Лекции ПДФ / 20. Лазер

6.Производственно-профессиональные факторы при работе с источниками лазерного излучения

7. Действие лазера на организм.

11

ЛИ представляют опасность для органа зрения. Сетчатка глаза может быть поражена лазерами видимого (0,38-0,7 мкм) и ближнего инфракрасного (0,75-1,4 мкм) диапазонов.

12

Лазерное ультрафиолетовое (0,18-0,38 мкм) и дальнее инфракрасное (более 1,4 мкм) излучения не достигают сетчатки, но могут повредить роговицу, радужку, хрусталик. Достигая сетчатки, ЛИ фокусируется преломляющей системой глаза, при этом плотность мощности на сетчатке увеличивается в 1000-10000 раз по сравнению с плотностью мощности на роговице. Развивается хореоретинальный ожог.

Особенно опасны повреждения центральной области сетчатки, как более важной в функциональном отношении (приводит к глубоким и стойким нарушениям центрального зрения). Излучение ультрафиолетовой и дальней инфракрасной области спектра поглощаются конъюнктивой, роговицей, хрусталиком и также оказывает повреждающее действие.

Короткие импульсы (0,1-10-14 с), которые генерируют лазеры, способны вызвать повреждение органа зрения за значительно более короткий промежуток времени, чем тот, который необходим для срабатывания защитных физиологических механизмов (мигательный рефлекс 0,1 с).

Вторым критическим органом к действию ЛИ являются кожные покровы.

Взаимодействие лазерного излучения с кожным покровом зависит от длины волны и пигментации кожи. Отражающая способность кожного покрова в видимой области спектра высокая. ЛИ дальней инфракрасной области начинает сильно поглощаться кожными покровами, поскольку это излучение активно поглощается водой, которая составляет 80% содержимого большинства тканей, возникает опасность возникновения ожогов кожи.

13

Хроническое воздействие низкоэнергетического (на уровне или менее ПДУ ЛИ) рассеянного излучения может приводить к развитию неспецифических сдвигов в состоянии здоровья лиц, обслуживающих лазеры. При этом оно служит своеобразным фактором риска развития невротических состояний и сердечно-сосудистых расстройств. Наиболее характерными клиническими синдромами, обнаруживаемыми у работающих с лазерами, являются астенический, астеновегетативный и

вегетососудистая дистония.

Выделяют термическое и нетермическое, местное и общее действие излучения.

Термический эффект для лазеров непрерывного действия имеет много общего с обычным нагревом. Под влиянием лазеров, работающих в импульсном режиме, в облучаемых тканях происходит быстрый нагрев и мгновенное вскипание жидких сред, что, в конечном счете, приводит к механическому повреждению тканей. Отличительной чертой лазерного ожога является резкая ограниченность пораженной области от смежной с ней - интактной.

Нетермическое действие в основном обусловлено процессами, возникающими в результате избирательного поглощения тканями электромагнитной энергии, а также электрическим и фотохимическим эффектами.

При воздействии лазерного излучения на организм возможно развитие, так называемых, первичных и вторичных биологических эффектов.

Первичные эффекты - это органические изменения, возникающие непосредственно в облучаемых тканях. Органами-мишенями для лазерного излучения как раз являются глаза, кожа и слизистые.

Вторичные эффекты - неспецифические изменения, возникающие в организме в ответ на облучение. При этом возможны функциональные расстройства центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, неврозы астенического типа, патология вегетативно-сосудистой системы (в виде вегетативно-сосудистых дисфункций и астеновегетативных синдромов). Сердечно-сосудистые расстройства могут проявляться

сосудистой дистонией по гипо- и гипертоническому типу, нарушением мозгового кровообращения.

В картине периферической крови отмечается незначительное снижение гемоглобина, увеличение количества эритроцитов, ретикулоцитов, уменьшение количества тромбоцитов. Возможны изменения липидного, углеводного, белкового обмена и др.

8. Нормирование лазерного излучения. Нормирование ЛИ.

В процессе нормирования устанавливаются параметры поля ЛИ, отражающие специфику его взаимодействия с биологическими тканями, критерии вредного действия и числовые значения ПДУ нормируемых параметров.

Научно обоснованы два подхода к нормированию ЛИ:

14

первый - по повреждающим эффектам тканей или органов, возникающим непосредственно в месте облучения;

второй - на основе выявляемых функциональных и морфологических изменений ряда систем и органов, не подвергающихся непосредственному воздействию.

Гигиеническое нормирование основывается на критериях биологического действия, обусловленного в первую очередь областью электромагнитного спектра. В

соответствии с этим диапазон ЛИ разделен на ряд областей:

•от 0,18 до 0,38 мкм - ультрафиолетовая область;

•от 0,38 до 0,75 мкм - видимая область;

•от 0,75 до 1,4 мкм - ближняя инфракрасная область;

•свыше 1,4 мкм - дальняя инфракрасная область.

Воснову установления величины ПДУ положен принцип определения минимальных «пороговых» повреждений в облучаемых тканях (сетчатка и роговица глаза, кожа), обнаруживаемых современными методами исследования во время или после

воздействия ЛИ. Нормируемыми параметрами являются энергетическая экспозиция Н (Дж/м2) и облученность Е (Вт/м2), а также энергия W (Дж) и мощность Р (Вт).

Данные экспериментальных и клинико-физиологических исследований свидетельствуют о превалирующем значении общих неспецифических реакций

организма в ответ на хроническое воздействие низкоэнергетических уровней ЛИ по сравнению с местными локальными изменениями со стороны органа зрения и кожи. При этом ЛИ видимой области спектра вызывает сдвиги в функционировании эндокринной и иммунной систем, центральной и периферической нервной системы, белкового, углеводного и липидного обмена.

ЛИ с длиной волны 0,514 мкм приводит к изменениям в деятельности симпатоадреналовых и гипофизнадпочечниковых систем. Длительное хроническое действие ЛИ длиной волны 1,06 мкм вызывает вегетососудистые нарушения. Практически все исследователи, изучавшие состояние здоровья лиц, обслуживающих лазеры, подчеркивают более высокую частоту обнаружения у них астенических и

вегетососудистых расстройств.

Следовательно, низкоэнергетическое ЛИ при хроническом действии выступает как фактор риска развития патологии, что и определяет необходимость учета этого фактора в гигиенических нормативах.

Широкий диапазон длин волн, разнообразие параметров ЛИ и вызываемых биологических эффектов затрудняют задачу обоснования гигиенических нормативов. К тому же экспериментальная и особенно клиническая проверка требуют длительного времени и средств. Поэтому для разрешения задач по уточнению и разработке ПДУ ЛИ используют математическое моделирование. При создании математических моделей учитываются характер распределения энергии и абсорбционные характеристики облучаемой ткани.

15

Требования к методам, средствам измерений и контролю ЛИ.

Дозиметрией ЛИ называют комплекс методов определения значений параметров лазерного излучения в заданной точке пространства с целью выявления степени опасности и вредности его для организма человека.

Лазерная дозиметрия включает два основных раздела:

1)расчетная, или теоретическая, которая рассматривает методы расчета параметров ЛИ в зоне возможного нахождения операторов и приемы вычисления степени его опасности;

2)экспериментальная дозиметрия, рассматривающая методы и средства непосредственного измерения параметров ЛИ в заданной точке пространства.

Средства измерений, предназначенные для дозиметрического контроля, называются лазерными дозиметрами.

Дозиметрический контроль приобретает особое значение для оценки отраженных и рассеянных излучений, когда расчетные методы лазерной дозиметрии, основанные на данных выходных характеристик лазерных установок, дают весьма приближенные значения уровней ЛИ в заданной точке контроля. Использование расчетных методов диктуется отсутствием возможности провести измерение параметров ЛИ для всего разнообразия лазерной техники. Расчетный метод лазерной дозиметрии позволяет оценивать степень опасности излучения в заданной точке пространства, используя в расчетах паспортные данные. Расчетные методы удобны для случаев работы с редко повторяющимися кратковременными импульсами излучения, когда ограничена возможность измерения максимального значения экспозиции. Они используются для определения лазерноопасных зон, а также для классификации лазеров по степени опасности генерируемого ими излучения.

В основе методов лазерной дозиметрии лежит принцип наибольшего риска, в

соответствии с которым оценка степени опасности должна проводиться для наихудших с точки зрения биологического воздействия условий облучения, т.е. измерение уровней

лазерного облучения следует проводить при работе лазера в режиме максимальной отдачи мощности (энергии), определенной условиями эксплуатации.

При гигиенической оценке лазерных установок требуется измерять не параметры излучения на выходе лазеров, а интенсивность облучения критических органов человека

(глаза, кожа), влияющую на степень биологического действия. Эти измерения проводят в конкретных точках (зонах), в которых программой работы лазерной установки определено наличие обслуживающего персонала и в которых уровни отраженного или рассеянного ЛИ невозможно снизить до нуля.

9. Профилактика вредного действия лазерного излучения.

Защиту от ЛИ осуществляют техническими, организационными и лечебно - профилактическими методами и средствами.

К техническим средствам относятся:

— выбор, планировка и внутренняя отделка помещений;

16

—рациональное размещение лазерных технологических установок;

—порядок обслуживания установок;

—использование минимального уровня излучения для достижения поставленной цели;

—применение средств защиты.

Организационные методы включают:

—ограничение времени воздействия излучения;

—назначение и инструктаж лиц, ответственных за организацию и проведение работ;

—ограничение допуска к проведению работ;

—организация надзора за режимом работ;

—четкая организация противоаварийных работ и регламентация порядка ведения работ в аварийных условиях;

—инструктаж, плакаты;

—обучение персонала.

Санитарно-гигиенические и лечебно-профилактические методы включают:

—контроль за уровнем опасных и вредных факторов на рабочих местах;

—контроль за прохождением персоналом предварительных и периодических медицинских осмотров.

Производственные помещения, в которых эксплуатируются лазеры, должны отвечать требованиям действующих санитарных норм и правил. Лазерные установки размещают таким образом, чтобы уровни излучения на рабочих местах были минимальными.

17

Средства защиты от ЛИ должны обеспечивать предотвращение воздействия или снижение величины излучения до уровня, не превышающего допустимый. По характеру

применения средства защиты подразделяются на: 1) средства коллективной защиты (СКЗ) и 2) средства индивидуальной защиты (СИЗ). Надежные и эффективные средства защиты способствуют повышению безопасности труда, снижают производственный травматизм и профессиональную заболеваемость. К СКЗ от ЛИ относятся: ограждения, защитные экраны, блокировки и автоматические затворы, кожухи и др. СИЗ от лазерного излучения включают защитные очки, щитки, маски и др. Средства защиты применяются с учетом длины волны ЛИ, класса, типа, режима работы лазерной установки, характера выполняемой работы.

Средства коллективной защиты должны предусматриваться на стадии проектирования и монтажа лазеров (лазерных установок), при организации рабочих мест, при выборе эксплуатационных параметров. Выбор средств защиты должен

производиться в зависимости от класса лазера (лазерной установки), интенсивности излучения в рабочей зоне, характера выполняемой работы. Конструкция средств защиты должна обеспечивать возможность смены основных элементов (светофильтров, экранов, смотровых стекол и пр.).

Средства индивидуальной защиты глаз и лица (защитные очки и щитки), снижающие интенсивность ЛИ до ПДУ, должны применяться только в тех случаях (пусконаладочные, ремонтные и экспериментальные работы), когда коллективные средства не обеспечивают безопасность персонала.

При работе с лазерами должны применяться только такие средства защиты, на которые имеется нормативно-техническая документация, утвержденная в установленном порядке.

К работе на ОКГ не допускаются лица, не достигшие 18 лет. Персонал, обслуживающий лазерные установки, должен обязательно пройти инструктаж по безопасным методам работы с лазером.

Лечебно-профилактические мероприятия.

Предварительные при поступлении на работу и периодические медицинские осмотры согласно приказу МЗ РФ № 302н от 12. 04. 2011 г.

Все виды работы с лазерами требуют периодического (1 раз в год) обследования

терапевтом, невропатологом, дерматологом и хирургом, а 1 раз в 3 месяца - окулистом. Обязательны при осмотре лабораторные исследования крови (эритроциты, тромбоциты, лейкоцитарная формула, определение уровня гемоглобина), ЭКГ, основные печеночные пробы.

Противопоказаниями для работы с лазерными установками являются:

1.Хронические рецидивирующие заболевания кожи.

2.Понижение остроты зрения (ниже 0,6 на одном глазу и ниже 0,5 - на другом). Острота зрения определяется с коррекцией. Допускаются следующие пределы аномалий рефракции, устанавливаемые скиаскопически на худшем глазу: близорукость не более 6,0 Д, при нормальном глазном дне - до 10,0 Д; дальнозоркость, в зависимости от коррекции, до 6,0; сложный близорукий или дальнозоркий астигматизм в меридиане наибольшего

18

значения не более 3,0 Д, простой близорукий или простой дальнозоркий астигматизм не более 3,0 Д.

3. Катаракта.

При проведении врачом-офтальмологом периодических медицинских осмотров обязательным являются следующие методы исследования: проверка остроты зрения, цветового зрения, наружный осмотр глазного яблока, измерение глазного давления, исследование глазного дна методами прямой и обратной офтальмоскопии, скиаскопия, биомикроскопия хрусталика, фоторегистрация изменений глазного дна. Исследование поля зрения производится по показаниям.

Персонал должен быть обучен методам оказания первой помощи при поражении лазерным излучением, электрическим током и другими опасными факторами.

В случае облучения глаз или кожи лазерным излучением с интенсивностью выше ПДУ для первичных эффектов, следует немедленно обратиться к врачу для оказания специализированной помощи и заполнения карты экстренного извещения.

Контрольные вопросы для самопроверки обучающихся:

1.Ультрафиолетовое излучение и инфракрасная радиация, их влияние на организм.

2.Основные элементы лазера.

3.Классификация лазеров.

4.В чём заключается биологическое действие лазерного излучения?

5.Назовите основные принципы лазерной терапии.

6.Перечислите производственно-профессиональные факторы при работе с источниками лазерного излучения.

7.Профилактика отрицательных последствий действия лазера на организм человека.

ОСНОВНАЯ И ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная литература:

1.Кирюшин В.А Гигиена труда. Руководство к практическим занятиям : учебное пособие / Кирюшин В.А., Большаков А.М., Моталова Т.В. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2011. -

400 с.

2.Общая гигиена [Электронный ресурс] : учебник / А. М. Большаков. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2016. - http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970436875.html

3.Гигиена труда [Электронный ресурс] : учебник / Н. Ф. Измеров, В. Ф. Кириллов - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2016. - http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970436912.html

4.Коммунальная гигиена, ч. 1 [Электронный ресурс] / Мазаев В.Т., Королев А.А., Шлепнина Т.Г. - 2-е изд., испр. и доп. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2005. - http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN5970400947.html

5.Коммунальная гигиена, ч. 2 [Электронный ресурс] / Мазаев В.Т., Гимадаев М.М., Королев А.А., Шлепина Т.Г. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009. - http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970413784.html

Дополнительная литература:

1.Общая гигиена. Руководство к лабораторным занятиям [Электронный ресурс] :

19

учебное пособие / Кича Д.И., Дрожжина Н.А., Фомина А.В. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2015. - http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970434307.html

2. Гигиена с основами экологии человека [Электронный ресурс] : учебник / Под ред. МельниченкоП.И.-М.:ГЭОТАР-Медиа,2013.- http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970426425.html

РЕСУРСЫ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ «ИНТЕРНЕТ»

1.Электронный каталог НБ ЮУГМУ http://www.lib-

susmu.chelsma.ru:8087/jirbis2/index.php?option=com_irbis&view=irbis&Itemid=114

2.Электронная коллекция полнотекстовых изданий ЮУГМУ (доступ осуществляется при условии авторизации на сайте по фамилии (логин) и номеру (пароль) читательского билета) http://www.libsusmu.chelsma.ru:8087/jirbis2/index.php?option=com_irbis&view=irbis&Itemid=114

3.ЭБС «Консультант студента» - http://www.studentlibrary.ru/

4.Сайт: Федеральное бюджетное учреждение здравоохранения "Центр гигиены и эпидемиологии в Челябинской области", www.fbuz74.ru

5.Электронная версия журнала «Гигиена и санитария»

https://www.medlit.ru/journal/289

20