5 курс / Пульмонология и фтизиатрия / Общая_физиотерапия,_Боголюбов_В_М_,_Пономаренко_
.pdf214 Глава 6
основном состоянии (фотоакцепторами). Перенос энергии в биомолекулярных комплексах осуществляется индуктивно-резонансным и обменнорезонансным путями. Одновременный перенос энергии фотонов и заряда возможен при помощи зонного и экситонного механизмов.
Поглощение энергии фотонов вызывает ослабление или раз рыв слабых меж- и внутримолекулярных связей (ион-дипольных, водородных и ван-дер-ваальсовых). Увеличение энергии квантов может приводить к селективному фотолитическому расщепле нию биомолекул и нарастанию содержания их свободных форм, обладающих высокой биологической активностью. Такие про цессы проявляются преимущественно в диапазоне красного из лучения, энергия квантов которого достаточна и для разрыва сильных ионных и ковалентных связей. Избирательное погло щение лазерного излучения биомолекулами обусловлено совпа
дением |
длины |
волны |
лазерного излучения |
и максимумов |
||
спектра |
поглощения |
|
биомолекул. В связи с этим |
макси |
||
мальное поглощение красного лазерного излучения |
=0,632 |
|||||
мкм) |
осуществляется |
преимущественно |
молекулами |
ДНК |
||
=0,620 мкм), цитохромоксидазы (А.т а х =0,6 мкм), цито- |
||||||
хрома |
с |
=0,632 мкм), |
супероксиддисмутазы |
=0,630 |
мкм) и каталазы (А.тах=0,628 мкм). Лазерное излучение ближ
него инфракрасного диапазона |
=0,8-1,2 |
мкм) |
поглощается |
преимущественно молекулами нуклеиновых |
кислот |
=0,820 |
|
мкм) и кислорода. |
|
|
|
Взаимодействие лазерного излучения с биологическими молекулами реали зуется чаще всего на клеточных мембранах, что приводит к изменению их физико-химических свойств (поверхностного заряда, диэлектрической про ницаемости, вязкости, подвижности макромолекилярных комплексов), а
также их основных функций (механической, барьерной и матричной). В ре зультате избирательного поглощения энергии активируются системы мем бранной организации биомолекул. К их числу относятся прежде всего белоксинтетический аппарат клеточного ядра, дыхательная цепь, внутренние мем браны митохондрий, антиоксидантная система, комплекс микросомальных гидроксилаз гепатоцитов, а также система вторичных мессенжеров (циклических нуклеотидов, фосфотидилинозитидов и ионов Активация этих комплексов стимулирует синтез белков и нуклеиновых кислот, гликолиз, липолиз и окислительное фосфорилирование клеток. Сочетанная активация пластических процессов и накопление макроэргов приводит к усилению по требления кислорода и увеличению внутриклеточного окисления органических веществ, т.е. усиливает трофику облучаемых тканей.
Происходящая при избирательном поглощении лазерного из лучения активация фотобиологических процессов вызывает расширение сосудов микроциркуляторного русла, нормализует локальный кровоток и приводит к дегидратации воспалительно го очага. Активированные гуморальные факторы регуляции ло-
Фототерапия |
215 |
кального кровотока индуцируют репаративные и регенеративные процессы в тканях и повышают фагоцитарную активность нейтрофилов. В облученных тканях происходят фазовые изменения локального кровотока и увеличение транскапиллярной прони цаемости эндотелия сосудов микроциркуляторного русла. Акти вация гемолимфоперфузии облучаемых тканей, наряду с тор можением перекисного окисления липидов, способствует раз решению инфильтративно-экссудативных процессов и может быть эффективно использована при купировании асептического воспаления. Возникающее, наряду с активацией катаболических процессов, восстановление угнетенной патологическим процес сом активности симпато-адреналовой системы и глюкокортикоидной функции надпочечников способно существенно ослабить интенсивность бактериального воспаления путем ускорения его пролиферативной стадии.
При лазерном облучении пограничных с очагом воспаления тканей или краев раны происходит стимуляция фибробластов и формирование грануляционной ткани. Образующиеся при по глощении энергии лазерного излучения продукты денатурации белков, аминокислот, пигментов и соединительной ткани дей ствуют как эндогенные индукторы репаративных и трофических процессов в тканях, активируют их метаболизм. Этому же спо собствует и увеличение протеолитической активности щелочной фосфатазы в ране. Кроме того, лазерное излучение вызывает деструкцию и разрыв оболочек микроорганизмов на облучаемой поверхности.
Вследствие конформационных изменений белков потенциалзависимых натриевых ионных каналов нейролеммы кожных афферентов (фотоинактивации) лазерное излучение угнетает так тильную чувствительность в облучаемой зоне. Уменьшение им пульсной активности нервных окончаний С-афферентов приво дит к снижению болевой чувствительности (за счет перифе рического афферентного блока), а также возбудимости прово дящих нервных волокон кожи. При продолжительном воз действии лазерного излучения активируется нейроплазматический ток, что приводит к восстановлению возбудимости нервных проводников.
Наряду с местными реакциями облученных поверхностных тканей, модулированная лазерным излучением афферентная импульсация от кожных и мышечных афферентов (по механизму аксон-рефлекса и путем сегментарно-метамерных связей) фор мирует рефлекторные реакции внутренних органов и окру-
216 Глава 6
жающих зону воздействия тканей, а также вызывает другие ге нерализованные реакции целостного организма (активацию желез внутренней секреции, гемопоэза, реферативных процессов в нервной, мышечной и костной тканях). Помимо них, лазерное излучение усиливает деятельность иммунокомпетентных органов и систем и приводит к активации клеточного и гуморального иммунитета.
Особо следует отметить, что такие реакции организма прояв ляются при плотности потока энергии лазерного излучения, не превышающей интенсивности некогерентного излучения оп тического диапазона (10-100 i Запуск ансамбля мно гочисленных физико-химических и биохимических реакций ор ганизма происходит за счет высокой направленности излучения, обусловливающей его локальное воздействие, а также низ кочастотной импульсной модуляции лазерного излучения. Ука занные особенности определяют значимое увеличение степени сопряжения процессов поглощения энергии фотонов и актива ции свободной энергии биологических систем. Таким образом, лазеротерапия базируется в большей степени на триггерный каскад неспецифических регуляторных реакций организма, за счет которых формируется генерализованная реакция больного на лазерное излучение. Генерализация его локальных эффектов происходит за счет активации кооперативных процессов транс формации и передачи свободной энергии. Они запускают нейрогуморальные и межклеточные механизмы регуляции физиоло гических функций и определяют конечный фотобиологический эффект лазерного излучения.
При аутотрансфузии лазером облученной крови (АЛОК) происходит активация ферментных систем эритроцитов, что приводит к увеличению кислородной емкости крови. К лазерно му излучению наиболее чувствительны ядерный аппарат клеток и внутриклеточные мембранные системы, активация которых стимулирует дифференцировку и функциональную активность облученных элементов крови. Снижение скорости агрегации тромбоцитов и содержания фибриногена сочетается здесь с нарастанием уровня свободного гепарина и фибринолитической активности сыворотки крови. Указанные процессы приводят к существенному снижению скорости тромбообразования.
Повышения клинической эффективности лазерного воздей ствия достигают его сочетанием с постоянным магнитным полем (магнитолазерная терапия). При одновременном применении лазерного излучения и постоянного магнитного поля энергия
Фототерапия |
217 |
квантов нарушает слабые электролитические связи между иона ми и молекулами воды, а магнитное поле способствует этой диссоциации и.одновременно препятствует рекомбинации ионов
(фотомагнитоэлектрический эффект Кикоина-Носкова).
Кроме того, в постоянном магнитном поле молекулярные дипо ли ориентированы вдоль его силовых линий. А поскольку век тор магнитной индукции направлен перпендикулярно световому потоку (магнит расположен по периметру облучаемого участка), то основная масса диполей располагается вдоль его. Это суще ственно увеличивает проникающую способность лазерного из лучения (до 70 мм), уменьшает коэффициент отражения на гра нице раздела тканей и обеспечивает максимальное поглощение лазерного излучения. Указанные особенности существенно по вышают терапевтическую эффективность магнитолазерного воз действия.
Лечебные эффекты: метаболический, противовоспали тельный, анальгетический, иммуномодулируюиций, десенси билизирующий и бактерицидный.
Показания. Заболевания и повреждения опорно-дви гательного аппарата (консолидированные переломы костей, де формирующий остеоартроз, обменные, ревматические и неспе цифически-инфекционные артриты, плече-лопаточный периартрит) и периферической нервной системы (травмы перифе рических нервных стволов, невралгии и невриты, остеохондроз позвоночнника с корешковым синдромом), заболевания сер дечно-сосудистой (ишемическая болезнь сердца, стенокардия напряжения 1-11 ФК, сосудистые заболевания нижних ко нечностей), дыхательной (бронхит, пневмония, бронхиальная астма), и пищеварительной (язвенная болезнь, хронический гастрит, колит) систем, заболевания мочеполовой системы (аднексит, эрозия шейки матки, эндомиометрит, простатит), по вреждения и заболевания кожи (длительно незаживающие раны и трофические язвы, ожоги, пролежни, отморожения, герпес, зудящие дерматозы, фурункулез, красный плоский лишай), за болевания ЛОР-органов (тонзиллит, фарингит, отит, ларингит, синусит), тимус-зависимые иммунодефицитные состояния.
Противопоказания. Доброкачественные новообразования в зонах облучения, сахарный диабет, тиреотоксикоз, индивиду альная непереносимость фактора.
Параметры. Для лазеротерапии чаще всего используют оп тическое излучение красного =0,632 мкм) и инфракрасного =0,8-1,2 мкм) диапазонов, генерируемое в непрерывном или
218 |
Глава 6 |
импульсном режимах. Частота следования импульсов составляет 10-5000 Гц. Выходная мощность излучения достигает 60 мВт. Для лечебного воздействия используют преимущественно низко интенсивное излучение с плотностью потока энергии до 0,2 Втсм , тогда как нижняя граница теплового эффекта составля ет 0,5 Плотность потока энергии при воздействии ла зерного излучения на паравертебральные зоны, двигатльные и биологически активные точки составляет 5-10
В клинической практике в настоящее время нашли примене ние лазеры различных конструкций и модификаций. Из них наиболее часто используют твердотельные и полупроводнико вые низкоинтенсивные лазеры. Они работают как в непрерыв ном, так и импульсном режимах длительности генерации лазер ного излучения.
Наиболее часто применяют следующие модели гелийнеоновых лазеров, испускающих излучение красного цвета: установку физиотерапевтическую лазерную УФЛ-01 "Ягода", аппарат лазерный физиотерапевтический малый ФАЛМ-1, ла зерный аппарат внутривенного облучения крови АЛОК-1. Из полупроводниковых лазеров инфракрасного диапазона исполь зуют комплект для лазерной терапии Колокольчик, работающий в непрерывном режиме, а также аппараты лазерные терапев тические Узор и Узор-2К, работающие в импульсном режиме. К последним прилагаются магнитные насадки (индукция магнитно го поля 25-60 мТл) для магнитолазерной терапии. Кроме этих лазеров, к многофункциональным установкам относятся магни- то-инфракрасный лазерный терапевтический аппарат МИЛТА, а также аппараты АЛТ-05, Фототрон. Для воздействия на биоло гически активные точки используют аппараты лазерные терапев тические Колокольчик, Vita-01, Leve-Laser и другие. В послед нее время в клинике успешно применяют аппараты, сочетающие когерентное и некогерентное монохроматическое излучение, выполненные на основе лазеров и светодиодов - светооптические приборы Спектр и магнито-оптический лазерный аппа рат Изель-Виктория. За рубежом используют лазеры Lem Scaner, Energy и другие.
Методика. В клинической практике используют воздействие лазерным излучением на очаг поражения и расположенные ря дом ткани, рефлексогенные и сегментарно-метамерные зоны {расфокусированным лучом), а также на место проекции пора женного органа, задних корешков, двигательных нервов и био логически активных точек (лазеропунктура).
Фототерапия |
219 |
Рис. V5. Лазерное облучение трофической язвы голени.
Воздействие расфокусированным лучом осуществляют по ди стантной методике, при которой зазор между излучателем и телом больного составляет не более 25-30 мм. Ось излучателя ориентируют по видимому световому пятну. Лазеропунктуру проводят по контактной методике, в которой излучатель уста навливают непосредственно на кожу (рис. 75) или слизистые оболочки больного.
В зависимости от техники облучения выделяют стабильную и лабильную методики лазеротерапии. Стабильная методика осу ществляется без перемещения излучателя, который находится в фиксированном (чаще контактно) положении в течение всей процедуры. При лабильной методике излучатель произвольно перемещают по полям, на которые делят облучаемую зону (облучение по полям). В течение одной процедуры облучают одновременно 3-5 полей, а их общая площадь не должна пре вышать 400 см2 . В другом варианте излучатель медленно пере мещают по спирали к центру с захватом здоровых участков ко жи на 3-5 см по периметру патологического очага (сканирова ние лазерным лучом).
При проведении АЛОК инфракрасное лазерное излучение на правляют перпендикулярно поверхности локтевого сгиба в про екции кубитальной вены (рис. 76).
Эффективность лазеротерапии увеличивается при комбиниро ванном воздействии с лекарственными веществами, предвари-
220 |
Глава 6 |
Рис. 76. Лазерное облучение крови.
тельно нанесенными на облучаемую зону (лазерофорез), а так же при предварительном приеме фотосенсибилизирующих пре паратов (псоберам, бероксан, псорален). Кроме того, лазерное излучение можно использовать при сочетании с другими мето дами электротерапии.
При проведении процедур необходимо соблюдать требования техники безопасности, изложенные в ГОСТ Р 507023-94 "Ла зерная безопасность. Общие требования" и Санитарных нормах и правилах устройства и эксплуатации лазеров № 5804-91. В кабинах не должно быть отражающих поверхностей, запрещено направлять лазерное излучение в глаза и смотреть параллельно лучу. В отличие от лазерного излучения красного диапазона, энергия потока квантов ближнего инфракрасного излучения недостаточна для цис-транс изомеризации ретиналя колбочек и палочек сетчатки, что существенно упрощает требования их безопасного использования. Вместе с тем для профилактики ретинопатического действия необходимо использовать защитные очки со стеклами СЗС-22.
Дозирование воздействий осуществляют по плотности потока энергии лазерного излучения. Ее оценивают при помощи специ альных измерителей мощности лазерного излучения ИМ-1 или
Фототерапия |
221 |
ИМ-2. Величину плотности потока энергии рассчитывают с учетом площади облучаемого участка по формуле 1.2.
Продолжительность лазерной терапии строго индивидуальна
— от 20 с до 5 мин на поле, суммарно до 20 мин. Время воз действия на каждую точку 20 с, а суммарная продолжитель ность процедуры не превышает 2 мин. Процедуры проводят ежедневно или через день, на курс назначают 10-20 процедур. При необходимости повторный курс лазеротерапии назначают через 2-3 мес.
Фотодинамическая терапия
Фотодинамическая терапия - применение лазерного из лучения для лечения онкологических больных.
Этот сравнительно новый метод лечения основан на избира тельном поглощении лазерного излучения опухолевыми клетка ми, которые фотосенсибилизированы предварительно введен ным порфириновым красителем. При поглощении квантов ла зерного излучения в опухолевых клетках продуцируются ток сические метаболиты кислорода вызывающие деструкцию и гибель опухолевых клеток вследствие геморра гического некроза. Летальная доза излучения, вызывающего гибель опухолевых клеток, составляет порядка 101 0 квантов и может быть достигнута при мощности лазерного излучения в импульсе 1-5 Вт.
Лечебный эффект: фотодеструктивный.
Показания. Рак молочной железы, легкого, рак и папилломатоз гортани.
Противопоказания. Заболевания печени и почек с выра женным нарушением функций, гипертиреоз, фотоэритема.
Параметры. Для |
фотодинамической терапии |
используют ла |
|
зерное излучение |
красного диапазона |
= 0,632-0,640мкм). |
|
Частота следования |
импульсов составляет |
10-50 |
Выход |
ная мощность излучения достигает 5 Вт. При этом плотность потока энергии лазерного излучения не превышает нижней гра ницы теплового эффекта (0,5
В настоящее время для фотодинамической терапии использу ют отечественный аргоновый лазер Инверсия и зарубежные Coherent, Spectra-Physics. Для внутриполостного облучения ла зеры имеют в комплекте волоконные световоды с рассеивателями на конце. В качестве фотосенсибилизаторов используют
222 |
Глава 6 |
препараты фотофторин-11, фотосан-3 и фотогем, которые вво дят больному внутривенно за несколько дней до облучения.
Методика. В лечебных целях применяют дистантное лазер ное облучение опухоли или области ее кожной проекции. При значительной площади световод произвольно перемещают по полям с захватом здоровых участков кожи на 3-5 см по пери метру проекции опухоли (сканирование лазерным лучом). При внутриполостном облучении световоды располагают контакно.
Дозирование лечебных процедур осуществляют по выходной мощности лазеров и плотности потока энергии излучения.
Продолжительность процедур фотодинамической терапии определяется видом и стадией развития опухолевого процесса и не превышает 30 мин. Процедуры проводят ежедневно или через день; на курс назначают 10-20 процедур. При необходи мости повторный курс лазеротерапии назначают через 3-4 мес.
Фототерапия |
223 |
Рекомендуемая литература
Бауман В.К. Биохимия и физиология витамина D. Рига, 1989.
Березовский В.А., Колотилов Н.Н. Биофизические характеристики тканей человека: Справочник. Киев.: Наукова думка, 1990.
Илларионов В.Е. Основы лазерной терапии. М.,1992.
Козлов В.И., Буйлин В.А., Самойлов Н.Г. Основы лазерной физио- и рефлексотерапии. Киев.: Здоров'я, 1993.
Крейман М.З., Удалый И.Ф. Низкочастотная лазеротерапия. Томск, 1992.
Лазеры в клинической медицине: Руководство / Под ред. С.Д. Плетне ва. - М.:Медицина, 1996.
Поташов Л.В., Перелыгин В.Г. Ультрафиолетовое облучение крови. СПб., 1992.
Стрелис А.К., Деряпа Н.Р., Иванов Е.М., Петрова Н.Н. Ультрафио летовое излучение в лечении и профилактике заболеваний. Томск, 1991.