Влияние лазерных излучений на организм человека

Воздействие лазерного излучения на организм человека носит сложный характер и обусловлено как непосредственным действием лазерного излучения на облучаемые ткани, так и вторичными явле­ниями, выражающимися в различных изменениях, возникающих в организме в результате облучения. Различают термическое и нетер­мическое действия лазерных излучений. Поражающее действие зави­сит от мощности (или плотности энергии), длины волны излучения, длительности импульса, частоты повторения импульсов, времени воз­действия, биологических и физико-химических особенностей облучае­мых тканей и органов.

Важнейшим эффектом воздействия ЛИ на ткани является теп­ловой. Термическое действие излучений лазеров непрерывного дейст­вия имеет много общего с обычным нагревом. На коже возникает ожог, а при энергии свыше 100 Дж сразу образуется кратерообразный уча­сток некроза из-за разрушения и испарения биоткани. Характерной особенностью лазерного ожога является резкая ограниченность пора­женной области. Это объясняется тем, что за короткое время воздейст­вия тепло не успевает распространиться за пределы облучаемого участка.

Лица, длительно работающие с лазерами, иногда жалуются на повышенную общую утомляемость, головные боли, повышенную воз­будимость, нарушение сна и т.п.

Основная опасность от лазерных устройств — это прямое, отра­женное и рассеянное монохроматическое излучение.

Основным поражающим фактором является интенсивность ЛИ. Высокая монохроматичность (одноцветность, синусоидальный вид колебания одной частоты), когерентность (распределение фазы излучения во времени и пространстве), узкая направленность ЛИ позво­ляют получить плотность потока энергии на облучаемой поверхности до 10^П...10¹⁴ Вт/см², тогда как для испарения самых твердых материа­лов достаточно 10⁹ Вт/см².

Биологические эффекты ЛИ делятся на две группы: первичные — органические изменения, возникающие непосредственно в облучаемых тканях; вторичные — неспецифические изменения, возникающие в це­лом организме в ответ на облучение (нарушения в центральной нервной системе, сердечно-сосудистой системе и др.).

При малых значениях энергетической экспозиции или энерге­тической освещенности первичное взаимодействие ЛИ с тканями вы­ражается в его отражении, поглощении и рассеивании. Высокие же энергетические плотности ведут к структурным изменениям самих тканей и их оптических свойств. Основными критическими органами при облучении ЛИ являются глаза и кожа.

Интенсивное облучение кожи может вызвать в ней различные изменения — от легких функциональных, сопровождающихся покрас­нением, до тяжелых патологических, включая омертвление. При этом возможно не только повреждение кожи, но и внутренних тканей и ор­ганов, особенно когда луч фокусируется внутри облучаемой ткани.

Наиболее чувствительным органом к лазерному излучению яв­ляются глаза. Глаз человека представляет собой орган, который вос­принимает, преломляет и преобразует электромагнитное излучение определенного диапазона длин волн. Видимые и ближние инфракрас­ные лучи проходят через глаз почти без потерь. Преломляясь в эле­ментах оптической системы глаза (роговице, хрусталике, стекловидном теле), эти лучи фокусируются на сетчатке, поэтому на поверхности сет­чатки плотность энергии излучения будет еще больше, чем в луче, падающем на глаз. Попадание лазерного излучения в глаза опасно.

Ультрафиолетовое и дальнее инфракрасное излучения прони­кают в глаз, не фокусируясь. Они поглощаются в элементах оптиче­ской системы глаза. Но поскольку роговая оболочка, хрусталик и стекловидное тело содержат большое количество жидкости, они обла­дают повышенной поглощающей способностью к подобным излучени­ям. Вследствие этого их повреждения могут наступать при сравни­тельно небольших интенсивностях.

Большое значение в уменьшении неблагоприятного действия лазерного излучения на организм человека имеет соблюдение мер лазерной безопасности и санитарных норм.

Лазерная безопасность — совокупность технических, санитар­но-гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасные условия труда персонала при использовании лазеров.