Дія лазера на біологічні тканини і клітини

1. Поглинання лазерного випромінювання тканинами
2. Глибина проникнення лазерного випромінювання в тканини
3. глибина проникнення
4. червоний лазер
5. інфрачервоний лазер

Переглядів: 6883

При взаимодействи випромінювання лазерних апаратів з покривами тіла людини частина оптичної енергії відбивається і розсіюється в просторі, а інша частина - поглинається біологічними тканинами.

Поглинання лазерного випромінювання тканинами

Світло видимій області спектра поглинається переважно гемоглобіном, меланіном, почасти киснем. В ближній інфрачервоній області світло переважно поглинається молекулами білка і киснем.

Молекули, що поглинули оптичну енергію, переходять в збуджений стан. При цьому вони набувають високу активність в фізичних і фізико-хімічних взаємодіях.

У різних діапазонах спектру лазерне випромінювання має специфічну дію на тканини організму.

Під впливом НИЛИ атоми і молекули біологічних тканин переходять в збуджений стан, активніше беруть участь в фізичних і фізико-хімічних взаємодіях. Виборче або переважне порушення тих чи інших атомів або молекул обумовлено довжиною хвилі і частотою НИЛИ.

Поглинання енергії НИЛИ призводить до ослаблення внутрішньо молекулярних і міжмолекулярних сил взаємодії. Це призводить до розщеплення тканинних молекул, прискоренню перебігу внутрішньоклітинних біохімічних реакцій, збільшення вмісту вільних форм біологічно активних молекул.

Таким чином, відбувається неспецифічна стимуляція біохімічної активності тканин, схильних до лазерному опроміненню.

Важливим результатом впливу НИЛИ є посилення специфічної активності ядерного апарату клітини: прискорення транскрипції ДНК і РНК, стимуляція білкового синтезу на рибосомах клітини. Це забезпечує посилення біосинтетичних процесів і, відповідно, трофікостімулірующее дію.

Під впливом НИЛИ збільшується напруга кисню в тканинах і його утилізація клітинами. Відбувається виражене посилення місцевого кровообігу, швидкості кровотоку, збільшення числа колатералей і функціонуючих капілярів. Зростання активності кисневого метаболізму сприяє посиленню енергетичних і пластичних процесів в клітині.

Глибина проникнення лазерного випромінювання в тканини

Характер цієї дії, зокрема, глибина проникнення в біологічні тканини, залежить від фізичних параметрів (частоти і довжини хвилі), властивостей шкіри і підлеглих тканин, методики опромінення. Шкіра, підшкірна клітковина і скелетні м'язи не однаково поглинають оптичне випромінювання різної довжини хвилі. Глибина проникнення поступово наростає при переході від ультрафіолетової частини спектру випромінювання до інфрачервоної.

глибина проникнення

Ультрафіолетовий діапазон 1-20 мкм. Червоний діапазон 2-3 мм. Близький інфрачервоний діапазон 50-70 мм.

червоний лазер

Традиційним джерелом червоного лазерного випромінювання є газовий гелій-неоновий лазер з довжиною хвилі 0,632 мкм. Як правило, це стаціонарний апарат, який має великі розміри, низький ККД, який вимагає захисного заземлення, припливно-витяжної вентиляції і повинен експлуатуватися в спеціально обладнаному приміщенні. Червоне лазерне випромінювання становить небезпеку для органу зору при впливі не тільки прямим, але і відбитим пучком. Тому застосовуються спеціальні захисні окуляри.

Новітні червоні лазери є напівпровідниковими, портативними, що не вимагають захисного заземлення.

інфрачервоний лазер

Джерелом інфрачервоного НИЛИ є напівпровідникові лазери. Вони продуктивні (ККД - 40 - 60% проти 1-2% у гелій-неонових лазерів), і забезпечують глибоке проникнення в біологічні тканини (до 7 см в ближньому інфрачервоному діапазоні довжин хвиль 0.8 - 1.2 мкм).

Інфрачервоне лазерне випромінювання напівпровідникових ОКГ може бути безперервним, безперервним модульованим або порційних (імпульсним).

Частота імпульсів варіюється від 0 до 105Гц. Вихідна потужність і частота напівпровідникових лазерів легко і плавно регулюється, відповідно до силою струму накачування, що діє на напівпровідник - джерело НИЛИ. м'якість фізіологічного впливу і, внаслідок цього - велика терапевтична широта, виразне і тривало зберігається лікувальну дію і косметичні ефекти зумовили великий інтерес до НИЛИ ближнього інфрачервоного діапазону. Напівпровідникові лазерні апарати мають незаперечні експлуатаційними достоїнствами: портативністю, легкістю, електричної безпекою, невисокою споживаної потужністю.