Al igual que la luz, que es visible, la radiación ultravioleta (UVR) es una forma de radiación óptica con longitudes de onda más cortas y fotones (partículas de radiación) más energéticos que su contraparte visible. La mayoría de las fuentes de luz también emiten algo de UVR. La UVR está presente en la luz solar y también se emite desde una gran cantidad de fuentes ultravioleta utilizadas en la industria, la ciencia y la medicina. Los trabajadores pueden encontrar UVR en una amplia variedad de entornos laborales. En algunos casos, a bajos niveles de luz ambiental, se pueden ver fuentes muy intensas de ultravioleta cercano ("luz negra"), pero normalmente la UVR es invisible y debe detectarse por el resplandor de los materiales que emiten fluorescencia cuando se iluminan con UVR.

Así como la luz se puede dividir en colores que se pueden ver en un arco iris, la UVR se subdivide y sus componentes se denotan comúnmente como UVA, UVB y UVC. Las longitudes de onda de la luz y la UVR generalmente se expresan en nanómetros (nm); 1 nm es una mil millonésima (10^-9) de un metro. Los rayos UVC (UVR de longitud de onda muy corta) de la luz solar son absorbidos por la atmósfera y no llegan a la superficie de la Tierra. UVC está disponible solo a partir de fuentes artificiales, como lámparas germicidas, que emiten la mayor parte de su energía en una sola longitud de onda (254 nm) que es muy eficaz para matar bacterias y virus en una superficie o en el aire.

La UVB es la UVR biológicamente más dañina para la piel y los ojos, y aunque la mayor parte de esta energía (que es un componente de la luz solar) es absorbida por la atmósfera, aún produce quemaduras solares y otros efectos biológicos. La UVR de longitud de onda larga, UVA, se encuentra normalmente en la mayoría de las fuentes de lámparas y también es la UVR más intensa que llega a la Tierra. Aunque los rayos UVA pueden penetrar profundamente en los tejidos, no son tan dañinos biológicamente como los rayos UVB porque las energías de los fotones individuales son menores que las de los rayos UVB o UVC.

Fuentes de radiación ultravioleta

Luz del sol

La mayor exposición ocupacional a la radiación ultravioleta la experimentan los trabajadores al aire libre bajo la luz solar. La capa de ozono de la tierra atenúa en gran medida la energía de la radiación solar, lo que limita la radiación UV terrestre a longitudes de onda superiores a 290-295 nm. La energía de los rayos de onda corta (UVB) más peligrosos de la luz solar es una fuerte función de la trayectoria oblicua atmosférica y varía con la estación y la hora del día (Sliney 1986 y 1987; OMS 1994).

fuentes artificiales

Las fuentes artificiales más significativas de exposición humana incluyen las siguientes:

Soldadura por arco industrial. La fuente más importante de exposición potencial a los rayos UV es la energía radiante de los equipos de soldadura por arco. Los niveles de UVR alrededor del equipo de soldadura por arco son muy altos, y pueden ocurrir lesiones agudas en los ojos y la piel dentro de los tres a diez minutos de exposición a distancias de observación cercanas de unos pocos metros. La protección de los ojos y la piel es obligatoria.

Lámparas UVR industriales/de trabajo. Muchos procesos industriales y comerciales, como el curado fotoquímico de tintas, pinturas y plásticos, implican el uso de lámparas que emiten mucho en el rango UV. Si bien la probabilidad de exposición dañina es baja debido al blindaje, en algunos casos puede ocurrir una exposición accidental.

“Luces negras”. Las luces negras son lámparas especializadas que emiten predominantemente en el rango UV y generalmente se utilizan para pruebas no destructivas con polvos fluorescentes, para la autenticación de billetes y documentos, y para efectos especiales en publicidad y discotecas. Estas lámparas no presentan ningún riesgo de exposición significativo para los humanos (excepto en ciertos casos para la piel fotosensibilizada).

Tratamiento médico. Las lámparas UVR se utilizan en medicina para una variedad de fines diagnósticos y terapéuticos. Las fuentes de UVA se utilizan normalmente en aplicaciones de diagnóstico. Las exposiciones del paciente varían considerablemente según el tipo de tratamiento, y las lámparas UV utilizadas en dermatología requieren un uso cuidadoso por parte del personal.

Lámparas germicidas UVR. La UVR con longitudes de onda en el rango de 250 a 265 nm es la más eficaz para la esterilización y desinfección, ya que corresponde a un máximo en el espectro de absorción del ADN. Los tubos de descarga de mercurio de baja presión se utilizan a menudo como fuente UV, ya que más del 90 % de la energía radiada se encuentra en la línea de 254 nm. Estas lámparas a menudo se denominan "lámparas germicidas", "lámparas bactericidas" o simplemente "lámparas UVC". Las lámparas germicidas se utilizan en hospitales para combatir la infección de tuberculosis y también se utilizan dentro de gabinetes de seguridad microbiológica para inactivar microorganismos en el aire y en la superficie. La instalación adecuada de las lámparas y el uso de protección para los ojos es esencial.

bronceado cosmético. Las tumbonas se encuentran en empresas donde los clientes pueden broncearse con lámparas de bronceado especiales, que emiten principalmente en el rango de UVA pero también algo de UVB. El uso regular de una cama solar puede contribuir significativamente a la exposición anual de la piel a los rayos UV de una persona; además, el personal que trabaja en salones de bronceado también puede estar expuesto a niveles bajos. El uso de protección para los ojos, como gafas protectoras o anteojos de sol, debe ser obligatorio para el cliente y, según el arreglo, incluso los miembros del personal pueden requerir protectores para los ojos.

Iluminación general. Las lámparas fluorescentes son comunes en el lugar de trabajo y se han utilizado en el hogar durante mucho tiempo. Estas lámparas emiten pequeñas cantidades de UVR y contribuyen solo en un pequeño porcentaje a la exposición UV anual de una persona. Las lámparas de tungsteno-halógeno se utilizan cada vez más en el hogar y en el lugar de trabajo para una variedad de propósitos de iluminación y exhibición. Las lámparas halógenas sin blindaje pueden emitir niveles de UVR suficientes para causar lesiones graves a distancias cortas. La instalación de filtros de vidrio sobre estas lámparas debería eliminar este peligro.

Efectos biologicos

La piel

El eritema

El eritema, o “quemadura solar”, es un enrojecimiento de la piel que normalmente aparece de cuatro a ocho horas después de la exposición a los rayos UV y desaparece gradualmente después de unos días. Las quemaduras solares graves pueden provocar ampollas y descamación de la piel. UVB y UVC son alrededor de 1,000 veces más efectivos que los UVA para causar eritema (Parrish, Jaenicke y Anderson 1982), pero el eritema producido por las longitudes de onda UVB más largas (295 a 315 nm) es más grave y persiste por más tiempo (Hausser 1928). El aumento de la gravedad y el curso del tiempo del eritema resulta de una penetración más profunda de estas longitudes de onda en la epidermis. La sensibilidad máxima de la piel aparentemente ocurre aproximadamente a 295 nm (Luckiesh, Holladay y Taylor 1930; Coblentz, Stair and Hogue 1931) con una sensibilidad mucho menor (aproximadamente 0.07) a 315 nm y longitudes de onda más largas (McKinlay y Diffey 1987).

La dosis eritemal mínima (MED) para 295 nm que se ha informado en estudios más recientes para pieles ligeramente pigmentadas y sin broncear oscila entre 6 y 30 mJ/cm² (Everett, Olsen y Sayer 1965; Freeman, et al. 1966; Berger, Urbach y Davies 1968). La MED a 254 nm varía mucho según el tiempo transcurrido después de la exposición y si la piel ha estado expuesta mucho a la luz solar exterior, pero generalmente es del orden de 20 mJ/cm.², o tan alto como 0.1 J/cm². La pigmentación y el bronceado de la piel y, lo que es más importante, el engrosamiento del estrato córneo, pueden aumentar esta MED en al menos un orden de magnitud.

Fotosensibilización

Los especialistas en salud ocupacional frecuentemente encuentran efectos adversos por exposición ocupacional a UVR en trabajadores fotosensibilizados. El uso de ciertos medicamentos puede producir un efecto fotosensibilizante por exposición a los rayos UVA, al igual que la aplicación tópica de ciertos productos, incluidos algunos perfumes, lociones corporales, etc. Las reacciones a los agentes fotosensibilizadores implican tanto fotoalergia (reacción alérgica de la piel) como fototoxicidad (irritación de la piel) después de la exposición a la radiación UV de la luz solar o de fuentes industriales de radiación UV. (Las reacciones de fotosensibilidad durante el uso de equipos de bronceado también son comunes). Esta fotosensibilización de la piel puede ser causada por cremas o ungüentos que se aplican sobre la piel, por medicamentos que se toman por vía oral o por inyección, o por el uso de inhaladores recetados (consulte la figura 1). ). El médico que prescribe un medicamento potencialmente fotosensibilizante siempre debe advertir al paciente que tome las medidas adecuadas para evitar efectos adversos, pero con frecuencia se le dice al paciente que solo evite la luz solar y no las fuentes de RUV (ya que son poco comunes en la población general).

Figura 1. Algunas sustancias fonosensibilizadoras

Efectos retardados

La exposición crónica a la luz solar, especialmente al componente UVB, acelera el envejecimiento de la piel y aumenta el riesgo de desarrollar cáncer de piel (Fitzpatrick et al. 1974; Forbes y Davies 1982; Urbach 1969; Passchier y Bosnjakovic 1987). Varios estudios epidemiológicos han demostrado que la incidencia del cáncer de piel está fuertemente correlacionada con la latitud, la altitud y la cobertura del cielo, que se correlacionan con la exposición a los rayos UV (Scotto, Fears y Gori 1980; OMS 1993).

Todavía no se han establecido las relaciones dosis-respuesta cuantitativas exactas para la carcinogénesis de la piel humana, aunque las personas de piel clara, en particular las de origen celta, son mucho más propensas a desarrollar cáncer de piel. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que las exposiciones UVR necesarias para provocar tumores de piel en modelos animales pueden administrarse con la suficiente lentitud para que no se produzca eritema, y ​​la eficacia relativa (en relación con el pico a 302 nm) informada en esos estudios varía en la misma medida. como las quemaduras solares (Cole, Forbes y Davies 1986; Sterenborg y van der Leun 1987).

El ojo

Fotoqueratitis y fotoconjuntivitis

Estas son reacciones inflamatorias agudas resultantes de la exposición a la radiación UVB y UVC que aparecen a las pocas horas de una exposición excesiva y normalmente se resuelven después de uno o dos días.

Lesión en la retina por luz brillante

Aunque la lesión térmica de la retina por fuentes de luz es poco probable, el daño fotoquímico puede ocurrir por la exposición a fuentes ricas en luz azul. Esto puede resultar en una reducción temporal o permanente de la visión. Sin embargo, la respuesta normal de aversión a la luz brillante debería evitar que esto ocurra a menos que se haga un esfuerzo consciente para mirar fijamente las fuentes de luz brillante. La contribución de la UVR a la lesión de la retina es generalmente muy pequeña porque la absorción por el cristalino limita la exposición de la retina.

Efectos crónicos

La exposición ocupacional a largo plazo a la RUV durante varias décadas puede contribuir a la aparición de cataratas y efectos degenerativos no relacionados con los ojos, como el envejecimiento de la piel y el cáncer de piel asociados con la exposición al sol. La exposición crónica a la radiación infrarroja también puede aumentar el riesgo de cataratas, pero esto es muy poco probable, dado el acceso a la protección ocular.

La radiación ultravioleta actínica (UVB y UVC) es fuertemente absorbida por la córnea y la conjuntiva. La sobreexposición de estos tejidos causa queratoconjuntivitis, comúnmente conocida como “destello de soldador”, “ojo de arco” o “ceguera de la nieve”. Pitts ha informado sobre el espectro de acción y el curso temporal de la fotoqueratitis en la córnea humana, de conejo y de mono (Pitts 1974). El período de latencia varía inversamente con la severidad de la exposición, oscilando entre 1.5 y 24 horas, pero generalmente ocurre dentro de las 6 a 12 horas; las molestias suelen desaparecer en 48 horas. Le sigue la conjuntivitis y puede ir acompañada de eritema de la piel del rostro que rodea los párpados. Por supuesto, la exposición a los rayos UV rara vez provoca lesiones oculares permanentes. Pitts y Tredici (1971) informaron datos de umbral para fotoqueratitis en humanos para bandas de onda de 10 nm de ancho de 220 a 310 nm. Se encontró que la sensibilidad máxima de la córnea se producía a 270 nm, lo que difería notablemente del máximo de la piel. Presumiblemente, la radiación de 270 nm es biológicamente más activa debido a la falta de un estrato córneo para atenuar la dosis al tejido del epitelio corneal en longitudes de onda UVR más cortas. La respuesta de longitud de onda, o espectro de acción, no varió tanto como los espectros de acción del eritema, con umbrales que varían de 4 a 14 mJ/cm² a 270 nm. El umbral informado a 308 nm fue de aproximadamente 100 mJ/cm².

La exposición repetida del ojo a niveles potencialmente peligrosos de UVR no aumenta la capacidad protectora del tejido afectado (la córnea) como lo hace la exposición de la piel, lo que conduce al bronceado y al engrosamiento del estrato córneo. Ringvold y asociados estudiaron las propiedades de absorción de UVR de la córnea (Ringvold 1980a) y el humor acuoso (Ringvold 1980b), así como los efectos de la radiación UVB sobre el epitelio corneal (Ringvold 1983), el estroma corneal (Ringvold y Davanger 1985) y el endotelio corneal (Ringvold, Davanger y Olsen 1982; Olsen y Ringvold 1982). Sus estudios de microscopía electrónica mostraron que el tejido corneal poseía notables propiedades de reparación y recuperación. Aunque uno podría detectar fácilmente un daño significativo en todas estas capas que aparentemente aparecen inicialmente en las membranas celulares, la recuperación morfológica fue completa después de una semana. La destrucción de queratocitos en la capa del estroma fue evidente y la recuperación endotelial fue pronunciada a pesar de la falta normal de renovación celular rápida en el endotelio. Cullen et al. (1984) estudiaron el daño endotelial que era persistente si la exposición UVR era persistente. Riley et al. (1987) también estudiaron el endotelio de la córnea después de la exposición a los rayos UVB y concluyeron que no era probable que las agresiones únicas graves tuvieran efectos retardados; sin embargo, también concluyeron que la exposición crónica podría acelerar los cambios en el endotelio relacionados con el envejecimiento de la córnea.

Las longitudes de onda superiores a 295 nm pueden transmitirse a través de la córnea y el cristalino las absorbe casi en su totalidad. Pitts, Cullen y Hacker (1977b) demostraron que se pueden producir cataratas en conejos con longitudes de onda en la banda de 295 a 320 nm. Los umbrales para las opacidades transitorias oscilaron entre 0.15 y 12.6 J/cm², dependiendo de la longitud de onda, con un umbral mínimo a 300 nm. Las opacidades permanentes requerían mayores exposiciones radiantes. No se observaron efectos lenticulares en el rango de longitud de onda de 325 a 395 nm incluso con exposiciones radiantes mucho más altas de 28 a 162 J/cm² (Pitts, Cullen y Hacker 1977a; Zuclich y Connolly 1976). Estos estudios ilustran claramente el peligro particular de la banda espectral de 300-315 nm, como era de esperar porque los fotones de estas longitudes de onda penetran de manera eficiente y tienen suficiente energía para producir daño fotoquímico.

Taylor et al. (1988) proporcionaron pruebas epidemiológicas de que los rayos UVB de la luz solar eran un factor etiológico de la catarata senil, pero no demostraron una correlación entre las cataratas y la exposición a los rayos UVA. Aunque alguna vez fue una creencia popular debido a la fuerte absorción de los rayos UVA por parte del cristalino, la hipótesis de que los rayos UVA pueden causar cataratas no ha sido respaldada ni por estudios experimentales de laboratorio ni por estudios epidemiológicos. A partir de los datos experimentales de laboratorio que mostraron que los umbrales para la fotoqueratitis eran inferiores a los de la cataratogénesis, se debe concluir que los niveles inferiores a los necesarios para producir fotoqueratitis a diario deben considerarse peligrosos para el tejido del cristalino. Incluso si se supusiera que la córnea está expuesta a un nivel casi equivalente al umbral de la fotoqueratitis, se estimaría que la dosis diaria de UVR al cristalino a 308 nm sería inferior a 120 mJ/cm² durante 12 horas al aire libre (Sliney 1987). De hecho, una exposición diaria promedio más realista sería menos de la mitad de ese valor.

jamón et al. (1982) determinaron el espectro de acción de la fotorretinitis producida por UVR en la banda de 320-400 nm. Demostraron que los umbrales en la banda espectral visible, que eran de 20 a 30 J/cm² a 440 nm, se redujeron a aproximadamente 5 J/cm² para una banda de 10 nm centrada en 325 nm. El espectro de acción aumentaba monótonamente con la disminución de la longitud de onda. Por lo tanto, debemos concluir que niveles muy por debajo de 5 J/cm² a 308 nm debería producir lesiones en la retina, aunque estas lesiones no se manifestarían hasta 24 a 48 horas después de la exposición. No hay datos publicados sobre umbrales de lesiones en la retina por debajo de 325 nm, y solo se puede esperar que el patrón del espectro de acción para las lesiones fotoquímicas en la córnea y los tejidos del cristalino también se aplique a la retina, lo que conduciría a un umbral de lesiones del orden de 0.1 J/cm².

Aunque se ha demostrado claramente que la radiación UVB es mutagénica y cancerígena para la piel, la extrema rareza de la carcinogénesis en la córnea y la conjuntiva es bastante notable. No parece haber evidencia científica que vincule la exposición a los rayos UV con ningún tipo de cáncer de córnea o conjuntiva en humanos, aunque no ocurre lo mismo con el ganado. Esto sugeriría un sistema inmunológico muy efectivo operando en el ojo humano, ya que ciertamente hay trabajadores al aire libre que reciben una exposición UVR comparable a la que recibe el ganado. Esta conclusión se ve respaldada por el hecho de que las personas que padecen una respuesta inmunitaria defectuosa, como en el xeroderma pigmentoso, desarrollan con frecuencia neoplasias de la córnea y la conjuntiva (Stenson 1982).

Normas de Seguridad

Se han desarrollado límites de exposición ocupacional (EL) para UVR e incluyen una curva de espectro de acción que envuelve los datos de umbral para efectos agudos obtenidos de estudios de eritema mínimo y queratoconjuntivitis (Sliney 1972; IRPA 1989). Esta curva no difiere significativamente de los datos del umbral colectivo, teniendo en cuenta los errores de medición y las variaciones en la respuesta individual, y está muy por debajo de los umbrales cataratogénicos UVB.

El EL para UVR es más bajo a 270 nm (0.003 J/cm² a 270 nm), y, por ejemplo, a 308 nm es de 0.12 J/cm² (ACGIH 1995, IRPA 1988). Independientemente de si la exposición se produce a partir de unas pocas exposiciones pulsadas durante el día, una sola exposición muy breve o una exposición de 8 horas a unos pocos microvatios por centímetro cuadrado, el riesgo biológico es el mismo y los límites anteriores se aplican a la jornada laboral completa.

Protección Ocupacional

La exposición ocupacional a la UVR debe minimizarse cuando sea práctico. En el caso de las fuentes artificiales, siempre que sea posible, se debe dar prioridad a las medidas de ingeniería, como la filtración, el blindaje y el cerramiento. Los controles administrativos, como la limitación del acceso, pueden reducir los requisitos de protección personal.

Los trabajadores al aire libre, como los trabajadores agrícolas, los trabajadores de la construcción, los pescadores, etc., pueden minimizar el riesgo de exposición a los rayos UV solares usando ropa adecuada de tejido apretado y, lo que es más importante, un sombrero de ala ancha para reducir la exposición de la cara y el cuello. Los protectores solares se pueden aplicar a la piel expuesta para reducir una mayor exposición. Los trabajadores al aire libre deben tener acceso a la sombra y contar con todas las medidas de protección necesarias mencionadas anteriormente.

En la industria, hay muchas fuentes capaces de causar lesiones oculares agudas en un tiempo de exposición breve. Hay disponible una variedad de protección para los ojos con varios grados de protección adecuados para el uso previsto. Los destinados a uso industrial incluyen cascos de soldadura (que además brindan protección tanto contra la radiación visible e infrarroja intensa como protección facial), protectores faciales, gafas protectoras y anteojos que absorben los rayos UV. En general, los anteojos protectores proporcionados para uso industrial deben ajustarse perfectamente a la cara, asegurando así que no haya espacios a través de los cuales la RUV pueda llegar directamente al ojo, y deben estar bien construidos para evitar lesiones físicas.

La idoneidad y selección de las gafas protectoras depende de los siguientes puntos:

• la intensidad y las características de emisión espectral de la fuente UVR

• los patrones de comportamiento de las personas cerca de las fuentes de UVR (la distancia y el tiempo de exposición son importantes)

• las propiedades de transmisión del material de las gafas protectoras

• el diseño de la montura de las gafas para evitar la exposición periférica del ojo a la radiación UV directa no absorbida.

En situaciones de exposición industrial, el grado de riesgo ocular puede evaluarse mediante la medición y comparación con los límites de exposición recomendados (Duchene, Lakey y Repacholi 1991).

Measurement

Debido a la fuerte dependencia de los efectos biológicos de la longitud de onda, la medida principal de cualquier fuente de UVR es su potencia espectral o distribución de irradiación espectral. Esto debe medirse con un espectrorradiómetro que consta de una óptica de entrada adecuada, un monocromador y un detector y lector UVR. Tal instrumento no se usa normalmente en higiene ocupacional.

En muchas situaciones prácticas, se utiliza un medidor UVR de banda ancha para determinar las duraciones de exposición seguras. Por motivos de seguridad, la respuesta espectral se puede adaptar para seguir la función espectral utilizada para las pautas de exposición de la ACGIH y la IRPA. Si no se utilizan los instrumentos apropiados, se producirán errores graves en la evaluación de peligros. También se dispone de dosímetros UVR personales (p. ej., película de polisulfona), pero su aplicación se ha limitado en gran medida a la investigación sobre seguridad en el trabajo más que a las encuestas de evaluación de riesgos.

Conclusiones

El daño molecular de los componentes celulares clave que surgen de la exposición a los rayos ultravioleta ocurre constantemente, y existen mecanismos de reparación para hacer frente a la exposición de la piel y los tejidos oculares a la radiación ultravioleta. Sólo cuando estos mecanismos de reparación son superados se hace evidente la lesión biológica aguda (Smith 1988). Por estas razones, minimizar la exposición ocupacional a los rayos UVA sigue siendo un importante objeto de preocupación entre los trabajadores de salud y seguridad en el trabajo.

Atrás

La radiación infrarroja es aquella parte del espectro de radiación no ionizante situada entre las microondas y la luz visible. Es una parte natural del entorno humano y, por lo tanto, las personas están expuestas a él en pequeñas cantidades en todas las áreas de la vida diaria, por ejemplo, en el hogar o durante actividades recreativas bajo el sol. Sin embargo, una exposición muy intensa puede resultar de ciertos procesos técnicos en el lugar de trabajo.

Muchos procesos industriales implican el curado térmico de varios tipos de materiales. Las fuentes de calor utilizadas o el propio material calentado suelen emitir niveles tan altos de radiación infrarroja que un gran número de trabajadores corren el riesgo de verse expuestos.

Conceptos y Cantidades

La radiación infrarroja (IR) tiene longitudes de onda que van desde 780 nm a 1 mm. Siguiendo la clasificación de la Comisión Internacional de Iluminación (CIE), esta banda se subdivide en IRA (de 780 nm a 1.4 μm), IRB (de 1.4 μm a 3 μm) e IRC (de 3 μm a 1 mm). Esta subdivisión sigue aproximadamente las características de absorción dependientes de la longitud de onda de los IR en el tejido y los diferentes efectos biológicos resultantes.

La cantidad y la distribución temporal y espacial de la radiación infrarroja se describen mediante diferentes cantidades y unidades radiométricas. Debido a las propiedades ópticas y fisiológicas, especialmente del ojo, se suele hacer una distinción entre fuentes “puntuales” pequeñas y fuentes “extendidas”. El criterio para esta distinción es el valor en radianes del ángulo (α) medido en el ojo subtendido por la fuente. Este ángulo se puede calcular como un cociente, la dimensión de la fuente de luz D_L dividido por la distancia de visualización r. Las fuentes extendidas son aquellas que subtienden un ángulo de visión en el ojo mayor que α_min, que normalmente es de 11 miliradianes. Para todas las fuentes extendidas existe una distancia de visualización donde α es igual a α_min; a mayores distancias de visualización, la fuente se puede tratar como una fuente puntual. En la protección contra la radiación óptica, las magnitudes más importantes relativas a las fuentes extendidas son las resplandor (L, expresado en Wm^-2sr^-1) y el resplandor integrado en el tiempo (L_p en Jm^-2sr^-1), que describen el “brillo” de la fuente. Para la evaluación del riesgo para la salud, las cantidades más relevantes relativas a fuentes puntuales o exposiciones a distancias de la fuente donde α< α_minson los irradiancia (E, expresado en Wm^-2), que es equivalente al concepto de tasa de dosis de exposición, y el exposición radiante (H, en Jm^-2), equivalente al concepto de dosis de exposición.

En algunas bandas del espectro, los efectos biológicos debidos a la exposición dependen en gran medida de la longitud de onda. Por lo tanto, se deben usar cantidades espectrorradiométricas adicionales (p. ej., la radiación espectral, L_l, expresado en Wm^-2 sr^-1 nm^-1) para sopesar los valores de emisión física de la fuente frente al espectro de acción aplicable relacionado con el efecto biológico.

Fuentes y Exposición Ocupacional

La exposición a los resultados de IR de varias fuentes naturales y artificiales. La emisión espectral de estas fuentes puede limitarse a una sola longitud de onda (láser) o puede distribuirse en una amplia banda de longitudes de onda.

Los diferentes mecanismos de generación de radiación óptica en general son:

• excitación térmica (radiación de cuerpo negro)

• descarga de gas

• amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación (láser), siendo el mecanismo de descarga de gas de menor importancia en la banda IR.

La emisión de las fuentes más importantes utilizadas en muchos procesos industriales resulta de la excitación térmica y se puede aproximar utilizando las leyes físicas de la radiación de cuerpo negro si se conoce la temperatura absoluta de la fuente. La emisión total (M, en Wm^-2) de un radiador de cuerpo negro (figura 1) se describe mediante la ley de Stefan-Boltzmann:

MONTE) = 5.67 x 10^-8T⁴

y depende de la cuarta potencia de la temperatura (T, en K) del cuerpo radiante. La distribución espectral de la radiación se describe mediante la ley de radiación de Planck:

y la longitud de onda de máxima emisión (λ_max) se describe de acuerdo con la ley de Wien por:

λ_max = (2.898 x 10^-8) / T

Figura 1. Radiancia espectral λ_maxde un radiador de cuerpo negro a la temperatura absoluta mostrada en grados Kelvin en cada curva

Muchos láseres utilizados en procesos industriales y médicos emiten niveles muy altos de IR. En general, en comparación con otras fuentes de radiación, la radiación láser tiene algunas características inusuales que pueden influir en el riesgo después de una exposición, como una duración de pulso muy corta o una irradiación extremadamente alta. Por lo tanto, la radiación láser se analiza en detalle en otra parte de este capítulo.

Muchos procesos industriales requieren el uso de fuentes que emiten altos niveles de radiación visible e infrarroja y, por lo tanto, un gran número de trabajadores como panaderos, sopladores de vidrio, trabajadores de hornos, trabajadores de fundición, herreros, fundidores y bomberos están potencialmente en riesgo de exposición. Además de las lámparas, se deben considerar fuentes tales como llamas, sopletes de gas, sopletes de acetileno, charcos de metal fundido y barras de metal incandescente. Estos se encuentran en fundiciones, acerías y en muchas otras plantas industriales pesadas. La Tabla 1 resume algunos ejemplos de fuentes IR y sus aplicaciones.

Tabla 1. Diferentes fuentes de IR, población expuesta y niveles de exposición aproximados

Efectos biologicos

La radiación óptica en general no penetra muy profundamente en el tejido biológico. Por lo tanto, los objetivos principales de una exposición IR son la piel y los ojos. En la mayoría de las condiciones de exposición, el principal mecanismo de interacción de IR es térmico. Solo los pulsos muy cortos que pueden producir los láseres, pero que no se consideran aquí, también pueden provocar efectos mecanotérmicos. No se espera que los efectos de la ionización o de la ruptura de los enlaces químicos aparezcan con la radiación IR porque la energía de la partícula, siendo inferior a aproximadamente 1.6 eV, es demasiado baja para causar tales efectos. Por la misma razón, las reacciones fotoquímicas se vuelven significativas solo a longitudes de onda más cortas en la región visual y ultravioleta. Los diferentes efectos de la IR en la salud que dependen de la longitud de onda surgen principalmente de las propiedades ópticas del tejido que dependen de la longitud de onda, por ejemplo, la absorción espectral de los medios oculares (figura 2).

Figura 2. Absorción espectral de los medios oculares

Efectos en el ojo

En general, el ojo está bien adaptado para protegerse contra la radiación óptica del entorno natural. Además, el ojo está fisiológicamente protegido contra lesiones por fuentes de luz brillante, como el sol o lámparas de alta intensidad, mediante una respuesta de aversión que limita la duración de la exposición a una fracción de segundo (aproximadamente 0.25 segundos).

La IRA afecta principalmente a la retina, debido a la transparencia de los medios oculares. Al ver directamente una fuente puntual o un rayo láser, las propiedades de enfoque en la región IRA hacen que la retina sea mucho más susceptible al daño que cualquier otra parte del cuerpo. Para períodos de exposición cortos, se considera que el calentamiento del iris debido a la absorción de IR visible o cercano juega un papel en el desarrollo de opacidades en la lente.

Con el aumento de la longitud de onda, por encima de aproximadamente 1 μm, aumenta la absorción por los medios oculares. Por lo tanto, se considera que la absorción de la radiación IRA tanto por el cristalino como por el iris pigmentado desempeña un papel en la formación de opacidades lenticulares. El daño del cristalino se atribuye a longitudes de onda inferiores a 3 μm (IRA e IRB). Para la radiación infrarroja de longitudes de onda superiores a 1.4 μm, el humor acuoso y el cristalino son especialmente absorbentes.

En la región del espectro IRB e IRC, los medios oculares se vuelven opacos como resultado de la fuerte absorción por parte del agua que los constituye. La absorción en esta región es principalmente en la córnea y en el humor acuoso. Más allá de 1.9 μm, la córnea es efectivamente el único absorbente. La absorción de radiación infrarroja de longitud de onda larga por parte de la córnea puede provocar un aumento de la temperatura en el ojo debido a la conducción térmica. Debido a la rápida tasa de recambio de las células superficiales de la córnea, se puede esperar que cualquier daño limitado a la capa externa de la córnea sea temporal. En la banda IRC, la exposición puede causar una quemadura en la córnea similar a la de la piel. Sin embargo, no es muy probable que ocurran quemaduras en la córnea, debido a la reacción de aversión provocada por la sensación dolorosa causada por una fuerte exposición.

Efectos sobre la piel.

La radiación infrarroja no penetrará muy profundamente en la piel. Por lo tanto, la exposición de la piel a IR muy fuerte puede provocar efectos térmicos locales de diferente gravedad e incluso quemaduras graves. Los efectos sobre la piel dependen de las propiedades ópticas de la piel, como la profundidad de penetración dependiente de la longitud de onda (figura 3 ). Especialmente a longitudes de onda más largas, una exposición extensa puede provocar un aumento de la temperatura local y quemaduras. Los valores de umbral para estos efectos dependen del tiempo, debido a las propiedades físicas de los procesos de transporte térmico en la piel. Una irradiación de 10 kWm^-2, por ejemplo, puede causar una sensación dolorosa en 5 segundos, mientras que una exposición de 2 kWm^-2 no provocará la misma reacción en períodos inferiores a aproximadamente 50 segundos.

Figura 3. Profundidad de penetración en la piel para diferentes longitudes de onda

Si la exposición se prolonga durante períodos muy largos, incluso a valores muy por debajo del umbral del dolor, la carga de calor para el cuerpo humano puede ser grande. Especialmente si la exposición cubre todo el cuerpo como, por ejemplo, frente a una fundición de acero. El resultado puede ser un desequilibrio del sistema de termorregulación fisiológicamente bien equilibrado. El umbral para tolerar tal exposición dependerá de diferentes condiciones individuales y ambientales, como la capacidad individual del sistema de termorregulación, el metabolismo corporal real durante la exposición o la temperatura ambiental, la humedad y el movimiento del aire (velocidad del viento). Sin ningún trabajo físico, una exposición máxima de 300 Wm^-2 puede ser tolerado durante ocho horas bajo ciertas condiciones ambientales, pero este valor disminuye a aproximadamente 140 Wm^-2 durante el trabajo físico pesado.

Estándares de exposición

Los efectos biológicos de la exposición a los IR, que dependen de la longitud de onda y de la duración de la exposición, son intolerables solo si se superan determinados valores umbral de intensidad o dosis. Para protegerse contra condiciones de exposición tan intolerables, organizaciones internacionales como la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Oficina Internacional del Trabajo (OIT), el Comité Internacional para la Radiación No Ionizante de la Asociación Internacional de Protección Radiológica (INIRC/IRPA) y sus Su sucesor, la Comisión Internacional sobre Protección contra la Radiación No Ionizante (ICNIRP) y la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) han sugerido límites de exposición para la radiación infrarroja de fuentes ópticas tanto coherentes como incoherentes. La mayoría de las sugerencias nacionales e internacionales sobre pautas para limitar la exposición humana a la radiación infrarroja se basan o incluso son idénticas a los valores límite de umbral sugeridos (TLV) publicados por la ACGIH (1993/1994). Estos límites son ampliamente reconocidos y se utilizan con frecuencia en situaciones laborales. Se basan en los conocimientos científicos actuales y están destinados a prevenir lesiones térmicas de la retina y la córnea y evitar posibles efectos retardados en el cristalino del ojo.

La revisión de 1994 de los límites de exposición de la ACGIH es la siguiente:

1. Para la protección de la retina contra lesiones térmicas en caso de exposición a la luz visible (por ejemplo, en el caso de fuentes de luz potentes), la radiación espectral L_λ en W/(m² sr nm) ponderado frente a la función de riesgo térmico de la retina R_λ (ver tabla 2) sobre el intervalo de longitud de onda Δ_λ y sumado en el rango de longitud de onda de 400 a 1400 nm, no debe exceder:

donde t es la duración de visualización limitada a intervalos de 10^-3 a 10 segundos (es decir, para condiciones de visualización accidental, visualización no fija), y α es el subtiempo angular de la fuente en radianes calculado por α = extensión máxima de la fuente/distancia a la fuente R_λ  (Tabla 2 ).

2. Para proteger la retina de los peligros de exposición de las lámparas de calor infrarrojas o cualquier fuente de infrarrojos cercano donde no hay un estímulo visual fuerte, la radiación infrarroja en el rango de longitud de onda de 770 a 1400 nm como se ve a simple vista (basado en una pupila de 7 mm de diámetro) para una duración prolongada de las condiciones de visualización debe limitarse a:

Este límite se basa en un diámetro de pupila de 7 mm ya que, en este caso, la respuesta de aversión (cerrar el ojo, por ejemplo) puede no existir debido a la ausencia de luz visible.

3. Para evitar posibles efectos retardados en el cristalino del ojo, como la catarata retardada, y para proteger la córnea de una sobreexposición, la radiación infrarroja en longitudes de onda superiores a 770 nm debe limitarse a 100 W/m² durante períodos superiores a 1,000 s. y para:

o por períodos más cortos.

4. Para pacientes afáquicos, se proporcionan funciones de ponderación separadas y TLV resultantes para el rango de longitud de onda de la luz ultravioleta y visible (305–700 nm).

Tabla 2. Función de riesgo térmico retinal

Fuente: ACGIH 1996.

Measurement

Se dispone de técnicas e instrumentos radiométricos fiables que permiten analizar el riesgo para la piel y el ojo de la exposición a fuentes de radiación óptica. Para caracterizar una fuente de luz convencional, generalmente es muy útil medir la radiancia. Para definir condiciones de exposición peligrosas de fuentes ópticas, la irradiancia y la exposición radiante son de mayor importancia. La evaluación de fuentes de banda ancha es más compleja que la evaluación de fuentes que emiten en longitudes de onda únicas o en bandas muy estrechas, ya que se deben considerar las características espectrales y el tamaño de la fuente. El espectro de ciertas lámparas consta tanto de una emisión continua en una amplia banda de longitudes de onda como de una emisión en ciertas longitudes de onda individuales (líneas). Se pueden introducir errores significativos en la representación de esos espectros si la fracción de energía en cada línea no se agrega correctamente al continuo.

Para la evaluación de riesgos para la salud, los valores de exposición deben medirse sobre una apertura límite para la cual se especifican los estándares de exposición. Por lo general, se ha considerado que una apertura de 1 mm es el tamaño de apertura práctico más pequeño. Las longitudes de onda superiores a 0.1 mm presentan dificultades debido a los efectos de difracción significativos creados por una apertura de 1 mm. Para esta banda de longitud de onda se aceptó una apertura de 1 cm² (11 mm de diámetro), porque los puntos calientes en esta banda son más grandes que en longitudes de onda más cortas. Para la evaluación de los riesgos para la retina, el tamaño de la apertura se determinó por un tamaño de pupila promedio y, por lo tanto, se eligió una apertura de 7 mm.

En general, las medidas en la región óptica son muy complejas. Las mediciones realizadas por personal no capacitado pueden conducir a conclusiones no válidas. Un resumen detallado de los procedimientos de medición se encuentra en Sliney y Wolbarsht (1980).

Medidas de protección

La protección estándar más efectiva contra la exposición a la radiación óptica es el aislamiento total de la fuente y todas las vías de radiación que pueden salir de la fuente. Mediante tales medidas, el cumplimiento de los límites de exposición debería ser fácil de lograr en la mayoría de los casos. Cuando este no sea el caso, la protección personal es aplicable. Por ejemplo, se debe usar la protección ocular disponible en forma de gafas o visores adecuados o ropa protectora. Si las condiciones de trabajo no permiten aplicar tales medidas, puede ser necesario el control administrativo y el acceso restringido a fuentes muy intensas. En algunos casos, una posible medida para proteger al trabajador puede ser una reducción de la potencia de la fuente o del tiempo de trabajo (pausas laborales para recuperarse del estrés por calor), o de ambos.

Conclusión

En general, la radiación infrarroja de las fuentes más comunes, como las lámparas, o de la mayoría de las aplicaciones industriales, no supondrá ningún riesgo para los trabajadores. En algunos lugares de trabajo, sin embargo, IR puede causar un riesgo para la salud del trabajador. Además, hay un rápido aumento en la aplicación y el uso de lámparas especiales y en procesos de alta temperatura en la industria, la ciencia y la medicina. Si la exposición de esas aplicaciones es suficientemente alta, no se pueden excluir los efectos perjudiciales (principalmente en los ojos, pero también en la piel). Se espera que aumente la importancia de las normas de exposición a la radiación óptica reconocidas internacionalmente. Para proteger al trabajador de una exposición excesiva, deberían ser obligatorias las medidas de protección como protección (protectores para los ojos) o ropa de protección.

Los principales efectos biológicos adversos atribuidos a la radiación infrarroja son las cataratas, conocidas como cataratas del soplador de vidrio o del horno. La exposición a largo plazo, incluso a niveles relativamente bajos, provoca estrés por calor en el cuerpo humano. En tales condiciones de exposición, se deben considerar factores adicionales como la temperatura corporal y la pérdida de calor por evaporación, así como factores ambientales.

Con el fin de informar e instruir a los trabajadores, se desarrollaron algunas guías prácticas en los países industrializados. Se puede encontrar un resumen completo en Sliney y Wolbarsht (1980).

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La luz y la energía radiante infrarroja (IR) son dos formas de radiación óptica y, junto con la radiación ultravioleta, forman el espectro óptico. Dentro del espectro óptico, diferentes longitudes de onda tienen potenciales considerablemente diferentes para causar efectos biológicos y, por esta razón, el espectro óptico puede subdividirse aún más.

El término luz debe reservarse para longitudes de onda de energía radiante entre 400 y 760 nm, que provocan una respuesta visual en la retina (CIE 1987). La luz es el componente esencial de la salida de lámparas de iluminación, pantallas visuales y una amplia variedad de iluminadores. Además de la importancia de la iluminación para ver, algunas fuentes de luz pueden, sin embargo, presentar reacciones fisiológicas no deseadas, como discapacidad e incomodidad, deslumbramiento, parpadeo y otras formas de estrés ocular debido al diseño ergonómico deficiente de las tareas en el lugar de trabajo. La emisión de luz intensa también es un efecto secundario potencialmente peligroso de algunos procesos industriales, como la soldadura por arco.

La radiación infrarroja (IRR, longitudes de onda de 760 nm a 1 mm) también puede denominarse con bastante frecuencia como Radiación termal (o el calor radiante), y es emitido por cualquier objeto caliente (motores calientes, metales fundidos y otras fuentes de fundición, superficies tratadas térmicamente, lámparas eléctricas incandescentes, sistemas de calefacción radiante, etc.). La radiación infrarroja también se emite desde una gran variedad de equipos eléctricos, como motores eléctricos, generadores, transformadores y diversos equipos electrónicos.

La radiación infrarroja es un factor que contribuye al estrés por calor. La alta temperatura y humedad del aire ambiente y un bajo grado de circulación de aire pueden combinarse con el calor radiante para producir estrés por calor con el potencial de lesiones por calor. En ambientes más fríos, las fuentes de calor radiante no deseadas o mal diseñadas también pueden producir molestias, una consideración ergonómica.

Efectos biologicos

Los riesgos laborales que presentan para los ojos y la piel las formas de radiación visible e infrarroja están limitados por la aversión del ojo a la luz brillante y la sensación de dolor en la piel que resulta del intenso calor radiante. El ojo está bien adaptado para protegerse contra daños agudos por radiación óptica (debido a la energía radiante ultravioleta, visible o infrarroja) de la luz solar ambiental. Está protegido por una respuesta de aversión natural a ver fuentes de luz brillante que normalmente lo protege contra lesiones derivadas de la exposición a fuentes como el sol, lámparas de arco y arcos de soldadura, ya que esta aversión limita la duración de la exposición a una fracción (alrededor de dos). décimas) de segundo. Sin embargo, las fuentes ricas en IRR sin un fuerte estímulo visual pueden ser peligrosas para el cristalino del ojo en caso de exposición crónica. Uno también puede obligarse a mirar fijamente al sol, un arco de soldadura o un campo de nieve y, por lo tanto, sufrir una pérdida de visión temporal (ya veces permanente). En un entorno industrial en el que las luces brillantes aparecen bajas en el campo de visión, los mecanismos de protección del ojo son menos efectivos y las precauciones contra riesgos son particularmente importantes.

Hay al menos cinco tipos separados de peligros para los ojos y la piel debido a la luz intensa y las fuentes de IRR, y las medidas de protección deben elegirse con una comprensión de cada uno. Además de los peligros potenciales que presenta la radiación ultravioleta (UVR) de algunas fuentes de luz intensa, se deben considerar los siguientes peligros (Sliney y Wolbarsht 1980; OMS 1982):

1. Daño térmico a la retina, que puede ocurrir en longitudes de onda de 400 nm a 1,400 nm. Normalmente, el peligro de este tipo de lesión lo plantean únicamente los láseres, una fuente de arco de xenón muy intensa o una bola de fuego nuclear. El ardor local de la retina da como resultado un punto ciego (escotoma).
2. Lesión fotoquímica de la retina por luz azul (un peligro asociado principalmente con la luz azul de longitudes de onda de 400 nm a 550 nm) (Ham 1989). La lesión se denomina comúnmente fotorretinitis de “luz azul”; una forma particular de esta lesión se denomina, según su origen, retinitis solar. La retinitis solar alguna vez se denominó "ceguera por eclipse" y "quemadura de retina" asociada. Solo en los últimos años se ha hecho evidente que la fotorretinitis es el resultado de un mecanismo de daño fotoquímico después de la exposición de la retina a longitudes de onda más cortas en el espectro visible, a saber, luz violeta y azul. Hasta la década de 1970, se pensaba que era el resultado de un mecanismo de lesión térmica. A diferencia de la luz azul, la radiación IRA es muy ineficaz para producir lesiones en la retina. (Ham 1989; Sliney y Wolbarsht 1980).
3. Riesgos térmicos del infrarrojo cercano para el cristalino (asociados con longitudes de onda de aproximadamente 800 nm a 3,000 nm) con potencial para catarata por calor industrial. La exposición corneal media a la radiación infrarroja de la luz solar es del orden de 10 W/m². En comparación, los trabajadores del acero y el vidrio expuestos a radiaciones infrarrojas del orden de 0.8 a 4 kW/m² diariamente durante 10 a 15 años han desarrollado opacidades lenticulares (Sliney y Wolbarsht 1980). Estas bandas espectrales incluyen IRA e IRB (ver figura 1). La directriz de la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) para la exposición IRA de la parte anterior del ojo es una irradiancia total ponderada en el tiempo de 100 W/m² para duraciones de exposición superiores a 1,000 s (16.7 min) (ACGIH 1992 y 1995).
4. Lesión térmica de la córnea y la conjuntiva (a longitudes de onda de aproximadamente 1,400 nm a 1 mm). Este tipo de lesión se limita casi exclusivamente a la exposición a la radiación láser.
5. Lesión térmica de la piel. Esto es raro en fuentes convencionales, pero puede ocurrir en todo el espectro óptico.

La importancia de la longitud de onda y el tiempo de exposición

Las lesiones térmicas (1) y (4) anteriores generalmente se limitan a duraciones de exposición muy breves, y la protección ocular está diseñada para prevenir estas lesiones agudas. Sin embargo, las lesiones fotoquímicas, como las mencionadas en (2) arriba, pueden resultar de tasas de dosis bajas repartidas a lo largo de toda la jornada laboral. El producto de la tasa de dosis y la duración de la exposición siempre da como resultado la dosis (es la dosis la que gobierna el grado de riesgo fotoquímico). Como con cualquier mecanismo de daño fotoquímico, se debe considerar el espectro de acción que describe la efectividad relativa de diferentes longitudes de onda para causar un efecto fotobiológico. Por ejemplo, el espectro de acción para la lesión retiniana fotoquímica alcanza un máximo de aproximadamente 440 nm (Ham 1989). La mayoría de los efectos fotoquímicos se limitan a un rango muy estrecho de longitudes de onda; mientras que un efecto térmico puede ocurrir en cualquier longitud de onda en el espectro. Por lo tanto, la protección ocular para estos efectos específicos necesita bloquear solo una banda espectral relativamente estrecha para que sea eficaz. Normalmente, se debe filtrar más de una banda espectral en la protección ocular para una fuente de banda ancha.

Fuentes de radiación óptica

Luz del sol

La mayor exposición ocupacional a la radiación óptica resulta de la exposición de los trabajadores al aire libre a los rayos del sol. El espectro solar se extiende desde el corte de la capa de ozono estratosférico de aproximadamente 290-295 nm en la banda ultravioleta hasta al menos 5,000 nm (5 μm) en la banda infrarroja. La radiación solar puede alcanzar un nivel tan alto como 1 kW/m² durante los meses de verano. Puede resultar en estrés por calor, dependiendo de la temperatura y humedad del aire ambiente.

fuentes artificiales

Las fuentes artificiales más significativas de exposición humana a la radiación óptica incluyen las siguientes:

1. Soldadura y corte. Los soldadores y sus compañeros de trabajo suelen estar expuestos no solo a la intensa radiación UV, sino también a la intensa radiación visible e IR emitida por el arco. En raras ocasiones, estas fuentes han producido lesiones agudas en la retina del ojo. La protección ocular es obligatoria para estos entornos.
2. Industrias metalúrgicas y fundiciones. La fuente más importante de exposición visible e infrarroja son las superficies metálicas fundidas y calientes en las industrias del acero y el aluminio y en las fundiciones. La exposición de los trabajadores suele oscilar entre 0.5 y 1.2 kW/m².
3. Lámparas de arco. Muchos procesos industriales y comerciales, como los que involucran lámparas de curado fotoquímico, emiten luz visible (azul) intensa de onda corta, así como radiación UV e IR. Si bien la probabilidad de exposición dañina es baja debido al blindaje, en algunos casos puede ocurrir una exposición accidental.
4. Lámparas infrarrojas. Estas lámparas emiten predominantemente en el rango IRA y generalmente se usan para tratamiento térmico, secado de pintura y aplicaciones relacionadas. Estas lámparas no presentan ningún riesgo de exposición significativo para los seres humanos, ya que la incomodidad producida por la exposición limitará la exposición a un nivel seguro.
5. Tratamiento médico. Las lámparas infrarrojas se utilizan en medicina física para una variedad de fines diagnósticos y terapéuticos. Las exposiciones del paciente varían considerablemente según el tipo de tratamiento, y las lámparas IR requieren un uso cuidadoso por parte del personal.
6. Iluminación general. Las lámparas fluorescentes emiten muy poco infrarrojo y, por lo general, no son lo suficientemente brillantes como para representar un peligro potencial para los ojos. Las lámparas incandescentes de tungsteno y tungsteno-halógeno emiten una gran fracción de su energía radiante en el infrarrojo. Además, la luz azul emitida por las lámparas de tungsteno-halógeno puede representar un peligro para la retina si una persona mira fijamente el filamento. Afortunadamente, la respuesta de aversión del ojo a la luz brillante previene lesiones agudas incluso a distancias cortas. La colocación de filtros de “calor” de vidrio sobre estas lámparas debería minimizar/eliminar este peligro.
7. Proyectores ópticos y otros dispositivos. Las fuentes de luz intensa se utilizan en reflectores, proyectores de películas y otros dispositivos de colimación de haz de luz. Estos pueden representar un peligro para la retina con el haz directo a distancias muy cercanas.

Medición de las propiedades de la fuente

La característica más importante de cualquier fuente óptica es su distribución de potencia espectral. Esto se mide utilizando un espectrorradiómetro, que consta de una óptica de entrada adecuada, un monocromador y un fotodetector.

En muchas situaciones prácticas, se utiliza un radiómetro óptico de banda ancha para seleccionar una región espectral determinada. Tanto para fines de iluminación visible como de seguridad, la respuesta espectral del instrumento se adaptará para seguir una respuesta espectral biológica; por ejemplo, los luxómetros están adaptados a la respuesta fotópica (visual) del ojo. Normalmente, aparte de los medidores de riesgos UVR, la medición y el análisis de riesgos de fuentes de luz intensa y fuentes de infrarrojos es demasiado complejo para los especialistas en seguridad y salud ocupacional de rutina. Se está avanzando en la estandarización de las categorías de seguridad de las lámparas, por lo que no se requerirán mediciones por parte del usuario para determinar los peligros potenciales.

Límites de exposición humana

A partir del conocimiento de los parámetros ópticos del ojo humano y la radiación de una fuente de luz, es posible calcular las radiaciones (tasas de dosis) en la retina. La exposición de las estructuras anteriores del ojo humano a la radiación infrarroja también puede ser de interés y, además, debe tenerse en cuenta que la posición relativa de la fuente de luz y el grado de cierre del párpado pueden afectar en gran medida el cálculo correcto de una exposición ocular. dosis. Para las exposiciones a la luz ultravioleta y de longitud de onda corta, la distribución espectral de la fuente de luz también es importante.

Varios grupos nacionales e internacionales han recomendado límites de exposición ocupacional (EL) para la radiación óptica (ACGIH 1992 y 1994; Sliney 1992). Aunque la mayoría de estos grupos han recomendado EL para radiación UV y láser, solo un grupo ha recomendado EL para radiación visible (es decir, luz), a saber, la ACGIH, una agencia muy conocida en el campo de la salud ocupacional. La ACGIH se refiere a sus EL como valores límite de umbral, o TLV, y como estos se publican anualmente, existe la oportunidad de una revisión anual (ACGIH 1992 y 1995). Se basan en gran parte en datos de lesiones oculares de estudios con animales y de datos de lesiones en la retina humana resultantes de ver el sol y soldar arcos. Además, los TLV se basan en la suposición subyacente de que las exposiciones ambientales al aire libre a la energía radiante visible normalmente no son peligrosas para los ojos, excepto en entornos muy inusuales, como campos nevados y desiertos, o cuando uno realmente fija los ojos en el sol.

Evaluación de la seguridad de la radiación óptica

Dado que una evaluación integral de peligros requiere mediciones complejas de la radiación espectral y la radiación de la fuente, y en ocasiones también instrumentos y cálculos muy especializados, rara vez la llevan a cabo higienistas industriales e ingenieros de seguridad en el sitio. En cambio, el equipo de protección ocular que se implementará es obligatorio según las normas de seguridad en entornos peligrosos. Los estudios de investigación evaluaron una amplia gama de arcos, láseres y fuentes térmicas para desarrollar recomendaciones amplias para estándares de seguridad prácticos y más fáciles de aplicar.

Medidas de protección

La exposición ocupacional a la radiación visible e IR rara vez es peligrosa y suele ser beneficiosa. Sin embargo, algunas fuentes emiten una cantidad considerable de radiación visible y, en este caso, se evoca la respuesta de aversión natural, por lo que hay pocas posibilidades de sobreexposición accidental de los ojos. Por otro lado, la exposición accidental es bastante probable en el caso de fuentes artificiales que emiten solo radiación cercana al IR. Las medidas que se pueden tomar para minimizar la exposición innecesaria del personal a la radiación IR incluyen el diseño de ingeniería adecuado del sistema óptico en uso, el uso de gafas protectoras o visores faciales apropiados, la limitación del acceso a las personas directamente relacionadas con el trabajo y la garantía de que los trabajadores estén al tanto de los peligros potenciales asociados con la exposición a fuentes intensas de radiación visible e IR. El personal de mantenimiento que reemplaza las lámparas de arco debe tener la capacitación adecuada para evitar la exposición peligrosa. Es inaceptable que los trabajadores experimenten eritema en la piel o fotoqueratitis. Si estas condiciones ocurren, se deben examinar las prácticas de trabajo y se deben tomar medidas para garantizar que la sobreexposición sea improbable en el futuro. Las operadoras embarazadas no corren ningún riesgo específico a la radiación óptica en lo que respecta a la integridad de su embarazo.

Diseño y estándares de protectores oculares

El diseño de protectores oculares para soldadura y otras operaciones que presenten fuentes de radiación óptica industrial (por ejemplo, trabajos de fundición, fabricación de acero y vidrio) comenzó a principios de este siglo con el desarrollo del vidrio de Crooke. Los estándares de protección ocular que evolucionaron más tarde siguieron el principio general de que, dado que la radiación infrarroja y ultravioleta no son necesarias para la visión, esas bandas espectrales deben bloquearse lo mejor posible con los materiales de vidrio actualmente disponibles.

Los estándares empíricos para equipos de protección ocular se probaron en la década de 1970 y se demostró que incluían grandes factores de seguridad para la radiación infrarroja y ultravioleta cuando los factores de transmisión se probaron frente a los límites de exposición ocupacional actuales, mientras que los factores de protección para la luz azul eran suficientes. Por lo tanto, se ajustaron los requisitos de algunas normas.

Protección contra la radiación ultravioleta e infrarroja

En la industria se utilizan varias lámparas UV especializadas para la detección de fluorescencia y el fotocurado de tintas, resinas plásticas, polímeros dentales, etc. Aunque las fuentes de UVA normalmente presentan poco riesgo, estas fuentes pueden contener trazas de UVB peligrosos o presentar un problema de deslumbramiento de discapacidad (debido a la fluorescencia del cristalino del ojo). Las lentes con filtro UV, de vidrio o plástico, con factores de atenuación muy altos, están ampliamente disponibles para proteger contra todo el espectro UV. Se puede detectar un ligero tinte amarillento si se brinda protección a 400 nm. Es de suma importancia para este tipo de gafas (y para las gafas de sol industriales) proporcionar protección para el campo de visión periférico. Los protectores laterales o los diseños envolventes son importantes para proteger contra el enfoque de los rayos oblicuos temporales en el área ecuatorial nasal del cristalino, donde con frecuencia se origina la catarata cortical.

Casi todos los materiales de lentes de vidrio y plástico bloquean la radiación ultravioleta por debajo de 300 nm y la radiación infrarroja en longitudes de onda superiores a 3,000 nm (3 μm), y para algunos láseres y fuentes ópticas, los anteojos de seguridad transparentes resistentes a impactos comunes brindarán una buena protección (p. las lentes transparentes de policarbonato bloquean eficazmente las longitudes de onda superiores a 3 μm). Sin embargo, se deben agregar absorbentes como óxidos metálicos en vidrio o colorantes orgánicos en plásticos para eliminar los rayos UV hasta aproximadamente 380-400 nm y los infrarrojos más allá de 780 nm a 3 μm. Dependiendo del material, esto puede ser fácil, muy difícil o costoso, y la estabilidad del absorbedor puede variar un poco. Los filtros que cumplen con el estándar ANSI Z87.1 del American National Standards Institute deben tener los factores de atenuación apropiados en cada banda espectral crítica.

Protección en diversas industrias.

Lucha contra incendios

Los bomberos pueden estar expuestos a una intensa radiación del infrarrojo cercano y, aparte de la protección de la cabeza y la cara, que es de vital importancia, se prescriben con frecuencia filtros atenuadores IRR. Aquí, la protección contra impactos también es importante.

Gafas para la industria de la fundición y el vidrio

Los anteojos y gafas diseñados para la protección ocular contra la radiación infrarroja generalmente tienen un tinte verdoso claro, aunque el tinte puede ser más oscuro si se desea cierta comodidad contra la radiación visible. Dichos protectores oculares no deben confundirse con los lentes azules que se utilizan en las operaciones de acero y fundición, donde el objetivo es controlar visualmente la temperatura de la masa fundida; estos anteojos azules no brindan protección y deben usarse solo brevemente.

Soldadura

Las propiedades de filtración de infrarrojos y ultravioleta se pueden impartir fácilmente a los filtros de vidrio por medio de aditivos como el óxido de hierro, pero el grado de atenuación estrictamente visible determina el número de sombra, que es una expresión logarítmica de la atenuación. Normalmente, se utiliza un número de tono de 3 a 4 para la soldadura con gas (que requiere gafas), y un número de tono de 10 a 14 para las operaciones de soldadura por arco y arco de plasma (aquí, se requiere protección con casco). La regla general es que si el soldador encuentra el arco cómodo para ver, se proporciona la atenuación adecuada contra los riesgos oculares. Los supervisores, ayudantes de soldadores y otras personas en el área de trabajo pueden requerir filtros con un número de tono relativamente bajo (por ejemplo, 3 a 4) para proteger contra la fotoqueratitis ("ojo de arco" o "destello de soldador"). En los últimos años ha aparecido en escena un nuevo tipo de filtro de soldadura, el filtro de oscurecimiento automático. Independientemente del tipo de filtro, debe cumplir con las normas ANSI Z87.1 y Z49.1 para filtros de soldadura fijos especificados para sombra oscura (Buhr y Sutter 1989; CIE 1987).

Filtros de soldadura con oscurecimiento automático

El filtro de soldadura de oscurecimiento automático, cuyo número de tonos aumenta con la intensidad de la radiación óptica que incide sobre él, representa un avance importante en la capacidad de los soldadores para producir soldaduras de alta calidad de manera constante, más eficiente y ergonómica. Antiguamente, el soldador tenía que bajar y subir el casco o filtro cada vez que se iniciaba y apagaba un arco. El soldador tuvo que trabajar "a ciegas" justo antes de encender el arco. Además, el casco normalmente se baja y se levanta con un fuerte chasquido del cuello y la cabeza, lo que puede provocar tensión en el cuello o lesiones más graves. Ante este incómodo y engorroso procedimiento, algunos soldadores frecuentemente inician el arco con un casco convencional en posición elevada, lo que provoca fotoqueratitis. En condiciones normales de iluminación ambiental, un soldador que lleve un casco equipado con un filtro de oscurecimiento automático puede ver lo suficientemente bien con la protección ocular colocada para realizar tareas como alinear las piezas que se van a soldar, posicionar con precisión el equipo de soldadura y encender el arco. En los diseños de casco más típicos, los sensores de luz detectan el arco eléctrico virtualmente tan pronto como aparece y dirigen una unidad de control electrónico para cambiar un filtro de cristal líquido de un tono claro a un tono oscuro preseleccionado, eliminando la necesidad de los torpes y peligrosos. maniobras practicadas con filtros de sombra fija.

Con frecuencia se ha planteado la cuestión de si pueden desarrollarse problemas de seguridad ocultos con los filtros de oscurecimiento automático. Por ejemplo, ¿pueden las imágenes secundarias (“ceguera por destello”) experimentadas en el lugar de trabajo resultar en una discapacidad visual permanente? ¿Los nuevos tipos de filtros ofrecen realmente un grado de protección equivalente o mejor que el que pueden proporcionar los filtros fijos convencionales? Aunque a la segunda pregunta se puede responder afirmativamente, hay que entender que no todos los filtros de oscurecimiento automático son equivalentes. Las velocidades de reacción del filtro, los valores de los tonos claros y oscuros logrados bajo una determinada intensidad de iluminación y el peso de cada unidad pueden variar de un patrón de equipo a otro. La dependencia de la temperatura del rendimiento de la unidad, la variación en el grado de sombra con la degradación de la batería eléctrica, la “sombra en estado de reposo” y otros factores técnicos varían según el diseño de cada fabricante. Estas consideraciones se están abordando en los nuevos estándares.

Dado que todos los sistemas proporcionan una atenuación de filtro adecuada, el atributo más importante especificado por los fabricantes de filtros de oscurecimiento automático es la velocidad de cambio de filtro. Los filtros de oscurecimiento automático actuales varían en la velocidad de conmutación de una décima de segundo a más rápido que 1/10,000 de segundo. Buhr y Sutter (1989) han indicado un medio para especificar el tiempo máximo de conmutación, pero su formulación varía en relación con el transcurso del tiempo de conmutación. La velocidad de conmutación es crucial, ya que brinda la mejor pista para la medida más importante (pero no especificada) de cuánta luz entrará en el ojo cuando se enciende el arco en comparación con la luz admitida por un filtro fijo del mismo número de tono de trabajo. . Si entra demasiada luz en el ojo por cada cambio durante el día, la dosis de energía luminosa acumulada produce una "adaptación transitoria" y quejas sobre "cansancio ocular" y otros problemas. (La adaptación transitoria es la experiencia visual causada por cambios repentinos en el entorno de luz de uno, que puede caracterizarse por incomodidad, sensación de haber estado expuesto a un resplandor y pérdida temporal de la visión detallada). Productos actuales con velocidades de conmutación del orden de diez milisegundos proporcionará una mejor protección adecuada contra la fotorretinitis. Sin embargo, el tiempo de conmutación más corto, del orden de 0.1 ms, tiene la ventaja de reducir los efectos de adaptación transitorios (Eriksen 1985; Sliney 1992).

Las pruebas de verificación simples están disponibles para el soldador, además de las pruebas de laboratorio exhaustivas. Se podría sugerir al soldador que simplemente mire una página de impresión detallada a través de una serie de filtros de oscurecimiento automático. Esto le dará una indicación de la calidad óptica de cada filtro. A continuación, se le puede pedir al soldador que intente generar un arco mientras lo observa a través de cada filtro que se está considerando comprar. Afortunadamente, uno puede confiar en el hecho de que los niveles de luz que son cómodos para la visualización no serán peligrosos. La efectividad de la filtración UV e IR debe verificarse en la hoja de especificaciones del fabricante para asegurarse de que se filtren las bandas innecesarias. Unos cuantos golpes de arco repetidos deberían darle al soldador una idea de si se experimentarán molestias debido a la adaptación transitoria, aunque sería mejor una prueba de un día.

El número de sombreado del estado de reposo o falla de un filtro de oscurecimiento automático (un estado de falla ocurre cuando falla la batería) debe brindar una protección del 100 % para los ojos del soldador durante al menos uno o varios segundos. Algunos fabricantes usan un estado oscuro como la posición de "apagado" y otros usan un tono intermedio entre los estados oscuro y claro. En cualquier caso, la transmitancia en estado de reposo para el filtro debe ser considerablemente más baja que la transmitancia de la sombra clara para evitar un riesgo para la retina. En cualquier caso, el dispositivo debe proporcionar un indicador claro y obvio para el usuario sobre cuándo se apaga el filtro o cuándo se produce una falla en el sistema. Esto asegurará que el soldador sea advertido con anticipación en caso de que el filtro no esté encendido o no funcione correctamente antes de comenzar a soldar. Otras funciones, como la duración de la batería o el rendimiento en condiciones de temperatura extrema, pueden ser importantes para determinados usuarios.

Conclusiones

Aunque las especificaciones técnicas pueden parecer algo complejas para los dispositivos que protegen el ojo de las fuentes de radiación óptica, existen estándares de seguridad que especifican los números de tonos y estos estándares brindan un factor de seguridad conservador para el usuario.

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Un láser es un dispositivo que produce energía radiante electromagnética coherente dentro del espectro óptico desde el ultravioleta extremo hasta el infrarrojo lejano (submilimétrico). El termino láser es en realidad un acrónimo de amplificación de luz por emisión estimulada de radiación. Aunque el proceso láser fue predicho teóricamente por Albert Einstein en 1916, el primer láser exitoso no se demostró hasta 1960. En los últimos años, los láseres se han abierto camino desde el laboratorio de investigación hasta el entorno industrial, médico y de oficinas, así como a las obras de construcción e incluso hogares En muchas aplicaciones, como reproductores de videodiscos y sistemas de comunicación de fibra óptica, la salida de energía radiante del láser está encerrada, el usuario no enfrenta ningún riesgo para la salud y la presencia de un láser integrado en el producto puede no ser obvia para el usuario. Sin embargo, en algunas aplicaciones médicas, industriales o de investigación, la energía radiante emitida por el láser es accesible y puede representar un peligro potencial para los ojos y la piel.

Debido a que el proceso del láser (a veces denominado "láser") puede producir un haz de radiación óptica altamente colimado (es decir, energía radiante ultravioleta, visible o infrarroja), un láser puede representar un peligro a una distancia considerable, a diferencia de la mayoría de los peligros encontrados. en el lugar de trabajo. Quizás sea esta característica más que cualquier otra cosa la que ha llevado a las preocupaciones especiales expresadas por los trabajadores y por los expertos en seguridad y salud ocupacional. Sin embargo, los láseres se pueden usar de manera segura cuando se aplican los controles de riesgo apropiados. Existen estándares para el uso seguro de láseres en todo el mundo, y la mayoría están "armonizados" entre sí (ANSI 1993; IEC 1993). Todas las normas utilizan un sistema de clasificación de peligros, que agrupa los productos láser en una de cuatro amplias clases de peligros según la potencia o energía de salida del láser y su capacidad para causar daño. A continuación, se aplican medidas de seguridad acordes con la clasificación de peligro (Cleuet y Mayer 1980; Duchene, Lakey y Repacholi 1991).

Los láseres funcionan en longitudes de onda discretas y, aunque la mayoría de los láseres son monocromáticos (emiten una longitud de onda o un solo color), no es raro que un láser emita varias longitudes de onda discretas. Por ejemplo, el láser de argón emite varias líneas diferentes dentro del espectro visible y ultravioleta cercano, pero generalmente está diseñado para emitir solo una línea verde (longitud de onda) a 514.5 nm y/o una línea azul a 488 nm. Al considerar los peligros potenciales para la salud, siempre es crucial establecer las longitudes de onda de salida.

Todos los láseres tienen tres bloques de construcción fundamentales:

1. un medio activo (sólido, líquido o gas) que define las posibles longitudes de onda de emisión
2. una fuente de energía (p. ej., corriente eléctrica, lámpara de bomba o reacción química)
3. una cavidad resonante con acoplador de salida (generalmente dos espejos).

La mayoría de los sistemas láser prácticos fuera del laboratorio de investigación también tienen un sistema de emisión de haz, como una fibra óptica o un brazo articulado con espejos para dirigir el haz a una estación de trabajo y lentes de enfoque para concentrar el haz en un material a soldar, etc. En un láser, átomos o moléculas idénticos son llevados a un estado excitado por la energía emitida por la lámpara de la bomba. Cuando los átomos o moléculas están en estado excitado, un fotón (“partícula” de energía lumínica) puede estimular a un átomo o molécula excitada a emitir un segundo fotón de la misma energía (longitud de onda) viajando en fase (coherente) y en la misma dirección. dirección como el fotón estimulante. Por tanto, se ha producido una amplificación de la luz por un factor de dos. Este mismo proceso repetido en cascada hace que se desarrolle un haz de luz que se refleja de un lado a otro entre los espejos de la cavidad resonante. Dado que uno de los espejos es parcialmente transparente, parte de la energía luminosa sale de la cavidad resonante formando el rayo láser emitido. Aunque en la práctica, los dos espejos paralelos a menudo se curvan para producir una condición resonante más estable, el principio básico es válido para todos los láseres.

Aunque varios miles de líneas láser diferentes (es decir, longitudes de onda láser discretas características de diferentes medios activos) se han demostrado en el laboratorio de física, solo unas 20 se han desarrollado comercialmente hasta el punto en que se aplican de forma rutinaria en la tecnología cotidiana. Se han desarrollado y publicado directrices y normas de seguridad láser que básicamente cubren todas las longitudes de onda del espectro óptico para permitir las líneas láser actualmente conocidas y los futuros láseres.

Clasificación de peligro de láser

Los estándares actuales de seguridad láser en todo el mundo siguen la práctica de categorizar todos los productos láser en clases de peligro. En general, el esquema sigue una agrupación de cuatro clases amplias de peligro, del 1 al 4. Los láseres de clase 1 no pueden emitir radiación láser potencialmente peligrosa y no representan un peligro para la salud. Las clases 2 a 4 representan un peligro creciente para los ojos y la piel. El sistema de clasificación es útil ya que se prescriben medidas de seguridad para cada clase de láser. Se requieren medidas de seguridad más estrictas para las clases más altas.

La clase 1 se considera una agrupación "segura para los ojos", sin riesgos. La mayoría de los láseres que están totalmente cerrados (por ejemplo, las grabadoras de discos compactos láser) son de Clase 1. No se requieren medidas de seguridad para un láser de Clase 1.

La clase 2 se refiere a los láseres visibles que emiten una potencia muy baja que no sería peligrosa incluso si toda la potencia del rayo entrara en el ojo humano y se enfocara en la retina. La respuesta de aversión natural del ojo a ver fuentes de luz muy brillantes protege al ojo contra lesiones en la retina si la energía que ingresa al ojo es insuficiente para dañar la retina dentro de la respuesta de aversión. La respuesta de aversión se compone del reflejo de parpadeo (aproximadamente 0.16 a 0.18 segundos) y una rotación del ojo y el movimiento de la cabeza cuando se expone a una luz tan brillante. Los estándares de seguridad actuales definen conservadoramente la respuesta de aversión con una duración de 0.25 segundos. Por lo tanto, los láseres de Clase 2 tienen una potencia de salida de 1 milivatio (mW) o menos que corresponde al límite de exposición permisible durante 0.25 segundos. Ejemplos de láseres de Clase 2 son los punteros láser y algunos láseres de alineación.

Algunas normas de seguridad también incorporan una subcategoría de Clase 2, denominada "Clase 2A". No es peligroso mirar los láseres de clase 2A durante un máximo de 1,000 s (16.7 min). La mayoría de los escáneres láser utilizados en puntos de venta (pago de supermercado) y escáneres de inventario son de Clase 2A.

Los láseres de clase 3 representan un peligro para el ojo, ya que la respuesta de aversión no es lo suficientemente rápida como para limitar la exposición de la retina a un nivel seguro momentáneo, y también podrían producirse daños en otras estructuras del ojo (p. ej., la córnea y el cristalino). Normalmente no existen peligros para la piel por exposición incidental. Ejemplos de láseres de Clase 3 son muchos láseres de investigación y telémetros láser militares.

Una subcategoría especial de Clase 3 se denomina "Clase 3A" (con los láseres restantes de Clase 3 denominados "Clase 3B"). Los láseres de Clase 3A son aquellos con una potencia de salida entre una y cinco veces los límites de emisión accesibles (AEL) para la Clase 1 o Clase 2, pero con una irradiancia de salida que no excede el límite de exposición ocupacional relevante para la clase más baja. Algunos ejemplos son muchos instrumentos de medición y alineación láser.

Los láseres de clase 4 pueden representar un peligro potencial de incendio, un peligro significativo para la piel o un peligro de reflexión difusa. Prácticamente todos los láseres quirúrgicos y láseres de procesamiento de materiales utilizados para soldar y cortar son de Clase 4 si no están incluidos. Todos los láseres con una potencia de salida promedio superior a 0.5 W son Clase 4. Si una Clase 3 o Clase 4 de mayor potencia está totalmente encerrada para que la energía radiante peligrosa no sea accesible, el sistema láser total podría ser Clase 1. El láser más peligroso dentro del recinto se denomina láser integrado.

límites de exposición ocupacional

La Comisión Internacional de Protección contra la Radiación No Ionizante (ICNIRP 1995) ha publicado pautas para los límites de exposición humana a la radiación láser que se actualizan periódicamente. Los límites de exposición representativos (EL) se proporcionan en la tabla 1 para varios láseres típicos. Prácticamente todos los rayos láser superan los límites de exposición permisibles. Por lo tanto, en la práctica real, los límites de exposición no se utilizan de forma rutinaria para determinar las medidas de seguridad. En cambio, el esquema de clasificación láser, que se basa en los EL aplicados en condiciones realistas, se aplica realmente para este fin.

Tabla 1. Límites de exposición para láseres típicos

Todos los estándares/directrices tienen MPE en otras longitudes de onda y duraciones de exposición.

Nota: Para convertir MPE en mW/cm² a mJ/cm², multiplique por el tiempo de exposición t en segundos. Por ejemplo, el MPE de He-Ne o Argón a 0.1 s es 0.32 mJ/cm².

Fuente: Norma ANSI Z-136.1 (1993); TLV de ACGIH (1995) y Duchene, Lakey y Repacholi (1991).

Estándares de seguridad láser

Muchas naciones han publicado estándares de seguridad láser y la mayoría están armonizados con el estándar internacional de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC). La norma IEC 825-1 (1993) se aplica a los fabricantes; sin embargo, también proporciona algunas pautas de seguridad limitadas para los usuarios. La clasificación de peligro del láser descrita anteriormente debe estar etiquetada en todos los productos láser comerciales. Una etiqueta de advertencia apropiada para la clase debe aparecer en todos los productos de las Clases 2 a 4.

Medidas De Seguridad

El sistema de clasificación de seguridad láser facilita enormemente la determinación de las medidas de seguridad adecuadas. Los estándares de seguridad láser y los códigos de práctica requieren rutinariamente el uso de medidas de control cada vez más restrictivas para cada clasificación superior.

En la práctica, siempre es más deseable encerrar totalmente el láser y la trayectoria del haz para que no se pueda acceder a ninguna radiación láser potencialmente peligrosa. En otras palabras, si solo se emplean productos láser de Clase 1 en el lugar de trabajo, se garantiza un uso seguro. Sin embargo, en muchas situaciones, esto simplemente no es práctico y se requiere capacitación de los trabajadores en el uso seguro y las medidas de control de peligros.

Aparte de la regla obvia, no apuntar un láser a los ojos de una persona, no se requieren medidas de control para un producto láser de Clase 2. Para láseres de clases superiores, se requieren claramente medidas de seguridad.

Si la protección total de un láser de clase 3 o 4 no es factible, el uso de cubiertas de haz (p. ej., tubos), deflectores y cubiertas ópticas puede eliminar virtualmente el riesgo de exposición ocular peligrosa en la mayoría de los casos.

Cuando los recintos no son factibles para los láseres de Clase 3 y 4, se debe establecer un área controlada por láser con entrada controlada, y el uso de protectores oculares para láser generalmente es obligatorio dentro de la zona de peligro nominal (NHZ) del rayo láser. Aunque en la mayoría de los laboratorios de investigación donde se utilizan rayos láser colimados, el NHZ abarca toda el área controlada del laboratorio, para aplicaciones de haz enfocado, el NHZ puede ser sorprendentemente limitado y no abarcar toda la sala.

Para asegurarse contra el uso indebido y posibles acciones peligrosas por parte de usuarios de láser no autorizados, se debe utilizar el control clave que se encuentra en todos los productos láser fabricados comercialmente.

La llave debe estar asegurada cuando el láser no esté en uso, si las personas pueden acceder al láser.

Se requieren precauciones especiales durante la alineación del láser y la configuración inicial, ya que el potencial de lesiones oculares graves es muy grande en ese momento. Los trabajadores del láser deben estar capacitados en prácticas seguras antes de configurar y alinear el láser.

Los anteojos de protección contra láser se desarrollaron después de que se establecieron los límites de exposición ocupacional y se elaboraron especificaciones para proporcionar las densidades ópticas (u OD, una medida logarítmica del factor de atenuación) que serían necesarias en función de la longitud de onda y la duración de la exposición para determinados láseres Aunque en Europa existen estándares específicos para la protección ocular con láser, en los Estados Unidos el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares proporciona pautas adicionales bajo las designaciones ANSI Z136.1 y ANSI Z136.3.

Formacion

Cuando se investigan accidentes con láser tanto en situaciones industriales como de laboratorio, surge un elemento común: la falta de capacitación adecuada. La capacitación en seguridad del láser debe ser adecuada y suficiente para las operaciones con láser en las que trabajará cada empleado. La capacitación debe ser específica para el tipo de láser y la tarea que se le asigna al trabajador.

Vigilancia médica

Los requisitos para la vigilancia médica de los trabajadores del láser varían de un país a otro de acuerdo con las reglamentaciones locales de medicina ocupacional. En un momento, cuando los láseres estaban confinados al laboratorio de investigación y se sabía poco sobre sus efectos biológicos, era bastante típico que a cada trabajador del láser se le hiciera periódicamente un examen oftalmológico general completo con fotografía del fondo de ojo (retina) para monitorear el estado del ojo. . Sin embargo, a principios de la década de 1970, esta práctica fue cuestionada, ya que los hallazgos clínicos eran casi siempre negativos y quedó claro que tales exámenes solo podían identificar lesiones agudas detectables subjetivamente. Esto llevó al grupo de trabajo de la OMS sobre láseres, reunido en Don Leaghreigh, Irlanda, en 1975, a recomendar en contra de tales programas de vigilancia complicados y a enfatizar las pruebas de la función visual. Desde entonces, la mayoría de los grupos nacionales de salud ocupacional han reducido continuamente los requisitos de exámenes médicos. Hoy en día, los exámenes oftalmológicos completos se requieren universalmente solo en el caso de una lesión ocular con láser o sospecha de sobreexposición, y generalmente se requiere un examen visual previo a la colocación. Es posible que se requieran exámenes adicionales en algunos países.

Mediciones láser

A diferencia de algunos peligros en el lugar de trabajo, generalmente no hay necesidad de realizar mediciones para monitorear el lugar de trabajo de niveles peligrosos de radiación láser. Debido a las dimensiones de haz altamente confinadas de la mayoría de los rayos láser, la probabilidad de cambiar las trayectorias de los rayos y la dificultad y el costo de los radiómetros láser, los estándares de seguridad actuales enfatizan las medidas de control basadas en la clase de peligro y no en la medición del lugar de trabajo (monitoreo). El fabricante debe realizar las mediciones para garantizar el cumplimiento de las normas de seguridad láser y la clasificación adecuada de peligros. De hecho, una de las justificaciones originales para la clasificación del peligro del láser se relacionaba con la gran dificultad de realizar mediciones adecuadas para la evaluación del peligro.

Conclusiones

Aunque el láser es relativamente nuevo en el lugar de trabajo, rápidamente se está volviendo omnipresente, al igual que los programas relacionados con la seguridad del láser. Las claves para el uso seguro de los láseres son primero encerrar la energía radiante del láser si es posible, pero si no es posible, establecer medidas de control adecuadas y capacitar a todo el personal que trabaja con láseres.

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