Bruken av lavintensiv laserstråling i kompleks behandling av menn med sekretorisk infertilitet. Laserstråling med lav intensitet (NIL)

Laserstråling i medisin er en tvunget eller stimulert bølge av det optiske området med en lengde fra 10 nm til 1000 mikron (1 mikron = 1000 nm).

Laserstråling har:
- koherens - den koordinerte forekomsten i tid av flere bølgeprosesser med samme frekvens;
- monokromatisk - en bølgelengde;
- polarisering - ordnet orientering av bølgens elektromagnetiske feltstyrkevektor i et plan vinkelrett på forplantningen.

Fysiske og fysiologiske effekter av laserstråling

Laserstråling (LR) har fotobiologisk aktivitet. Biofysiske og biokjemiske reaksjoner av vev på laserstråling er forskjellige og avhenger av rekkevidden, bølgelengden og fotonenergien til strålingen:

IR-stråling (1000 mikron - 760 nm, fotonenergi 1-1,5 EV) trenger inn til en dybde på 40-70 mm, og forårsaker oscillerende prosesser - termisk virkning;
- synlig stråling (760-400 nm, fotonenergi 2,0-3,1 EV) trenger inn til en dybde på 0,5-25 mm, forårsaker dissosiasjon av molekyler og aktivering av fotokjemiske reaksjoner;
- UV-stråling (300-100 nm, fotonenergi 3,2-12,4 EV) trenger inn til en dybde på 0,1-0,2 mm, forårsaker dissosiasjon og ionisering av molekyler - en fotokjemisk effekt.

Den fysiologiske effekten av lavintensiv laserstråling (LILR) realiseres gjennom nerve- og humorbanene:

Endringer i biofysiske og kjemiske prosesser i vev;
- endringer i metabolske prosesser;
- endring i metabolisme (bioaktivering);
- morfologiske og funksjonelle endringer i nervevev;
- stimulering av det kardiovaskulære systemet;
- stimulering av mikrosirkulasjon;
- øke den biologiske aktiviteten til cellulære og vevselementer i huden, aktiverer intracellulære prosesser i muskler, redoksprosesser og dannelsen av myofibriller;
- øker kroppens motstand.

Høy intensitet laserstråling (10,6 og 9,6 µm) forårsaker:

Termisk vev forbrenning;
- koagulering av biologisk vev;
- forkulling, forbrenning, fordampning.

Terapeutisk effekt av lav-intensitet laser (LILI)

Anti-inflammatorisk, reduserer vevshevelse;
- smertestillende;
- stimulering av reparative prosesser;
- refleksiogen effekt - stimulering av fysiologiske funksjoner;
- generalisert effekt - stimulering av immunresponsen.

Terapeutisk effekt av høyintensiv laserstråling

Antiseptisk effekt, dannelse av en koagulasjonsfilm, beskyttende barriere mot giftige midler;
- kutte stoffer (laserskalpell);
- sveising av metallproteser, kjeveortopedisk utstyr.

LILI indikasjoner

Akutte og kroniske inflammatoriske prosesser;
- bløtvevsskade;
- brannskader og frostskader;
- hudsykdommer;
- perifere sykdommer nervesystemet;
- sykdommer i muskel- og skjelettsystemet;
- kardiovaskulære sykdommer;
- luftveissykdommer;
- sykdommer i mage-tarmkanalen;
- sykdommer i det genitourinære systemet;
- sykdommer i øret, nesen og halsen;
- forstyrrelser i immunstatus.

Indikasjoner for laserstråling i odontologi

Sykdommer i munnslimhinnen;
- periodontale sykdommer;
- ikke-karious lesjoner av hardt tannvev og karies;
- pulpitt, periodontitt;
- inflammatorisk prosess og traumer i maxillofacial området;
- TMJ-sykdommer;
- ansiktssmerter.

Kontraindikasjoner

Svulster er godartede og ondartede;
- graviditet opptil 3 måneder;
- tyreotoksikose, type 1 diabetes, blodsykdommer, insuffisiens av åndedretts-, nyre-, lever- og sirkulasjonsfunksjon;
- febertilstander;
- mentalt syk;
- tilstedeværelse av en implantert pacemaker;
- konvulsive forhold;
- individuell intoleransefaktor.

Utstyr

Lasere - teknisk innretning sender ut stråling i et smalt optisk område. Moderne lasere er klassifisert:

Av virkestoff(kilde til stimulert stråling) - faststoff, væske, gass og halvleder;
- etter bølgelengde og stråling - infrarød, synlig og ultrafiolett;
- i henhold til strålingsintensitet - lav intensitet og høy intensitet;
- i henhold til strålingsgenereringsmodus - pulsert og kontinuerlig.

Enhetene er utstyrt med emitterende hoder og spesialiserte vedlegg - tannlege, speil, akupunktur, magnet, etc., som sikrer effektiviteten av behandlingen. Den kombinerte bruken av laserstråling og et konstant magnetfelt forsterker den terapeutiske effekten. Hovedsakelig tre typer laserterapeutisk utstyr produseres kommersielt:

1) basert på helium-neon-lasere som opererer i kontinuerlig strålingsmodus med en bølgelengde på 0,63 mikron og en utgangseffekt på 1-200 mW:

ULF-01, «Yagoda»
- AFL-1, AFL-2
- SHUTTLE-1
- ALTM-01
- FALM-1
- "Platan-M1"
- "Atollen"
- ALOC-1 - laser blodbestråling enhet

2) basert på halvlederlasere som opererer i en kontinuerlig modus for å generere stråling med en bølgelengde på 0,67-1,3 mikron og en utgangseffekt på 1-50 mW:

ALTP-1, ALTP-2
- "Izel"
- "Mazik"
- "Vita"
- "Bell"

3) basert på halvlederlasere som opererer i en pulsert modus som genererer stråling med en bølgelengde på 0,8-0,9 mikron, pulseffekt 2-15 W:

- "Mønster", "Mønster-2K"
- "Lazurit-ZM"
- "Luzar-MP"
- "Nega"
- "Azor-2K"
- "Effekt"

Enheter for magnetisk laserterapi:

- "Mlada"
- AMLT-01
- "Svetoch-1"
- "Azure"
- "Erga"
- MILTA - magnetisk infrarød

Teknologi og metodikk for laserstråling

Eksponering for stråling utføres på lesjonen eller organet, segmental-metamerisk sone (kutant), biologisk aktivt punkt. Ved behandling av dyp karies og pulpitt ved hjelp av en biologisk metode, utføres bestråling i området av bunnen av karieshulen og halsen på tannen; periodontitt - en lysleder settes inn i rotkanalen, tidligere mekanisk og medisinsk behandlet, og avansert til toppen av tannroten.

Laserbestrålingsteknikken er stabil, stabil skanning eller skanning, kontakt eller ekstern.

Dosering

Svar på LI avhenger av doseringsparametere:

Bølgelengde;
- metodikk;
- driftsmodus - kontinuerlig eller pulsert;
- intensitet, effekttetthet (PM): lav-intensitet LR - myk (1-2 mW) brukes til å påvirke refleksiogene soner; medium (2-30 mW) og hard (30-500 mW) - på området for det patologiske fokuset;
- eksponeringstid for ett felt - 1-5 minutter, total tid ikke mer enn 15 minutter. daglig eller annenhver dag;
- et behandlingsforløp på 3-10 prosedyrer, gjentatt etter 1-2 måneder.

Sikkerhetstiltak

Øynene til legen og pasienten er beskyttet med briller SZS-22, SZO-33;
- du kan ikke se på strålingskilden;
- veggene på kontoret skal være matte;
- trykk på "start"-knappen etter å ha installert emitteren på det patologiske fokuset.

Utviklingen av lasermedisin stiller høye krav til den eksperimentelle underbygningen av bruken av laser i klinikken. For tiden er det et stort antall arbeider viet til å studere effekten av lavintensitets laserstråling på biologiske objekter. Imidlertid er det fortsatt ingen konsensus om de mest gunstige fysiske egenskapene til laserstråling for levende vev, slik som bølgelengde, pulsrepetisjonshastighet og eksponeringstid. Som et resultat har ikke spørsmålet om den optimale stråledose blitt løst. Problemet forverres av det faktum at forskjellige vev og organer har ulik følsomhet for laserstråling, på grunn av det faktum at deres ulike biokjemiske komponenter - enzymer, hormoner, vitaminer, pigmenter - har rent individuelle strålingsabsorpsjonsegenskaper. Dermed er informasjonen som er tilgjengelig i litteraturen om effekten av lavenergistråling på levende vev og organer, inkludert skjoldbruskkjertelen, motstridende, og virkningsmekanismen er ennå ikke avslørt.

Hensikten med denne studien er å studere de morfologiske endringene i follikkelapparatet i skjoldbruskkjertelen når de utsettes for infrarød laserstråling.

For å løse problemene ble hvite utavlede hannrotter som veide 150-200 gram bestrålet daglig med en infrarød laser MILA-1 i fem dager, hver eksponeringstid var 5 minutter. Laserbølgelengden er 0,89 mikron. Stråledosen for en prosedyre var 59 J/cm2 av den bestrålte overflaten, for hele forløpet - 295 J/cm2. Dyr ble avlivet ved overdose av Nembutal anestesi. Materialet ble tatt på den første (gruppe 1), tiende (gruppe 2) og trettiende (gruppe 3) dagen etter slutten av eksponeringsforløpet. Morfometri av histologiske snitt av skjoldbruskkjertelen farget med hematoxylin og eosin ble utført ved bruk av en bildeanalysator "Ista-Video Test". Tverrsnittsarealet av follikkelen, arealet og den optiske tettheten til kolloidet, tverrsnittsarealet til thyrocyttene ble bestemt, og deres antall pr. tverrsnitt follikel. Reliabiliteten til de observerte endringene ble bestemt ved hjelp av Students t-test; forholdet mellom tegn ble etablert ved hjelp av korrelasjonsanalyse.

Skjoldbruskkjertelen til rotter fra sammenligningsgruppen har en typisk morfologisk struktur. Hos kontrolldyr noteres en tydelig follikulær organisering av dette organet. Kolloiden med jevn konsistens fyller de fleste ovale follikler fullstendig. Tyrocytter har en kubisk form. Bindevevslagene mellom lobulene er moderat utviklet. Lumenene til blodkarene i alle grupper, med sjeldne unntak, inneholder dannede elementer av blod.

Skjoldbruskkjertelfolliklene hos rotter fra den første eksperimentelle gruppen ser mindre ut, ofte runde i form. Tyrocytter beholder en kubisk form. Samtidig er det en merkbar tendens til en økning i størrelsen på lobulene og en nedgang i bindevevslagene mellom dem. Venøs overbelastning er tydelig uttrykt på bakgrunn av fraværet av blodceller i arteriell seng og hemokapillærer. Hos dyr i den andre gruppen observeres lignende endringer, bare en viss utflating av thyrocyttene og en økning i mengden bindevev er notert. Hos rotter i den tredje gruppen ble det igjen observert en reduksjon i mengden bindevev. Endringer i follikkelepitel og blodårer vedvarer i alle stadier.

Analyse av de morfometriske resultatene gjorde det mulig å fastslå at folliklenes område forble uendret hos rotter i gruppe 1 og 2, mens det var en signifikant reduksjon i denne indikatoren hos dyr i den tredje gruppen. Området til kolloidet hos dyr fra alle eksperimentelle grupper endres ikke nevneverdig, og arealet av thyrocytter øker kraftig den første dagen, hvoretter verdien av denne indikatoren synker. Så på den 10. dagen når thyrocyttområdet kontrollnivået, og på den 30. blir det betydelig lavere. Antall thyrocytter i follikkelen endres ikke. Den optiske tettheten til kolloidet øker med den tiende dagen, hvoretter den på den 30. dagen avtar betydelig, men når ikke nivået til sammenligningsgruppen. Korrelasjonsanalyse avdekket i sammenligningsgruppen rotter en positiv sammenheng mellom follikkelområdet og kolloidområdet og antall thyrocytter, og et negativt forhold til thyrocyttområdet. Kolloidområdet er også positivt relatert til antall thyrocytter, og negativt relatert til deres område og kolloidens optiske tetthet. Arealet av thyrocytter er negativt relatert til antallet. Basert på dataene som er oppnådd, kan vi konkludere med at hos intakte rotter øker follikkelområdet på grunn av en økning i antall thyrocytter, eller på grunn av akkumulering av kolloid. Med økt funksjonell aktivitet av organet, som manifesteres i en økning i området av sekretoriske celler, reduseres folliklenes område på grunn av en økning i deres totalt antall. I dette tilfellet oppstår økt reabsorpsjon av kolloidet, noe som medfører en reduksjon i dets areal og optiske tetthet.

Hos dyr i forsøksgruppe 1 og 2 forblir antall korrelasjoner uendret, men i noen tilfeller endres deres fortegn. Således, i gruppe 1 rotter, oppstår endringen i follikkelarealet på grunn av endringer i alle dens komponenter: kolloidareal, område og antall tyrocytter. Dette kan indikere en liten økning i funksjonen til skjoldbruskkjertelen under laserbestråling, noe som ble reflektert i en økning i området til skjoldbruskkjertelen. Hos dyr i gruppe 2 vises negative sammenhenger mellom follikkelområdet, kolloidområdet, thyrocyttområdet og antall thyrocytter i follikkelen. Samtidig øker den optiske tettheten til kolloidet betydelig, derfor reduseres organets funksjon.

På den trettiende dagen etter slutten av eksponeringen vises korrelasjoner mellom alle de studerte egenskapene. Samtidig skiller de tidligere eksisterende forbindelsene seg ikke i fortegn fra kontrollene. Igjen dukket det opp negative korrelasjoner mellom follikkelområdet, antall tyrocytter og den optiske tettheten til kolloidet, og et positivt forhold mellom den optiske tettheten til kolloidet og området til tyrocytter. Siden disse endringene skjer på bakgrunn av en reduksjon i follikkelområdet og området til thyrocytter med en samtidig økning i den optiske tettheten til kolloidet, kan det antas at etter at den stimulerende effekten er avbrutt, vil skjoldbruskkjertelen kjertelen opplever funksjonell spenning, noe som fører til en reduksjon i funksjonen til dette organet.

Basert på den for tiden utbredte hypotesen om den mulige mekanismen for laservirkning på biologiske objekter, kan det antas at det i cellene i skjoldbruskkjertelen har vært endringer i den energiske aktiviteten til cellemembraner, aktiviteten til cellekjerneapparatet, redoksprosesser og grunnleggende enzymsystemer. I løpet av eksponeringsperioden tilpasset organet seg sannsynligvis til livet under forhold med ekstern energiforsyning, noe som forårsaket en liten økning i funksjon, manifestert i en økning i området av follikulære celler hos rotter i gruppe 1. Etter en kraftig tilbaketrekking av en ekstern energikilde observeres en reduksjon i sekretorisk aktivitet. Endringer observert på den tredje dagen etter eksponering kan indikere tilstedeværelsen av tilpasningsprosesser i organet til et lavere energinivå. Basert på innhentede data kan følgende konklusjoner trekkes:

Under eksponering for infrarød laserstråling dannes strukturelle endringer i follikkelapparatet til skjoldbruskkjertelen, noe som indikerer en liten økning i funksjonen.

Etter kansellering av den eksperimentelle effekten tilsvarer morfologiske endringer en hypofunksjonell tilstand av skjoldbruskkjertelen.

3. Laserstrålingen som ble brukt i arbeidet hadde en negativ effekt på skjoldbruskkjertelen, siden den stimulerende effekten var kortvarig, og restitusjonsperioden tok ganske lang tid.

follikulær skjoldbruskkjertelstråling

Litteratur

• 1. Amirov N. B. Anvendelse av lasereksponering for behandling av indre sykdommer. // Kazan Medical Journal. 2001. T 31, nr. 5, s. 369-372.
• 2. Mostovnikov A.V., Mostovnikova G.R., Plavsky V.Yu., Plavskaya L.G., MorozovaR. P., Tretyakov S. A. Om mekanismen for den terapeutiske effekten av lavintensiv laserstråling og et konstant magnetfelt. // Lasere med lav intensitet i medisin (virkningsmekanisme, klinisk anvendelse): Materialer fra All-Union Symposium, i to deler. Obninsk, NIIMR USSR Academy of Medical Sciences, 1991, s. 67 - 70.

Institutt for urologi, Russian State Medical University, Moskva

Sekretorisk infertilitet hos menn er i 30-50 % av tilfellene årsaken til infertilitet i ekteskapet. Den sosioøkonomiske betydningen av fruktbarhet bestemmer den høye interessen til moderne andrologi i problemet med redusert mannlig fertilitet og i jakten på nye metoder for behandling av spermatogeneseforstyrrelser.

Det er kjent at etiopatogenetiske metoder for behandling av ulike former for sekretorisk infertilitet i noen tilfeller ikke har ønsket effekt. Mange forfattere forklarer dette faktum med det faktum at noen prosesser involvert i patogenesen av infertilitet ennå ikke er fullstendig studert. Et slående eksempel på dette er de mange diskusjonene om patogenesen av infertilitet med varicocele: involvering av venesystemet i venstre nyre og venstre binyre med karakteristiske hormonelle endringer, hemodynamiske typer venøs blodutslipp i pampiniform plexus, metoder for å diagnostisere venøs utslipp og spesielt forholdet mellom instrumentelle forskningsmetoder og laboratoriedata. Det er kjent at det fortsatt er debatt om effektiviteten av kirurgi for varicocele når det gjelder å gjenopprette fruktbarhet hos infertile menn. Et viktig spørsmål er behandlingstaktikken for pasienter med idiopatisk infertilitet og alvorlig oligoasthenoteratozoospermi, som observeres hos menn med kryptorkisme. In vitro fertiliseringsmetoder er ikke alltid effektive hos slike pasienter på grunn av lav kvalitet på sædceller, og i noen tilfeller er det nødvendig å bruke donorsæd. Det er derfor behov for å finne nye metoder og former for påvirkning på de mannlige reproduktive organer i behandlingen av ulike former for sekretorisk infertilitet.

I I det siste Takket være utviklingen og tilgjengeligheten av lav-intensitet laserstråling (LILR) enheter, har kvantebehandlingsmetoder blitt mye brukt i medisinsk praksis. Informasjon om positiv påvirkning laserstråling på spermatogenese og direkte på sæd in vitro. Det er kjent at absorpsjon av lysenergi av sæd fører til involvering av kvanteenergi i biokjemiske transformasjonsreaksjoner. I in vitro-eksperimenter førte effekten av LILI på sædceller til en økning i perioden med bevaring av motilitet på grunn av en økning i fruktolyse, oksidativ aktivitet og andre enzymsystemer.

Disse dataene tyder på at LILI forbedrer den funksjonelle tilstanden til sæd på grunn av direkte lokale effekter.

I løpet av senere år Laserbehandling av testiklene begynte å bli brukt for inflammatoriske sykdommer i scrotalorganene, og ingen tilfeller av patologiske effekter på prosessen med celledeling av spermatogenese er beskrevet i litteraturen. Imidlertid dikterer prosessen med bestråling av det raskt delende germinale epitelet behovet for å overvåke nivåene av testikkeltumormarkører alfa-fetoprotein, humant koriongonadotropin (AFP, r-hCG) når de utsettes for LILI, spesielt hos menn med kryptorkisme.

Materialer og forskningsmetoder. Arbeidet inkluderte 97 infertile menn i alderen 18 til 53 år ( gjennomsnittsalder 30,5 år) og 11 fertile menn (gjennomsnittsalder 29,9 år) som utgjorde kontrollgruppen.

Av 97 menn ble varicocele påvist hos 53 personer (gjennomsnittsalder 30,5 år), 27 menn (gjennomsnittsalder 31,3 år) ble diagnostisert med hypogonadisme, primær hos 12 menn, sekundær hos 15 menn, idiopatisk infertilitet ble diagnostisert hos 17 menn (gjennomsnittsalder) 32,1 år). Hos 4 menn (gjennomsnittsalder 30,5 år) med primær hypogonadisme ble ekte kryptorkisme av lyskeformen påvist.

Laboratorieforskning inkludert studiet av ejakulat, hormonell status til perifert blod, spermanalyse og utskraping fra urinrøret for tilstedeværelse av seksuelt overførbare sykdommer ved bruk av polymerasekjedereaksjonsmetoden og sædkultur. Pasienter med infeksjons- og inflammatoriske sykdommer i kjønnsorganet ble ikke inkludert i studien.

For å vurdere den strukturelle tilstanden til scrotalorganene, testikkelkarene, samt for å studere hemodynamikk i pampiniform plexus, ble det brukt en ultralydmaskin med fargedopplerkartlegging fra ESAOTE S.p.A. «Megas» og lineær sensor LA 5 2 3 med en skannefrekvens i bildemodus på 7,5-10 MHz og en Doppler ultralydfrekvens på 5,0 MHz.

Doppler-ultralyddiagnostikk ble utført i henhold til metoden utviklet av E.B. Mazo og K.A. Tirsi (1999).

Arbeidet brukte en laserterapeutisk enhet "Matrix-Urolog" med to infrarøde laseremittere (bølgelengde 0,89 µm, pulseffekt opp til 10 W, pulsrepetisjonsfrekvens fra 80 til 3000 Hz). I følge en teknikk basert på erfaring med bruk av laserterapi fra andre forskere, fikk alle pasienter bipolar laserbestråling av testiklene i laterale og langsgående projeksjoner daglig i 10 minutter. for hver testikkel i 10 dager.

For å evaluere effektiviteten av LILI ble sistnevnte brukt både som monoterapi og i kombinasjon med kirurgisk behandling for varicocele og i kombinasjon med hormonell stimulering i nærvær av endringer i hormonstatus ved primær og sekundær hypogonadisme. En kontrollstudie av sæd og hormonprofil ble utført 1 og 2 måneder etter laserterapi.

Resultater av undersøkelse og behandling. Resultatene av undersøkelsen av infertile pasienter inkludert i arbeidet avslørte at de viktigste bruddene på spermparametere var motilitet (a + b) og antall morfologisk normale former; i mindre grad ble sædcellenes levedyktighet redusert. En reduksjon i spermkonsentrasjon ble kun påvist hos pasienter med hypergonadotrop eller primær hypogonadisme. Det bør bemerkes at de mest uttalte endringene i spermatogenese ble funnet hos pasienter i denne gruppen. Hos pasienter med venstresidig varicocele ble det funnet en statistisk signifikant reduksjon i motilitet og antall morfologisk normale sædceller, samt en økning i progesteronnivå, som korrelerer med litteraturdata.

Etter lokal laserterapi med lav intensitet og analyse av dataene som er oppnådd, kan vi derfor konkludere med at hos alle pasienter inkludert i dette arbeidet økte sædcellenes levedyktighet betydelig (p

I kontrollgruppen bestående av fertile menn ble det også avslørt en signifikant økning i spermlevedyktighet (s

Tabell 1. Indikatorer for spermogramparametere og hormonprofiler før og etter LILI for fertile menn i kontrollgruppen

I gruppen pasienter med venstresidig varicocele etter lokal eksponering for LILI på testiklene, sammenlignet med de første dataene, økte konsentrasjonen av sædceller noe, og motiliteten økte betydelig (a + b) (p)

Tabell 2. Resultater av behandling med laserstråling hos menn med venstresidig varicocele sammenlignet med resultatene av kombinert behandling av Ivanissevich-operasjonen og LILI-eksponering

Etter å ha analysert resultatene av den lokale effekten av LILI på testiklene til pasienter med varicocele, ble det avslørt at 53 % av mennene fra denne gruppen opplevde en forbedring i spermogramparametere, dvs. de studerte indikatorene økte sammenlignet med de opprinnelige. Hos 37 % av mennene med venstresidig varicocele var det en liten bedring eller bedring ikke i alle spermogramparametre, som ble sett på som et resultat uten endringer. Og hos 10 % av pasientene ble spermparametrene forverret. I følge innenlandsk og utenlandsk litteratur, etter kirurgisk behandling av varicocele, oppstår forbedring i spermogrammer hos 51-79% av pasientene. Dermed indikerer dataene som er oppnådd at LILI er ganske effektiv til å påvirke reproduktive organer til menn med varicocele. Nivået av LH i det perifere blodet hos menn med varicocele økte betydelig.

Ved å analysere behandlingsdataene for en gruppe menn med hypergonadotrop hypogonadisme, kan vi konkludere med at antallet morfologisk normale sædceller har økt (p.

Tabell 3. Resultater av behandling med laserstråling hos menn med hypergonadotrop eller primær hypogonadisme

I gruppen pasienter med sekundær hypogonadisme økte sædmotiliteten betydelig (s

Tabell 4. Resultater av behandling med laserstråling og hormonstimulering hos menn med hypogonadotrop eller sekundær hypogonadisme

Det skal bemerkes at laserterapi for pasienter med hypogonadotrop hypogonadisme ble utført i kombinasjon med hormonell stimulering med Pregnil 5000 (humant koriongonadotropin) intramuskulært, en gang hver 5. dag i en måned.

I gruppen av pasienter med idiopatisk infertilitet ble LILI brukt som monoterapi; det var en signifikant økning i mobilitet p

Tabell 5. Data fra statistisk behandling av resultater av behandling ved bruk av laserstråling hos menn med idiopatisk infertilitet

Konklusjon. Lasereksponering for testiklene ved normospermi fører således til en økning i antall levedyktige former fra 83 % til 88 %, motilitet fra 54 % til 62 % og antall morfologisk normale former for sædceller fra 56 % til 64 %. Nivået av B-hCG og AFP i blodet til fertile menn indikerer sikkerheten til effekten av LILI på testiklene. Effekten av LILI på testiklene forekommer på både eksokrine og endokrine nivåer, noe som fremgår av en forbedring i spermparametere og en reduksjon i FSH-nivåer hos alle undersøkte pasienter.

Lokal laserbestråling av testiklene som monoterapi for varicocele øker konsentrasjonen av aktivt mobile former fra 25 % til 37 %, og antall morfologisk normale former fra 27 % til 39 %. Effektiviteten av infertilitetsbehandling øker med en kombinasjon av Ivanissevich-kirurgi og LILI.

Lokal laserbestråling av testiklene hos menn med primær hypogonadisme øker antallet morfologisk normale former fra 7% til 10%; med sekundær hypogonadisme forbedres mobiliteten fra 19% til 23%. Pasienter med alvorlig oligoastenoteratozospermi, vanligvis funnet hos menn med primær og sekundær hypogonadisme inkludert i IVF-programmet, kan gjennomgå en LILI-kur for å forbedre kvaliteten på spermparametere.

Ved idiopatisk infertilitet forårsaker bruk av lokal laserterapi en økning i sædmotilitet (a + b) fra 19 % til 34 % og en økning i antall morfologisk normale former for sædceller fra 13 % til 23 %.

LASER LAVINTENSITETSTERAPI

I dag kan situasjonen innen lasermedisin karakteriseres som beriket med nye trender. Hvis du går på INTERNETT, vil mer enn 27 000 lenker dukke opp om lasermedisin, og hvis du her legger til arbeidet som tidligere ble utført i USSR og Russland-CIS i 30 år, vil antallet publikasjoner trygt overstige 30 000. Inntil relativt nylig ble det store flertallet av arbeidet viet laserkirurgi. I dag er mer enn halvparten av alle publikasjoner knyttet til problemene med laserterapi. Hva har forandret seg? For det første har forståelsesnivået for virkningsmekanismene til lavintensitets optisk stråling (LOI) på levende organismer økt.

La oss minne deg på: vi deler de terapeutiske effektene av laserstråling i kirurgiske og terapeutiske. Terapeutisk, i motsetning til kirurgisk, er sjef, men ikke ødeleggende, innvirkning. Dette betyr at etter eksponering forblir den biologiske gjenstanden i live. Videre, hvis oppgaven med å kontrollere gjenstander i en levende organisme, utgjort som den viktigste i laserterapi, løses riktig, blir det biologiske objektet etter eksponering så å si "bedre enn det var" - patologiske prosesser i det er undertrykte og naturlige prosesser som opprettholder homeostase stimuleres. Merk at for NOI er det et naturlig "referansepunkt" - spekteret av sollys (se figur 21.1).

Ris. 21.1.

Avhengighet av spektraltettheten til sollys på bølgelengden:

1 - utenfor atmosfæren; 2 - svart kroppsstråling med en temperatur på 5900 0 K; 3 - på jordoverflaten på midtre breddegrader (høyde 30 0 over horisonten).

Denne "benchmark" har allerede blitt diskutert ovenfor (L1). Integrert spektrum intensitet av solstråling i ledig plass i en avstand lik gjennomsnittsavstanden mellom jorden og solen er den 1353 W/m2. På vei til jordoverflaten filtreres stråling aktivt av jordens atmosfære. Absorpsjon i atmosfæren skyldes hovedsakelig molekyler av vanndamp (H 2 O), karbondioksid (CO 2), ozon (O 3), nitrogenoksid (N 2 O), karbonmonoksid (CO), metan (CH 4) og oksygen (O 2).

Levende organismer i utviklingsprosessen har gjentatte ganger tilpasset seg det skiftende «elektromagnetiske miljøet». Omtrent halvannen million arter av levende organismer lever på jordens overflate, og de eksisterer alle takket være sollys.

På det tjuende århundre viste situasjonen med det "elektromagnetiske miljøet" på jorden seg å være svært forskjellig fra den som organismer møtte gjennom mange millioner år med evolusjon. Mye menneskeskapt stråling har dukket opp. I det optiske (UFICOP) området har laserenheter den høyeste spektrale strålingstettheten. Avhengigheten av spektraltettheten til stråling fra medisinske lasere av bølgelengde sammenlignet med en lignende avhengighet for stråling fra solen og noen andre lyskilder er presentert i fig. 21.2.

Ris. 21.2.

Emisjonsspekter for ulike lyskilder:

1 - sollys på jordoverflaten i mellombreddegrader; 2 – maksimalt estimert nivå av naturlig bakgrunn; 3 – kontinuerlig modus neon-helium laser, effekt 15 mW, bølgelengde 633 nm, punktområde 1 cm 2 ; 4 – superluminescerende LED, integrert effekt 5 mW, maksimal intensitet 660 nm; 5 - halvlederlaser i kvasi-kontinuerlig modus, 5 mW, 780 nm; 6 - halvlederlaser i pulsperiodisk modus, pulseffekt 4 W, 890 nm; 7 – husholdningsglødelampe 60 W, avstand 60 cm.

Den heltrukne linjen, som dekker hele spektralområdet fra UV- til IR-regioner, viser det "utjevnede" nivået av sollys på mellombreddegrader på en klar sommerdag. I forhold til det naturlige nivået av sollys, varierer de spektrale tetthetene til laser- og LED-enheter som brukes i medisin. For eksempel er spektralmaksimumet til en LED-bestråler (kurve 4, se nedenfor) i det tilsvarende spektrale intervallet på nivå med solstråling, og en lignende kurve for en IR-laserenhet basert på en kvasi-kontinuerlig modus halvlederlaser (kurve). 5) når det maksimale estimerte nivået av naturlig bakgrunn (kurve 2) . Samtidig overlapper maksimumsverdiene for kurvene for en pulsert halvlederlaser (kurve 6) og spesielt for en neon-heliumlaser (kurve 3) disse verdiene med flere størrelsesordener. I dette tilfellet reflekterer den maksimale spektrale tettheten av kilder ikke så mye lysets energikarakteristika som graden av monokromatisitet. Dermed overstiger utgangseffekten til en neon-heliumlaser kraften til en rød LED med bare 3 ganger, og når det gjelder maksimal spektral tetthet er dette overskuddet mer enn 10 5 (!).

Det økte nivået av "kunstig" EMR sammenlignet med den naturlige bakgrunnen tilsvarer utseendet på jordoverflaten av ytterligere elektromagnetisk energi, hvis størrelse øker kontinuerlig. Denne energien kan i prinsippet (og bør kanskje) "interessere" biologiske systemer enten i form av å utvikle et generelt tilpasningssyndrom (som en stressreaksjon), eller tilpasse seg virkningen som fotosyntese. Det siste århundret er åpenbart en for kort periode for gjennomføringen av et så storstilt program, men det er nødvendig å tenke på problemet nå.

Optisk stråling med lav intensitet, først og fremst laser, har funnet bred anvendelse i medisin. «Det er vanskelig å nevne en sykdom som laserbehandling ikke er testet for. En enkel liste over former og varianter av patologi i behandlingen hvor laserstrålen har vist seg å være effektiv, vil ta mye plass, og listen over sykdommer der den terapeutiske effekten av NOI er hevet over tvil vil være ganske representant."

Det er mange arbeider for å studere virkningsmekanismene til NOI på biologiske objekter på forskjellige organisasjonsnivåer - fra molekylær til organisme og supraorganisme. Imidlertid er det fortsatt ikke noe generelt akseptert konsept for virkningsmekanismen til NOI på levende organismer. Det er flere alternative synspunkter som forklarer spesielle fenomener eller eksperimenter.

Hvorfor sier vi ikke LLLT (lav intensitet laser stråling) og LIE (lav intensitet optisk stråling)? For blant hovedkarakteristikkene til laserstråling er bølgelengde og spektraltetthet av primær betydning. Koherensen og polariseringen av laserstråling påvirker ikke biostimuleringseffekten i så sterk grad, selv om det ikke er tilstrekkelig grunn til å si at de ikke spiller noen rolle i det hele tatt.

Blant problemene med fototerapi som er i sentrum for oppmerksomheten til både leger og biologer, så vel som utstyrsutviklere, er den viktigste - belysning av virkningsmekanismene til NOI på biologiske objekter. Dette problemet har vært sentralt i utviklingen av LLLT i nesten 50 år. Så langt er det langt fra å være løst, selv om selve det faktum at interessen for LLLT har økt kraftig de siste 10 årene, indikerer positive endringer i studien. Blant leger og biologer har det dannet seg en idé om spesifisiteten og uspesifikkiteten til interaksjonen mellom NOI og levende organismer. Nøyaktig, spesifikk kalle interaksjonen mellom lys og BO assosiert med intens molekylær absorpsjon av lys, dvs. en som "spesifikke" fotoakseptorer er installert for, som utfører den primære absorpsjonen av lys og deretter utløser en rekke "spesifikke" fotokjemiske reaksjoner. Et typisk eksempel på slik interaksjon - fotosyntese. Henholdsvis uspesifikke en interaksjon vurderes når den biologiske responsen er stor og lysabsorpsjonen er så lav at det ikke er mulig å entydig identifisere primærakseptoren. Det er dette aspektet - etablering av primære akseptorer i fravær av sterk absorpsjon - og forårsaker de mest heftige diskusjonene, siden transformasjonen av uspesifikk interaksjon til spesifikk åpner veien for praktisk anvendelse av LLLT, ikke på et empirisk, men på et strengt vitenskapelig grunnlag.

Fenomenet NOI-handling studeres på ulike nivåer. Dette refererer til de hierarkiske nivåene av konstruksjon av et levende system: molekylært, organoid, cellulært, vev, organismalt, supraorganismalt. Hvert av disse nivåene har sine egne problemer, men de største vanskelighetene er forbundet med overganger fra ett nivå til et annet.

Hvis først og fremst spektral tetthet og bølgelengde skal tas i betraktning, betyr dette at en lignende biologisk effekt kan gis av både laser og inkoherente kilder (primært LED), forutsatt at de spesifiserte egenskapene er sammenfallende.

Spektralområdet som laserterapeutiske enheter opererer i tilsvarer "gjennomsiktighetsvinduet" til biologisk vev (600-1200 nm) og er langt fra de karakteristiske elektroniske absorpsjonsbåndene til alle kjente kromoforer i kroppen (unntak - øyepigmenter som absorberer ved 633 og 660 nm). Derfor, ca betydelige absorbert energi er uaktuelt.

Under påvirkning av NLBI observeres imidlertid en rekke kliniske effekter, som i lang tid tjener som grunnlaget for LLLT. Hvis vi prøver å generalisere alle disse effektene, kan vi formulere uspesifikk integrert effekt på cellenivå: laserstråling påvirker den funksjonelle aktiviteten til cellene. Samtidig endrer den ikke selve funksjonen, men kan øke intensiteten. Det vil si at erytrocytten krøp gjennom kapillærene og ga oksygen gjennom membranen og veggene i kapillærene, og fortsetter å gjøre det, men det etter bestråling kan den gjøre dette bedre. Fagocytten både fanget og ødela patogene gjester, og fortsetter å gjøre det, men med forskjellig hastighet. Med andre ord under påvirkning av NOI hastigheten på cellulære metabolske prosesser endres. I fysisk-kjemisk språk betyr dette at potensielle barrierer for sentrale biologiske reaksjoner endrer høyde og bredde. Spesielt kan NOI sterkt påvirke membranpotensialet. Når membranfeltstyrken øker, reduseres aktiveringsbarrierene for enzymatiske reaksjoner assosiert med membrantransport, og sikrer dermed eksponentiell økning i hastigheten på enzymatiske reaksjoner.

Nøkkelbegrepet når man vurderer driften av NIE er biologisk handlingsspektrum (BAS) . Definisjonen av SBD er allerede gitt i OVFPBO-kurset. På grunn av dens betydning, la oss huske den igjen.

Hvis et nytt produkt dukker opp som et resultat av lysabsorpsjon, er tidsavhengigheten av konsentrasjonen av dette produktet c(t) følger ligningen:

(21.1)

Hvor η - kvanteeffektivitet, σ - lysabsorpsjonstverrsnitt per kvanteenhet, jeg(t) - intensiteten av innfallende lys, ħω - energien til det absorberte fotonet.

Betyr åpenbart antall fotoner som er absorbert. Hvis vi introduserer funksjonen , som har betydningen av produksjonshastigheten til biomolekyler av en gitt type i form av ett foton med bølgelengde λ, så er det et kvantitativt uttrykk for SBD. Kvalitativt er SBD definert som avhengighet av den relative effektiviteten til den studerte fotobiologiske effekten på bølgelengden. SBD er derfor den delen av absorpsjonsspekteret som er ansvarlig for en viss fotobiologisk effekt. På molekylært nivå kan man vurdere SBD i form av et enhetskvante. Men SBD er interessant fordi det kan vurderes på ethvert systemnivå. Faktisk danner all stråling som absorberes av et biologisk objekt dets absorpsjonsspektrum (AS). Men spekteret av biologisk handling dannes bare de molekylene som setter i gang denne effekten. Derfor er det naturlig å kalle molekylene ansvarlige for SBD differensial molekyler (i motsetning til bakgrunn molekyler som er ansvarlige for hele SP). Ofte anses SBD som en additiv del av fellesforetaket. Men en slik vurdering kan bare anses som riktig i tilfelle det er en oppskrift for å isolere SBD fra SP (ligner på hvordan et signal er isolert fra støy i tilfelle sterk støy på grunn av forskjellen i korrelasjonsfunksjoner). Hvis støyen er moduleringsmessig, dvs. ikke tilstede som la til til signalets størrelse, men hvordan faktor, slik at støyamplituden øker når signalet vokser, deretter valget nyttig informasjon blir kraftig mer komplisert. Additiviteten til SBD i forhold til SP kan kun vurderes i tilfellet linearitet interaksjon av laserstråling med et biologisk miljø, eller med en åpenbart ubetydelig interaksjon av differensielle molekyler med hverandre. I mange tilfeller virker dette ikke opplagt, siden enhver fotobiologisk effekt som regel er av terskelkarakter, dvs. viser ikke-linearitet. Derfor, for å registrere en SBD, kreves det et metodisk kompromiss, inkludert overgang fra et systemnivå til et annet. Nøyaktig,

1) valg av et standard og om mulig godt studert biologisk objekt med stabile og reproduserbare egenskaper;

2) valg av parameteren P, som karakteriserer det biologiske objektet på et høyere (i dette tilfellet cellulært) nivå, slik at P er lineær er assosiert med sannsynligheten for en mikrohendelse (den primære eksitasjonshandlingen av et biomolekyl), dvs. dens måling ville ikke introdusere forstyrrelser i cellen og ville tillate akseptabel nøyaktighet;

3) tilstedeværelsen av en strålingskilde som er avstembar i et gitt spektralområde med tilstrekkelig monokromaticitet og en gitt intensitet for å sikre oppnåelse av den nødvendige effekten.

Å sørge for disse forholdene samtidig byr på store praktiske vanskeligheter. Derfor er informasjonen gitt i litteraturen om måling av SBD nesten alle uholdbar fra et metodisk synspunkt. Unntaket er arbeidet utført ved Lebedev Physical Institute (S.D. Zakharov et al.) sammen med Onkologisenteret ved det russiske akademiet for medisinske vitenskaper oppkalt etter. N.N. Blokhin (A.V. Ivanov et al.).

Studie av biologiske handlingsspektra - dette er veien fra lysets uspesifikke handling til den spesifikke. Den viktigste "snublesteinen" i søket etter en primær fotoakseptor ("primær fotoakseptorproblem") - dette er fraværet av merkbar absorpsjon av NOI for alle bølgelengder som brukes i fototerapi. Derfor, innenfor rammen av tradisjonell fotobiologi, finner ikke laserbiostimuleringseffekter en tilfredsstillende forklaring. Når det gjelder "ikke-tradisjonell" fotobiologi, kommer vann (intracellulært, interstitielt, etc.) i forgrunnen som en universell ikke-spesifikk fotoakseptor, noe som antyder tilstedeværelsen av primære fotofysiske prosesser. Dette konseptet forutsetter det hoved Fotoakseptoren (på molekylært nivå) er oppløst molekylært oksygen, som ved absorpsjon av et lyskvante går over i singlet-tilstanden. Dermed blir spesifisitet på molekylært nivå kombinert med uspesifisitet på påfølgende nivåer i systemhierarkiet. Overgangen 3 O 2 → 1 O 2 skjer ved bølgelengder 1270, 1060, 760, 633, 570, 480 nm, og denne overgangen er forbudt for et isolert O 2 molekyl. Men i et vandig miljø er dannelsen av singlet oksygen mulig, og dette manifesteres først og fremst i eksitasjonsspekteret av den cellulære reaksjonen til erytrocytter (som en endring i membranelastisitet). Maksimum av denne effekten tilsvarer 1270-1260 nm (absorpsjonsbånd av molekylært oksygen), og formen på spekteret faller i detalj sammen med overgangslinjen fra bakken til den første eksiterte tilstanden til molekylært oksygen (3 Σ g → 1 Δ g).

Singlet oksygen spiller en nøkkelrolle i nesten alle prosesser av cellulær metabolisme, og en svært liten endring i konsentrasjonen av 1 O 2 (innenfor en størrelsesorden) er nødvendig for å endre karakteren av enzymatiske reaksjoner. Eksperimenter de siste årene (spesielt G. Klima) har vist at celleveksthastigheten for de viktigste cellekulturene (leukocytter, lymfocytter, fibroblaster, ondartede celler osv.) varierer betydelig avhengig av energitettheten (som varierer fra 10 til 500 J/ cm 2), modus og bølgelengde for innfallende stråling. Overgangen fra molekylnivå til cellenivå skjer gjennom en endring i strukturen til vannmatrisen. Blokking av singlett oksygen kan som kjent forekomme enten kjemisk eller fysisk. I fravær av sensibilisatorer (se nedenfor, kapittel 24), kan vi anta at fysisk quenching dominerer (cellene har velutviklet beskyttelse mot kjemisk quenching). Under den fysiske deaktiveringen av 1 O 2 molekyler, overføres energi i størrelsesorden 1 eV til vibrasjonsundernivåene til omkringliggende molekyler. Denne energien er nok til å bryte hydrogenbindinger, og skape ioniske eller orienteringseffekter. Gjennomsnittlig vibrasjonsenergi per frihetsgrad ved fysiologisk temperatur (~ 310 K) er ~ 0,01 eV, så den lokale frigjøringen av 1 eV energi fører til en sterk forstyrrelse av strukturen til nærmiljøet til det oppløste 1 O 2 molekylet. at mediet er innenfor molekylære avstandsskalaer adlyder lovene for termisk ledningsevne (som generelt sett ikke er sant!), og som et resultat av å løse ligningen for det sfærisk symmetriske tilfellet får vi:

Hvor Q- energi som frigjøres umiddelbart i det første øyeblikket, D- koeffisient for varmeledningsevne, H- Varmekapasitet, ρ - tetthet av materie. Hvis vi erstatter dataene med vann her og aksepterer Q = 1 eV, så i løpet av en tid på ca. 10 -11 s vil frigjøring av slik energi føre til oppvarming til 100 0 C av et område med en diameter på ~10 Å (10 -7 cm). Dette estimatet, som åpenbart er feil på korte avstander, kan betraktes som en nedre grense for den spatiotemporale skalaen for en slags mikrohydraulisk hammer. I en termodynamisk stabil tilstand kan ikke en enkelt forstyrrelse i avstander på ~10 -7 cm spille noen vesentlig rolle og må garanteres å bli ødelagt av termiske svingninger. Imidlertid kan biovæsker generelt sett ikke betraktes som termodynamisk likevektsstrukturer. For å modellere prosesser i biofluider bør man bruke den metastabile tilstanden til løsninger av biomolekyler som oppstår i innledende faser oppløsningsprosess. Det særegne ved slike metastabile tilstander - høy følsomhet for lokale forstyrrelser.

La oss estimere volumet til forstyrrelsessfæren uten å ty til varmeledningsligningen. Forutsatt at den gjennomsnittlige vibrasjonsenergien per molekyl i vannmatrisen er 0,01 eV, får vi at deaktiveringsenergien til 1 O 2 i 1 eV er jevnt fordelt mellom 100 vannmolekyler. Intracellulært eller interstitielt vann er en struktur nær en flytende krystall (endimensjonal langtrekkende rekkefølge), med en avstand mellom molekyler på ~2,7 Å. Når slike partikler "rulles opp" til et sfærisk lag, plasseres 100 molekyler inne i en kule med en radius på ~10 Å, som kvalitativt sammenfaller med "antiestimatet" basert på termisk ledningsevne.

En endring i strukturen til den vandige matrisen bør reflekteres i en endring i brytningsindeksen til biofluidløsningen, som ble observert eksperimentelt ved bestråling av biofluidløsninger med He-Ne laserstråling (λ = 632,8 nm).

Legg merke til at dynamiske eksitasjoner av flytende krystallinsk vann kan under visse forhold føre til fremveksten av kollektive dynamiske tilstander (ligner på overskridelse av laserterskelen i en laser, hvor en skredlignende økning i overvekt av stimulert stråling er indikert). Med andre ord blir vannets dynamikk sammenhengende, slik at strukturen til væsken i volumet til en viss klynge blir dominerende i hele volumet av løsningen. Ifølge estimater inneholder 1 cm 3 vann i gjennomsnitt 10 16 -10 17 klynger, hvorav bare 10 10 -10 11 inneholder molekyler av fotoeksitert singlett oksygen (~ 10 -6 av totalen). Når disse klyngene slapper av, dannes kjerner av en ny strukturell fase. Synergi under veksten av embryoer gir en endring Δn 0, 106 ganger større enn det som ville tilsvare reorienteringen av en individuell klynge. Dette ble nøyaktig observert eksperimentelt (S.D. Zakharov et al., 1989): absorpsjon av lys fra en laser innenfor 10 -2 -10 -9 J forårsaket en slik endring i brytningsindeksen til blodplasma, som ville tilsvare "avkjølingen" av hele volumet av mediet med ~ 6 J (!). Etter Zakharov ble lignende avhengigheter observert i løsninger av proteiner, lipider, glykoproteiner osv. Den vanlige ingrediensen for alle disse stoffene er vann, og dette bekrefter indirekte konklusjonen om at vann er universell uspesifikk akseptor for alle typer elektromagnetisk stråling, hvor den "spesifikke" akseptoren er en oppløst gass fra luften (O 2, N 2, CO 2, NO, etc.). Primære prosesser som involverer luftgasser ("respirasjonskjede") fører således til sekundære prosesser knyttet til reorientering av vannmatrisen.

Sekundære prosesser kalles ellers mørke prosesser, det vil si at mange reaksjoner på cellenivå forårsaket av bestråling skjer lenge etter at bestrålingen opphører. For eksempel observeres syntesen av DNA og RNA etter 10 sekunder med bestråling etter 1,5 timer. Overfloden av mulige sekundære mekanismer i dag tillater oss ikke å bygge en mer eller mindre overbevisende "bro" mellom celle- og vevsnivået, lik "koherensen" av orienteringen til vannmatrisen. Imidlertid taler akkumulering av data til fordel for overvekt av redoksprosesser.

Ved analyse av prosesser på vevsnivå kommer egenskapene til innfallende stråling (ikke bare bølgelengde og dose, men koherens, polarisering, romlig kraftfordeling) frem. Sammenhengens rolle er spesielt kontroversiell.

Behovet for å ta hensyn til sammenheng støttes av det faktum at når laserstråling spres fra et biologisk objekt, observeres det alltid en flekkstruktur som bærer informasjon om objektet (for mer detaljer, se nedenfor, kapittel 27) og tillater en for å oppnå en terapeutisk effekt under visse forhold. Flekkstrukturen observeres kun ved en tilstrekkelig høy grad av koherens av den innfallende strålingen. Dette betyr at sammenheng ikke kan neglisjeres, spesielt siden for forskjellige typer laserkilder, kan graden av koherens variere ganske betydelig (se fig. 21.2, hvor spektraltettheten for en neon-heliumlaser er mange ganger større enn for en halvlederlaser på grunn av høyere monokromaticitet; men monokromaticitet - en direkte konsekvens av tidsmessig koherens).

Motstandere av å ta hensyn til koherens nevner til deres fordel det faktum at koherens nesten umiddelbart blir ødelagt når laserstråling samhandler med optisk anisotropisk biologisk vev. Tallrike eksperimenter på cellulære og sub cellulære nivåer viser at lignende effekter observeres både ved bruk av laser og usammenhengende kilder (glødelamper utstyrt med lysfilter).

Tilsynelatende er sannheten, som vanligvis skjer, skjult et sted mellom polare synspunkter. I prosessen med re-stråling inne i vevet, blir koherens faktisk ødelagt. Men samtidig dannes soner med høy grad av romlig inhomogenitet av stråling. Graden av fremvoksende romlig inhomogenitet er direkte relatert til graden av koherens av den innfallende strålingen. Høy effekttetthet forårsaker lokale ikke-lineære effekter på nivå med primærprosesser. På cellenivå vil denne ikke-lineariteten uunngåelig forårsake en tilsvarende uspesifikk reaksjon. Derved:

1) biologisk vev påvirker stråling, ødelegger koherens;

2) stråling påvirker biologisk vev, og endrer dets egenskaper i samsvar med graden av sammenheng av den innfallende strålingen.

Så koherens forsvinner ikke i vev uten spor, men gir opphav til en kaskade av prosesser som effekten på vevsnivå avhenger av. En detaljert studie av de romlige og tidsmessige egenskapene til disse prosessene vil gjøre det mulig å entydig fastslå koherens rolle i konkrete tilfeller (se litteratur for L. 27).

Doseavhengigheten av effekten på vevsnivå kan også få en bestemt karakter. Det er tre doseterskler:

1) minimumsdosen som forårsaker endringer på cellenivå;

2) den optimale dosen som forårsaker a) økte morfologiske prosesser, b) akselerert spredning, c) celledifferensiering;

3) den maksimale dosen ved hvilken stimulering erstattes av hemming av spredningsaktivitet.

Det kvantitative uttrykket av doseterskler avhenger av mange parametere (laseregenskaper, funksjonell tilstand av vev, kroppens generelle tilstand). Generelt er det lett å etablere en systematisk sammenheng mellom kompleksiteten til belysende mekanismer og organisasjonsnivået vi ønsker å etablere eventuelle mønstre på: Jo høyere vi stiger i hierarkiet, desto mer merkbar er empiriens rolle. Isolering av den primære fotoakseptoren på molekylært nivå gjør det mulig, om enn med betydelige vanskeligheter, å konstruere et bilde av sekundære effekter på subcellulære og cellulære nivåer. Overgangen fra celle- til vevsnivå er allerede mye mer komplisert, så anbefalinger for å velge en dose er ikke lenger gitt på nivået med å skrive ned løsninger til visse ligninger, men på nivået av en verbal beskrivelse av mulige prosesser. Overgangen fra vev til organismenivå innebærer generelt en betydelig mengde sjamanisme: gjør som jeg sier, ellers blir det dårlig. Men på den ene siden for ikke å bli som det primitive presteskapet, og på den andre - Uten å late som om han er en gjennomtenkt teoretiker som bruker hele livet på å beregne ikke hva som trengs for praksis, men hva han selv liker, la oss prøve å generalisere problemet til supraorganisme nivå.

Alle levende systemer er åpne ikke-likevektssystemer som opererer på en balanse mellom materie og energi i bytte med miljø. Et levende system organiserer seg hele tiden, d.v.s. reduserer entropien. Intensiteten av entropireduksjon er direkte relatert til mengden informasjon som kommer inn i systemet. Fra dette synspunktet fungerer lavintensitets optisk stråling som et eksternt signal (informasjon), som brått overfører triggeren (energiinformasjonstilstanden til det patologiske fokuset med en overvekt av entropi) fra en stasjonær tilstand til en annen. Overføringen av kroppen som et system fra en tilstand til en annen er uløselig forbundet med biorytmer. Omfanget av biorytmer strekker seg fra 10 - 15 s (tiden for en periode av en lysbølge, som er av samme størrelsesorden som tidspunktet for molekylære elektroniske overganger) til ~ 7 10 10 s (gjennomsnittlig forventet levetid), og utgjør dermed ca. ca 10 25 Hz i frekvensskala. Oppgaven med å optimalisere eksponering på organismenivå - bringe innvirkningen i samsvar med biorytmer.

Når det gjelder lavfrekvente biorytmer, målt i dager, uker, måneder, år, betyr optimalisering av eksponering å gjennomføre bestrålingsøkter i de øyeblikkene det bidrar til effektivisering naturlige prosesser og feil patologisk, som er en økning i entropien i kroppen som et system. For eksempel foreskriver behandlingen av kroniske sykdommer som forverres i samsvar med årstidene (vår, høst) LLLT-kurs i begynnelsen av den tilsvarende sesongen, selv før neste forverring av sykdommen begynner. Praksis viser at effektiviteten av behandlingen øker, og dette gjelder ikke bare selve fototerapien, men også medfølgende medisiner og andre behandlingsmetoder. Forebygging av langsiktige konsekvenser av radikal behandling anbefaler også periodisk repetisjon av LLLT-kurs i samsvar med tidskarakteristikkene til patologiske prosesser (for mer detaljer, se L.23). Noen ganger kalles denne tilnærmingen til LLLT på organisme- og supraorganismenivå kronobiologiske.

I forhold til høyfrekvente biorytmer (innenfor én økt bestråling), kan følgende funksjoner ved laserterapi bemerkes.

Den høye naturlige frekvensen til den virkende elektromagnetiske strålingen, tilsvarende periodiske prosesser i biomolekyler på nivå med elektroniske overganger, gir rike muligheter for modulasjon innvirkning. I tillegg er det mulig å danne informasjonsblokk slag med ekstremt høy kapasitet. Innenfor en slik blokk er det mulig å lage multi-frekvens påvirkninger med et gitt spektrum av modulasjonsfrekvenser. Til slutt, det som er spesielt viktig fra et systemisk synspunkt, er det mulig å introdusere biosynkronisering i selve påvirkningen pga tilbakemelding gjennom et biologisk objekt.

Kroppen som helhet har lavere biorytmefrekvenser (brøkdeler av hertz), dens systemer og organer - høyere (enheter og titalls hertz). Spekteret av biorytmer er individuelt og kan betraktes som et vibrasjons "portrett" av en spesifikk personlighet. Multi-frekvens biosynkronisert lasereksponering kan ekstremt effektivt kontrollere alle reaksjoner i kroppen, inkludert beskyttende reaksjoner på ytre uønskede effekter av en helt annen karakter.

Litteratur til forelesning 21.

1. Effekten av elektromagnetisk stråling på biologiske objekter og lasermedisin. Lør. redigert av acad. I OG. Ilyicheva. - Vladivostok: Far Eastern Branch of the USSR Academy of Sciences, 1989, 236 s.

2. V.M. Chudnovsky, G.N. Leonova, S.A. Skopinov et al. Biologiske modeller og fysiske mekanismer for laserterapi. - Vladivostok: Dalnauka, 2002, 157 s.

1. Fysiske egenskaper ved laserlyshandling

Laserterapi er en av de raskest voksende grenene innen medisin og veterinærmedisin og er mye brukt i behandlingen av dystrofiske og traumatiske skader i muskel- og skjelettsystemet. For terapeutiske formål er lav-intensitet laserstråling (LILR) med en bølgelengde på 0,632 mikron og 0,830-0,888 mikron (røde og infrarøde optiske områder av det elektromagnetiske bølgespekteret), som produseres av helium-neon og karbondioksidlasere, hovedsakelig brukt.

Virkningsmekanismer til LILI.

For tiden er det en rekke hypoteser angående virkningsmekanismene til LILI på biologiske objekter, som, i henhold til det foreslåtte nivået av eksponering for lys, kan deles inn i tre grupper: biofysisk, fysisk og biokjemisk, samt nivået av molekylære strukturelle endringer i cellemembraner.

Hypotesen om det biofysiske påvirkningsnivået forbinder den biologiske effekten av LILI med interaksjonen av elektromagnetiske bølger med de elektriske feltene til celler. I følge den generelt aksepterte teorien er den fotoelektriske effekten forårsaket av den primære absorpsjonen av et lyskvante av et akseptormolekyl og dets overgang til en eksitert tilstand. I dette tilfellet oppstår en potensiell forskjell mellom områder av det bestrålte objektet, og den resulterende fotoelektromotoriske kraften aktiverer fysiologiske prosesser.

Hypotesen om det fysiske og biokjemiske nivået av LILI-effekter innebærer at virkningsmekanismen først og fremst er assosiert med fotoaksept av enzymer eller stoffer som inneholder metallioner. I dyreceller inkluderer slike stoffer katalase, cytokromoksidasekompleks, ceruloplasmin, porfyriner, hemoglobin osv. En mulig virkningsmekanisme for LILI kan være reaktivering av respiratoriske kjedeenzymer (cytokrom c-oksidase, NADH-dihydrogenase), som fører til gjenoppretting av strømmen av elektroner, dannelsen av transmembranpotensial, som til slutt påvirker cellulær metabolisme og forårsaker en økning i antioksidantaktiviteten i kroppen. Den fysiske og biomekaniske teorien utelukker ikke konformasjonstransformasjoner av membranmakromolekyler. Som et resultat av deres strukturelle og funksjonelle omorganiseringer, skapes et fysisk-kjemisk grunnlag for dannelsen av uspesifikke adaptive reaksjoner av celler, som stimulerer bioenergetiske og biosyntetiske prosesser i kroppen. I denne forbindelse er hypotesene til den tredje gruppen, som er basert på vurdering av molekylære strukturelle endringer i cellemembraner under påvirkning av laserstråling, nært knyttet til hypotesene som tilhører den andre gruppen. For tiden diskuteres to mekanismer for muligheten for laservirkning på plasmamembranen - mekanismen for aksept eller mottak av lyskvanter. Vi tror at generelt virker effekten av LILI på cellemembranen som en utløsende faktor for en kaskade av molekylære og morfologiske endringer. I cellen aktiveres biosyntesen av nukleinsyrer og proteiner, redoksreaksjoner og enzymsystemer, energipotensialet øker, biogenese av membranorganeller stimuleres og ladningsforskjellen på cellemembraner øker. Virkningen av LILI kan også være ledsaget av hyperplasi av intracellulære organeller, som imiterer funksjonene til disse cellene.

Komplekse intracellulære transformasjoner er umulig uten deltakelse av cellens genetiske apparat. Foreløpig er det eksperimentelt bevist at LILI påvirker det genetiske apparatet til cellen uten grove strukturelle forstyrrelser av kromosomer (mutasjoner) gjennom modifikasjoner av individuelle gener, dvs. Effekten av LILI på det cellulære genomet er av modifiserende natur, manifestert ved aktivering eller inhibering av individuelle genloki og fører ikke til utseendet av forstyrrelser i DNA-molekylet.

De viktigste fysiske prosessene som oppstår i huden, slimhinnene og andre vev når de absorberer lysenergi kommer ned til manifestasjonen av den interne fotoelektriske effekten, elektrisk dissosiasjon av molekyler og forskjellige komplekser.

2. Biologiske aspekter ved virkningen av laserstråling

Variasjonen av biologiske effekter som vises under virkningen av LILI på molekylært, celle-, vev-, organ- og organismenivå bestemmer også et bredt spekter av medisinske effekter: anti-ødematøs, anti-inflammatorisk,

smertestillende, densibiliserende, hypokolesterolemisk, bakteriedrepende, bakteriostatisk, immunmodulerende, etc. (Petrakov K.A., Timofeev SV. 1994).

Som praksis viser, har utilstrekkelig eksperimentell og teoretisk validitet av laserterapimetoder i noen tilfeller, sammen med en positiv effekt, også en oppmuntrende bivirkning. For å oppnå en forutsigbar klinisk effekt av laserterapi, er det nødvendig å ta hensyn til individuelle behandlingsresultater. Ofte bør du velge en tryggere og mer på en enkel måte laserterapi, hvis effekt er godt studert og bekreftet av eksperimentelle studier^ Timofeev SV., 2000).

Den antiinflammatoriske effekten manifesteres i:

- aktivering av mikrosirkulasjon;

- endringer i nivået av prostaglandiner;

— utjevning av osmotisk trykk;

- redusere hevelse i vev. Den smertestillende effekten manifesteres i:

- øke nivået av endorfiner;

- aktivering av nevronmetabolisme;

- øke terskelen for smertefølsomhet.

For tiden er det mange metoder og alternativer for laserterapi, noe som skaper visse vanskeligheter med å velge og rasjonelt kombinere med andre behandlingsmetoder.

Metoder for laserterapi er delt inn avhengig av:

Fra strålingskraft: høy intensitet og lav intensitet (terapeutisk);

Fra brukspunkter (direkte effekter på organer og vev, fotodynamisk terapi, bruk av bestrålte infusjonsvæsker og medisiner);

Fra metoden for å levere laserstråling til vev og organer til pasienter (fjernkontroll, kontakt, gjennom et flytende medium);

I kombinasjon med andre fysioterapeutiske faktorer (magnetoterapi, ultralyd, etc.);

Annet (laserplaster, lasertabletter).

Vi har bevist at alvorlighetsgraden av bioeffekter under påvirkning av LILI avhenger mye mer av påføringspunktene enn på metoden

LILI levering. Rød og infrarød stråling er mye brukt til å behandle patologier i muskel- og skjelettsystemet og traumatiske skader.

3. Metode for laserterapi hos dyr med slitasjegikt

Siden slitasjegikt er en sykdom ledsaget av degenerative forandringer i leddbrusk i epifysene til artikulerende bein, bør hovedmålet med laserterapi være smertelindring, økt trofisme og oksygenering av vevet i de berørte leddene ved å aktivere makrosirkulasjonen, samt stimulere restaurering. prosesser som normaliserer leddfunksjonen. Ved skanning av infrarød laserstråling påføres området med store ledd hos dyr som lider av coxarthrosis, gonarthrose og artrose i lemmer, en reduksjon i smertesyndrom og økt bevegelsesområde i det berørte leddet.

Foreløpig er det ingen enkelt, generelt akseptert metode for behandling av slitasjegikt med laserstråling. Det er fortsatt ingen konsensus om valg av den optimale bestrålingsmodusen (strålingsstyrke, strålingsflukstetthet, eksponering, antall og regelmessighet av økter). Forskjeller i behandling av slitasjegikt med laserterapi beskrevet i tilgjengelig litteratur forklares ved bruk av forskjellige typer laserapparater, tilstedeværelsen av samtidige sykdommer hos syke dyr og til slutt de behandlende legenes egne kliniske og teoretiske betraktninger. Laserterapi brukes hovedsakelig som en selvstendig terapeutisk faktor, men vi har mottatt positive eksperimentelle og kliniske data om kombinasjonen av laserterapi med andre fysioterapeutiske faktorer, spesielt med magnetoterapi og ultralyd ved behandling av dyr med artrose.

Når man bruker laserterapi i behandlingen av slitasjegikt, må man ta hensyn til det faktum at laserlys virker på leddbrusk og synovialmembran - hovedmaterialesubstratet som destruktive-dystrofiske og inflammatoriske prosesser i leddet manifesterer seg på.

— Effekten av laseren på kneleddet i tilstander med traumatisk skade stimulerer biosyntesen av matrisemakromolekyler av kondrocytter. Smertefulle områder i leddområdet bestråles med en langsom skanningsmetode (stråleeffekt 4 mW, øktvarighet 5-8 minutter, antall prosedyrer 8-12).

— Laserterapi av dyr med slitasjegikt i ekstremitetene kan utføres ved hjelp av metoden punktakupunktur med rød spektrumlaser. 6 eller 10 poeng i projeksjonen av leddrommet bestråles (for hvert punkt 2 minutter, total tid - ikke mer enn 20 minutter). Det er mulig å utføre kombinert laserbestråling av de blå og røde spektralområdene, samt vekselvis separere lasereksponering til det blå spektralområdet (D = 441,6 nm) og deretter rødt (D = 632,8 nm) i 10 minutter hver (6) punkter i området for det patologiske fokuset, og 4 punkter er projeksjonen på de immunkompetente organene).

— For patologi i hofteleddet, sammen med laserterapi (bølgelengde 0,6328 μm, effekt 120 mW/cm"), ved påvirkning av refleksogene paraartikulære soner (total eksponering 25-30 minutter, kursvarighet 20 dager), er det mulig å bruke pulsert magnetisk terapi Kombinasjon av datametoder kan brukes i behandling av pasienter med slitasjegikt med samtidige sykdommer: glaukom, koronar hjertesykdom og pneumosklerose.

Det er nødvendig å ta hensyn til at effekten av helium-neon-laseren "GNL" (bølgelengde 0,63 mikron, modus 0,5 mW/cm2 med en eksponering på 10 minutter og 15 mW/cm2, med en eksponering på 2 minutter) på vekst beinvev hos små husdyr av forskjellige aldre tvetydig. Hos unge dyr er det således mulig med en reduksjon i apposisjonell vekst, mens hos kjønnsmodne og gamle dyr kan denne prosessen intensiveres.

Beregning av laserstråledoser

Leddgikt, artrose

Det bestrålte området må være fritt for bandasjer, og pelsen må være ren. Under behandlingen installeres eller beveges bestrålingshodet sakte over overflaten av dyrets kropp. Det opprettholdes et gap på 0,3-1,5 cm mellom emitterhodet og overflaten som behandles. Det anbefales å bruke et magnetisk feste. Før og etter hver prosedyre er det nødvendig å tørke av arbeidsflaten til emitteren (eller dysen) med en vattpinne fuktet med 70% alkohol eller annen antiseptisk løsning.

5. Sikkerhetsregler ved arbeid med laser Det er forbudt:

— la utrente personer arbeide med laserenheter;

— demonter strømforsyninger;

— la enheten være slått på uten tilsyn;

— rett emitteren til øyeområdet eller til speiloverflate;

— bruk enheten med mekanisk skade. Anbefalt:

— når du arbeider med enheten, bruk vernebriller med blågrønne linser;

- slå på strålingen først etter å ha installert emitteren på det berørte området av dyrets kropp.

Kontraindikasjoner:

- blodsykdommer med en dominerende lesjon i koagulasjonssystemet (hemofili),

- dekompenserte tilstander i det kardiovaskulære systemet,

— svikt i det adaptive systemet (manglende adekvat respons på energipåvirkning), dyp sklerose, alvorlig dekompensasjon i det vaskulære systemet.

Et bredt spekter av strålingsspektre og variasjon av energistrømmen, både kvantitativt og resonant, reduserer listen over kontraindikasjoner til et minimum.

Praktiske ferdigheter i arbeid med enheten og doseringsnøyaktighet tillater bruk av laserterapi under de mest kritiske forholdene, som den eneste fortsatt mulige behandlingsmetoden - energistøtte. Eksistensen av kontraindikasjoner bekrefter ikke alltid forbudet mot å bruke metoden på grunn av dens negative virkning; kontraindikasjoner er ofte opprettet på grunn av manglende erfaring med bruk denne faktoren hos en lignende gruppe pasienter. Energistøtte for livsstøtte kan ikke være vesentlig negativ hos noen pasientgruppe. Alt handler om dosen av energi som tilføres og kroppens evne til å bruke den. Kun kunnskap om virkningsmekanismen til ulike strålingsspektre og konstant erfaring med å arbeide med laserstrålere vil sikre effektiviteten av bruk og sikkerhet for et sykt dyr.