заходи: організаційні, технологічні, санітарно-технічні, індивідуальні, лікувально-профілактичні.

До основних організаційних заходів, що дозволяють поліпшити стан довкілля у місцях розміщення джерел електромагнітного випромінювання, відносяться зменшення тривалості їх дії та збільшення відстані від них до працівника.

Технологічні заходи передбачають забезпечення механізації та автоматизації виробничих процесів, застосування маніпуляторів та дистанційного керування.

Санітарно-технічні заходи включають екранування джерел електромагнітного випромінювання.

До засобів індивідуального захисту належать радіозахисний одяг, окуляри.

Лікувально-профілактичні заходи полягають у проведенні попередніх та періодичних медичних оглядів, під час яких важливим є дослідження систем організму, що піддаються найбільшої поразкивнаслідок впливу електромагнітного випромінювання.

Професійні хвороби, зумовлені впливом лазерного випромінювання

Науково-технічний прогрес ознаменувався використанням у багатьох галузях господарства оптичних квантових генераторів - лазерів. Діапазон застосування лазерів досить широкий, а темпи застосування надзвичайно високі. Термін "лазер" утворений з початкових букв п'яти слів словосполучення "Light amplification by stimulated emission of radiation", що в перекладі з англійської означає "посилення світла за допомогою його вимушеного випромінювання".

Етіологія

Випромінювання оптичних квантових генераторів (лазерів) є порівняно новим фактором виробничого середовища. Лазери – це якісно інші джерела потужного спрямованого електромагнітного випромінювання. В результаті концентрації великої енергіївипромінювання щодо невеликому обсязілазери дають можливість здійснювати плавку, зварювання та різання твердих металів, утворювати високотемпературну плазмупроводити термоядерні та ініціювати хімічні реакції. На сьогодні лазерне випромінювання застосовується при геодезичних роботах, системах передачі інформації та наведення, у різних наукових дослідженнях з медицини, при вирішенні складних медико-біологічних проблем, виконанні хірургічних операцій в онкології, офтальмології, дерматології та ін.

Основними фізичними величинами лазерного випромінювання (та його одиницями) є:

довжина хвилі (мкм);

потужність випромінювання (Вт);

щільність потоку випромінювання (Вт * м2);

енергія випромінювання (Дж);

густина потоку енергії (Дж*м2).

Лазерне випромінювання навіть невеликої інтенсивності за рахунок своїх властивостей, впливаючи на зоровий аналізатор, здатне здійснювати виражений несприятливий вплив, насамперед, на центральну нервову систему та підкіркові утворення, внаслідок чого відбувається порушення рухливості основних нервових процесів - збудження та гальмування Таким чином, реалізується рефлекторний механізм загальних реакцій організму, обумовлений впливом лазерного випромінювання на зоровий аналізатор.

клінічна картина

Гострі поразки внаслідок лазерного випромінювання характеризуються ураженням шкіри (еритема, опік, глибокий некроз), опіками сітківки ока (розвиваються худоби, хоріоретинальні рубці), крововиливами у сітківку, коагуляцією білків рогівки. Дія лазерного випромінювання на здорову сітківку та інші структури ока залежить від пігментації очного дна та діапазону випромінювання. При цьому видимий діапазон випромінювання діє переважно на фотосенсорний шар сітківки, викликаючи тимчасову втрату зору, а у разі опіку - втрату зору в даній галузі зорового простору.

Лазерне лікування

В ультрафіолетовому діапазоні (240-450 нм) лазерного випромінювання енергію поглинають усі білкові структуриочі, у тому числі рогівка та кришталик. Внаслідок опіку ураження в першу чергу піддається слизова оболонка ока. При високому рівніЕнергія випромінювання коагуляція білків рогівки призводить до незворотної та повної втрати зору. В інфрачервоному діапазоні (ближня та середня ділянки - 820-1500 нм) лазерного випромінювання енергію поглинають райдужка, кришталик і склоподібне тіло. Райдужка швидко нагрівається, і відбувається коагуляція білків кришталика. Суб'єктивно нагрівання райдужної обумовлює відчуття подразнення і миготливий рефлекс. При високому рівні енергії випромінювання внаслідок температурного помутніння кришталика настає незворотна втрата зору. Поразка очей при лазерному випромінюванні цього діапазону настає зазвичай після його тривалої дії. Діапазон ближньої ділянки інфрачервоного спектру(1000-1600 нм) є найменш небезпечним для очей, оскільки тимчасові поверхневі ураження виникають навіть за високого рівня енергії випромінювання.

Особи, які довго працюють з лазерами, скаржаться на стомлення очей наприкінці робочого дня, тупий або ріжучий біль в очних яблуках, непереносимість яскравого світла, сльозотечу або сухість. Гострота зору, як правило, не змінюється, але може настати підвищення порога кольоропознання, збільшення тривалості адаптації у темряві, іноді – звуження полів зору.

Поразка шкіри при впливі прямого чи дифузно відбитого лазерного випромінювання може мати найрізноманітніший характер - від еритеми до опіку. У легких випадках виявляють функціональні зміни активності внутрішньошкірних ферментів, і навіть електропровідності шкіри.

Хронічні поразки характеризуються розвитком:

астенічного синдрому (загальна слабкість, стомлюваність наприкінці робочого дня);

астеновегетативного синдрому (гіпергідроз, акроціаноз, стійкий червоний дермографізм, посилення пиломоторного рефлексу, головний біль, порушення сну, серцебиття, “завмирання” серця);

астеноневротичного синдрому (дратівливість, запальність, плаксивість, неуважність);

ангіодистонічного синдрому (лабільність, асиметрія пульсу та артеріального тиску, порушення ритму серцевих скорочень (найчастіше за типом синусової брадикардії), зниження тонусу судин, неадекватна реакція серцево-судинної системи при проведенні функціональних проб);

міокардіодистрофії (сплощений, двофазний або негативний зубець Т, зменшення інтервалу P-Q, зниження та деформація шлуночкового комплексу QRS)",

больового синдрому (кардіалгія);

нейроциркуляторної дистонії за гіпотонічним типом (нейроциркуляторний криз з сильним головним болем, запамороченням, короткочасними розладами свідомості, болем у ділянці серця, серцебиттям, похолоданням кінцівок, пітливістю);

астенопії (різка втома очей під час роботи, туман перед очима, зниження чіткості зору, тупий або ріжучий біль та відчуття тиску в очних яблуках, непереносимість яскравого світла, сльозотеча або сухість ока);

синдрому дегенеративно-дистрофічних змін (точкові помутніння склоподібного тіла та кришталика ока, променева катаракта);

коагулопатії (помірна тромбоцитопенія, зниження рівня протромбіну);

лейкемоїдного синдрому (лейкоцитоз, моноцитоз та лімфоцитопенія).

Лазерне випромінювання при тривалому впливі викликає порушення функції нервової та серцево-судинної системи, зміна гематологічних, імунологічних показників, активності деяких ферментів та медіаторів. У більшості випадків вони поєднуються в астенічні та астеновегетативні синдроми, що супроводжуються компенсаторно-пристосувальними реакціями. Клінічна симптоматика у разі немає специфічного характеру і результат дії комплексу несприятливих виробничих чинників, що виникають за порушення експлуатації лазерів.

Діагностика професійних захворювань, обумовлених впливом лазерного випромінювання, ґрунтується на результатах суб'єктивного та об'єктивного обстеження та даних санітарно-гігієнічної характеристики умов роботи.

Це захворювання може бути запідозрене за наявності очевидного зв'язку з початком роботи з лазерним обладнанням, а також за відсутності інших етіологічних причин (вегетосудинної дистонії, астеновегетативного синдрому, ураження органу зору, шкіри). Детальне обстеження в умовах стаціонару, спостереження у процесі лікування можуть підтвердити або виключити професійне походження нейродинамічних та судинних розладів.

Лікування

При ушкодженні очей чи шкіри характер медичної допомоги визначається видом поразки, що залежить від довжини хвилі випромінювання. У разі дії ультрафіолетового випромінювання призначаються холодні примочки на віки. У кон'юнктивальний мішок закопують 0,25% розчин дикаїну або 2,5% розчин новокаїну. При опіку райдужної оболонки, викликаному випромінюванням видимої або близької інфрачервоної ділянки спектру, в кон'юнктивальний мішок закопують 0,1% розчин атропіну сульфату, на уражене око накладають асептичну пов'язку, потерпілого терміново направляють до офтальмолога.

У разі хронічного впливу призначається комплексне лікування, спрямоване відновлення порушених функцій організму. До його складу входять:

адаптогени - настої собачої кропиви, женьшеню, китайського лимонника, елеутерококу;

загальнозміцнюючі засоби – розчин глюкози з аскорбіновою кислотою, вітаміном В, внутрішньовенно;

аміназин, мепротан, триоксазин, еленіум, діазепам (седуксен) у невеликих дозах при невротичних станахз ознаками порушення гіпоталамічних відділів мозку;

кальцію глюконат, глутамінова кислота, беллатамінал (белласпон) – при виражених симптомах нейроциркуляторної дистонії;

фізіотерапевтичні процедури (гальванічний комір, масаж, загальні ванни, душ);

висококалорійна дієта з достатнім вмістом вітамінів;

раціональний режим праці та відпочинку.

Експертиза працездатності

Вирішення експертних питань залежить від ступеня поразки того чи іншого органу. Якщо пошкоджено рогівку, хворих потрібно тимчасово усунути від роботи на період лікування (1-2 тижні). Пацієнти з ураженням кришталика та сітківки потребують більш тривалого лікування (до 1 міс.) з подальшим переведенням (терміном до 2 міс.) на роботу, не пов'язану з впливом лазерного випромінювання. Якщо спостерігається прогрес захворювання, працівника усувають від роботи з лазерами і на період перекваліфікації встановлюють III групу інвалідності.

Профілактика

Під час роботи з лазерами рівні шкідливих виробничих факторів не повинні перевищувати встановлених державними стандартамита чинною нормативно-технічною документацією.

Лазери повинні бути розміщені в окремих приміщеннях (лазери ІІІ-ІV класів) або мати екрани та огородження (лазери ІІ-ІІІ класів). Лазерна установка повинна бути оснащена щитами, ширмами, шторами, що екранують. Для захисту працівників від ураження електричним струмом використовуються дистанційне керування, блокування; для захисту рук – бавовняні рукавички, око – захисні окуляри.

Організаційні заходи включають впровадження раціональної організації роботи з проведенням регламентованих фізкультурних пауз та планової санітарно-освітньої роботи серед працівників лазерних лабораторій з питань профілактики можливої патології.

Санітарно-технічні профілактичні заходи:

Експлуатація лазерів у приміщеннях площею щонайменше 20 м2.

Екранування установок (щити, ширми, штори), встановлення огорожі.

Фарбування стін, приладів, устаткування темною матовою фарбою, що має мінімальний коефіцієнт відбиття.

Запобігання перевищенню рівня шкідливих виробничих факторів, встановлених державними стандартами та чинною нормативно-технічною документацією.

Дотримання правил техніки безпеки під час роботи з лазерними установками.

Захист працівників (дистанційне керування, блокування; бавовняні рукавички, захисні окуляри).

Попередній та періодичний інструктаж персоналу.

Проведення постійних досліджень у галузі лазерної дозиметрії та забезпечення постійного контролю рівнів відбитого та розсіяного лазерного випромінювання.

Медико-профілактичні заходи:

Обов'язкове проведення попередніх та періодичних медичних оглядів працівників, допущених до роботи з лазерами.

Обов'язкове проведення вітамінізації (ретинол, аскорбінова кислота, вітаміни групи В) у весняно-зимові місяці з метою профілактики виникнення професійної патології.

Професійні хвороби, зумовлені впливом ультразвуку

Ультразвук - це механічні коливання пружного середовища, які відрізняються від звичайного звуку вищою частотою коливань (понад 20 кГц) і сприймаються вухом людини.

Етіологія

Ультразвук ефективний виготовлення емульсій з рідин, які змішуються, прискорює електролітичні процеси в гальванотехніці. Ультразвук широко застосовується у медицині, зокрема у таких напрямах:

зварювання органів у місцях ушкодження в експерименті;

виготовлення фармацевтичних препаратів (прискорення дозрівання, розчинення компонентів);

діагностична та лікувальна ультразвукова апаратура;

"скальпель" для розтину тканини на межі контакту клітинних оболонокзавдяки високочастотній енергії;

розробка пристроїв з орієнтації людей із порушеннями органу зору тощо.

Ультразвук застосовується у різних галузях народного господарства: металургії, машино- та приладобудуванні, радіотехнічній, хімічній та легкої промисловості, медицині і т. п. Поширене застосування ультразвуку обумовлює збільшення кількості працівників, які під його впливом. Основними професійними групами, на які впливає ультразвук в умовах виробництва, є: дефектоскопісти, монтажники, оператори очисних установок, зварювальники, паяльники, лікарі та медичні сестри, які обслуговують терапевтичну та діагностичну ультразвукову апаратуру, установки для хірургічного втручання та стерилізації інструментів.

До речі, найбільш небезпечним для організму людини є контактний вплив ультразвуку, що реалізується при утриманні інструменту в процесі обробки деталей у виробничих умовах і при роботі з ультразвуковою діагностичною апаратурою.

Патогенез

Залежно від інтенсивності ультразвукових хвиль та впливу його на живі тканини розрізняють три види ультразвуку:

Ультразвук малої інтенсивності (до 1,5 Вт/см2), що розглядається як фізичний каталізатор. Він спричиняє деякі зміни фізико-хімічних реакцій організму, прискорення обмінних процесів, незначного нагрівання тканин, мікромасажу і не призводить до морфологічних порушень усередині клітин.

Ультразвук середньої інтенсивності (до 1,5-3,0 Вт/см2), що зумовлює реакцію пригнічення нервової тканини. Швидкість відновлення функцій залежить від інтенсивності та тривалості впливу ультразвуку.

Ультразвук великої інтенсивності може спричинити незворотну зміну тканини, аж до повного її руйнування.

Біологічна дія ультразвуку полягає в порушенні:

функціонального стану рецепторного апарату та периферичних вегетативних утворень (подразнення температурних, тактильних, больових віброрецепторів);

переходу енергії механічних коливань у теплову з розширенням судин, що надалі змінюється їх спазмом.

Це супроводжується посиленням поглинання клітинами кисню та зниженням концентрації Вуглекислий газ, накопиченням азотистих шлаків, що надають виражену токсичну дію на центральну та периферичну нервову систему, що викликають ушкодження. клітинних мембран.

Таким чином, ультразвукові коливання зумовлюють механічний, термічний та фізико-хімічний ефект. Механізм дії ультразвуку (стиснення-розрідження) забезпечує механічний ефект, у той час як перехід механічної енергії в теплову, що посилюється на межі розподілу (наприклад, тверде тіло-рідина) - термічний. Особливою властивістюультразвуку є утворення кавітації (мікроскопічних бульбашок), що забезпечує його фізико-хімічний ефект: розвиток фото- та електрохімічних процесів у кавітаційних порожнинах.

Слід зазначити, що тривалий чи періодичний, але в цілому хронічний вплив на організм працівників контактного ультразвуку може призвести спочатку до функціональних, а згодом – і до органічних порушень центральної та периферичної нервової системи, серцево-судинної системи, опорно-рухового апарату.

Доведено, що у низьких дозах ультразвук малої інтенсивності дає позитивний загальнобіологічний ефект на організм, завдяки чому він застосовується у терапевтичній практиці. Ультразвукова енергія малої інтенсивності обумовлює перебудову внутрішнього середовища організму, підвищує проникність шкіри, гематоенцефалічного бар'єру, змінює структуру клітинних мембран, стимулює процеси кровопостачання, гідролізу, гліколізу.

клінічна картина

При систематичному впливі ультразвуку, інтенсивність якого та час контакту з яким перевищують ПДУ, можуть виникати функціональні зміни з боку центральної нервової, серцево-судинної та ендокринної системи, слухового та вестибулярного аналізаторів у вигляді астенічного, астеновегетативного, астеноневротичного, гіпоталамічного, ангіодино нейроциркуляторна дистонія, міокардіодистрофії, синдроми дегенеративно-дистрофічних змін

Особи, довгий часобслуговуючі ультразвукове обладнання, скаржаться на головний біль, запаморочення, загальну слабкість, швидку стомлюваність, порушення сну, дратівливість, погіршення пам'яті, підвищену чутливістьдо звуків, непереносимість яскравого світла, нерідко диспепсичні розлади.

До кінця робочого дня у таких працівників виникають брадикардія та артеріальна гіпертензія, на ЕКГ виявляють брадисистолію, порушення внутрішньосерцевої та внутрішньошлуночкової провідності. У крові - моноцитоз, еозинофілія, що пізніше переходить в еозинопенію. Нерідко спостерігаються зниження концентрації глюкози у крові, гіперпротеїнемія. Усі ці прояви мають нестійкий характер.

У тих випадках, коли ультразвук передається не тільки через повітря (це стосується низькочастотного ультразвуку), а й контактним шляхом (високочастотний ультразвук), симптоматика більш виражена.

При клінічному обстеженні виявляють астеновегетативний синдром, іноді спостерігаються діенцефальні порушення: зниження маси тіла, субфебрильна температура тіла, пароксизмальні напади на кшталт вісцеральних кризів, підвищення механічної збудливості м'язів, свербіж.

При тривалій роботі з ультразвуковими дефектоскопами у операторів можуть розвинутись вегетосудинні порушення у вигляді ангіодистонічного синдрому, вегетативного поліневриту, вегетоміофасциту рук та вегетосудинної дисфункції.

Загальмозкові порушення зазвичай поєднуються із симптомами вегетативного поліневриту рук різного ступеня вираженості, що проявляється акроціанозом, набряклістю, гіпергідрозом, зниженням усіх видів чутливості на кшталт коротких або довгих рукавичок.

Лікування

За наявності у клінічній картині астенічного синдрому хворим показано призначення транквілізаторів: мепробамату по 0,2 г 1-2 рази на добу, триоксазину по 0,3 г 2 рази на добу. Поруч із рекомендується застосування аскорбінової кислоти по 0,05 р 3 десь у добу. Із загальнозміцнюючих процедур – теплий душ, хвойні ванни, прогулянки перед сном.

Особам з більш вираженою симптоматикою – постійними скаргами астенічного характеру, ознаками нейроциркуляторної дистонії – поряд з транквілізаторами (3 рази на добу) необхідно призначати вітаміни групи В (тіамін по 1 мл 6 % розчину внутрішньом'язово, рибофлавін по 0,005-0,01 г 2 рази на добу протягом 15 днів, кокарбоксилаз по 0,05 г одноразово внутрішньом'язово 20-25 днів поспіль).

Вегетативний поліневрит з чутливими та трофічними порушеннями потребує більш тривалого лікування. Таким хворим показані масаж, озокеритові аплікації, радонові ванни в комплексі із внутрішньовенним введенням 10 мл 0,5 % розчину новокаїну, всього – 15-20 ін'єкцій. Хороший результат дає санаторно-курортне лікування.

Експертиза працездатності

За наявності ранніх, різко виражених проявів астенізації та вегетосудинних порушень хворим дозволяється подальша робота за спеціальністю за умови постійного спостереження та амбулаторного лікування. Таким хворим рекомендується лікування в умовах санаторію-профілакторію. В окремих випадках показано тимчасову (на 1-2 міс.) трудову діяльність, не пов'язану з впливом ультразвуку.

Ще далекого 1917 року вчений А. Ейнштейн висунув геніальне припущення у тому, що атоми здатні випромінювати індуковані світлові хвилі. Однак знайшло це припущення підтвердження лише майже через півстоліття в той час, як радянськими вченими Н. Г. Басовим і А. М. Прохоровим було розпочато створення квантових генераторів.

З перших букв англійської назви цього пристрою була складена абревіатура - лазер, отже, світло, що випромінюється ним, - лазерним. Чи зустрічається середньостатистична людина з лазером у повсякденному житті?

Сучасність дає можливість повсюдно спостерігати за прекрасними світловими променями, що танцюють, що виходять від лазера.

Їх активно застосовують для створення світлових шоу, а також у косметології, медицині та техніці. Саме тому в наші дні так активно застосовуються лазерні технологіїдля естрадних уявлень та виробництва всіляких гаджетів.

Але раптом лазерне світло шкідливе для людини? Саме це питання ми сьогодні й порушимо. Але дня початку потрібно перенестися в шкільні рокиі згадати про лазерні світлові кванти.

У природі джерелом світла атоми. Лазерний промінь - не виняток, проте він народжується в результаті трохи відмінних матеріальних процесах і за умови, що існує зовнішній вплив електромагнітного поля. На основі цього можна сказати, що лазерне світло – це вимушене явище, тобто простимульоване.

Промені лазерного світла поширюються практично паралельно один одному, тому вони мають мізерний кут розсіювання і здатні інтенсивно впливати на опромінювану поверхню.

Чим тоді лазер відрізняється від звичної (також створеної руками людей) лампочки розжарювання? На відміну від лазера, у лампи спектр розсіювання становить практично 360 про, тоді як пучок від лазера має вузьку спрямованість.

Через те, що квантові генератори щільно влаштувалися в житті сучасної людини, вчених серйозно стурбувало питання, чи немає негативного впливу від такого «сусідства». У ході проведення багатьох дослідів їм вдалося досягти великих результатіві з'ясувати, що лазерний промінь має особливі властивості:

під час роботи лазерної установки можна отримати негативні наслідки безпосередньо (із апарату), від розсіяного світла чи відбитого від інших поверхонь;
від того, яку тканину впливає лазер, і навіть від параметрів його хвилі залежатиме ступінь впливу;
енергія, що поглинається будь-якими тканинами, може мати тепловий, світловий або будь-який інший негативний ефект.

Якщо лазер впливає на біологічну тканину, то послідовність результатів, що вражають, виглядає приблизно так:

швидке підвищення температури та прояви ознак опіку;
міжтканинна та клітинна рідина закипає;
в результаті закипання утворюється пара під високим тиском, який шукає вихід та підриває сусідні тканини.

Якщо дози опромінення маленькі або середні, можна позбутися опіками шкірних покривів. Але при сильному опроміненні шкіра набуває набряклого і омертвілого вигляду. А внутрішні органи зазнають сильних травм. Найбільшу небезпеку становлять прямі та дзеркально відбиті промені, які негативно позначаються на роботі найважливіших органів та їх систем.

На окрему увагу заслуговує тема впливу лазера на зорові органи.

ВАЖЛИВО! Імпульсні короткі спалахи лазера можуть призвести до дуже сильних уражень сітківки, райдужки та кришталика ока.

На це є 3 причини:

Короткий лазерний імпульс триває 0,1 секунди, і за цей час просто не встигає спрацювати захист зору – миготливий рефлекс.
Рогова оболонка та кришталик – це надзвичайно сприйнятливі органи, які легко пошкодити.
Оскільки око саме собою – це ціла оптична система, вона й сама робити внесок у власне руйнація при потраплянні лазера. Вона фокусує промінь на очному дні і заламує сітківку. Тут промінь вражає тендітні судини цього органу, викликаючи їхню закупорку. Відсутність больових рецепторів дозволяє навіть не відчути, що певну ділянкуна сітківці вже вражений доти, доки деякі предмети просто не буде видно, перебуваючи в полі зору.

Лише після настання деякого часу починається набряклість повік, біль в очах, судомні скорочення та крововилив на сітківці. До речі, клітини останньої не регенеруються.

ВАЖЛИВО! Випромінювання, внаслідок якого може пошкодитися зір, має низький рівень. А ось для пошкодження шкіри достатньо випромінювання високої інтенсивності. Інфрачервоні лазери чи будь-які джерела світла видимого спектру, потужність яких перевищує 5 мВт – це потенційно небезпечно.

Прекрасні винахідники по всій земній кулі під час своїх винаходів квантових генераторів навіть і припустити не могли, яку популярність набудуть їхні дітища незабаром. Однак таке загальне визнання вимагає знань, яку довжину хвилі застосовувати для тієї чи іншої операції.

Що впливає на довжину лазерної хвилі? Оскільки лазер – рукотворний пристрій, то і природа його хвиль буде визначена механічною будовою променя приладу, що генерується. Лазери можуть бути твердотілими та газовими.

Чудо-світло одночасно може бути в діапазоні від 30 до 180 мкм і бути частиною ультрафіолетової, видимої (частіше червоної) або інфрачервоної ділянки спектра.

Але саме довжина хвилі багато в чому впливає характер впливу цього світла на людське тіло. Так, червоне світло менш чутливе для нашого ока ніж зелені. Тобто наша повіка зімкнеться побачивши зеленого пучка світла, тому воно є менш небезпечним, ніж той же червоний.

Захист від лазерного випромінювання на виробництві

На виробництві, де застосовуються квантові генератори прямо чи опосередковано задіяно дуже багато людей. Для таких співробітників розроблені чіткі приписи, що регулюють ступінь особистого захисту від випромінювання, оскільки будь-яка лазерна установка становить потенційну небезпеку для тих чи інших органів тіла.

Виробники подібних установок повинні вказати, до якого з 4-х класів небезпеки належить даний прилад. Найбільшу загрозу становлять лазери 2,3 та 4 категорії.

До громадських засобів захисту на виробництві відносяться захисні екрани та кожухи, камери спостереження, світлодіодні індикатори, сигналізації чи огорожі, що встановлюються у зонах з підвищеним рівнем небезпеки випромінювання.

Індивідуальні методи захисту включають спеціальні комплекти одягу та окуляри з нанесеним покриттям від лазерного променя.

ВАЖЛИВО! Своєчасне обстеження в лікарні та дотримання всіх запропонованих на виробництві заходів захисту – це найкращі профілактичні методи захисту від хвиль.

У нашому побуті спостерігається безконтрольне застосування саморобних лазерних приладів, установок, лазерних указокта світильників. Щоб уникнути неприємних наслідків варто чітко дотримуватись правил їх використання:

тільки в місцях, де немає сторонніх людей, можна «гратися» лазерами;
більшу небезпеку, ніж прямий промінь, несуть відбиті від скла чи іншого дзеркального предмета світлові хвилі;
навіть самий «нешкідливий» промінь з невисокою інтенсивністю при попаданні в зору водія, пілота або спортсмена може призвести до трагічних наслідків;
лазерні пристрої потрібно берегти від використання дітьми та підлітками;
при низькому положенні хмар можна направляти пучки світла в небо, щоб уникнути попадання світла в повітряний транспорт;
категорично заборонено дивитися в об'єктив на джерело світла;
при носінні захисних окулярів важливо контролювати ступінь їхнього захисту від різних по довжині променів.

Сучасні квантові генератори та лазерні пристрої, що зустрічаються у побуті – це реальна загрозадля їх власників та оточуючих. Захистити себе або близьких допоможе лише суворе дотримання всіх запобіжних заходів. Тільки тоді можна насолодитися воістину чарівним видовищем.

Лазерне випромінювання

Лазерне випромінювання: l = 0,2 – 1000 мкм.

основ. джерело - оптичний квантовий генератор (лазер).Особливості лазерного випромінювання - монохроматичність; гостра спрямованість пучка; когкрентність.Властивості лазерного випромінювання: висока щільність енергії: 1010-1012 Дж/см2, висока щільність потужності: 1020-1022 Вт/см2.

На вигляд випромінювання лазерне випромінювання подразд-ся:

Пряме випромінювання; розсіяне; дзеркально-відбите; дифузне.

Біологічні дії лазерного випромінювання залежить від довжини хвилі та інтенсивності випромінювання, тому весь діапазон довжин хвиль ділиться на області:

Ультрафіолетова 0.2-0.4 мкм

Видима 0.4-0.75 мкм

Інфрачервона:

a) ближня 0.75-1

b) далека понад 1.0

Шкідливі дії лазерного випромінювання.

1)термічні події

2) енергетичні дії (+ потужність)

3) фотохімічні впливи

4) механічний вплив (коливання типу ультразвукових в опроміненому організмі)

5) електрострі (деформація молекул у полі лазерного випромінювання)

6) освіта в межах клітин мікрохвильового електромагнітного поля

Вплив лазерного випромінюванняна живі організми, у тому числі і організм людини, а також на навколишнє середовище, може бути як позитивним, і негативним.

Давайте спочатку поговоримо про позитивний вплив лазерного випромінювання.
На сьогоднішній день у багатьох країнах світу проходить активне впровадження лазерного випромінювання в практичної медицинита у різних біологічних дослідженнях. Унікальні властивостілазерного променя дозволяють використовувати його у найрізноманітніших областях: хірургії, терапії та медичній діагностиці. Досвідченим шляхом була доведена ефективність лазерного випромінювання ультрафіолетового, інфрачервоного та видимого спектрівдля застосування на невелику уражену ділянку та для впливу на організм в цілому.

Вплив лазерного випромінювання низької інтенсивності призводить до значного зменшення гострих запальних процесів, стимулює відновлювальні процеси в організмі, нормалізує мікроциркуляцію тканин, підвищує загальний імунітет та стійкість організму. різним захворюванням.
На сьогоднішній день доведено, що для низькоінтенсивного випромінювання характерний явно виражений терапевтичний вплив.

Лазеротерапією називається спосіб лікування, який ґрунтується на використанні світлової енергії лазерного випромінювання з медичною метою.
Позитивний вплив лазерного випромінювання на суглоби полягає в тому, що спостерігається перебудова субхондральної кісткової пластинки, нормалізується кровообіг в ендоост і хрящ перебудовується на фіброзноволокнистий.

При впливі лазерного випромінювання на кров спостерігається поліпшення реологічних показників крові, нормалізується кисневе постачання тканин, менше проявляється ішемія в тканинах організму, нормалізується рівень холестерину, тригліцеридів, цукру, зупиняється вивільнення різних медіаторів запалення, підвищується загальний вплив.

Що стосується негативного впливу лазерного випромінювання на організм людини, то тут страждають насамперед очі. Навіть лазери дуже маленької потужності, що становить лише кілька міліватів, можуть завдати шкоди зору. Для довжин хвиль від 400 до 700 нм, які є видимими, мають високий ступінь пропускання і можуть фокусуватися кришталиком, попадання лазерного випромінювання в око навіть на пару секунд викликати часткову, а в деяких випадках і повну втрату зору. Лазери високої потужності можуть пошкоджувати зовнішні шкірні покриви.

Вплив лазерного випромінюванняособливо небезпечно для тканин, що поглинає здатність яких максимальна. Око є найуразливішим органом у цьому плані. Причиною цього є незахищеність рогівки та кришталика ока, а також уміння оптичної системиочі значно збільшувати потужність лазерного випромінювання ближнього інфрачервоного та видимого діапазонів, розташованих на очному дні.

При ураженні ока лазерним випромінюванням виникає біль, спазм повік, течуть сльози, набрякають повіки та очне яблуко. В окремих випадках спостерігається помутніння сітківки та крововилив. Клітини сітківки після такого пошкодження вже не відновлюються.

Наші найкращі фахівці докладно пояснять вам, як уберегтися від негативного впливу лазерного випромінювання та отримати максимальну користь від позитивного. впливу лазерного випромінювання

Лазерні випромінювання, їх роль процесах життєдіяльності

У зв'язку з широким застосуваннямлазерних джерел випромінювання у наукових дослідженнях, промисловості, медичному зв'язку та ін. виникає необхідність збереження здоров'я людей, що експлуатують різні лазерні установки.

Лазер джерело когерентного випромінювання, тобто узгодженого у часі та просторі руху фотонів у вигляді виділеного променя. Світлова інтенсивність лазерного променя в точці може бути більшою, ніж інтенсивність Сонця. Відповідно до використання різних матеріалів як активне середовище лазери поділяють на твердотілі, газові, напівпровідникові, рідинні на барвниках, хімічні.

Дія випромінювання лазерів становить небезпеку найбільше органів зору і шкірного покриву. Характер на зоровий апарат і ступінь вражаючої дії лазера залежить від щільності енергії випромінювання, довжини хвилі випромінювання (імпульсне чи безперервне). Характер пошкодження шкіри залежить від кольору шкіри, наприклад пігментована шкіра значно сильніше поглинає лазерне випромінювання, ніж пігментована. Світла шкіра відбиває до 40 % падаючого її випромінювання. При дії лазерного випромінювання виявлено низку небажаних змін з боку органів дихання, травлення, серцево-судинної та ендокринної систем. У деяких випадках ці загальні клінічні симптоми мають досить стійкий характер, будучи результатом впливу на нервову систему.

Розглянемо дію найбільш біологічно небезпечних спектральних діапазонів лазерного опромінення. В інфрачервоній області енергія найбільш «коротких» хвиль (0,7-1,3 мкм) може проникати порівняно велику глибинуу шкірі та прозорі середовища очі. Глибина проникнення залежить від довжини хвилі падаючого випромінювання. Ділянка високої прозорості на довжинах хвиль від 0,75 до 1,3 мкм має максимум прозорості в районі 1,1 мкм. На цій довжині хвилі 20% енергії, що падає на поверхневий шар шкіри, проникає у шкіру на глибину до 5 мм. При цьому в сильно пігментованій шкірі глибина проникнення може бути ще більшою. Проте шкіра людини досить добре протидіє інфрачервоному випромінюванню, оскільки вона здатна розсіювати тепло завдяки кровообігу та знижувати температуру тканини внаслідок випаровування вологи з поверхні.

Значно важче від інфрачервоного опромінення захистити очі, у них тепло практично не розсіюється, і кришталик, що фокусує випромінювання на сітківці, посилює ефект біологічної дії. Все це змушує під час роботи з лазерами особливу увагузвертати на захист очей. Рогова оболонка ока прозора для випромінювання в інтервалі довжин хвиль 0,75-1,3 мкм і стає практично непрозорою лише для довжин хвиль понад 2 мкм.

Ступінь теплового ураження рогівки залежить від поглиненої дози опромінення, причому травмується переважно поверхневий, тонкий шар. Якщо в інтервалі хвиль 1,2-1,7 мкм величина енергії опромінення перевищує мінімальну дозу опромінення, то може статися повне руйнування захисного епітеліального шару. Зрозуміло, що подібне переродження тканин в області, покладеній безпосередньо за зіницею, серйозно відзначав стан органу зору.

Райдужна оболонка, що відрізняється високим ступенем пігментації, поглинає випромінювання практично всього інфрачервоного діапазону. Особливо сильно схильна до дії випромінювання довжиною хвилі 0,8-1,3 мкм, оскільки випромінювання майже не затримується рогівкою і водянистою рідиною передньої камери ока.

Мінімальною величиною щільності енергії опромінення в інтервалі хвиль 0,8-1,1 мкм, здатної викликати ураження райдужної оболонки, вважають 4,2 Дж/см2. Одночасне ураження росової та райдужної оболонок завжди носить гострий характер, а тому воно найнебезпечніше.

Поглинання середовищем ока енергії випромінювання в інфрачервоній ділянці, що падає на рогову оболонку, зростає зі збільшенням довжини хвилі. При довжинах хвиль 1,4-1,9 мкм рогівка і передня камера ока поглинають практично все падаюче випромінювання, а при довжинах хвиль вище 1,9 мкм рогівка стає єдиним поглиначем енергії випромінювання.

Розвиток лазерної техніки змусило почати проводити дослідження щодо визначення гранично допустимих рівнівопромінення лазера
Вплив лазерного випромінювання на шкіру людини є переважно тепловим. Як орієнтовна безпечної дозиДля шкіри рекомендується вважати густину потужності 100 мВт/см2. Механізм теплового впливу добре вивчений. Дещо складніше встановити гранично допустимі рівні лазерного опромінення очей. Широке використаннялазерів з вихідними параметрами, що значно відрізняються від параметрів природних джерелсвітла, створює небезпеку органу зору людини.

При оцінці допустимих рівнів лазерної енергії необхідно враховувати сумарний ефект, що виробляється на прозорі середовища ока, сітківку та судинну оболонку. Оцінимо дію лазерного випромінювання на сітчасту оболонку ока.

Розмір зіниці значною мірою визначає кількість енергії випромінювання, що потрапляє в око і, отже, сітківки, що досягає. Для ока, адаптованого до темряви, діаметр зіниці коливається від 2 до 8 мм; при денному світлі – 2-3 мм, при погляді на Сонце зіниця звужується до 1,6 мм у діаметрі. Величина світлової енергії, що надходить всередину, пропорційна площі зіниці. Отже, звужена зіниця пропускає світло потік в 15-25 разів менше, ніж зіниця розширена. Площа зображення джерела випромінювання на сітківці залежить від його v Ь лового розміру, що визначається в основному відстанню до джерела. Для більшості неточкових джерел розмір зображення на сітківці обчислюється за законами геометричної оптики знаючи ефективне фокусне відстань нормального розслабленого ока, можна знайти розмір зображення лазерного випромінювання на сітківці в тому випадку, якщо відомі відстань до джерела і лінійний розмір джерела випромінювання.