Характеристика иммунной системы человека, ее роль в обеспечении защиты организма

Степень теплового поражения  роговицы зависит от поглошенной  дозы облучения, причем травмируется главным  образом поверхностный, тонкий слой. Если в интервале волн 1,2—1,7 мкм  величина энергии облучения превышает  минимальную дозу облучения то может  произойти полное разрушение защитного  эпителиьного слоя. Ясно, что подобное перерождение тканей в области, положенной непосредственно за зрачком, серьезно сказывается на состоянии органа зрения.

Радужная оболочка, отличающаяся высокой степенью пигментации, поглощает  излучение практически всего  инфракрасного диапазона. Особенно сильно подвержена она действию излучения  длиной волны 0,8—1,3 мкм, поскольку излучение  почти не задерживается роговицей  и водянистой жидкостью передней камеры глаза.

Минимальной величиной плотности  энергии облучения в интервале  волн 0,8—1,1 мкм, способной вызвать  поражение радужной оболочки, считают 4,2 Дж/см2. Одновременное поражение  росовой и радужной оболочек всегда носит острый характер, а поэтому оно наиболее опасно.

Поглощение средами глаза  энергии излучения в инфракрасной области, падающей на роговую оболочку, растет с увеличением длины волны. При длинах волн 1,4—1,9 мкм роговица и передняя камера глаза поглощают  практически все падающее излучение, а при длинах волн выше 1,9 мкм роговица становится единственным поглотителем энергии излучения.

Развитие лазерной техники  заставило начать проводить исследования по определению предельно допустимых уровней облучения лазера.

Воздействие лазерного излучения  на кожу человека является в основном тепловым. В качестве ориентировочной  безопасной дозы для кожи рекомендуется  считать плотность мощности 100 мВт/см2. Механизм теплового воздействия  хорошо изучен. Несколько сложнее  установить предельно допустимые уровни лазерного облучения глаз. Широкое  использование лазеров с выходными  параметрами, значительно отличающимися  от параметров природных источников света, создает опасность для  органа зрения человека.

При оценке допустимых уровней  лазерной энергии необходимо учитывать  суммарный эффект, производимый на прозрачные среды глаза, сетчатку и  сосудистую оболочку. Оценим действие лазерного излучения на сетчатую оболочку глаза.

Размер зрачка в значительной мере определяет количество энергии  излучения, попадающей в глаз и, следовательно, достигающей сетчатки. Для глаза, адаптированного к темноте, диаметр  зрачка колеблется от 2 до 8 мм; при дневном  свете — 2—3 мм, при взгляде на Солнце зрачок сужается до 1,6 мм в диаметре. Величина Поступающей внутрь световой энергии пропорциональна площади  зрачка. Следовательно, суженный зрачок пропускает свето» поток в 15—25 раз  меньше, чем зрачок расширенный. Площадь  изображения источника излучения  на сетчатке зависит от его v Ь лового размера, определяемого в основном расстоянием до исто ника. Для большинства  неточечных источников размер изображения  на сетчатке вычисляется по законам  геометрической оптики зная эффективное  фокусное расстояние нормального расслабленного глаза , можно найти размер изображения  источника лазерного излучения  на сетчатке в том случае, если известны расстояние до источника и линейный размер источника излучения.

Прогнозируя возможность  опасности лазерного облучения, необходимо учитывать:

• тип лазера и опасность, которую могут представлять его  отдельные узлы;

• атмосферные условия (количество водяных паров в воздухе, степень  его чистоты);

• наличие средств защиты, а также индивидуальные особенности  человека, который может подвергаться облучению.

Отметим, что только излучение  с длиной волны 0,4—1,4 мкм может  проникать через внешние слои глаза и достигать сетчатки.

Для защиты глаз от лазерного  излучения с низкой энергией предлагаются многослойные фильтры с пропусканием световой энергии порядка 105 Вт/см2 в  зоне высокого отражения и более 0,8 Вт/см2 в прозрачной зоне. В настоящее  время созданы защитные очки, представляющие собой набор фильтров с различными значениями коэффициентов поглощения. Величина коэффициента поглощения для  данного фильтра выбирается с  таким расчетом, чтобы не происходило  его разрушение, и уровень прошедшего через него излучения оказывался таким, чтобы последующий фильтр также не разрушался.

Однако даже при резком возрастании мощности когерентного светового излучения, при котором  может произойти растрескивание первого фильтра, он продолжает эффективно поглощать световое излучение. Для  вывода каждого фильтра из строя  необходимо полное их разрушение.

Комбинируя наборы различных  фильтров, можно создавать защитные очки для разных длин волн. Наряду с  защитными очк ми (светофильтрами) обслуживающему персоналу рекомендуется  применять специальные (диффузные) экраны. Для защиты рук рекомендуется  использовать кожаные перчатки.

При работе с лазерами могут  быть три варианта поражения лазерным излучением, которые должны приниматься  во внимание при разработке мероприятий  по технике безопасности:

1) прямое воздействие  излучения, при этом уровни  плотности энергии, вызывающие  тяжелые последствия, сравнительно  невелики;

2) зеркальное отражение  луча, являющееся не менее опасным  для органа зрения;

3) диффузно рассеянное  отражение лазерного луча от  стен, поверхностей приборов и  т. д.

Значения плотностей энергии  лазерного излучения зависят  от отражающих свойств материалов объектов, которые могут находиться на пути лазерного луча. В повседневной работе с лазерами, особенно в закрытых помещениях, наибольшее значение приобретает  отраженное лазерное излучение. Плотность  энергии в этом случае может быть выше порога поражения сетчатки глаза  и превышать безопасные уровни на несколько порядков. При этом надо Иметь в виду, что зеркально  отраженный луч может многократно  Сражаться от разных объектов.

Опасность воздействия излучения  лазеров на глаза людей мобыть уменьшена путем экранирования  устройств квантовой электроники, рациональным расположением рабочих  мест, мерами личной безопасности.

Для защиты обслуживающего персонала от лазерного излучения  проводят мероприятия по технике  безопасности, которые подразделяются на организационнотехнические и  индивидуальные.

3.3 Методы защиты от лазерного излучения

К организационным защитным мероприятиям относятся:

· Организация рабочих  мест с определением всех необходимых  защитных мероприятий и учетом специфики  конкретных обстоятельств использования  лазерных установок;

· Обучение персонала и  контроль знаний правил техники безопасности;

· Организация медицинского контроля и т.д.

Технические мероприятия  и средства защиты подразделяются на коллективные и индивидуальные. Коллективные включают в себя:

· Средства нормализации внешней  среды;

· Автоматические системы  управления технологическим процессом;

· Использование предохранительных  устройств, приборов, различных ограждений лазерно - опасной зоны;

· Использование телеметрических  и телевизионных систем наблюдения;

· Применение заземления, зануления, блокировки и т.д.

 Биологическое воздействие  лазерного излучения на организм  делится на две группы:

* первичные эффекты или  органические изменения, возникающие  непосредственно в облучаемых  тканях персонала;

* вторичные эффекты - различные неспецифические изменения,  возникающие в тканях в ответ  на облучение.

 Основные негативные  проявления на организм человека: тепловые, фотоэлектрические, люминесцентные, фотохимические.

 При попадании лазерного  излучения на поверхность металла,  стекла и др. происходит отражение  и рассеивание лучей.

 Опасные и вредные  факторы работы ОКГ:

* лазерное облучение  (прямое, рассеянное, отраженное);

* световое излучение  от импульсных ламп;

* ультрафиолетовое излучение  от кварцевых газоразрядных трубок;

* шумовые эффекты;

* ионизирующее излучение;

* электромагнитные поля  ВЧ и СВЧ от генераторов  накачки;

* инфракрасное излучение  и тепловыделение от оборудования  и нагретых поверхностей;

* агрессивные и токсические  вещества, используемые в конструкции  лазера.

 Степень воздействия  лазерного излучения на организм  человека зависит от длины  волны, интенсивности (мощности  и плотности) излучения, длительности  импульса, частоты импульсов, времени  воздействия, биологических особенностей  тканей и органов. Наиболее  биологически активно ультрафиолетовое  излучение, вызывающее фотохимические  реакции.

 За счет термического  действия лазерного излучения  на коже возникают ожоги, а  при энергии более 100 Дж происходит  разрушение и сгорание биоткани. При длительном воздействии импульсного  излучения в облученных тканях  энергия излучения быстро преобразуется  в теплоту, что ведет к мгновенному  разрушению тканей.

 Нетермическое действие  лазерного излучения связано  с электрическими и фотоэлектрическими  эффектами.

 Поток энергии, попадая  на биологические ткани, вызывает  в них изменения, наносящие  вред здоровью человека. Опасно  это излучение и для органов  зрения. Особенно опасно, если лазерный  луч пройдет вдоль зрительной  оси глаза. Если луч лазера  фиксируется на сетчатке глаза,  то может произойти коагуляция  сетчатки, в результате чего возникнет  слепота в пораженной области  сетчатки. При этом необходимо  помнить, что опасность для  органов зрения представляет  не только прямой, но и отраженный  лазерный луч, даже если отражающая  его поверхность незеркальная.

 В качестве основного  критерия при нормировании лазерного  излучения принята степень изменений,  которые происходят под его  воздействием в органах зрения  и коже. Согласно СанНиП 5804-91 “Санитарные  нормы и правила устройства  и эксплуатации лазеров” и  ГОСТ 12.1.040-83 “ССБТ. Лазерная безопасность. Общие требования” установлены  предельно допустимый уровень  (ПДУ) лазерного излучения в  зависимости от длины волны  (табл. 2.6.7.).

 За ПДУ лазерного  излучения принимается энергетическая  экспозиция облучаемых тканей. Энергетической  экспозицией называется отношение  падающей энергии к площади  этого участка. Единицей измерения  является Дж/см².

 Суммирующий биологический  эффект лазерного излучения оценивается  с учетом одновременного воздействия  различных параметров излучений  и времени воздействия. Например, энергетическая экспозиция на  роговице глаза и коже за  общее время облучения в течение  рабочей смены в диапазоне  длин волн 0,2…0,4 мкм составляет 10-8-10-3 Дж/см2.

 Методы защиты от  лазерного излучения подразделяются  на: инженерно-технические, организационные,  санитарно-гигиенические, планировочные,  а также включают использование  средств индивидуальной защиты.

Цель организационных  методов защиты - исключить попадание  людей в опасные зоны при работе на лазерных установках. Этого можно  достичь, проводя соответствующее  обучение операторов безопасным приемам  труда и проверку знаний инструкций по проведению работ. При этом необходимо помнить, что доступ в помещение  лазерных установок разрешается только лицам, непосредственно на них работающим; опасная зона должна быть четко обозначена и ограждена стойкими непрозрачными экранами.

Принятие мер лазерной безопасности зависит от класса лазера. Все лазеры должны быть промаркированы знаком лазерной опасности с надписью “Осторожно! Лазерное излучение!”.

Лазеры должны размещаться  в специально оборудованных помещениях, а на дверях помещений лазеров II, III и IV классов должны быть установлены  знаки лазерной опасности. Лазер IV класса опасности должны располагаться в отдельных помещениях, стены и потолки должны быть отделаны покрытиями с матовой поверхностью (с высоким коэффициентом поглощения), в помещении не должно быть зеркальных поверхностей.

При размещении лазеров II, III, IV классов с лицевой стороны  пультов и панелей управления должно быть свободное пространство шириной не менее 1,5м при однорядном расположении лазеров и шириной  не менее 2,0 м при двухрядном. С  боковых и задних стенок лазеров  при наличии открывающихся дверей, съемных панелей должно быть свободное  расстояние не менее 1 м.

Инженерно-технические и  планировочные методы защиты предусматривают  уменьшение мощности применяемого лазера и надежную экранировку, правильную установку оборудования (луч лазера должен быть направлен на капитальную  не отражающую огнестойкую стену), исключение блеска отражающих поверхностей и предметов, создание обильного освещения, чтобы  зрачок глаза всегда имел минимальные  размеры.

 Лазеры IV класса обязательно  должны иметь дистанционное управление, а дверь в помещение должна  иметь защитную блокировку со  звуковой и световой сигнализацией. Излучение лазеров II, III, IV классов не должно попадать на рабочие места. Материалы для экранов и ограждений должны быть не горючими с минимальными коэффициентами отражения по длине волны генерирующего лазера. Под воздействием лазера материалы не должны выделять токсических веществ.

 Периодический дозиметрический  контроль лазерного излучения  заключается в измерении параметров  излучения в заданной точке  пространства и сравнении полученных  значений плотностей мощности  непрерывного излучения, энергии  импульсного или импульсно-модулированного  излучения, энергетической плотности  рассеянного излучения со значениями  соответствующих ПДУ (проводится  не реже 1 раза в год при эксплуатации  лазеров II, III и IV классов).