Воздействие лазерного излучения на человека как биологического объекта имеет целый ряд особенностей. Это воздействие носит сложный характер и обусловлено как непосредственным действием излучения на облучаемые ткани, так и вторичными явлениями, выражающимися в различных изменениях, возникающих в организме в результате облучения.
Поражающее действие лазерного излучения зависит от его мощности (или плотности энергии), длины волны излучения, характера импульса, частоты следования импульсов, продолжительности облучения, величины облучаемой поверхности, а также от биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов человека и др.
Различают термическое и нетермическое действие лазерных излучений.
Термическое действие лазерного излучения непрерывного действия имеет много общего с обычным нагревом. На коже образуется ожог, а при большой энергии образуется кратерообразный участок из-за разрушения и испарения биологической ткани.
Отличительной особенностью лазерного ожога является резкая ограниченность пораженной области от смежной с нею областью.
Воздействие импульсного излучения более сложно. В облучаемых тканях энергия импульсного излучения быстро преобразуется в теплоту, что приводит к мгновенному плазмо - и парообразованию, вызывающим механическое разрушение ткани.
Лазерное излучение особенно опасно для глаз человека. Повреждение глаз возникает от попадания как прямого, так и отраженного лазерного луча, даже если отражающая поверхность не является зеркальной.
Термические нарушения сопровождаются повреждениями сетчатой оболочки глаза. Особенно опасны повреждения центральной ямки области сетчатки как более важной в функциональном отношении.
Повреждения этой области могут привести к глубоким и стойким нарушениям центрального зрения. Излучение может поглощаться и другими элементами глаза, в частности сосудистой оболочкой, но в меньшей степени.
Под действием лазерного излучения возможны изменения в кожном покрове (легкие функциональные изменения - покраснение и тяжелые - омертвление, злокачественная опухоль), внутренних органах, крови, головном мозге.
Лазерные излучения (особенно дальней инфракрасной области спектра) способны проникать через ткани тела и взаимодействовать с биологическими структурами, поражая внутренние органы. Степень поражения в значительной мере определяется интенсивностью и цветом окраски органов (печень - ярко окрашенная - является одним из наиболее уязвимых органов), а также длиной волны излучения.
Нетермическое действие лазерного излучения обусловлено процессами, возникающими в результате избирательного поглощения тканями электромагнитной энергии, а также электрическими и фотоэлектрическими эффектами. Установлено, что наиболее биологически активно ультрафиолетовое излучение, которое вызывает фотохимические реакции в биологических средах.
Под действием лазерного излучения возможны различные функциональные сдвиги: нервной, сердечно-сосудистой систем, эндокринных желез, изменение артериального давления, увеличение физической утомляемости.
Лица, длительно работающие с лазерами, иногда жалуются на повышенную утомляемость, головные боли, повышенную возбудимость, нарушение сна и др.
В характере действия лазерного излучения на организм человека можно выделить два эффекта: первичный и вторичный.
Первичные эффекты возникают в виде органических изменений в облучаемых тканях (глаз, кожа). Попадая в глаз, энергия лазера абсорбируется пигментным эпителием и в течение очень короткого времени повышает в нем температуру до высоких уровней, вызывая термокоагуляцию прилегающих тканей.
Кроме первичных эффектов в характере действия лазеров выделяют так называемые вторичные эффекты - неспецифические изменения, возникающие в организме как реакция на облучение. При этом, как указывалось выше, возможны функциональные расстройства центральной нервной и сердечно-сосудистой системы.
