Воздействие лазерного излучения на кожу

Кожа человека поражается лазерным излучением в значительно меньшей степени, чем глаза, тем не менее поражения кожи встречаются довольно часто, так как кожа является практически незащищённым органом человека. Облучение кожи наблюдается обычно на лице вокруг защитных очков, на внешней поверхности рук, выше линии воротника, т.е. на тех же поверхностях, которые подвергаются и солнечному облучению.

Наиболее сильно действует на кожу излучение ультрафиолетового диапазона.

Относительно небольшие дозы ультрафиолетового облучения вызывают покраснение кожи (эритемный эффект), исчезающее на следующие сутки. Минимальная эритемная доза облучения составляет для разных людей от 8 до 30 Дж/см². Максимальный эритемный эффект наблюдается при длине волны излучения 260 нм.

Излучение видимого и инфракрасного диапазонов приводит в основном к нагреванию кожи и может привести к ожогам. Ожоги, вызванные лазерным излучением, имеют резко очерченные границы и напоминают обычные термические ожоги.

Характер воздействия лазерного излучения сильно зависит от степени пигментации кожи. Изменения в пигментированной коже в 10-12 раз превышают изменения в непигментированной коже. Это связано с тем, что красящий пигмент- меланин интенсивно поглощает излучение видимого и ближнего инфракрасного диапазонов.

Кожа человека достаточно хорошо противостоит непрерывному инфракрасному облучению, так как она способна рассеивать тепло благодаря кровообращению и понижать температуру вследствие испарения влаги с поверхности. Импульсное излучение и особенно излучение лазеров в режиме модуляции добротности более опасно для кожи, так как тепло не успевает распространиться в соседние ткани. При этом возникают ожоги с резко очерченными границами, очаги ограниченного омертвления (некроза) ткани, пузырьки, наполненные серозной жидкостью – результат нарушения целостности стенок капилляра.

При воздействии излучения импульсных лазеров с энергией от 3 до 100 Дж на коже возникают кровоизлияния различных размеров, начиная от мелких точечных до довольно обширных диаметром около 20 мм. Если энергия излучения лазера менее 3 Дж, то структурных изменений в коже не наблюдается, а происходит нарушение деятельности ферментов, входящих в состав стенок капилляров. Это понижает антимикробную сопротивляемость кожи и повышает её чувствительность к другим воздействиям: повышенной температуре, раздражающему действию различных химических реактивов, ухудшает питание кожи.

Нарушение деятельности ферментов в коже может приводить к образованию токсичных веществ, которые, распространяясь по всему организму, ухудшают общее состояние человека, вызывают чувство разбитости, раздражительность, головную боль. Эти неприятные явления могут сохраняться в течение нескольких часов после окончания рабочего дня.

7.5. Побочные биологические явления, возникающие при работе
лазерных установок

Лазерное излучение является не единственной опасностью, существующей при работе лазерных установок. Для накачки твердотельных и жидкостных лазеров используются лампы-вспышки, энергия излучения которых на порядок превышает энергию излучения лазера. Свет этих ламп представляет опасность для зрения человека.

Ещё большую опасность представляет для жизни человека высокое напряжение, применяемое во многих лазерных установках. Высокое напряжение используется для питания импульсных ламп накачки и для возбуждения разряда в импульсных лазерах. Потенциальная опасность высокого напряжения для жизни человека значительно больше, чем самого излучения лазера.

Другая серьёзная опасность-возможность воспламенения материалов, соприкасающихся с лазерным излучением. Опасность возникновения пожаров особенно велика при работе мощных лазеров на углекислом газе.

При работе жидкостных лазеров, а также при воздействии лазерного излучения на некоторые материалы могут образовываться токсичные вещества. Сильным токсичным действием обладают продукты реакции в химических лазерах, содержащие фтор и хлор. Токсичные газы могут образовываться при обработке некоторых материалов лазерным лучом.

При разряде конденсаторных батарей, питающих лампы накачки, происходят ионизация воздуха и образование озона. Озон в небольшой концентрации полезен для организма человека, однако при работе мощных лазеров концентрация озона мажет оказаться чрезмерной и вызвать явления интоксикации.

Для охлаждения полупроводниковых лазеров используется жидкий азот. Азот не опасен для здоровья человека, однако при интенсивном испарении жидкого азота увеличивается содержание азота в воздухе в помещении, где находится лазер, а относительное содержание кислорода уменьшается.

Во время работы лазера непосредственно возле него создаётся сверхвысокочастотное электромагнитное поле. При использовании мощных лазерных установок могут возникнуть поражения, характерные для электромагнитных волн сантиметрового и миллиметрового диапазонов.

В лазерах с модуляцией добротности используются вращающиеся зеркала и акустические затворы, которые в процессе работы создают интенсивный акустический шум. Этот шум оказывает неблагоприятное влияние на обслуживающий персонал, вызывая нервно-эмоциональное напряжение и общее утомление человека.