|
الحرق الناتج عن الميكروويف
حروق الميكروويف هي إصابات حروق ناتجة عن التأثيرات الحرارية للإشعاع الموجات الصغرية الممتص في كائن حي. وبالمقارنة مع حروق الإشعاع الناجمة عن الإشعاع المؤين، حيث أن الآلية الرئيسية لتلف الأنسجة هي تلف الخلايا الداخلية الناجم عن الجذر الكيميائي، فإن نوع الحرق الناجم عن إشعاع الميكروويف يكون عن طريق الحرارة - الآثار الصحية المرتبطة عادةً بمصطلح "الإشعاع"، مثل التسمم الإشعاعي، لا يمكن أن تسببه التعرض لأمواج الميكروويف أو أشكال أخرى من الإشعاع غير المؤين. يمكن أن تظهر أضرار الميكروويف مع تأخير؛ قد يظهر الألم أو علامات تلف الجلد بعد مرور بعض الوقت على التعرض لأمواج الميكروويف.[1] التردد مقابل العمقيعتمد عمق الاختراق على تردد الموجات الدقيقة ونوع الأنسجة. نظام الرفض النشط ("شعاع الألم") هو سلاح طاقة موجهة أقل فتكًا يستخدم شعاعًا من الموجات الدقيقة بتردد 95 جيجاهرتز؛ تؤدي دفعة لمدة ثانيتين من الشعاع المركز بتردد 95 جيجاهرتز إلى تسخين الجلد إلى درجة حرارة 130 درجة فهرنهايت (54 درجة مئوية) على عمق 1/64 من البوصة (0.4 مم) ويُزعم أنها تسبب ألمًا في الجلد دون ضرر دائم. على العكس من ذلك، تخترق الترددات المنخفضة بشكل أعمق؛ عند 5.8 جيجاهرتز (3.2 مم) تتبدد معظم الطاقة في المليمتر الأول من الجلد؛ يمكن للموجات الدقيقة بتردد 2.45 جيجاهرتز المستخدمة بشكل شائع في أفران الميكروويف توصيل الطاقة بشكل أعمق في الأنسجة؛ القيمة المقبولة عمومًا هي 17 مم للأنسجة العضلية.[2] نظرًا لأن الترددات المنخفضة تخترق بشكل أعمق في الأنسجة، ولأن هناك عددًا أقل من النهايات العصبية في الأجزاء العميقة من الجسم، فقد لا تكون آثار موجات التردد اللاسلكي (والضرر الناجم) ملحوظة على الفور. تشكل الترددات المنخفضة عند كثافة طاقة عالية خطرًا كبيرًا. يُوجه امتصاص الموجات الدقيقة بواسطة ثابت العزل الكهربائي للأنسجة. عند 2.5 جيجاهرتز، يتراوح هذا من حوالي 5 للأنسجة الدهنية إلى حوالي 56 لعضلة القلب. نظرًا لأن سرعة الموجات الكهرومغناطيسية تتناسب مع مقلوب الجذر التربيعي لثابت العزل الكهربائي، فإن الطول الموجي الناتج في الأنسجة يمكن أن ينخفض إلى جزء من الطول الموجي في الهواء؛ على سبيل المثال، عند 10 جيجاهرتز، يمكن أن ينخفض الطول الموجي من 3 سم إلى حوالي 3.4 مم.[3] يمكن تقريب طبقات الجسم كطبقة رقيقة من البشرة والأدمة والأنسجة الدهنية (الدهون تحت الجلد) والأنسجة العضلية. عند عشرات الجيجاهرتز، يُمتص الإشعاع في الجزء العلوي إلى بضعة ملليمترات عليا من الجلد. الأنسجة العضلية هي ممتص أكثر كفاءة من الدهون، لذلك عند الترددات المنخفضة التي يمكن أن تخترق بعمق كافٍ، تترسب معظم الطاقة هناك. في وسط متجانس، يكون اعتماد الطاقة / العمق منحنى أُسيًا مع اعتماد الأس على التردد والنسيج. بالنسبة لـ 2.5 جيجاهرتز، يمتص المليمتر الأول من الأنسجة العضلية 11٪ من طاقة الحرارة، ويمتص أول مليمترين معًا 20٪. بالنسبة للترددات المنخفضة، تكون عوامل التوهين أقل بكثير، وأعماق التسخين القابلة للتحقيق أعلى، وتدرج درجة الحرارة داخل النسيج أقل.[4] تلف الأنسجةيعتمد تلف الأنسجة بشكل أساسي على الطاقة الممتصة وحساسية النسيج؛ وهو دالة لكثافة قدرة الميكروويف (التي تعتمد على المسافة من المصدر وقوة خرجه)، والتردد، ومعدل الامتصاص في النسيج المحدد، وحساسية النسيج. تُظهر الأنسجة ذات المحتوى العالي من الماء (أو الإلكتروليت) امتصاصًا أعلى للميكروويف. تعتمد درجة تلف الأنسجة على كل من درجة الحرارة التي تصل إليها وطول مدة التعرض. بالنسبة للأوقات القصيرة، يمكن تحمل درجات حرارة أعلى. يمكن أن ينتشر التلف على مساحة كبيرة، عندما يكون المصدر مُشعًا للطاقة من مسافة بعيدة نسبيًا، أو على مساحة صغيرة جدًا (وإن كانت عميقة)، عندما يتلامس الجسم بشكل مباشر مع المصدر (مثل سلك أو دبوس موصل).[5] تتميز البشرة بمقاومة كهربائية عالية للترددات المنخفضة؛ عند الترددات الأعلى، تخترق الطاقة من خلال الاقتران السعوي. يكون تلف البشرة منخفضًا ما لم تكن البشرة رطبة جدًا. يبلغ العمق المميز لإصابة الميكروويف منخفضة التردد حوالي 1 سم. معدل تسخين الأنسجة الدهنية أبطأ بكثير من الأنسجة العضلية. تُمتص الترددات في نطاق الموجات المليمترية في الطبقة العليا من الجلد، الغنية بأجهزة الاستشعار الحرارية. عند الترددات المنخفضة، بين 1-10 جيجاهرتز، تُمتص معظم الطاقة في الطبقات العميقة؛ يقع الحد الأدنى لإصابة الخلايا هناك عند 42 درجة مئوية بينما يقع حد الألم عند 45 درجة مئوية، لذلك قد لا يكون الإدراك الذاتي مؤشرًا موثوقًا به لمستوى ضار من التعرض عند هذه الترددات.[6] الجلدالتعرض للترددات الشائعة في المصادر المنزلية والصناعية نادرًا ما يؤدي إلى تلف كبير في الجلد؛ في مثل هذه الحالات، يميل التلف إلى أن يقتصر على الأطراف العلوية. يمكن أن يحدث تلف كبير مع احمرار الجلد وبثور وألم وتلف الأعصاب ونخر الأنسجة حتى مع التعرض لفترات قصيرة تصل إلى 2-3 ثوانٍ. نظرًا للاختراق العميق لهذه الترددات، قد يتأثر الجلد بشكل طفيف ولا يُظهر أي علامات تلف، في حين أن العضلات والأعصاب والأوعية الدموية قد تتضرر بشكل كبير. الأعصاب الحسية حساسة بشكل خاص لمثل هذا التلف؛ اُبلغ عن حالات التهاب الأعصاب المستمر ومتلازمة الانضغاط العصبي بعد التعرضات الكبيرة للموجات الدقيقة.[7] الأنسجة العضلية والدهنيةتُظهر حروق الميكروويف بعض أوجه التشابه مع الحروق الكهربائية، حيث يكون تلف الأنسجة عميقًا وليس سطحيًا. تُظهر الأنسجة الدهنية درجة أقل من التلف مقارنةً بالعضلات والأنسجة الأخرى الغنية بالماء. (على النقيض من ذلك، فإن الحرارة الإشعاعية والحروق التلامسية والحروق الكيميائية تُلحق ضررًا بالأنسجة الدهنية تحت الجلد بدرجة أكبر من أنسجة العضلات العميقة). يُظهر أخذ خزعة كاملة السماكة من المنطقة الواقعة بين الجلد المحروق وغير المحروق طبقات من الأنسجة الأكثر والأقل تضررًا ("الحفاظ على الأنسجة")، وطبقات من الدهون غير التالفة بين العضلات التالفة؛ وهو نمط غير موجود في الحروق الحرارية أو الكيميائية التقليدية. تُظهر الخلايا المعرضة للحروق الكهربائية تدفقًا نوويًا مجهريًا في الفحص النسيجي؛ هذه السمة غير موجودة في حروق الميكروويف. كما تُرسل أجهزة الميكروويف أيضًا المزيد من الطاقة إلى المناطق ذات الإمداد الدموي المنخفض وإلى واجهات الأنسجة.[8] قد تتشكل بقع ساخنة في الأنسجة، مع امتصاص أعلى لاحق لطاقة الميكروويف ودرجة حرارة أعلى تُحقق، مع نخر موضعي للأنسجة المصابة لاحقًا. في بعض الأحيان، يمكن حتى احتراق ناقص الأنسجة المصابة.[9][10] يمكن أن يؤدي تدمير الأنسجة العضلية إلى بيلة الميوغلوبين، مع قصور كلوي لاحق في الحالات الشديدة؛ وهذا مشابه للحروق الناتجة عن التيار الكهربائي. تُستخدم اختبارات تحليل البول وكيناز الكرياتين CPK ونيتروجين يوريا الدم BUN والكرياتين للتحقق من هذه الحالة.[11] العيوناُبلغ عن حالات التهاب الملتحمة الحاد بعد أن نظر الفنيون إلى الموجهات الموجية التي تعمل بالطاقة. اُبلغ عن إعتام عدسة العين الناجم عن الموجات الدقيقة.[12] أظهرت التجارب على الأرانب والكلاب، في الغالب في نطاق التردد بالغ الارتفاع UHF، أن التأثيرات العينية تقتصر على الجفون والملتحمة (مثل التهاب القرنية أو القزحية في الجزء الأمامي). لوحظت حالات إعتام عدسة العين لدى العديد من العمال المعرضين لإشعاع الترددات الراديوية، ولكن في بعض الحالات كان السبب غير مرتبط بالتعرض للترددات الراديوية، وفي حالات أخرى كانت الأدلة غير كاملة أو غير حاسمة. ومع ذلك، تشير بعض المصادر إلى حدوث إصابات مرتبطة بالموجات الدقيقة في عدسة العين وشبكية العين وإمكانية حدوث تأثيرات حرارية تسبب إعتام عدسة العين أو حروق الأنسجة البؤرية (بما في ذلك التهاب القرنية).[13][14] بالنسبة للتردد 2.45 جيجاهرتز في المجال القريب، وُجد أن الحد الأدنى لكثافة الطاقة المسببة لإعتام عدسة العين في الأرانب هو 150 مللي واط/سم² لمدة 100 دقيقة؛ كان من الضروري الوصول إلى درجة حرارة خلف العدسة تبلغ 41 درجة مئوية. عندما حُفظ على درجة حرارة العين منخفضة عن طريق التبريد الخارجي، لم ينتج إعتام عدسة العين عن شدة المجال الأعلى؛ يدعم ذلك فرضية وجود آلية حرارية متضمنة.[15] الأعصابتكون الأعصاب الحسية حساسة بشكل خاص للتلف الناتج عن الموجات الدقيقة. اُبلغ عن حالات من التهاب الأعصاب المستمر ومتلازمة الانضغاط العصبي بعد التعرض الكبير للموجات الدقيقة. عندما ترتفع درجة حرارة الدماغ إلى 42 درجة مئوية أو أعلى، تزداد نفاذية الحاجز الدموي الدماغي.[15] يمكن أن يحدث اعتلال الأعصاب المحيطية الناتج عن آفة في العصب المحيطي، بدون حروق خارجية مرئية، عندما يتعرض العصب لموجات دقيقة ذات كثافة طاقة كافية. يُعتقد أن آلية التلف حرارية. يمكن استخدام موجات الترددات الراديوية والموجات فوق الصوتية للحجب المؤقت للأعصاب المحيطية أثناء العمليات الجراحية العصبية.[16] الأنسجة الأخرىيمكن أن تُسبب التأثيرات الحرارية للموجات الدقيقة انحلال الخصية وانخفاض عدد الحيوانات المنوية.[14]يمكن أن يكون هناك حرق رئوي عند تعرض الرئتين؛ تُستخدم الأشعة السينية على الصدر للتشخيص. قد يؤدي تعريض البطن إلى انسداد معوي بسبب تضيق الأمعاء المصابة؛ تُستخدم الأشعة السينية على البطن في الوضعين المسطح والقائم للتحقق من هذه الحالة.[11] حالات الإصابةتحتوي أفران الميكروويف المنزلية على درع واقٍ حول الجزء الداخلي من الفرن يمنع تسرب الموجات الدقيقة، بالإضافة إلى أجهزة تعشيق أمان تمنع تشغيل الفرن عندما يكون الباب مفتوحًا. لذلك، لا ينبغي أن تحدث الحروق الناتجة عن التعرض المباشر لطاقة الميكروويف (بدلاً من لمس الطعام الساخن) في الظروف العادية. الأطفال وأفران الميكروويفهناك عدة حالات من إساءة معاملة الأطفال حيث وُضع رضيع أو طفل في فرن ميكروويف. السمة النموذجية لمثل هذه الإصابات هي حروق محددة جيدًا على الجلد الأقرب إلى باعث الميكروويف، ويُظهر فحص الأنسجة ضررًا أكبر في الأنسجة التي تحتوي على نسبة عالية من الماء (مثل العضلات) مقارنة بالأنسجة التي تحتوي على كمية أقل من الماء (مثل الأنسجة الدهنية).[17] إحدى هذه الحالات تتعلق بمربية مراهقة اعترفت بوضع طفل في فرن الميكروويف لمدة ستين ثانية تقريبًا. أصيب الطفل بحرق من الدرجة الثالثة في الظهر، بقياس 5 بوصات × 6 بوصات. أخذت المربية الطفل لاحقًا إلى قسم الطوارئ، حيث وُضعت عدة تراقيع جلدية على الظهر. لم تكن هناك أي علامات على آثار عاطفية أو إدراكية أو جسدية دائمة. كان التصوير المقطعي المحوسب للرأس طبيعيًا، ولم تكن هناك أي إعتام عدسة العين. حالة أخرى تتعلق برضيعة تبلغ من العمر خمسة أسابيع أصيبت بحروق متعددة بسماكة كاملة بلغت 11٪ من مساحة سطح الجسم. ادعت الأم أن الرضيعة كانت بالقرب من فرن ميكروويف، ولكن ليس بداخله. نجت الرضيعة لكنها احتاجت إلى بتر أجزاء من ساق واحدة ويد واحدة. بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك حالتا وفاة مزعومتان لرضع بسبب أفران الميكروويف. في كل هذه الحالات، وُضع الأطفال داخل أفران الميكروويف وتوفوا متأثرين بالإصابات اللاحقة.[18][19][20] المراجع
|
||||||||||||||||||
.jpg)
