Лазерная терапия - коротко о главном.

Главным источником света является Солнце, многие тайны которого привлекали человека на протяжении столетий и активно продолжают интересовать науку и в наше время. Свет является одной из форм существования материи. Благодаря нему возможна жизнь на земле.

Отсутствие света или недостаточное количество его ведет к нарушению обмена веществ витаминного баланса; к ослаблению защитных функций, в следствии чего понижается сопротивляемость организма к инфекционным, простудным и др. заболеваниям; к понижению работоспособности, ухудшению самочувствия.

Только в конце восемнадцатого и особенно в девятнадцатом столетии в связи с развитием науки и успехов астрономии и физики вновь появился интерес к гелиотерапии, как к лечебному фактору. Было опубликовано много исследований, подтверждающих эффективность солнечного света для профилактики и терапии рахита, цинги, заболеваний кожи и суставов.

Наряду с использованием солнечного излучения проводился поиск альтернативных методов актинотерапии. Одним из них стал метод лазеролечения. Предпосылкой разработке лазеров стало учение А.Энштейна о спонтанном и стимулированном излучении и создание квантовой теории (1917).

Первый работающий лазер на рубине создал американский ученый из Малибу Т.Мейман в 1960 г. С этого времени отмечается большой интерес к лазеротерапии и начались разработки различных типов лазеров. Россия одной из первых стран мира активно включилась в изучение эффективности воздействия низкоинтенсивных лазеров на биологические объекты. Крупнейшие отечественные и зарубежные лаборатории определили главные качественные характеристики лазерных медицинских процедур: менее инвазивны, менее травматичны, менее дорогостоящи, обеспечивают более быстрое заживление, более пригодны для амбулаторного применения, их применение повышает точность воздействия, обеспечивает минимальное рубцевание и образование спаек, глубина проникновения в ткани может варьироваться в зависимости от длины волны, дают возможность создавать новые процедуры.

Импульсное низко интенсивное лазерное излучение воздействует на нескольких уровнях:

• на клеточном уровне происходит активизация синтеза белка-РНК и ДНК, снижение возбудимости рецепторов клеточных мембран, улучшение обмена в клетках головного мозга, кальций блокирующий эффект;
• на уровне органов происходят реологические и микроциркулярные эффекты, регуляция деятельности аденогипофиза, регуляция деятельности работы щитовидной жележы, стимуляция половых желез, спазмолитический и метаболирующий эффекты;
• на уровне организма и его систем происходит стимуляция специфического и неспецифического иммунитета, улучшение кровообращения, обезболивание, снижение возбудимости вегетативной системы, усиление нейрогуморальных факторов, улучшение трофики регенерации тканей, противовоспалительный, противоотечный, рассасывающий эффекты.

Лазерная терапия - воздействие на ткани человека низко-интенсивного лазерного излучения с лечебной целью. Лазерное излучение является вынужденной стимулированной электромагнитной волной оптического диапазона длиной от 10 нм до 1 мм (1 мкм = 1000 нм, 1 мм = 1000 мкм). В отличие от света лазерное излучение имеет:

• когерентность - согласованное протекание во времени нескольких волновых процессов одной частоты и поляризации;
• монохроматичность - только одна длина волны;
• поляризованность - упорядоченность ориентации векторов напряженности электромагнитного поля волны в плоскости перпендикулярной ее распространению.

Распространение лазерного излучения подчиняется всем законам оптики. Световые электромагнитные колебания распространяются в виде волн (возмущение/изменение/) состояния среды или поля, перемещающиеся с какой-то скоростью в пространстве, и характеризуются следующими параметрами:

• длина волны (l - лямбда) - расстояние перемещения волны за время одного периода;
• частота колебаний (v) - число колебаний в единицу времени, выражается в герцах (Гц) - 1 колебание в 1 с;
• мощность (поток) излучения - средняя мощность излучения, проходящая через какую-либо поверхность, измеряется в Ваттах (Вт);
• плотность потока мощности (интенсивность излучения, облученность)/Е/ - отношение потока мощности (ПМ) к площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны, измеряется в Вт/м2;
• энергия излучения (W) - энергия, полученная при воздействии мощностью 1 Вт за 1 с, измеряется в джоулях (Дж), 1 Дж = 1 Вт/с;
• доза излучения (энергетическая экспозиция) /Н/ - энергетическая облученность за какое-то время, измеряется в Дж/м2; оптический электромагнитный спектр - распределение колебаний по длине волны (частоте) оптического излучения:

   

  • ультрафиолетовый

    короткий	100 - 275 нм
    средний	276 - 320 нм
    длинный	321 - 400 нм

  • видимый свет

    фиолетовый	401 - 450 нм
    синий	451 - 480 нм
    голубой	481 - 510 нм
    зеленый	511 - 575 нм
    желтый	576 - 585 нм
    оранжевый	586 - 620 нм
    красный	621 - 760 нм

  • инфракрасный

    ближний	761 нм - 15 мкм (1 мкм = 1000 нм)
    дальний	16 мкм - 1000 мкм (1 мм)

Основной физической реакцией взаимодействия поглощенного света и тканей является переход световой энергии в тепловую энергию и распространение тепла за счет радиации и конвекции в ближайших к зоне воздействия тканях с кровотоком в отдельные участки тела.

Простейшая химическая реакция происходит при поглощении кванта света (электрона высокой энергии), что приводит электроны атома вещества, находящиеся ближе к ядру на орбите с низкой энергией в возбуждение, вследствие чего они (по Н.Бору) перемещаются на орбиту с высокой энергией. Возбужденные электроны спонтанно переходят на промежуточную орбиту, излучая при этом фотон (квант света) с энергией, равной разности энергии двух орбит. Таким образом, происходит либо присоединение, либо потеря электрона атомом вещества, поглощающим свет. На молекулярном уровне это может приводить к ионизации, окислению или восстановлению вещества, диссоциации и изомеризации молекул, либо разрушению (лизису) вещества. Фотоактивирующее действие оказывает лишь свет, поглощенный данной системой. При прохождении через ткани, интенсивность светового потока экспоненциально уменьшается в зависимости от длины пути и концентрации вещества в ткани (плотности).

Видимый свет поглощается светопоглощающими (хроматофорными) группами молекул белка, частично кислородом. Активно участвуют в этом меланин, гемоглобин и ряд ферментов. ИК-излучение ближнего диапазона (0,74 - 3,00 мкм) поглощает белковые молекулы и кислород, а дальнего (3 - 2000 мкм) - молекулы воды, кислорода и углекислоты. Фотохимические реакции в ткани происходят при возбуждении колебательных процессов в молекулах вещества и активации возбуждения электронов атомов, для чего необходима внешняя энергия, равная или превышающая энергию молекулярных связей и атомарных процессов.

Таким образом, тепловое действие лазерной световой энергии наиболее выражено в ИК-части спектра, фотохимическое - в УФ.

Взаимодействие лазерного света с тканями подчиняется законам оптики - отражается, проникает, преломляется, огибает, накладывается. Отражается от поверхности ткани около 43 - 55% падающего светового потока. Коэффициент отражения кожей лазерного излучения (ЛИ) зависит от многих причин. У женщин он выше на 5 - 7% , чем у мужчин; у стариков после 60 лет ниже, чем у молодых; у белой кожи на 6 - 8% выше, чем у пигментированной. При охлаждении снижается на 10 - 15%, при увеличении угла падения луча возрастает в десятки раз. Проникшее ЛИ многократно рассеивается, поглощается и преобразуется в энергию колебаний, электронного возбуждения, диссоциации, ионизации молекул, что активизирует биологические соединения. Коэффициенты отражения, пропускания и поглощения кожи отличаются у больных и здоровых людей, что используют для диагностики, выбора лечебной тактики, контроля и прогнозирования эффекта назначенного лечения. Например, если облучение раны приводит к увеличению поглощения ЛИ во время процедуры, то следует ожидать нормализации трофики тканей на другой день, а уменьшение, наоборот, говорит о низкой эффективности лечения. "Терапевтический коридор" дозы (поток мощности) лежит в пределах 0,1-1 Дж/см².

Проходя через ткани, ЛИ изменяет свои физические свойства, в первую очередь, теряя когерентность и поляризованность уже на глубине 200 мкм. Глубже оно действует как обычный свет соответствующей длины волны.