Como a luz, que é visível, a radiação ultravioleta (UVR) é uma forma de radiação óptica com comprimentos de onda mais curtos e fótons mais energéticos (partículas de radiação) do que sua contraparte visível. A maioria das fontes de luz também emite algum UVR. A UVR está presente na luz solar e também é emitida por um grande número de fontes ultravioleta usadas na indústria, ciência e medicina. Os trabalhadores podem encontrar RUV em uma ampla variedade de ambientes ocupacionais. Em alguns casos, em baixos níveis de luz ambiente, fontes muito intensas de ultravioleta próximo (“luz negra”) podem ser vistas, mas normalmente a UVR é invisível e deve ser detectada pelo brilho de materiais que fluorescem quando iluminados por UVR.

Assim como a luz pode ser dividida em cores que podem ser vistas em um arco-íris, a UVR é subdividida e seus componentes são comumente denotados como UVA, UVB e UVC. Comprimentos de onda de luz e UVR são geralmente expressos em nanômetros (nm); 1 nm é um bilionésimo (10^-9) de um metro. UVC (UVR de comprimento de onda muito curto) na luz solar é absorvido pela atmosfera e não atinge a superfície da Terra. UVC está disponível apenas a partir de fontes artificiais, como lâmpadas germicidas, que emitem a maior parte de sua energia em um único comprimento de onda (254 nm) que é muito eficaz para matar bactérias e vírus em uma superfície ou no ar.

O UVB é o UVR mais prejudicial biologicamente para a pele e os olhos e, embora a maior parte dessa energia (que é um componente da luz solar) seja absorvida pela atmosfera, ela ainda produz queimaduras solares e outros efeitos biológicos. UVR de comprimento de onda longo, UVA, é normalmente encontrado na maioria das fontes de lâmpadas e também é o UVR mais intenso que atinge a Terra. Embora o UVA possa penetrar profundamente no tecido, não é tão prejudicial biologicamente quanto o UVB porque as energias dos fótons individuais são menores do que para UVB ou UVC.

Fontes de radiação ultravioleta

Exposição à luz natural:

A maior exposição ocupacional à UVR é experimentada por trabalhadores ao ar livre sob a luz solar. A energia da radiação solar é bastante atenuada pela camada de ozônio da Terra, limitando a UVR terrestre a comprimentos de onda superiores a 290-295 nm. A energia dos raios mais perigosos de comprimento de onda curto (UVB) na luz solar é uma forte função do caminho inclinado atmosférico e varia com a estação e a hora do dia (Sliney 1986 e 1987; WHO 1994).

Fontes artificiais

As fontes artificiais mais significativas de exposição humana incluem as seguintes:

Soldagem a arco industrial. A fonte mais significativa de exposição potencial à UVR é a energia radiante do equipamento de soldagem a arco. Os níveis de UVR ao redor do equipamento de soldagem a arco são muito altos, e lesões agudas nos olhos e na pele podem ocorrer dentro de três a dez minutos de exposição a distâncias de visualização próximas de alguns metros. A proteção dos olhos e da pele é obrigatória.

Lâmpadas UVR industriais/de trabalho. Muitos processos industriais e comerciais, como a cura fotoquímica de tintas, pinturas e plásticos, envolvem o uso de lâmpadas que emitem fortemente na faixa de UV. Embora a probabilidade de exposição prejudicial seja baixa devido à blindagem, em alguns casos pode ocorrer exposição acidental.

“Luzes negras”. As luzes negras são lâmpadas especializadas que emitem predominantemente na faixa UV e são geralmente usadas para testes não destrutivos com pós fluorescentes, para autenticação de notas e documentos e para efeitos especiais em publicidade e discotecas. Estas lâmpadas não representam nenhum risco de exposição significativo para os seres humanos (exceto em certos casos para a pele fotossensibilizada).

Tratamento médico. As lâmpadas UVR são usadas na medicina para uma variedade de fins diagnósticos e terapêuticos. As fontes de UVA são normalmente usadas em aplicações de diagnóstico. As exposições ao paciente variam consideravelmente de acordo com o tipo de tratamento, e as lâmpadas ultravioleta utilizadas em dermatologia requerem uso criterioso por parte da equipe.

Lâmpadas UVR germicidas. UVR com comprimentos de onda na faixa de 250-265 nm é o mais eficaz para esterilização e desinfecção, pois corresponde a um máximo no espectro de absorção do DNA. Tubos de descarga de mercúrio de baixa pressão são frequentemente usados ​​como fonte de UV, pois mais de 90% da energia irradiada está na linha de 254 nm. Estas lâmpadas são muitas vezes referidas como “lâmpadas germicidas”, “lâmpadas bactericidas” ou simplesmente “lâmpadas UVC”. Lâmpadas germicidas são usadas em hospitais para combater a infecção por tuberculose e também são usadas dentro de gabinetes de segurança microbiológica para inativar microorganismos transportados pelo ar e pela superfície. A instalação adequada das lâmpadas e o uso de proteção ocular são essenciais.

Bronzeamento artificial. As espreguiçadeiras são encontradas em empresas onde os clientes podem obter um bronzeado por meio de lâmpadas especiais de bronzeamento, que emitem principalmente na faixa de UVA, mas também alguns UVB. O uso regular de um solário pode contribuir significativamente para a exposição anual da pele aos raios ultravioleta de uma pessoa; além disso, o pessoal que trabalha em salões de bronzeamento também pode estar exposto a níveis baixos. O uso de proteção para os olhos, como óculos ou óculos de sol, deve ser obrigatório para o cliente e, dependendo do acordo, até mesmo funcionários podem exigir protetores para os olhos.

Iluminação geral. As lâmpadas fluorescentes são comuns no local de trabalho e já são usadas em casa há muito tempo. Essas lâmpadas emitem pequenas quantidades de UVR e contribuem apenas com uma pequena porcentagem para a exposição anual de UV de uma pessoa. As lâmpadas halógenas de tungstênio são cada vez mais usadas em casa e no local de trabalho para uma variedade de propósitos de iluminação e exibição. As lâmpadas halógenas não blindadas podem emitir níveis de UVR suficientes para causar lesões agudas em distâncias curtas. A instalação de filtros de vidro sobre essas lâmpadas deve eliminar esse perigo.

Efeitos Biológicos

A pele

Eritema

O eritema, ou “queimadura solar”, é uma vermelhidão da pele que normalmente aparece em quatro a oito horas após a exposição aos raios ultravioleta e desaparece gradualmente após alguns dias. Queimaduras solares graves podem envolver bolhas e descamação da pele. UVB e UVC são cerca de 1,000 vezes mais eficazes em causar eritema do que UVA (Parrish, Jaenicke e Anderson 1982), mas o eritema produzido pelos comprimentos de onda UVB mais longos (295 a 315 nm) é mais grave e persiste por mais tempo (Hausser 1928). A maior gravidade e duração do eritema resulta da penetração mais profunda desses comprimentos de onda na epiderme. A sensibilidade máxima da pele aparentemente ocorre em aproximadamente 295 nm (Luckiesh, Holladay e Taylor 1930; Coblentz, Stair e Hogue 1931) com muito menos sensibilidade (aproximadamente 0.07) ocorrendo em 315 nm e comprimentos de onda mais longos (McKinlay e Diffey 1987).

A dose eritemal mínima (MED) para 295 nm que foi relatada em estudos mais recentes para pele não bronzeada e levemente pigmentada varia de 6 a 30 mJ/cm² (Everett, Olsen e Sayer 1965; Freeman, et al. 1966; Berger, Urbach e Davies 1968). O MED em 254 nm varia muito, dependendo do tempo decorrido após a exposição e se a pele foi muito exposta à luz solar externa, mas geralmente é da ordem de 20 mJ/cm², ou tão alto quanto 0.1 J/cm². A pigmentação e o bronzeamento da pele e, mais importante, o espessamento do estrato córneo, podem aumentar essa DEM em pelo menos uma ordem de grandeza.

Fotossensibilização

Especialistas em saúde ocupacional freqüentemente encontram efeitos adversos da exposição ocupacional à RUV em trabalhadores fotossensibilizados. O uso de certos medicamentos pode produzir um efeito fotossensibilizante na exposição aos raios UVA, assim como a aplicação tópica de certos produtos, incluindo alguns perfumes, loções para o corpo e assim por diante. As reações a agentes fotossensibilizantes envolvem tanto fotoalergia (reação alérgica da pele) quanto fototoxicidade (irritação da pele) após exposição à radiação ultravioleta da luz solar ou fontes industriais de radiação ultravioleta. (As reações de fotossensibilidade durante o uso de equipamentos de bronzeamento também são comuns.) Essa fotossensibilização da pele pode ser causada por cremes ou pomadas aplicados na pele, por medicamentos tomados por via oral ou por injeção ou pelo uso de inaladores prescritos (consulte a figura 1 ). O médico que prescreve um medicamento potencialmente fotossensibilizante deve sempre alertar o paciente para tomar as medidas apropriadas para evitar efeitos adversos, mas o paciente frequentemente é orientado a evitar apenas a luz solar e não fontes de UVR (uma vez que são incomuns para a população em geral).

Figura 1. Algumas substâncias fonossensibilizantes

Efeitos retardados

A exposição crônica à luz solar - especialmente o componente UVB - acelera o envelhecimento da pele e aumenta o risco de desenvolver câncer de pele (Fitzpatrick et al. 1974; Forbes e Davies 1982; Urbach 1969; Passchier e Bosnjakovic 1987). Vários estudos epidemiológicos mostraram que a incidência de câncer de pele está fortemente correlacionada com a latitude, altitude e cobertura do céu, que se correlacionam com a exposição à radiação ultravioleta (Scotto, Fears e Gori 1980; WHO 1993).

As relações dose-resposta quantitativas exatas para a carcinogênese da pele humana ainda não foram estabelecidas, embora indivíduos de pele clara, particularmente aqueles de origem celta, sejam muito mais propensos a desenvolver câncer de pele. No entanto, deve-se notar que as exposições UVR necessárias para provocar tumores de pele em modelos animais podem ser administradas de forma suficientemente lenta para que o eritema não seja produzido, e a eficácia relativa (relativa ao pico em 302 nm) relatada nesses estudos varia no mesmo como queimaduras solares (Cole, Forbes e Davies 1986; Sterenborg e van der Leun 1987).

O olho

Fotoqueratite e fotoconjuntivite

Estas são reações inflamatórias agudas resultantes da exposição à radiação UVB e UVC que aparecem dentro de algumas horas de exposição excessiva e normalmente desaparecem após um a dois dias.

Lesão da retina por luz brilhante

Embora a lesão térmica da retina causada por fontes de luz seja improvável, danos fotoquímicos podem ocorrer devido à exposição a fontes ricas em luz azul. Isso pode resultar em redução temporária ou permanente da visão. No entanto, a resposta normal de aversão à luz brilhante deve evitar essa ocorrência, a menos que seja feito um esforço consciente para olhar para as fontes de luz brilhante. A contribuição da RUV para a lesão da retina é geralmente muito pequena porque a absorção pelo cristalino limita a exposição da retina.

Efeitos crônicos

A exposição ocupacional prolongada à RUV durante várias décadas pode contribuir para a catarata e efeitos degenerativos não relacionados aos olhos, como envelhecimento da pele e câncer de pele associados à exposição ao sol. A exposição crônica à radiação infravermelha também pode aumentar o risco de catarata, mas isso é muito improvável, dado o acesso à proteção ocular.

A radiação ultravioleta actínica (UVB e UVC) é fortemente absorvida pela córnea e pela conjuntiva. A superexposição desses tecidos causa ceratoconjuntivite, comumente referida como “flash do soldador”, “olho de arco” ou “cegueira da neve”. Pitts relatou o espectro de ação e o curso temporal da fotoceratite na córnea humana, de coelhos e de macacos (Pitts 1974). O período de latência varia inversamente com a gravidade da exposição, variando de 1.5 a 24 horas, mas geralmente ocorre em 6 a 12 horas; desconforto geralmente desaparece dentro de 48 horas. A conjuntivite segue e pode ser acompanhada por eritema da pele facial ao redor das pálpebras. Obviamente, a exposição à UVR raramente resulta em lesão ocular permanente. Pitts e Tredici (1971) relataram dados de limiar para fotoqueratite em humanos para bandas de onda de 10 nm de largura de 220 a 310 nm. Verificou-se que a sensibilidade máxima da córnea ocorre a 270 nm, diferindo acentuadamente do máximo da pele. Presumivelmente, a radiação de 270 nm é biologicamente mais ativa devido à falta de um estrato córneo para atenuar a dose no tecido do epitélio da córnea em comprimentos de onda UVR mais curtos. A resposta do comprimento de onda, ou espectro de ação, não variou tanto quanto o espectro de ação do eritema, com limiares variando de 4 a 14 mJ/cm² a 270 nm. O limite relatado em 308 nm foi de aproximadamente 100 mJ/cm².

A exposição repetida do olho a níveis potencialmente perigosos de UVR não aumenta a capacidade de proteção do tecido afetado (a córnea), assim como a exposição da pele, que leva ao bronzeamento e ao espessamento do estrato córneo. Ringvold e associados estudaram as propriedades de absorção UVR da córnea (Ringvold 1980a) e humor aquoso (Ringvold 1980b), bem como os efeitos da radiação UVB sobre o epitélio da córnea (Ringvold 1983), o estroma da córnea (Ringvold e Davanger 1985) e o endotélio da córnea (Ringvold, Davanger e Olsen 1982; Olsen e Ringvold 1982). Seus estudos de microscopia eletrônica mostraram que o tecido da córnea possuía notáveis ​​propriedades de reparo e recuperação. Embora se pudesse detectar prontamente danos significativos a todas essas camadas, aparentemente aparecendo inicialmente nas membranas celulares, a recuperação morfológica foi completa após uma semana. A destruição de ceratócitos na camada estromal era aparente, e a recuperação endotelial foi pronunciada, apesar da falta normal de renovação celular rápida no endotélio. Cullen e outros. (1984) estudaram o dano endotelial que era persistente se a exposição à UVR fosse persistente. Riley e outros. (1987) também estudaram o endotélio da córnea após a exposição ao UVB e concluíram que insultos únicos e graves provavelmente não teriam efeitos retardados; no entanto, eles também concluíram que a exposição crônica poderia acelerar as mudanças no endotélio relacionadas ao envelhecimento da córnea.

Comprimentos de onda acima de 295 nm podem ser transmitidos através da córnea e são quase totalmente absorvidos pela lente. Pitts, Cullen e Hacker (1977b) mostraram que a catarata pode ser produzida em coelhos por comprimentos de onda na banda de 295-320 nm. Os limiares para opacidades transitórias variaram de 0.15 a 12.6 J/cm², dependendo do comprimento de onda, com um limite mínimo de 300 nm. As opacidades permanentes exigiam maiores exposições radiantes. Nenhum efeito lenticular foi observado na faixa de comprimento de onda de 325 a 395 nm, mesmo com exposições radiantes muito mais altas de 28 a 162 J/cm² (Pitts, Cullen e Hacker 1977a; Zuclich e Connolly 1976). Esses estudos ilustram claramente o perigo particular da banda espectral de 300-315 nm, como seria de se esperar porque os fótons desses comprimentos de onda penetram com eficiência e têm energia suficiente para produzir danos fotoquímicos.

Taylor e outros. (1988) forneceu evidências epidemiológicas de que UVB na luz solar foi um fator etiológico na catarata senil, mas não mostrou nenhuma correlação de catarata com exposição a UVA. Embora uma vez uma crença popular por causa da forte absorção de UVA pela lente, a hipótese de que UVA pode causar catarata não foi apoiada por estudos laboratoriais experimentais ou por estudos epidemiológicos. A partir dos dados experimentais de laboratório que mostraram que os limiares para fotoceratite eram mais baixos do que para cataratogênese, deve-se concluir que níveis inferiores aos necessários para produzir fotoceratite diariamente devem ser considerados perigosos para o tecido do cristalino. Mesmo se alguém presumisse que a córnea está exposta a um nível quase equivalente ao limiar para fotoqueratite, estimar-se-ia que a dose diária de UVR para o cristalino a 308 nm seria inferior a 120 mJ/cm² por 12 horas ao ar livre (Sliney 1987). De fato, uma exposição diária média mais realista seria menos da metade desse valor.

Ham e outros. (1982) determinaram o espectro de ação da fotorretinite produzida pela RUV na banda de 320–400 nm. Eles mostraram que os limiares na banda espectral visível, que eram de 20 a 30 J/cm² a 440 nm, foram reduzidos para aproximadamente 5 J/cm² para uma banda de 10 nm centrada em 325 nm. O espectro de ação foi aumentando monotonicamente com a diminuição do comprimento de onda. Devemos, portanto, concluir que níveis bem abaixo de 5 J/cm² a 308 nm deve produzir lesões retinianas, embora essas lesões não se tornem aparentes por 24 a 48 horas após a exposição. Não há dados publicados para limiares de lesão retiniana abaixo de 325 nm, e só podemos esperar que o padrão para o espectro de ação para lesão fotoquímica na córnea e nos tecidos do cristalino também se aplique à retina, levando a um limiar de lesão da ordem de 0.1 J/cm².

Embora a radiação UVB tenha se mostrado claramente mutagênica e carcinogênica para a pele, a extrema raridade da carcinogênese na córnea e na conjuntiva é bastante notável. Parece não haver evidências científicas que relacionem a exposição à radiação ultravioleta com qualquer tipo de câncer de córnea ou conjuntiva em humanos, embora o mesmo não se aplique ao gado. Isso sugeriria um sistema imunológico muito eficaz operando no olho humano, uma vez que certamente existem trabalhadores ao ar livre que recebem uma exposição à UVR comparável à que o gado recebe. Esta conclusão é ainda apoiada pelo fato de que os indivíduos que sofrem de uma resposta imune defeituosa, como no xeroderma pigmentoso, freqüentemente desenvolvem neoplasias da córnea e da conjuntiva (Stenson 1982).

Normas de Segurança

Limites de exposição ocupacional (EL) para UVR foram desenvolvidos e incluem uma curva de espectro de ação que envolve os dados de limiar para efeitos agudos obtidos de estudos de eritema mínimo e ceratoconjuntivite (Sliney 1972; IRPA 1989). Essa curva não difere significativamente dos dados do limiar coletivo, considerando erros de medida e variações na resposta individual, e está bem abaixo dos limiares cataratogênicos UVB.

O EL para UVR é mais baixo em 270 nm (0.003 J/cm² a 270 nm) e, por exemplo, a 308 nm é 0.12 J/cm² (ACGIH 1995, IRPA 1988). Independentemente de a exposição ocorrer a partir de algumas exposições pulsadas durante o dia, uma única exposição muito breve ou de uma exposição de 8 horas a alguns microwatts por centímetro quadrado, o risco biológico é o mesmo e os limites acima se aplicam ao jornada de trabalho completa.

Proteção Ocupacional

A exposição ocupacional à RUV deve ser minimizada sempre que possível. Para fontes artificiais, sempre que possível, deve-se dar prioridade a medidas de engenharia, como filtragem, blindagem e fechamento. Controles administrativos, como limitação de acesso, podem reduzir os requisitos de proteção pessoal.

Trabalhadores ao ar livre, como trabalhadores agrícolas, operários, trabalhadores da construção civil, pescadores e assim por diante, podem minimizar o risco de exposição solar aos raios ultravioleta usando roupas apropriadas de tecido justo e, o mais importante, um chapéu de abas para reduzir a exposição do rosto e pescoço. Os protetores solares podem ser aplicados na pele exposta para reduzir a exposição adicional. Os trabalhadores externos devem ter acesso à sombra e receber todas as medidas de proteção necessárias mencionadas acima.

Na indústria, existem muitas fontes capazes de causar lesões oculares agudas em um curto período de exposição. Uma variedade de proteção para os olhos está disponível com vários graus de proteção apropriados para o uso pretendido. Aqueles destinados ao uso industrial incluem capacetes de soldagem (fornecendo proteção adicional contra radiação visível e infravermelha intensa, bem como proteção facial), protetores faciais, óculos de proteção e óculos de absorção de UV. Em geral, os óculos de proteção fornecidos para uso industrial devem se ajustar perfeitamente ao rosto, garantindo assim que não haja lacunas através das quais a UVR possa atingir diretamente o olho, e devem ser bem construídos para evitar lesões físicas.

A adequação e seleção de óculos de proteção depende dos seguintes pontos:

• as características de intensidade e emissão espectral da fonte UVR

• os padrões comportamentais de pessoas próximas a fontes UVR (a distância e o tempo de exposição são importantes)

• as propriedades de transmissão do material de óculos de proteção

• o design da armação dos óculos para evitar a exposição periférica do olho à UVR direta não absorvida.

Em situações de exposição industrial, o grau de perigo ocular pode ser avaliado por medição e comparação com os limites recomendados para exposição (Duchene, Lakey e Repacholi 1991).

Medição

Devido à forte dependência dos efeitos biológicos no comprimento de onda, a principal medida de qualquer fonte de UVR é sua potência espectral ou distribuição de irradiância espectral. Isso deve ser medido com um espectrorradiômetro que consiste em óptica de entrada adequada, um monocromador e um detector e leitura UVR. Tal instrumento não é normalmente usado em higiene ocupacional.

Em muitas situações práticas, um medidor UVR de banda larga é usado para determinar durações de exposição seguras. Para fins de segurança, a resposta espectral pode ser adaptada para seguir a função espectral usada para as diretrizes de exposição da ACGIH e da IRPA. Se os instrumentos apropriados não forem usados, resultarão em sérios erros de avaliação de perigo. Dosímetros pessoais de UVR também estão disponíveis (por exemplo, filme de polissulfona), mas sua aplicação tem sido amplamente confinada à pesquisa de segurança ocupacional, e não a pesquisas de avaliação de riscos.

Conclusões

O dano molecular dos principais componentes celulares decorrentes da exposição à UVR ocorre constantemente, e existem mecanismos de reparo para lidar com a exposição da pele e dos tecidos oculares à radiação ultravioleta. Somente quando esses mecanismos de reparo são sobrecarregados é que a lesão biológica aguda se torna aparente (Smith 1988). Por essas razões, minimizar a exposição ocupacional à UVR continua a ser um importante objeto de preocupação entre os trabalhadores de saúde e segurança ocupacional.

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A radiação infravermelha é aquela parte do espectro da radiação não ionizante localizada entre as micro-ondas e a luz visível. É uma parte natural do ambiente humano e, portanto, as pessoas estão expostas a ela em pequenas quantidades em todas as áreas da vida diária – por exemplo, em casa ou durante atividades recreativas ao sol. No entanto, uma exposição muito intensa pode resultar de certos processos técnicos no local de trabalho.

Muitos processos industriais envolvem a cura térmica de vários tipos de materiais. As fontes de calor usadas ou o próprio material aquecido geralmente emitem níveis tão altos de radiação infravermelha que um grande número de trabalhadores corre o risco de ser exposto.

Conceitos e Quantidades

A radiação infravermelha (IR) tem comprimentos de onda que variam de 780 nm a 1 mm. Seguindo a classificação da Comissão Internacional de Iluminação (CIE), esta banda é subdividida em 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 subdivisão segue aproximadamente as características de absorção dependentes do comprimento de onda de IR no tecido e os diferentes efeitos biológicos resultantes.

A quantidade e a distribuição temporal e espacial da radiação infravermelha são descritas por diferentes grandezas e unidades radiométricas. Devido às propriedades ópticas e fisiológicas, especialmente do olho, geralmente é feita uma distinção entre pequenas fontes “pontuais” e fontes “estendidas”. O critério para esta distinção é o valor em radianos do ângulo (α) medido no olho que é subentendido pela fonte. Este ângulo pode ser calculado como um quociente, a dimensão da fonte de luz D_L dividido pela distância de visualização r. Fontes estendidas são aquelas que apresentam um ângulo de visão no olho maior que α_minutos, que normalmente é de 11 milirradianos. Para todas as fontes estendidas, há uma distância de visualização em que α é igual a α_minutos; em distâncias de visualização maiores, a fonte pode ser tratada como uma fonte pontual. Na proteção contra radiação óptica, as grandezas mais importantes em relação a fontes estendidas são as esplendor (L, expresso em Wm^-2sr^-1) E do radiância integrada no tempo (L_p em jm^-2sr^-1), que descrevem o “brilho” da fonte. Para avaliação de risco à saúde, as quantidades mais relevantes relativas a fontes pontuais ou exposições a distâncias da fonte onde α< α_minutos, são as irradiância (E, expresso em Wm^-2), que é equivalente ao conceito de taxa de dose de exposição, e o exposição radiante (H, em Jm^-2), equivalente ao conceito de dose de exposição.

Em algumas bandas do espectro, os efeitos biológicos devido à exposição são fortemente dependentes do comprimento de onda. Portanto, quantidades espectrorradiométricas adicionais devem ser usadas (por exemplo, a radiância espectral, L_l, expresso em Wm^-2 sr^-1 nm^-1) para ponderar os valores de emissão física da fonte contra o espectro de ação aplicável relacionado ao efeito biológico.

Fontes e Exposição Ocupacional

A exposição ao IR resulta de várias fontes naturais e artificiais. A emissão espectral dessas fontes pode ser limitada a um único comprimento de onda (laser) ou pode ser distribuída em uma ampla faixa de comprimento de onda.

Os diferentes mecanismos para a geração de radiação óptica em geral são:

• excitação térmica (radiação de corpo negro)

• descarga de gás

• amplificação da luz por emissão estimulada de radiação (laser), sendo o mecanismo de descarga gasosa de menor importância na banda do IR.

A emissão das fontes mais importantes usadas em muitos processos industriais resulta da excitação térmica e pode ser aproximada usando as leis físicas da radiação de corpo negro se a temperatura absoluta da fonte for conhecida. A emissão total (M, em Wm^-2) de um radiador de corpo negro (figura 1) é descrito pela lei de Stefan-Boltzmann:

M(T) = 5.67 x 10^-8T⁴

e depende da 4ª potência da temperatura (T, em K) do corpo radiante. A distribuição espectral da radiância é descrita pela lei de radiação de Planck:

e o comprimento de onda de emissão máxima (λ_max) é descrito de acordo com a lei de Wien por:

λ_max = (2.898 x 10^-8) / T

Figura 1. Radiância espectral λ_maxde um radiador de corpo negro na temperatura absoluta mostrada em graus Kelvin em cada curva

Muitos lasers usados ​​em processos industriais e médicos emitem níveis muito altos de IR. Em geral, em comparação com outras fontes de radiação, a radiação laser tem algumas características incomuns que podem influenciar o risco após uma exposição, como duração de pulso muito curta ou irradiância extremamente alta. Portanto, a radiação laser é discutida em detalhes em outra parte deste capítulo.

Muitos processos industriais requerem o uso de fontes que emitem altos níveis de radiação visível e infravermelha e, portanto, um grande número de trabalhadores como padeiros, sopradores de vidro, trabalhadores de fornos, fundições, ferreiros, fundições e bombeiros estão potencialmente em risco de exposição. Além das lâmpadas, fontes como chamas, maçaricos a gás, maçaricos de acetileno, poças de metal fundido e barras de metal incandescente devem ser consideradas. Estes são encontrados em fundições, usinas siderúrgicas e em muitas outras plantas industriais pesadas. A Tabela 1 resume alguns exemplos de fontes de infravermelho e suas aplicações.

Tabela 1. Diferentes fontes de IR, população exposta e níveis aproximados de exposição

Efeitos Biológicos

A radiação óptica em geral não penetra muito profundamente no tecido biológico. Portanto, os alvos primários de uma exposição IR são a pele e os olhos. Na maioria das condições de exposição, o principal mecanismo de interação do IR é térmico. Apenas os pulsos muito curtos que os lasers podem produzir, mas que não são considerados aqui, também podem levar a efeitos mecanotérmicos. Não se espera que os efeitos da ionização ou da quebra de ligações químicas apareçam com a radiação IR porque a energia da partícula, sendo menor que aproximadamente 1.6 eV, é muito baixa para causar tais efeitos. Pela mesma razão, as reações fotoquímicas tornam-se significativas apenas em comprimentos de onda mais curtos na região visual e ultravioleta. Os diferentes efeitos na saúde dependentes do comprimento de onda do IR surgem principalmente das propriedades ópticas dependentes do comprimento de onda do tecido - por exemplo, a absorção espectral da mídia ocular (figura 2).

Figura 2. Absorção espectral do meio ocular

Efeitos no olho

Em geral, o olho está bem adaptado para se proteger contra a radiação óptica do ambiente natural. Além disso, o olho é fisiologicamente protegido contra lesões de fontes de luz intensa, como o sol ou lâmpadas de alta intensidade, por uma resposta de aversão que limita a duração da exposição a uma fração de segundo (aproximadamente 0.25 segundos).

A IRA afeta principalmente a retina, devido à transparência da mídia ocular. Ao visualizar diretamente uma fonte pontual ou feixe de laser, as propriedades de foco na região IRA tornam a retina muito mais suscetível a danos do que qualquer outra parte do corpo. Para períodos curtos de exposição, considera-se que o aquecimento da íris pela absorção de infravermelho visível ou próximo desempenha um papel no desenvolvimento de opacidades na lente.

Com o aumento do comprimento de onda, acima de aproximadamente 1 μm, a absorção pelo meio ocular aumenta. Portanto, considera-se que a absorção da radiação IRA tanto pelo cristalino quanto pela íris pigmentada desempenha um papel na formação de opacidades lenticulares. Danos à lente são atribuídos a comprimentos de onda abaixo de 3 μm (IRA e IRB). Para radiação infravermelha de comprimentos de onda superiores a 1.4 μm, o humor aquoso e a lente são particularmente fortemente absorventes.

Na região IRB e IRC do espectro, a mídia ocular torna-se opaca como resultado da forte absorção por sua água constituinte. A absorção nesta região ocorre principalmente na córnea e no humor aquoso. Além de 1.9 μm, a córnea é efetivamente o único absorvedor. A absorção da radiação infravermelha de comprimento de onda longo pela córnea pode levar ao aumento da temperatura no olho devido à condução térmica. Devido a uma rápida taxa de renovação das células superficiais da córnea, qualquer dano limitado à camada externa da córnea pode ser temporário. Na banda IRC, a exposição pode causar uma queimadura na córnea semelhante à da pele. As queimaduras da córnea não são muito prováveis ​​de ocorrer, no entanto, por causa da reação de aversão desencadeada pela sensação dolorosa causada pela forte exposição.

Efeitos na pele

A radiação infravermelha não penetra profundamente na pele. Portanto, a exposição da pele a infravermelhos muito fortes pode levar a efeitos térmicos locais de gravidade variável e até mesmo queimaduras graves. Os efeitos na pele dependem das propriedades ópticas da pele, como a profundidade de penetração dependente do comprimento de onda (figura 3 ). Especialmente em comprimentos de onda mais longos, uma exposição extensa pode causar um alto aumento de temperatura local e queimaduras. Os valores limite para esses efeitos são dependentes do tempo, devido às propriedades físicas dos processos de transporte térmico na pele. Uma irradiação de 10 kWm^-2, por exemplo, pode causar uma sensação dolorosa em 5 segundos, enquanto uma exposição de 2 kWm^-2 não causará a mesma reação em períodos menores que aproximadamente 50 segundos.

Figura 3. Profundidade de penetração na pele para diferentes comprimentos de onda

Se a exposição for prolongada por períodos muito longos, mesmo em valores bem abaixo do limiar da dor, a carga de calor para o corpo humano pode ser grande. Especialmente se a exposição cobrir todo o corpo como, por exemplo, na frente de um derretimento de aço. O resultado pode ser um desequilíbrio do sistema de termorregulação fisiologicamente bem equilibrado. O limite para tolerar tal exposição dependerá de diferentes condições individuais e ambientais, como a capacidade individual do sistema de termorregulação, o metabolismo corporal real durante a exposição ou a temperatura ambiente, umidade e movimento do ar (velocidade do vento). Sem nenhum trabalho físico, uma exposição máxima de 300 Wm^-2 pode ser tolerado por mais de oito horas sob certas condições ambientais, mas esse valor diminui para aproximadamente 140 Wm^-2 durante o trabalho físico pesado.

Padrões de exposição

Os efeitos biológicos da exposição aos infravermelhos, que dependem do comprimento de onda e da duração da exposição, são intoleráveis ​​apenas se forem excedidos certos limites de intensidade ou valores de dose. Para se proteger contra essas condições intoleráveis ​​de exposição, organizações internacionais como a Organização Mundial da Saúde (OMS), a Organização Internacional do Trabalho (OIT), o Comitê Internacional para Radiação Não Ionizante da Associação Internacional de Proteção contra Radiação (INIRC/IRPA) e seus sucessor, a Comissão Internacional de Proteção contra Radiação Não Ionizante (ICNIRP) e a Conferência Americana de Higienistas Industriais Governamentais (ACGIH) sugeriram limites de exposição para radiação infravermelha de fontes ópticas coerentes e incoerentes. A maioria das sugestões nacionais e internacionais sobre diretrizes para limitar a exposição humana à radiação infravermelha são baseadas ou mesmo idênticas aos valores limite sugeridos (TLVs) publicados pela ACGIH (1993/1994). Esses limites são amplamente reconhecidos e frequentemente usados ​​em situações ocupacionais. Eles são baseados no conhecimento científico atual e destinam-se a prevenir lesões térmicas da retina e da córnea e evitar possíveis efeitos retardados no cristalino do olho.

A revisão de 1994 dos limites de exposição da ACGIH é a seguinte:

1. Para a proteção da retina contra lesões térmicas em caso de exposição à luz visível (por exemplo, no caso de fontes de luz potentes), a radiância espectral L_λ em W/(m² sr nm) ponderado contra a função de risco térmico da retina R_λ (ver tabela 2) ao longo do intervalo de comprimento de onda Δ_λ e somados na faixa de comprimento de onda de 400 a 1400 nm, não devem exceder:

onde t é a duração da visualização limitada a intervalos de 10^-3 a 10 segundos (ou seja, para condições de visualização acidental, visualização não fixa), e α é a subtensão angular da fonte em radianos calculada por α = extensão máxima da fonte/distância até a fonte R_λ  (mesa 2 ).

2. Para proteger a retina dos riscos de exposição de lâmpadas de calor infravermelhas ou qualquer fonte de infravermelho próximo, onde um forte estímulo visual está ausente, a radiação infravermelha na faixa de comprimento de onda de 770 a 1400 nm conforme vista pelo olho (com base em uma pupila de 7 mm diâmetro) para condições de visualização prolongadas devem ser limitadas a:

Esse limite é baseado em um diâmetro pupilar de 7 mm, pois, nesse caso, a resposta de aversão (fechar o olho, por exemplo) pode não existir devido à ausência de luz visível.

3. Para evitar possíveis efeitos retardados na lente do olho, como catarata retardada, e para proteger a córnea da superexposição, a radiação infravermelha em comprimentos de onda superiores a 770 nm deve ser limitada a 100 W/m² por períodos superiores a 1,000 s e para:

ou por períodos mais curtos.

4. Para pacientes afácicos, funções de ponderação separadas e TLVs resultantes são fornecidos para a faixa de comprimento de onda da luz ultravioleta e visível (305–700 nm).

Tabela 2. Função de risco térmico da retina

Fonte: ACGIH 1996.

Medição

Existem técnicas e instrumentos radiométricos confiáveis ​​que permitem analisar o risco para a pele e os olhos da exposição a fontes de radiação óptica. Para caracterizar uma fonte de luz convencional, geralmente é muito útil medir a radiância. Para definir as condições de exposição perigosa de fontes ópticas, a irradiância e a exposição radiante são de maior importância. A avaliação de fontes de banda larga é mais complexa do que a avaliação de fontes que emitem em comprimentos de onda únicos ou bandas muito estreitas, pois as características espectrais e o tamanho da fonte devem ser considerados. O espectro de certas lâmpadas consiste em uma emissão contínua em uma ampla faixa de comprimento de onda e emissão em determinados comprimentos de onda únicos (linhas). Erros significativos podem ser introduzidos na representação desses espectros se a fração de energia em cada linha não for adicionada adequadamente ao contínuo.

Para avaliação de riscos à saúde, os valores de exposição devem ser medidos em uma abertura limite para a qual os padrões de exposição são especificados. Normalmente, uma abertura de 1 mm é considerada o menor tamanho de abertura prática. Comprimentos de onda superiores a 0.1 mm apresentam dificuldades devido aos efeitos de difração significativos criados por uma abertura de 1 mm. Para esta banda de comprimento de onda foi aceita uma abertura de 1 cm² (11 mm de diâmetro), porque os pontos quentes nesta banda são maiores do que em comprimentos de onda mais curtos. Para a avaliação dos perigos da retina, o tamanho da abertura foi determinado por um tamanho médio da pupila e, portanto, foi escolhida uma abertura de 7 mm.

Em geral, as medições na região óptica são muito complexas. Medições feitas por pessoal não treinado podem levar a conclusões inválidas. Um resumo detalhado dos procedimentos de medição pode ser encontrado em Sliney e Wolbarsht (1980).

Medidas protetoras

A proteção padrão mais eficaz contra a exposição à radiação óptica é o fechamento total da fonte e todos os caminhos de radiação que podem sair da fonte. Com tais medidas, o cumprimento dos limites de exposição deve ser fácil de alcançar na maioria dos casos. Quando este não for o caso, a proteção individual é aplicável. Por exemplo, deve-se usar a proteção ocular disponível na forma de óculos ou visores adequados ou roupas de proteção. Se as condições de trabalho não permitirem a aplicação de tais medidas, pode ser necessário controle administrativo e acesso restrito a fontes muito intensas. Em alguns casos, a redução da potência da fonte ou do tempo de trabalho (pausas de trabalho para recuperação do estresse térmico), ou de ambos, pode ser uma medida possível para proteger o trabalhador.

Conclusão

Em geral, a radiação infravermelha das fontes mais comuns, como lâmpadas, ou da maioria das aplicações industriais, não causará nenhum risco aos trabalhadores. Em alguns locais de trabalho, no entanto, o IR pode causar risco à saúde do trabalhador. Além disso, há um rápido aumento na aplicação e uso de lâmpadas especiais e em processos de alta temperatura na indústria, ciência e medicina. Se a exposição dessas aplicações for suficientemente elevada, não podem ser excluídos os efeitos nocivos (principalmente nos olhos, mas também na pele). Espera-se que a importância dos padrões de exposição à radiação óptica reconhecidos internacionalmente aumente. Para proteger o trabalhador da exposição excessiva, devem ser obrigatórias medidas de proteção como blindagem (olhos) ou roupas de proteção.

Os principais efeitos biológicos adversos atribuídos à radiação infravermelha são as cataratas, conhecidas como catarata do soprador de vidro ou catarata do forno. A exposição a longo prazo, mesmo em níveis relativamente baixos, causa estresse térmico ao corpo humano. Em tais condições de exposição, fatores adicionais, como temperatura corporal e perda de calor por evaporação, bem como fatores ambientais, devem ser considerados.

A fim de informar e instruir os trabalhadores, alguns guias práticos foram desenvolvidos nos países industrializados. Um resumo abrangente pode ser encontrado em Sliney e Wolbarsht (1980).

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A luz e a energia radiante infravermelha (IR) são duas formas de radiação óptica e, juntamente com a radiação ultravioleta, formam o espectro óptico. Dentro do espectro óptico, diferentes comprimentos de onda têm potenciais consideravelmente diferentes para causar efeitos biológicos e, por esse motivo, o espectro óptico pode ser ainda subdividido.

O termo leve deve ser reservado para comprimentos de onda de energia radiante entre 400 e 760 nm, que evocam uma resposta visual na retina (CIE 1987). A luz é o componente essencial da saída de lâmpadas iluminantes, exibições visuais e uma ampla variedade de iluminadores. Além da importância da iluminação para a visão, algumas fontes de luz podem, no entanto, apresentar reações fisiológicas indesejadas, como brilho incapacitante e desconfortável, cintilação e outras formas de estresse ocular devido ao design ergonômico inadequado das tarefas do local de trabalho. A emissão de luz intensa também é um efeito colateral potencialmente perigoso de alguns processos industriais, como a soldagem a arco.

A radiação infravermelha (IRR, comprimentos de onda de 760 nm a 1 mm) também pode ser referida comumente como radiação térmica (ou calor radiante), e é emitido por qualquer objeto quente (motores quentes, metais fundidos e outras fontes de fundição, superfícies tratadas termicamente, lâmpadas elétricas incandescentes, sistemas de aquecimento radiante, etc.). A radiação infravermelha também é emitida por uma grande variedade de equipamentos elétricos, como motores elétricos, geradores, transformadores e vários equipamentos eletrônicos.

A radiação infravermelha é um fator que contribui para o estresse térmico. A alta temperatura e umidade do ar ambiente e um baixo grau de circulação de ar podem se combinar com o calor radiante para produzir estresse térmico com potencial para lesões por calor. Em ambientes mais frios, fontes indesejadas ou mal projetadas de calor radiante também podem causar desconforto - uma consideração ergonômica.

Efeitos Biológicos

Os riscos ocupacionais apresentados aos olhos e à pele por formas visíveis e infravermelhas de radiação são limitados pela aversão dos olhos à luz brilhante e pela sensação de dor na pele resultante do intenso aquecimento radiante. O olho está bem adaptado para se proteger contra lesões agudas por radiação óptica (devido à energia radiante ultravioleta, visível ou infravermelha) da luz solar ambiente. É protegido por uma resposta natural de aversão à visualização de fontes de luz intensa que normalmente o protege contra lesões decorrentes da exposição a fontes como o sol, lâmpadas de arco e arcos de soldagem, pois essa aversão limita a duração da exposição a uma fração (cerca de dois décimos) de segundo. No entanto, fontes ricas em IRR sem um forte estímulo visual podem ser perigosas para a lente do olho no caso de exposição crônica. Pode-se também forçar-se a olhar para o sol, um arco de soldagem ou um campo de neve e, assim, sofrer uma perda temporária (e às vezes permanente) da visão. Em um ambiente industrial em que as luzes brilhantes aparecem baixas no campo de visão, os mecanismos de proteção dos olhos são menos eficazes e as precauções contra riscos são particularmente importantes.

Existem pelo menos cinco tipos separados de perigos para os olhos e a pele de fontes de luz intensa e IRR, e as medidas de proteção devem ser escolhidas com a compreensão de cada um. Além dos perigos potenciais apresentados pela radiação ultravioleta (UVR) de algumas fontes de luz intensa, deve-se considerar os seguintes perigos (Sliney e Wolbarsht 1980; OMS 1982):

1. Lesão térmica na retina, que pode ocorrer em comprimentos de onda de 400 nm a 1,400 nm. Normalmente, o perigo desse tipo de lesão é representado apenas por lasers, uma fonte de arco de xenônio muito intensa ou uma bola de fogo nuclear. A queima local da retina resulta em um ponto cego (escotoma).
2. Lesão fotoquímica da luz azul na retina (um perigo principalmente associado à luz azul de comprimentos de onda de 400 nm a 550 nm) (Ham 1989). A lesão é comumente chamada de fotorretinite de “luz azul”; uma forma particular desta lesão é denominada, de acordo com sua fonte, retinite solar. A retinite solar já foi chamada de “cegueira eclipse” e associada a “queimadura da retina”. Apenas nos últimos anos ficou claro que a fotorretinite resulta de um mecanismo de lesão fotoquímica após a exposição da retina a comprimentos de onda mais curtos no espectro visível, ou seja, luz violeta e azul. Até a década de 1970, pensava-se que era o resultado de um mecanismo de lesão térmica. Em contraste com a luz azul, a radiação IRA é muito ineficaz na produção de lesões na retina. (Ham 1989; Sliney e Wolbarsht 1980).
3. Perigos térmicos de infravermelho próximo para a lente (associados a comprimentos de onda de aproximadamente 800 nm a 3,000 nm) com potencial para catarata de calor industrial. A exposição média da córnea à radiação infravermelha na luz solar é da ordem de 10 W/m². Em comparação, trabalhadores de vidro e aço expostos a irradiâncias infravermelhas da ordem de 0.8 a 4 kW/m² diariamente por 10 a 15 anos desenvolveram opacidades lenticulares (Sliney e Wolbarsht 1980). Essas bandas espectrais incluem IRA e IRB (veja a figura 1). A diretriz da Conferência Americana de Higienistas Industriais Governamentais (ACGIH) para a exposição IRA da parte anterior do olho é uma irradiância total ponderada no tempo de 100 W/m² para durações de exposição superiores a 1,000 s (16.7 min) (ACGIH 1992 e 1995).
4. Lesão térmica da córnea e conjuntiva (em comprimentos de onda de aproximadamente 1,400 nm a 1 mm). Este tipo de lesão é quase exclusivamente limitada à exposição à radiação laser.
5. Lesão térmica da pele. Isso é raro em fontes convencionais, mas pode ocorrer em todo o espectro óptico.

A importância do comprimento de onda e do tempo de exposição

As lesões térmicas (1) e (4) acima são geralmente limitadas a durações de exposição muito breves, e a proteção ocular é projetada para evitar essas lesões agudas. No entanto, lesões fotoquímicas, como as mencionadas em (2) acima, podem resultar de baixas taxas de dose espalhadas por todo o dia de trabalho. O produto da taxa de dose e a duração da exposição sempre resulta na dose (é a dose que determina o grau de perigo fotoquímico). Como em qualquer mecanismo de lesão fotoquímica, deve-se considerar o espectro de ação que descreve a eficácia relativa de diferentes comprimentos de onda em causar um efeito fotobiológico. Por exemplo, o espectro de ação para lesões retinianas fotoquímicas atinge o pico em aproximadamente 440 nm (Ham 1989). A maioria dos efeitos fotoquímicos está limitada a uma faixa muito estreita de comprimentos de onda; Considerando que um efeito térmico pode ocorrer em qualquer comprimento de onda no espectro. Portanto, a proteção ocular para esses efeitos específicos precisa bloquear apenas uma banda espectral relativamente estreita para ser eficaz. Normalmente, mais de uma banda espectral deve ser filtrada na proteção ocular para uma fonte de banda larga.

Fontes de Radiação Óptica

Exposição à luz natural:

A maior exposição ocupacional à radiação óptica resulta da exposição dos trabalhadores ao ar livre aos raios solares. O espectro solar se estende desde o corte da camada de ozônio estratosférico de cerca de 290-295 nm na banda ultravioleta até pelo menos 5,000 nm (5 μm) na banda infravermelha. A radiação solar pode atingir um nível tão alto quanto 1 kW/m² durante os meses de verão. Isso pode resultar em estresse térmico, dependendo da temperatura e umidade do ar ambiente.

Fontes artificiais

As fontes artificiais mais significativas de exposição humana à radiação óptica incluem as seguintes:

1. Soldagem e corte. Os soldadores e seus colegas de trabalho são normalmente expostos não apenas à intensa radiação UV, mas também à intensa radiação visível e infravermelha emitida pelo arco. Em casos raros, essas fontes produziram lesões agudas na retina do olho. A proteção ocular é obrigatória para esses ambientes.
2. Indústrias de metais e fundições. A fonte mais significativa de exposição visível e infravermelha são as superfícies de metal fundido e quente nas indústrias de aço e alumínio e em fundições. A exposição do trabalhador normalmente varia de 0.5 a 1.2 kW/m².
3. Lâmpadas de arco. Muitos processos industriais e comerciais, como os que envolvem lâmpadas de cura fotoquímica, emitem luz visível (azul) intensa de ondas curtas, bem como radiação UV e IR. Embora a probabilidade de exposição prejudicial seja baixa devido à blindagem, em alguns casos pode ocorrer exposição acidental.
4. Lâmpadas infravermelhas. Essas lâmpadas emitem predominantemente na faixa IRA e são geralmente usadas para tratamento térmico, secagem de tintas e aplicações relacionadas. Essas lâmpadas não representam nenhum risco de exposição significativo para os seres humanos, pois o desconforto produzido pela exposição limitará a exposição a um nível seguro.
5. Tratamento médico. As lâmpadas infravermelhas são usadas na medicina física para uma variedade de fins diagnósticos e terapêuticos. As exposições ao paciente variam consideravelmente de acordo com o tipo de tratamento, e as lâmpadas infravermelhas requerem uso cuidadoso pelos membros da equipe.
6. Iluminação geral. As lâmpadas fluorescentes emitem muito pouco infravermelho e geralmente não são brilhantes o suficiente para representar um perigo potencial para os olhos. As lâmpadas incandescentes de tungstênio e halogênio de tungstênio emitem uma grande fração de sua energia radiante no infravermelho. Além disso, a luz azul emitida pelas lâmpadas halógenas de tungstênio pode representar um perigo para a retina se uma pessoa olhar fixamente para o filamento. Felizmente, a resposta de aversão do olho à luz brilhante evita lesões agudas mesmo em distâncias curtas. Colocar filtros de “calor” de vidro sobre essas lâmpadas deve minimizar/eliminar esse perigo.
7. Projetores ópticos e outros dispositivos. Fontes de luz intensa são usadas em holofotes, projetores de filmes e outros dispositivos de colimação de feixe de luz. Estes podem representar um perigo para a retina com o feixe direto em distâncias muito próximas.

Medição das Propriedades da Fonte

A característica mais importante de qualquer fonte óptica é sua distribuição de energia espectral. Isso é medido usando um espectrorradiômetro, que consiste em óptica de entrada adequada, um monocromador e um fotodetector.

Em muitas situações práticas, um radiômetro óptico de banda larga é usado para selecionar uma determinada região espectral. Tanto para iluminação visível quanto para fins de segurança, a resposta espectral do instrumento será adaptada para seguir uma resposta espectral biológica; por exemplo, medidores de lux são ajustados para a resposta fotópica (visual) do olho. Normalmente, além dos medidores de risco de UVR, a medição e análise de risco de fontes de luz intensa e fontes de infravermelho são muito complexas para especialistas em segurança e saúde ocupacional de rotina. Progressos estão sendo feitos na padronização das categorias de segurança das lâmpadas, de modo que não sejam necessárias medições pelo usuário para determinar os perigos potenciais.

Limites de exposição humana

A partir do conhecimento dos parâmetros ópticos do olho humano e da radiância de uma fonte de luz, é possível calcular as irradiâncias (taxas de dose) na retina. A exposição das estruturas anteriores do olho humano à radiação infravermelha também pode ser interessante, e deve-se ter em mente que a posição relativa da fonte de luz e o grau de fechamento da pálpebra podem afetar muito o cálculo adequado de uma exposição ocular dose. Para exposições à luz ultravioleta e de comprimento de onda curto, a distribuição espectral da fonte de luz também é importante.

Vários grupos nacionais e internacionais recomendaram limites de exposição ocupacional (ELs) para radiação óptica (ACGIH 1992 e 1994; Sliney 1992). Embora a maioria desses grupos tenha recomendado ELs para radiação UV e laser, apenas um grupo recomendou ELs para radiação visível (ou seja, luz), a saber, a ACGIH, uma agência bem conhecida no campo da saúde ocupacional. O ACGIH refere-se a seus ELs como valores limite, ou TLVs, e como estes são emitidos anualmente, há uma oportunidade para uma revisão anual (ACGIH 1992 e 1995). Eles são baseados em grande parte em dados de lesões oculares de estudos com animais e de dados de lesões na retina humana resultantes da visão do sol e arcos de soldagem. Além disso, os TLVs são baseados na suposição subjacente de que as exposições ambientais ao ar livre à energia radiante visível normalmente não são perigosas para os olhos, exceto em ambientes muito incomuns, como campos de neve e desertos, ou quando alguém realmente fixa os olhos no sol.

Avaliação de segurança de radiação óptica

Uma vez que uma avaliação de risco abrangente requer medições complexas de irradiância espectral e radiância da fonte e, às vezes, instrumentos e cálculos muito especializados, raramente é realizada no local por higienistas industriais e engenheiros de segurança. Em vez disso, o equipamento de proteção ocular a ser implantado é obrigatório pelos regulamentos de segurança em ambientes perigosos. Estudos de pesquisa avaliaram uma ampla gama de arcos, lasers e fontes térmicas para desenvolver recomendações amplas para padrões de segurança práticos e fáceis de aplicar.

Medidas protetoras

A exposição ocupacional à radiação visível e IR raramente é perigosa e geralmente é benéfica. No entanto, algumas fontes emitem uma quantidade considerável de radiação visível e, nesse caso, a resposta de aversão natural é evocada, portanto, há pouca chance de superexposição acidental dos olhos. Por outro lado, a exposição acidental é bastante provável no caso de fontes artificiais que emitem apenas radiação infravermelha próxima. As medidas que podem ser tomadas para minimizar a exposição desnecessária do pessoal à radiação IV incluem um projeto de engenharia adequado do sistema óptico em uso, uso de óculos de proteção ou viseiras faciais adequados, limitação do acesso a pessoas diretamente envolvidas no trabalho e garantia de que os trabalhadores estejam cientes de os perigos potenciais associados à exposição a fontes intensas de radiação visível e infravermelha. A equipe de manutenção que substitui lâmpadas de arco deve ter treinamento adequado para evitar exposição perigosa. É inaceitável que os trabalhadores apresentem eritema cutâneo ou fotoqueratite. Se essas condições ocorrerem, as práticas de trabalho devem ser examinadas e medidas devem ser tomadas para garantir que a superexposição seja improvável no futuro. As operadoras grávidas não correm nenhum risco específico de radiação óptica no que diz respeito à integridade de sua gravidez.

Projeto e padrões do protetor ocular

O projeto de protetores oculares para soldagem e outras operações que apresentam fontes de radiação óptica industrial (por exemplo, fundição, fabricação de aço e vidro) começou no início deste século com o desenvolvimento do vidro de Crooke. Os padrões de proteção ocular que evoluíram posteriormente seguiram o princípio geral de que, como a radiação infravermelha e ultravioleta não são necessárias para a visão, essas bandas espectrais devem ser bloqueadas da melhor maneira possível pelos materiais de vidro atualmente disponíveis.

Os padrões empíricos para equipamentos de proteção ocular foram testados na década de 1970 e mostraram ter incluído grandes fatores de segurança para radiação infravermelha e ultravioleta quando os fatores de transmissão foram testados contra os limites atuais de exposição ocupacional, enquanto os fatores de proteção para luz azul eram apenas suficientes. Os requisitos de algumas normas foram, portanto, ajustados.

Proteção contra radiação ultravioleta e infravermelha

Várias lâmpadas UV especializadas são usadas na indústria para detecção de fluorescência e para fotocura de tintas, resinas plásticas, polímeros dentais e assim por diante. Embora as fontes de UVA normalmente representem pouco risco, essas fontes podem conter vestígios de UVB perigosos ou representar um problema de ofuscamento incapacitante (devido à fluorescência do cristalino do olho). Lentes com filtro UV, vidro ou plástico, com fatores de atenuação muito altos estão amplamente disponíveis para proteção contra todo o espectro UV. Uma leve tonalidade amarelada pode ser detectada se a proteção for oferecida a 400 nm. É de suma importância para este tipo de óculos (e para óculos de sol industriais) fornecer proteção para o campo de visão periférico. Proteções laterais ou desenhos envolventes são importantes para proteger contra o foco de raios oblíquos temporais na área equatorial nasal da lente, onde a catarata cortical frequentemente se origina.

Quase todos os materiais de lentes de vidro e plástico bloqueiam a radiação ultravioleta abaixo de 300 nm e a radiação infravermelha em comprimentos de onda superiores a 3,000 nm (3 μm) e, para alguns lasers e fontes ópticas, óculos de segurança transparentes resistentes a impactos oferecem boa proteção (por exemplo, lentes transparentes de policarbonato bloqueiam efetivamente comprimentos de onda superiores a 3 μm). No entanto, absorventes como óxidos de metal em vidro ou corantes orgânicos em plásticos devem ser adicionados para eliminar UV até cerca de 380-400 nm e infravermelho além de 780 nm a 3 μm. Dependendo do material, isso pode ser fácil, muito difícil ou caro, e a estabilidade do absorvedor pode variar um pouco. Os filtros que atendem ao padrão ANSI Z87.1 do American National Standards Institute devem ter os fatores de atenuação apropriados em cada banda espectral crítica.

Proteção em vários setores

Combate a incêndios

Os bombeiros podem ser expostos a intensa radiação infravermelha próxima e, além da proteção crucial para a cabeça e o rosto, os filtros de atenuação IRR são frequentemente prescritos. Aqui, a proteção contra impactos também é importante.

Óculos para indústria de fundição e vidro

Óculos e óculos projetados para proteção ocular contra a radiação infravermelha geralmente têm um tom esverdeado claro, embora o tom possa ser mais escuro se algum conforto contra a radiação visível for desejado. Esses protetores oculares não devem ser confundidos com as lentes azuis utilizadas nas operações de siderurgia e fundição, onde o objetivo é verificar visualmente a temperatura do fundido; esses óculos azuis não fornecem proteção e devem ser usados ​​apenas brevemente.

Soldagem

As propriedades de filtragem infravermelha e ultravioleta podem ser prontamente transmitidas aos filtros de vidro por meio de aditivos como óxido de ferro, mas o grau de atenuação estritamente visível determina o número de sombra, que é uma expressão logarítmica de atenuação. Normalmente, um número de tonalidade de 3 a 4 é usado para soldagem a gás (o que requer óculos de proteção) e um número de tonalidade de 10 a 14 para soldagem a arco e operações de arco plasma (aqui, proteção de capacete é necessária). A regra geral é que, se o soldador achar que o arco é confortável de ver, a atenuação adequada é fornecida contra riscos oculares. Supervisores, ajudantes de soldador e outras pessoas na área de trabalho podem precisar de filtros com um número de tonalidade relativamente baixo (por exemplo, 3 a 4) para proteção contra fotoqueratite (“olho de arco” ou “flash de soldador”). Nos últimos anos, um novo tipo de filtro de soldagem, o filtro de escurecimento automático, apareceu em cena. Independentemente do tipo de filtro, ele deve atender aos padrões ANSI Z87.1 e Z49.1 para filtros de soldagem fixos especificados para tonalidade escura (Buhr e Sutter 1989; CIE 1987).

Filtros de soldagem de escurecimento automático

O filtro de soldagem de escurecimento automático, cujo número de tonalidade aumenta com a intensidade da radiação óptica que incide sobre ele, representa um avanço importante na capacidade dos soldadores de produzir soldas consistentemente de alta qualidade, de forma mais eficiente e ergonômica. Antigamente, o soldador tinha que abaixar e levantar o capacete ou filtro cada vez que um arco era iniciado e extinto. O soldador teve que trabalhar “às cegas” pouco antes de abrir o arco. Além disso, o capacete é comumente abaixado e levantado com um movimento brusco do pescoço e da cabeça, o que pode causar tensão no pescoço ou lesões mais graves. Diante desse procedimento incômodo e incômodo, alguns soldadores freqüentemente iniciam o arco com o capacete convencional na posição elevada, levando à fotoqueratite. Sob condições normais de iluminação ambiente, um soldador usando um capacete equipado com um filtro de escurecimento automático pode ver bem o suficiente com a proteção ocular colocada para executar tarefas como alinhar as peças a serem soldadas, posicionar com precisão o equipamento de soldagem e abrir o arco. Nos designs de capacete mais típicos, os sensores de luz detectam o arco voltaico virtualmente assim que ele aparece e direcionam uma unidade de acionamento eletrônico para mudar um filtro de cristal líquido de um tom claro para um tom escuro pré-selecionado, eliminando a necessidade do desajeitado e perigoso manobras praticadas com filtros de sombra fixa.

A questão frequentemente levantada é se problemas de segurança ocultos podem se desenvolver com filtros de escurecimento automático. Por exemplo, as pós-imagens (“cegueira de flash”) experimentadas no local de trabalho podem resultar em deficiência permanente da visão? Os novos tipos de filtro realmente oferecem um grau de proteção equivalente ou melhor do que os filtros fixos convencionais podem oferecer? Embora se possa responder afirmativamente à segunda pergunta, deve-se entender que nem todos os filtros de escurecimento automático são equivalentes. As velocidades de reação do filtro, os valores dos tons claros e escuros obtidos sob uma determinada intensidade de iluminação e o peso de cada unidade podem variar de um padrão de equipamento para outro. A dependência da temperatura do desempenho da unidade, a variação no grau de sombra com a degradação da bateria elétrica, a “sombra do estado de repouso” e outros fatores técnicos variam de acordo com o projeto de cada fabricante. Essas considerações estão sendo abordadas em novos padrões.

Uma vez que a atenuação de filtro adequada é fornecida por todos os sistemas, o atributo mais importante especificado pelos fabricantes de filtros de escurecimento automático é a velocidade de comutação do filtro. Os filtros de escurecimento automático atuais variam em velocidade de comutação de um décimo de segundo a mais rápido que 1/10,000 de segundo. Buhr e Sutter (1989) indicaram um meio de especificar o tempo máximo de comutação, mas sua formulação varia em relação ao curso de tempo da comutação. A velocidade de comutação é crucial, pois fornece a melhor pista para a medida importantíssima (mas não especificada) de quanta luz entrará no olho quando o arco for atingido em comparação com a luz admitida por um filtro fixo com o mesmo número de tonalidade de trabalho. . Se muita luz entra no olho para cada mudança durante o dia, a dose de energia de luz acumulada produz “adaptação transitória” e queixas sobre “fadiga ocular” e outros problemas. (A adaptação transitória é a experiência visual causada por mudanças repentinas no ambiente de luz, que pode ser caracterizada por desconforto, sensação de ter sido exposto ao brilho e perda temporária da visão detalhada.) Produtos atuais com velocidades de comutação da ordem de dez milissegundos proporcionará melhor proteção adequada contra fotorretinite. No entanto, o tempo de comutação mais curto - da ordem de 0.1 ms - tem a vantagem de reduzir os efeitos de adaptação transiente (Eriksen 1985; Sliney 1992).

Testes de verificação simples estão disponíveis para o soldador, exceto testes de laboratório extensivos. Pode-se sugerir ao soldador que ele ou ela simplesmente olhe para uma página de impressão detalhada através de vários filtros de escurecimento automático. Isso dará uma indicação da qualidade ótica de cada filtro. Em seguida, o soldador pode ser solicitado a tentar abrir um arco enquanto o observa através de cada filtro que está sendo considerado para compra. Felizmente, pode-se confiar no fato de que os níveis de luz que são confortáveis ​​para fins de visualização não serão perigosos. A eficácia da filtragem UV e IR deve ser verificada na folha de especificações do fabricante para garantir que bandas desnecessárias sejam filtradas. Algumas descargas de arco repetidas devem dar ao soldador uma sensação de desconforto devido à adaptação transitória, embora um teste de um dia seja melhor.

O número de sombra do estado de repouso ou falha de um filtro de escurecimento automático (um estado de falha ocorre quando a bateria falha) deve fornecer 100% de proteção para os olhos do soldador por pelo menos um a vários segundos. Alguns fabricantes usam um estado escuro como a posição “desligada” e outros usam um tom intermediário entre os estados escuro e claro. Em qualquer um dos casos, a transmitância do estado de repouso para o filtro deve ser consideravelmente menor do que a transmitância da sombra clara, a fim de evitar um risco retiniano. Em qualquer caso, o dispositivo deve fornecer um indicador claro e óbvio para o usuário sobre quando o filtro está desligado ou quando ocorre uma falha no sistema. Isso garantirá que o soldador seja avisado com antecedência caso o filtro não esteja ligado ou não esteja funcionando corretamente antes do início da soldagem. Outros recursos, como duração da bateria ou desempenho sob condições extremas de temperatura, podem ser importantes para alguns usuários.

Conclusões

Embora as especificações técnicas possam parecer um tanto complexas para dispositivos que protegem os olhos de fontes de radiação óptica, existem padrões de segurança que especificam números de cores e esses padrões fornecem um fator de segurança conservador para o usuário.

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Um laser é um dispositivo que produz energia radiante eletromagnética coerente dentro do espectro óptico do ultravioleta extremo ao infravermelho distante (submilimétrico). O termo laser é na verdade um acrônimo para amplificação de luz por emissão estimulada de radiação. Embora o processo a laser tenha sido previsto teoricamente por Albert Einstein em 1916, o primeiro laser bem-sucedido não foi demonstrado até 1960. Nos últimos anos, os lasers encontraram seu caminho desde o laboratório de pesquisa até o ambiente industrial, médico e de escritório, bem como canteiros de obras e até mesmo famílias. Em muitas aplicações, como players de videodisco e sistemas de comunicação de fibra óptica, a saída de energia radiante do laser é fechada, o usuário não enfrenta riscos à saúde e a presença de um laser embutido no produto pode não ser óbvia para o usuário. No entanto, em algumas aplicações médicas, industriais ou de pesquisa, a energia radiante emitida pelo laser é acessível e pode representar um perigo potencial para os olhos e a pele.

Como o processo a laser (às vezes chamado de "lasing") pode produzir um feixe altamente colimado de radiação óptica (ou seja, energia radiante ultravioleta, visível ou infravermelha), um laser pode representar um perigo a uma distância considerável - bem diferente da maioria dos perigos encontrados no local de trabalho. Talvez seja essa característica, mais do que qualquer outra, que tenha levado a preocupações especiais expressas por trabalhadores e por especialistas em saúde e segurança ocupacional. No entanto, os lasers podem ser usados ​​com segurança quando os controles de risco apropriados são aplicados. Padrões para o uso seguro de lasers existem em todo o mundo, e a maioria está “harmonizada” entre si (ANSI 1993; IEC 1993). Todos os padrões fazem uso de um sistema de classificação de risco, que agrupa os produtos a laser em uma das quatro amplas classes de risco, de acordo com a potência ou energia de saída do laser e sua capacidade de causar danos. Medidas de segurança são então aplicadas de acordo com a classificação de perigo (Cleuet e Mayer 1980; Duchene, Lakey e Repacholi 1991).

Os lasers operam em comprimentos de onda discretos e, embora a maioria dos lasers seja monocromática (emitindo um comprimento de onda ou uma única cor), não é incomum que um laser emita vários comprimentos de onda discretos. Por exemplo, o laser de argônio emite várias linhas diferentes dentro do ultravioleta próximo e do espectro visível, mas geralmente é projetado para emitir apenas uma linha verde (comprimento de onda) em 514.5 nm e/ou uma linha azul em 488 nm. Ao considerar riscos potenciais à saúde, é sempre crucial estabelecer o(s) comprimento(s) de onda de saída.

Todos os lasers têm três blocos de construção fundamentais:

1. um meio ativo (um sólido, líquido ou gás) que define os possíveis comprimentos de onda de emissão
2. uma fonte de energia (por exemplo, corrente elétrica, lâmpada de bomba ou reação química)
3. uma cavidade ressonante com acoplador de saída (geralmente dois espelhos).

A maioria dos sistemas de laser práticos fora do laboratório de pesquisa também possui um sistema de entrega de feixe, como uma fibra óptica ou braço articulado com espelhos para direcionar o feixe para uma estação de trabalho e lentes de foco para concentrar o feixe em um material a ser soldado, etc. Em um laser, átomos ou moléculas idênticas são levadas a um estado excitado pela energia fornecida pela lâmpada da bomba. Quando os átomos ou moléculas estão em um estado excitado, um fóton (“partícula” de energia luminosa) pode estimular um átomo ou molécula excitada a emitir um segundo fóton de mesma energia (comprimento de onda) viajando em fase (coerente) e no mesmo direção como o fóton estimulante. Assim, a amplificação da luz por um fator de dois ocorreu. Esse mesmo processo repetido em cascata faz com que se desenvolva um feixe de luz que reflete para frente e para trás entre os espelhos da cavidade ressonante. Como um dos espelhos é parcialmente transparente, parte da energia luminosa sai da cavidade ressonante formando o feixe de laser emitido. Embora, na prática, os dois espelhos paralelos sejam muitas vezes curvados para produzir uma condição ressonante mais estável, o princípio básico é válido para todos os lasers.

Embora vários milhares de linhas de laser diferentes (ou seja, comprimentos de onda de laser discretos característicos de diferentes meios ativos) tenham sido demonstrados no laboratório de física, apenas 20 ou mais foram desenvolvidos comercialmente a ponto de serem aplicados rotineiramente na tecnologia cotidiana. Diretrizes e padrões de segurança do laser foram desenvolvidos e publicados, cobrindo basicamente todos os comprimentos de onda do espectro óptico, a fim de permitir linhas de laser atualmente conhecidas e futuros lasers.

Classificação de perigo de laser

Os padrões atuais de segurança do laser em todo o mundo seguem a prática de categorizar todos os produtos a laser em classes de perigo. Geralmente, o esquema segue um agrupamento de quatro amplas classes de risco, de 1 a 4. Os lasers de classe 1 não podem emitir radiação laser potencialmente perigosa e não representam risco à saúde. As classes 2 a 4 representam um risco crescente para os olhos e a pele. O sistema de classificação é útil, pois as medidas de segurança são prescritas para cada classe de laser. Medidas de segurança mais rigorosas são necessárias para as classes mais altas.

A Classe 1 é considerada um agrupamento “seguro para os olhos” e sem risco. A maioria dos lasers totalmente fechados (por exemplo, gravadores de discos compactos a laser) são de Classe 1. Nenhuma medida de segurança é necessária para um laser de Classe 1.

A classe 2 refere-se a lasers visíveis que emitem uma potência muito baixa que não seria perigosa mesmo se toda a potência do feixe entrasse no olho humano e fosse focada na retina. A resposta de aversão natural do olho à visualização de fontes de luz muito brilhantes protege o olho contra lesões na retina se a energia que entra no olho for insuficiente para danificar a retina dentro da resposta de aversão. A resposta de aversão é composta pelo reflexo de piscar (aproximadamente 0.16–0.18 segundos) e uma rotação do olho e movimento da cabeça quando expostos a essa luz brilhante. Os padrões de segurança atuais definem conservadoramente a resposta de aversão como durando 0.25 segundo. Assim, os lasers da Classe 2 têm uma potência de saída de 1 miliwatt (mW) ou menos que corresponde ao limite de exposição permitido por 0.25 segundo. Exemplos de lasers de Classe 2 são ponteiros de laser e alguns lasers de alinhamento.

Algumas normas de segurança também incorporam uma subcategoria da Classe 2, denominada “Classe 2A”. Os lasers de classe 2A não são perigosos para olhar fixamente por até 1,000 s (16.7 min). A maioria dos scanners a laser usados ​​em pontos de venda (caixa de supermercado) e scanners de inventário são Classe 2A.

Os lasers de classe 3 representam um perigo para o olho, uma vez que a resposta de aversão é insuficientemente rápida para limitar a exposição da retina a um nível momentaneamente seguro, e danos a outras estruturas do olho (por exemplo, córnea e cristalino) também podem ocorrer. Perigos para a pele normalmente não existem para exposição acidental. Exemplos de lasers de classe 3 são muitos lasers de pesquisa e telêmetros a laser militares.

Uma subcategoria especial da Classe 3 é denominada “Classe 3A” (com os demais lasers da Classe 3 denominados “Classe 3B”). Os lasers da Classe 3A são aqueles com uma potência de saída entre uma e cinco vezes os limites de emissão acessíveis (AEL) para a Classe 1 ou Classe 2, mas com uma irradiância de saída que não excede o limite de exposição ocupacional relevante para a classe inferior. Exemplos são muitos instrumentos de alinhamento e levantamento a laser.

Os lasers da classe 4 podem representar um risco potencial de incêndio, um risco significativo para a pele ou um risco de reflexão difusa. Praticamente todos os lasers cirúrgicos e lasers de processamento de materiais usados ​​para soldagem e corte são Classe 4 se não estiverem incluídos. Todos os lasers com potência média superior a 0.5 W são Classe 4. Se uma Classe 3 ou Classe 4 de potência mais alta for totalmente fechada de modo que a energia radiante perigosa não seja acessível, o sistema de laser total pode ser Classe 1. O laser mais perigoso dentro do invólucro é denominado um laser embutido.

limites de exposição ocupacional

A Comissão Internacional de Proteção contra Radiação Não Ionizante (ICNIRP 1995) publicou diretrizes para limites de exposição humana à radiação laser que são atualizadas periodicamente. Limites de exposição representativos (ELs) são fornecidos na tabela 1 para vários lasers típicos. Praticamente todos os feixes de laser excedem os limites de exposição permitidos. Assim, na prática atual, os limites de exposição não são usados ​​rotineiramente para determinar medidas de segurança. Em vez disso, o esquema de classificação a laser – que se baseia nos ELs aplicados em condições realistas – é realmente aplicado para esse fim.

Tabela 1. Limites de exposição para lasers típicos

Todos os padrões/diretrizes têm MPEs em outros comprimentos de onda e durações de exposição.

Nota: Para converter MPE's em mW/cm² para mJ/cm², multiplique pelo tempo de exposição t em segundos. Por exemplo, o He-Ne ou Argônio MPE em 0.1 s é 0.32 mJ/cm².

Fonte: Norma ANSI Z-136.1(1993); ACGIH TLVs (1995) e Duchene, Lakey e Repacholi (1991).

Normas de segurança do laser

Muitas nações publicaram normas de segurança de laser e a maioria está harmonizada com o padrão internacional da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC). A Norma IEC 825-1 (1993) aplica-se aos fabricantes; no entanto, ele também fornece algumas orientações de segurança limitadas para os usuários. A classificação de perigo do laser descrita acima deve ser rotulada em todos os produtos a laser comerciais. Uma etiqueta de advertência apropriada para a classe deve aparecer em todos os produtos das classes 2 a 4.

Medidas de segurança

O sistema de classificação de segurança a laser facilita muito a determinação de medidas de segurança apropriadas. Os padrões de segurança do laser e os códigos de prática exigem rotineiramente o uso de medidas de controle cada vez mais restritivas para cada classificação superior.

Na prática, é sempre mais desejável fechar totalmente o laser e o caminho do feixe para que nenhuma radiação laser potencialmente perigosa seja acessível. Em outras palavras, se apenas produtos a laser Classe 1 forem empregados no local de trabalho, o uso seguro é garantido. No entanto, em muitas situações, isso simplesmente não é prático, e é necessário o treinamento dos trabalhadores no uso seguro e nas medidas de controle de riscos.

Além da regra óbvia - não apontar o laser para os olhos de uma pessoa - não há medidas de controle necessárias para um produto a laser Classe 2. Para lasers de classes superiores, as medidas de segurança são claramente necessárias.

Se o isolamento total de um laser Classe 3 ou 4 não for viável, o uso de compartimentos de feixe (por exemplo, tubos), defletores e tampas ópticas pode praticamente eliminar o risco de exposição ocular perigosa na maioria dos casos.

Quando invólucros não são viáveis ​​para lasers de Classe 3 e 4, uma área controlada por laser com entrada controlada deve ser estabelecida, e o uso de protetores oculares de laser é geralmente obrigatório dentro da zona de risco nominal (NHZ) do feixe de laser. Embora na maioria dos laboratórios de pesquisa onde são usados ​​feixes de laser colimados, o NHZ abranja toda a área controlada do laboratório, para aplicações de feixe focalizado, o NHZ pode ser surpreendentemente limitado e não abranger toda a sala.

Para evitar o uso indevido e possíveis ações perigosas por parte de usuários de laser não autorizados, o controle de chave encontrado em todos os produtos a laser fabricados comercialmente deve ser utilizado.

A chave deve ser protegida quando o laser não estiver em uso, se as pessoas puderem ter acesso ao laser.

Precauções especiais são necessárias durante o alinhamento do laser e a configuração inicial, pois o potencial para lesões oculares graves é muito grande. Os trabalhadores do laser devem ser treinados em práticas seguras antes da configuração e alinhamento do laser.

Óculos de proteção contra laser foram desenvolvidos depois que os limites de exposição ocupacional foram estabelecidos e as especificações foram elaboradas para fornecer as densidades ópticas (ou ODs, uma medida logarítmica do fator de atenuação) que seriam necessárias em função do comprimento de onda e da duração da exposição para determinados lasers. Embora existam padrões específicos para proteção ocular de laser na Europa, outras diretrizes são fornecidas nos Estados Unidos pelo American National Standards Institute sob as designações ANSI Z136.1 e ANSI Z136.3.

Training

Ao investigar acidentes com laser em situações laboratoriais e industriais, surge um elemento comum: falta de treinamento adequado. O treinamento de segurança com laser deve ser adequado e suficiente para as operações com laser nas quais cada funcionário trabalhará. O treinamento deve ser específico para o tipo de laser e a tarefa para a qual o trabalhador é designado.

Vigilância médica

Os requisitos para a vigilância médica dos trabalhadores do laser variam de país para país, de acordo com os regulamentos locais de medicina ocupacional. Ao mesmo tempo, quando os lasers eram confinados ao laboratório de pesquisa e pouco se sabia sobre seus efeitos biológicos, era bastante comum que cada trabalhador do laser fosse periodicamente submetido a um exame oftalmológico geral completo com fotografia do fundo (retinal) para monitorar o estado do olho . No entanto, no início da década de 1970, essa prática foi questionada, pois os achados clínicos eram quase sempre negativos, e ficou claro que tais exames poderiam identificar apenas lesões agudas detectáveis ​​subjetivamente. Isso levou o grupo de trabalho da OMS sobre lasers, reunido em Don Leaghreigh, Irlanda, em 1975, a recomendar contra tais programas de vigilância envolvidos e a enfatizar o teste da função visual. Desde então, a maioria dos grupos nacionais de saúde ocupacional reduziu continuamente os requisitos de exames médicos. Hoje, exames oftalmológicos completos são universalmente necessários apenas no caso de uma lesão ocular a laser ou suspeita de superexposição, e a triagem visual antes da colocação é geralmente necessária. Exames adicionais podem ser necessários em alguns países.

Medições a laser

Ao contrário de alguns perigos do local de trabalho, geralmente não há necessidade de realizar medições para monitoramento de níveis perigosos de radiação laser no local de trabalho. Devido às dimensões do feixe altamente confinado da maioria dos feixes de laser, a probabilidade de alterar os caminhos do feixe e a dificuldade e custo dos radiômetros a laser, os padrões de segurança atuais enfatizam as medidas de controle baseadas na classe de perigo e não na medição do local de trabalho (monitoramento). As medições devem ser realizadas pelo fabricante para garantir a conformidade com os padrões de segurança do laser e a classificação de risco adequada. De fato, uma das justificativas originais para a classificação de risco do laser está relacionada à grande dificuldade de realizar medições adequadas para avaliação de risco.

Conclusões

Embora o laser seja relativamente novo no local de trabalho, ele está rapidamente se tornando onipresente, assim como os programas relacionados à segurança do laser. As chaves para o uso seguro de lasers são primeiro limitar a energia radiante do laser, se possível, mas se não for possível, estabelecer medidas de controle adequadas e treinar todo o pessoal que trabalha com lasers.

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