previziune strălucită a lui Einstein, el a făcut din nou în 1917 cu privire la posibilitatea de emisie stimulată de atomi de lumină, strălucit confirmate în aproape o jumătate de secol, cu crearea de generatoare cuantice fizicienii sovietici NG Basov si Prokhorov. În conformitate cu abrevierea engleză, acest dispozitiv este, de asemenea, numit un laser, iar radiația pe care o creează este laserul.
Unde ne întâlnim în viața de zi cu zi cu radiații laser? În zilele noastre, laserele sunt utilizate pe scară largă - acestea sunt diverse domenii ale tehnologiei și medicinei, precum și efecte de iluminare în spectacole de varietăți și spectacole. Frumusețea grinzilor laser irizante și dansatoare le-a făcut foarte atrăgătoare pentru experții de acasă și producătorii de gadgeturi laser. Dar cum radiația laser afectează sănătatea umană?
Pentru a rezolva aceste probleme este necesar să reamintim ce este radiația laser.
Lumina obișnuită se naște din atomi. Radiația laser - în același mod. Cu toate acestea, în alte procese fizice și ca urmare a câmpului electromagnetic extern. Prin urmare, radiația laser este forțată (stimulată).
Radiația laser este undele electromagnetice care se propagă aproape paralel unul cu celălalt. Prin urmare, fasciculul laser are o direcționalitate ascuțită, un unghi de împrăștiere extrem de mic și o intensitate semnificativă de acțiune pe suprafața iradiată.
Care este diferența dintre radiația unui laser, de exemplu, de la radiația unei lămpi cu incandescență? Lampa cu incandescență este o sursă de lumină artificială care emite unde electromagnetice, spre deosebire de radiațiile laser, într-o gamă spectrală largă, cu un unghi de propagare de aproximativ 360 de grade.
Posibilitatea unei aplicări extrem de diverse a generatoarelor cuantice a determinat specialiștii din diferite domenii de medicină să preia impactul radiației laser asupra corpului uman. Sa constatat că acest tip de radiație are următoarele proprietăți:
- când lucrați cu surse de radiații laser, factorii nocivi pot fi fie direcți (chiar din instalație) fie împrăștiați, precum și radiații reflectate;
- gradul de deteriorare depinde de parametrii undelor electromagnetice și de localizarea țesutului iradiat;
- energia absorbită de aceste țesuturi poate provoca o serie de efecte negative - termică, ușoară etc.
Din fizică, știm că pentru a produce un efect asupra unui obiect biologic, o rază de lumină trebuie absorbită complet sau parțial de țesut. Fără absorbția luminii de către un organ țintă sensibil la acesta, nu există niciun efect asupra ei.
Atunci când un fascicul laser lovește un bioobiect, o parte din radiație se reflectă în funcție de proprietățile suprafeței iradiate, cealaltă parte este absorbită. Integrările pielii se află mai întâi pe calea penetrării radiației laser în bioobiect. Coeficientul de reflectare a pielii la undele electromagnetice din domeniul optic ajunge la 43-55% și depinde de diferite cauze: răcirea locului de influență reduce valoarea coeficientului de reflexie cu 10-15%; la femei este cu 5-7% mai mare decât la bărbați, la persoane de peste 60 de ani, mai scăzută comparativ cu tinerii: creșterea unghiului de incidență a razei duce la creșterea coeficientului de reflexie cu un factor de zeci. O influență semnificativă asupra coeficientului de reflexie este culoarea pielii: cu cât este mai întunecată, cu atât este mai mică acest parametru; astfel încât pe zonele pigmentate este de 6-8%.
Adâncimea penetrării radiației laser cu energie redusă în bio-obiect depinde, în primul rând, de lungimea undei electromagnetice. investigații experimentale au stabilit că capacitatea de penetrare a radiației ultraviolete la gama portocalie crește treptat de la 1-20 microni până la 2,5 mm, cu o creștere bruscă a adâncimii de penetrare în intervalul roșu (20-30 mm), cu o penetrantă capacitate de vârf în infraroșu apropiat ( la lungimea de undă = 950 nm - 70 mm) și o scădere bruscă la o fracțiune de milimetru în intervalul departe infraroșu.
Transmiterea maximă a radiațiilor electromagnetice de către piele se situează în intervalul de valuri lungi de la 800 la 1200 nm. Absorbția radiațiilor laser cu consum redus de energie depinde de proprietățile țesuturilor biologice. Astfel, în gama de lungimi de undă 600-1400 nm, pielea absoarbe 25-40% din radiația, mușchii și oasele - 30-80%, organele parenchimatoase (ficat, rinichi, pancreas, splina, inima) - până la 100.
Căutarea fotoreceptorilor și a fotografiilor a fost continuată de mult timp. Datele fiziologiei moderne neagă prezența pe piele a oamenilor și a animalelor de fotoreceptori specifici. În ceea ce privește acceptori radiațiile electromagnetice din gama optic printre oamenii de știință divizat: unul dovedind prezența acceptor specific strict lungime de undă definită de emisie a luminii, cealaltă înclinați spre sinteza și considerate photoacceptor nespecifica două astfel de grupuri mari ca biopolimeri (proteine, enzime, membrane biologice, fosfolipide, pigmenți, și etc.) și fluide biologice (limf, sânge, plasmă, apă intracelulară). Studiile experimentale și clinice pentru a determina acceptori foto specifice dă motive să credem cele din regiunea roșie a spectrului catalaza, superoxid dismutază, tsitohromoksidny oxigen molecular complex pentru a forma oxigen singlet. Maxim de biostimulare fotoinduse de undele electromagnetice în roșu (633 nm), verde (500 nm) și violet (415 nm) a spectrului dă motive să se gândească la natura celulelor photoacceptor porfirina primare.
Spectrul de absorbție al biopolimerilor de unde electromagnetice în domeniul optic este foarte larg.
Astfel de proteine, în funcție de complexitatea structurii lor, absorb lumina de la ultraviolete la spectrul infraroșu, structuri proteice elementare (resturile de aminoacizi molecule proteice diferite, și altele.) React la radiații ultraviolete; Cu cât este mai lung sistemul de legături duble conjugate în moleculă. Între timp, la o lungime de undă mai lungă, este localizată o maximă de absorbție cu lungimea de undă lungă. Enzimele sunt, de asemenea, substanțe de natură proteică, purtând anumite componente - centre de activare. Enzimele servesc ca catalizatori fără reacții biochimice, iar pentru cataliza catalizată de electroni cea mai importantă este interacțiunea electron-conformațională. Având în vedere că energia tranzițiile conformaționale ale biopolimeri este scăzută (energia necesară pentru formarea porțiunii spirală a biopolimerului de 4 unități, egală cu aproximativ 10 kJ / mol, energia rotației interne a legăturii peptidice este aproximativ egală cu 84 kJ / mol), poate fi explicată prin reacția diferitelor sisteme enzimatice chiar în ceea ce privește efectele slabe ale energiei, și anume radiațiile laser cu emisii reduse de energie de la gama roșie și în apropierea infraroșiei.
Secvența de deteriorare a efectului biologic al radiației laser este următoarea:
- o creștere accentuată a temperaturii, însoțită de o arsură;
- urmată de efervescența interstițială, precum și de fluidul celular;
- aburul rezultat creează o presiune enormă, rezultând o undă de explozie și șoc, care distruge țesutul din jur.
La intensitățile mici și medii de iradiere, acoperirea pielii este afectată în special. La un impact mai puternic, leziunile pe piele au forma de edem, hemoragie și zone necrotice. Dar țesuturile interne suferă modificări semnificative. Cel mai mare pericol provine din radiațiile reflectate direct și reflectate. De asemenea, provoacă modificări patologice în activitatea celor mai importante sisteme ale corpului.
În special, vom vorbi despre efectul radiației laser asupra organelor de vedere.
Impulsurile scurte de radiații generate de laser provoacă leziuni grave retinei, corneei, irisului și lentilei ochiului.
Mai întâi, în timpul unor astfel de intervale scurte ale duratei impulsului (0,1 s), reflexul de aprindere defensivă nu are timp să funcționeze.
În plus, corneea și lentilele ochiului sunt organe extrem de vulnerabile.
contribuție negativă la înfrîngerea organelor de vizibilitate și face ca sistemul optic al ochiului prin focalizarea luminii laser pe fundului de ochi. Punctul de radiație laser, care se află pe vezicul retinei, îl poate bloca. Deoarece nu există receptori de durere, deteriorarea retinei este invizibilă la început. Dar, când regiunea arsă de fasciculul laser devine suficient de mare, imaginile obiectelor care au căzut pe ea dispar.
Simptomele caracteristice în înfrângerea ochilor sunt spasmele și edemul pleoapelor, durerea în ochi, umflarea și hemoragia retinei. După deteriorare, celulele retinei nu sunt restaurate.
Intensitatea radiației, care duce la deteriorarea organelor de vedere, este mai mică decât radiația, ceea ce provoacă leziuni ale pielii. Orice laser cu infraroșu, precum și dispozitivele care emite lumină vizibilă cu o putere mai mare de 5 mW, pot constitui un pericol.
Toate laserele folosite în cosmetologie aparțin clasei a IV-a a pericolului. Aceasta înseamnă că radiația laser reflectată direct sau specular este extrem de periculoasă pentru ochi.
Sistemele laser care funcționează în gama de lungimi de undă 690-1400 nm conțin o rază infraroșie care nu are proprietăți carcinogene și mutagene. Prin urmare, sarcina unui medic nu este o contraindicație pentru lucrul la un astfel de laser. Dacă vorbim despre fotoepilare sau elos, raza de lumină reflectă puternic de pe suprafața pielii și se disipează în mediul înconjurător, iar efectul undelor luminoase asupra organismului medicului și pacientului crește brusc. În acest caz, sarcina este o contraindicație absolută pentru a lucra la un astfel de sistem laser.
Cea mai bună prevenire a radiației laser este respectarea regulilor de funcționare și protecție, precum și examinarea medicală la timp.
Articole similare
-
Influența dăunătoare a fumatului asupra corpului uman - populară despre sănătate
-
Răspunderea penală pentru a provoca vătămarea sănătății pacientului
Trimiteți-le prietenilor: