Utilizarea radiațiilor laser de intensitate scăzută în tratamentul complex al bărbaților cu infertilitate secretorie. Radiație laser de joasă intensitate (NIL)

Radiația laser în medicină este o undă forțată sau stimulată din domeniul optic cu o lungime de la 10 nm la 1000 microni (1 micron = 1000 nm).

Radiația laser are:
- coerenţă - apariţia coordonată în timp a mai multor procese ondulatorii de aceeaşi frecvenţă;
- monocromatic - o lungime de undă;
- polarizare - orientarea ordonată a vectorului intensității câmpului electromagnetic al undei într-un plan perpendicular pe propagarea acesteia.

Efectele fizice și fiziologice ale radiațiilor laser

Radiația laser (LR) are activitate fotobiologică. Reacțiile biofizice și biochimice ale țesuturilor la radiația laser sunt diferite și depind de intervalul, lungimea de undă și energia fotonică a radiației:

Radiația IR (1000 microni - 760 nm, energia fotonului 1-1,5 EV) pătrunde până la o adâncime de 40-70 mm, determinând procese oscilatorii - acțiune termică;
- radiația vizibilă (760-400 nm, energia fotonului 2,0-3,1 EV) pătrunde la o adâncime de 0,5-25 mm, provoacă disocierea moleculelor și activarea reacțiilor fotochimice;
- Radiația UV (300-100 nm, energia fotonului 3,2-12,4 EV) pătrunde la o adâncime de 0,1-0,2 mm, provoacă disocierea și ionizarea moleculelor - un efect fotochimic.

Efectul fiziologic al radiațiilor laser de joasă intensitate (LILR) se realizează prin căile nervoase și umorale:

Modificări ale proceselor biofizice și chimice din țesuturi;
- modificări ale proceselor metabolice;
- modificarea metabolismului (bioactivare);
- modificări morfologice și funcționale ale țesutului nervos;
- stimularea sistemului cardiovascular;
- stimularea microcirculatiei;
- creșterea activității biologice a elementelor celulare și tisulare ale pielii, activează procesele intracelulare în mușchi, procesele redox și formarea miofibrilelor;
- creste rezistenta organismului.

Radiația laser de mare intensitate (10,6 și 9,6 µm) cauzează:

Arsura termică a țesuturilor;
- coagularea tesuturilor biologice;
- carbonizare, ardere, evaporare.

Efectul terapeutic al laserului de joasă intensitate (LILI)

Antiinflamator, reducând umflarea țesuturilor;
- analgezic;
- stimularea proceselor reparatorii;
- efect reflexogen - stimularea functiilor fiziologice;
- efect generalizat - stimularea răspunsului imun.

Efectul terapeutic al radiațiilor laser de mare intensitate

Efect antiseptic, formarea unui film de coagulare, barieră de protecție împotriva agenților toxici;
- taierea tesaturilor (bisturiu laser);
- sudarea protezelor metalice, a aparatelor ortodontice.

indicatii LILI

procese inflamatorii acute și cronice;
- leziunea țesuturilor moi;
- arsuri si degeraturi;
- boli de piele;
- boli periferice sistem nervos;
- boli ale sistemului musculo-scheletic;
- boli cardiovasculare;
- afectiuni respiratorii;
- boli ale tractului gastro-intestinal;
- boli ale sistemului genito-urinar;
- boli ale urechii, nasului și gâtului;
- tulburări ale stării imunitare.

Indicații pentru radiația laser în stomatologie

Boli ale mucoasei bucale;
- boli parodontale;
- leziuni necarioase ale tesuturilor dentare dure si cariilor;
- pulpită, parodontită;
- proces inflamator și traumatism al zonei maxilo-faciale;
- boli ale ATM;
- dureri faciale.

Contraindicatii

Tumorile sunt benigne și maligne;
- sarcina pana la 3 luni;
- tireotoxicoză, diabet de tip 1, boli ale sângelui, insuficiență a funcției respiratorii, renale, hepatice și circulatorii;
- stari febrile;
- boală mintală;
- prezenta unui stimulator cardiac implantat;
- stări convulsive;
- factor de intoleranță individuală.

Echipamente

Lasere - dispozitiv tehnic emitând radiații într-un interval optic îngust. Laserele moderne sunt clasificate:

De substanta activa(sursă de radiație stimulată) - în stare solidă, lichidă, gazoasă și semiconductoare;
- prin lungime de undă și radiație - infraroșu, vizibil și ultraviolet;
- dupa intensitatea radiatiei - de joasa si de mare intensitate;
- în funcție de modul de generare a radiațiilor - pulsat și continuu.

Aparatele sunt dotate cu capete emițătoare și atașamente specializate - dentare, oglindă, acupunctură, magnetice etc., asigurând eficacitatea tratamentului. Utilizarea combinată a radiației laser și a unui câmp magnetic constant sporește efectul terapeutic. În principal, trei tipuri de echipamente terapeutice cu laser sunt produse comercial:

1) bazat pe lasere heliu-neon care funcționează în modul de radiație continuă cu o lungime de undă de 0,63 microni și o putere de ieșire de 1-200 mW:

ULF-01, „Yagoda”
- AFL-1, AFL-2
- SHUTTLE-1
- ALTM-01
- FALM-1
- „Platan-M1”
- "Atolul"
- ALOC-1 - dispozitiv de iradiere a sângelui cu laser

2) bazat pe lasere semiconductoare care funcționează într-un mod continuu de generare a radiației cu o lungime de undă de 0,67-1,3 microni și o putere de ieșire de 1-50 mW:

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

3) bazat pe lasere semiconductoare care funcționează în modul pulsat generând radiații cu o lungime de undă de 0,8-0,9 microni, puterea impulsului 2-15 W:

- „Model”, „Model-2K”
- "Lazurit-ZM"
- "Luzar-MP"
- "Nega"
- „Azor-2K”
- „Efect”

Dispozitive pentru terapie cu laser magnetic:

- "Mlada"
- AMLT-01
- „Svetoch-1”
- „Azuriu”
- „Erga”
- MILTA - infrarosu magnetic

Tehnologia și metodologia radiației laser

Expunerea la radiații se efectuează pe leziune sau organ, zonă segmentar-metamerică (cutanat), punct biologic activ. La tratarea cariilor profunde și a pulpitei folosind o metodă biologică, iradierea se efectuează în zona inferioară a cavității carioase și a gâtului dintelui; parodontita - se introduce un ghidaj luminos in canalul radicular, tratat anterior mecanic si medicinal, si se avanseaza pana la varful radacinii dintelui.

Tehnica de iradiere cu laser este stabilă, de scanare sau de scanare stabilă, de contact sau de la distanță.

Dozare

Răspunsurile la LI depind de parametrii de dozare:

Lungime de undă;
- metodologie;
- mod de operare - continuu sau pulsat;
- intensitate, densitate de putere (PM): LR de intensitate scăzută - soft (1-2 mW) este folosit pentru a influența zonele reflexogene; mediu (2-30 mW) și dur (30-500 mW) - pe zona focarului patologic;
- timpul de expunere la un câmp - 1-5 minute, timpul total nu mai mult de 15 minute. zilnic sau o dată la două zile;
- un curs de tratament de 3-10 proceduri, repetat după 1-2 luni.

Măsuri de siguranță

Ochii medicului și pacientului sunt protejați cu ochelari SZS-22, SZO-33;
- nu te poti uita la sursa de radiatii;
- peretii biroului sa fie mati;
- apăsați butonul „start” după instalarea emițătorului pe focarul patologic.

Dezvoltarea medicinei cu laser impune cerințe mari pentru fundamentarea experimentală a utilizării laserelor în clinică. În prezent, există un număr mare de lucrări dedicate studierii efectelor radiațiilor laser de intensitate scăzută asupra obiectelor biologice. Cu toate acestea, nu există încă un consens cu privire la cele mai favorabile caracteristici fizice ale radiației laser pentru țesuturile vii, cum ar fi lungimea de undă, rata de repetiție a pulsului și timpul de expunere. Ca urmare, problema dozei optime de radiații nu a fost rezolvată. Problema este agravată de faptul că diferitele țesuturi și organe au o sensibilitate diferită la radiațiile laser, datorită faptului că diferitele lor componente biochimice - enzime, hormoni, vitamine, pigmenți - au caracteristici pur individuale de absorbție a radiațiilor. Astfel, informațiile disponibile în literatură despre efectul radiațiilor cu energie scăzută asupra țesuturilor și organelor vii, inclusiv a glandei tiroide, sunt contradictorii, iar mecanismul de acțiune nu a fost încă dezvăluit.

Scopul acestui studiu este de a studia modificările morfologice în aparatul folicular al glandei tiroide atunci când este expus la radiații laser infraroșii.

Pentru a rezolva problemele, șobolani masculi albi care cântăresc 150-200 de grame au fost iradiați zilnic folosind un laser infraroșu MILA-1 timp de cinci zile, fiecare timp de expunere a fost de 5 minute. Lungimea de undă laser este de 0,89 microni. Doza de radiație pentru o procedură a fost de 59 J/cm2 din suprafața iradiată, pentru întregul curs - 295 J/cm2. Animalele au fost eutanasiate prin supradozaj cu anestezie Nembutal. Materialul a fost preluat în prima (grupul 1), a zecea (grupul 2) și a treizecea (grupul 3) zile după încheierea cursului de expunere. Morfometria secțiunilor histologice ale glandei tiroide colorate cu hematoxilină și eozină a fost efectuată cu ajutorul unui analizor de imagine „Ista-Video Test”. S-au determinat aria secțiunii transversale a foliculului, aria și densitatea optică a coloidului, aria secțiunii transversale a tirocitelor și numărul acestora pe secțiune transversală folicul. Fiabilitatea modificărilor observate a fost determinată cu ajutorul testului t Student; relația dintre semne a fost stabilită prin analiza de corelație.

Glanda tiroidă a șobolanilor din grupul de comparație are o structură morfologică tipică. La animalele de control, se remarcă o organizare foliculară clară a acestui organ. Coloidul de consistență uniformă umple complet majoritatea foliculilor ovali. Tirocitele au o formă cubică. Straturile de țesut conjunctiv dintre lobuli sunt moderat dezvoltate. Lumenele vaselor de sânge din toate grupele, cu rare excepții, conțin elemente formate de sânge.

Foliculii tiroidieni la șobolanii din primul grup experimental arată mai mici, adesea de formă rotundă. Tirocitele păstrează o formă cubică. În același timp, există o tendință vizibilă spre creșterea dimensiunii lobulilor și scăderea straturilor de țesut conjunctiv dintre ei. Congestia venoasă este clar exprimată pe fondul absenței celulelor sanguine în patul arterial și hemocapilare. La animalele din al doilea grup, se observă modificări similare, se observă doar o oarecare aplatizare a tirocitelor și o creștere a cantității de țesut conjunctiv. La șobolanii din al treilea grup, a fost observată din nou o scădere a cantității de țesut conjunctiv. Modificările epiteliului folicular și ale vaselor de sânge persistă în toate etapele.

Analiza rezultatelor morfometrice a permis să se stabilească că aria foliculilor a rămas neschimbată la șobolanii din grupele 1 și 2, în timp ce la animalele din al treilea grup a existat o scădere semnificativă a acestui indicator. Zona coloidului la animalele din toate grupurile experimentale nu se modifică semnificativ, iar zona tirocitelor crește brusc în prima zi, după care valoarea acestui indicator scade. Deci, în a 10-a zi, zona tirocitelor atinge nivelul de control, iar în a 30-a devine semnificativ mai scăzută. Numărul de tirocite din folicul nu se modifică. Densitatea optică a coloidului crește cu a zecea zi, după care, în a 30-a zi, scade semnificativ, dar nu ajunge la nivelul grupului de comparație. Analiza corelației a evidențiat la șobolanii din grupul de comparație o relație pozitivă între zona foliculului și zona coloidă și numărul de tirocite și o relație negativă cu zona tirocitelor. Zona coloidului este, de asemenea, legată pozitiv de numărul de tirocite și negativ legată de zona lor și densitatea optică a coloidului. Zona tirocitelor este legată negativ de numărul lor. Pe baza datelor obținute, putem concluziona că la șobolanii intacți aria foliculului crește din cauza creșterii numărului de tirocite, sau datorită acumulării de coloid. Cu o activitate funcțională crescută a organului, care se manifestă printr-o creștere a zonei celulelor secretoare, zona foliculilor scade din cauza creșterii lor. numărul total. În acest caz, are loc o reabsorbție crescută a coloidului, ducând la scăderea ariei și a densității optice a acestuia.

La animalele din grupele experimentale 1 și 2, numărul de corelații rămâne neschimbat, dar în unele cazuri semnul acestora se modifică. Astfel, la șobolanii din grupa 1, modificarea ariei foliculului are loc datorită modificărilor tuturor componentelor sale: zona coloidală, zona și numărul de tirocite. Acest lucru poate indica o ușoară creștere a funcției glandei tiroide în timpul iradierii cu laser, care s-a reflectat într-o creștere a zonei tirocitelor. La animalele din grupa 2 apar relații negative între zona foliculului, zona coloidă, zona tirocitelor și numărul de tirocite din folicul. În același timp, densitatea optică a coloidului crește semnificativ, prin urmare, funcția organului scade.

În a treizecea zi după încheierea expunerii apar corelații între toate caracteristicile studiate. Totodată, conexiunile existente anterior nu diferă ca semn de cele de control. Din nou, au apărut corelații negative între zona foliculului, numărul de tirocite și densitatea optică a coloidului și o relație pozitivă între densitatea optică a coloidului și zona tirocitelor. Deoarece aceste modificări apar pe fondul unei scăderi a zonei foliculilor și a zonei tirocitelor cu o creștere simultană a densității optice a coloidului, se poate presupune că, după anularea efectului de stimulare, tiroida. glanda experimentează tensiune funcțională, ceea ce duce la o scădere a funcției acestui organ.

Pe baza ipotezei răspândite în prezent despre posibilul mecanism de acțiune a laserului asupra obiectelor biologice, se poate presupune că în celulele glandei tiroide au existat modificări în activitatea energetică a membranelor celulare, activitatea aparatului nuclear al celulelor, procese redox și sisteme enzimatice de bază. În timpul perioadei de expunere, organul s-a adaptat probabil la viață în condiții de alimentare externă cu energie, ceea ce a provocat o ușoară creștere a funcției, manifestată printr-o creștere a ariei celulelor foliculare la șobolanii din grupa 1. După o retragere bruscă a unei surse externe de energie, se observă o scădere a activității secretoare. Modificările observate în a treia zi după expunere pot indica prezența unor procese de adaptare în organ la un nivel energetic mai scăzut. Pe baza datelor obținute se pot trage următoarele concluzii:

În timpul expunerii la radiația laser infraroșu, în aparatul folicular al glandei tiroide se formează modificări structurale, ceea ce indică o ușoară creștere a funcției acesteia.

După anularea efectului experimental, modificările morfologice corespund unei stări hipofuncționale a glandei tiroide.

3. Radiația laser utilizată în lucrare a avut un efect negativ asupra glandei tiroide, deoarece efectul de stimulare a fost de natură pe termen scurt, iar perioada de recuperare a durat o perioadă destul de lungă.

radiații foliculare tiroidiene

Literatură

• 1. Amirov N. B. Aplicarea expunerii cu laser pentru tratamentul bolilor interne. // Kazan Medical Journal. 2001. T 31, nr. 5, p. 369-372.
• 2. Mostovnikov A.V., Mostovnikova G.R., Plavsky V.Yu., Plavskaya L.G., MorozovaR. P., Tretyakov S. A. Despre mecanismul efectului terapeutic al radiației laser de intensitate scăzută și al unui câmp magnetic constant. // Laserele de joasă intensitate în medicină (mecanism de acțiune, aplicare clinică): Materiale ale Simpozionului All-Union, în două părți. Obninsk, NIIMR URSS Academia de Științe Medicale, 1991, p. 67 - 70.

Departamentul de Urologie, Universitatea Medicală de Stat Rusă, Moscova

Infertilitatea secretorie masculina in 30-50% din cazuri este cauza infertilitatii in casatorie. Semnificația socio-economică a fertilității determină interesul ridicat al andrologiei moderne în problema scăderii fertilității masculine și în căutarea unor noi metode de tratare a tulburărilor de spermatogeneză.

Se știe că metodele etiopatogenetice de tratare a diferitelor forme de infertilitate secretorie în unele cazuri nu au efectul dorit. Mulți autori explică acest fapt prin faptul că unele procese implicate în patogeneza infertilității nu au fost încă studiate pe deplin. Un exemplu izbitor în acest sens îl constituie discuțiile multiple despre patogeneza infertilității cu varicocel: implicarea sistemului venos al rinichiului stâng și al glandei suprarenale stângi cu modificări hormonale caracteristice, tipuri hemodinamice de scurgere a sângelui venos în plexul pampiniform, metode de diagnosticare venoasă. descărcarea de gestiune și mai ales relația dintre metodele de cercetare instrumentală și datele de laborator. Se știe că există încă dezbateri cu privire la eficacitatea intervenției chirurgicale pentru varicocel în ceea ce privește restabilirea fertilității la bărbații infertili. O problemă importantă este tactica de tratament pentru pacienții cu infertilitate idiopatică și oligoastenoteratozoospermie severă, care se observă la bărbații cu criptorhidie. Metodele de fertilizare in vitro nu sunt întotdeauna eficiente la astfel de pacienți din cauza calității scăzute a spermei, iar în unele cazuri este necesară utilizarea spermei de la donator. Astfel, este nevoie de a găsi noi metode și forme de influență asupra organelor reproducătoare masculine în tratamentul diferitelor forme de infertilitate secretorie.

ÎN În ultima vreme Datorită dezvoltării și disponibilității dispozitivelor cu radiații laser de joasă intensitate (LILR), metodele de tratament cuantic au devenit utilizate pe scară largă în practica medicală. Informatii despre impact pozitiv radiatii laser asupra spermatogenezei si direct pe spermatozoizi in vitro. Se știe că absorbția energiei luminoase de către spermatozoizi duce la implicarea energiei cuantice în reacțiile de transformare biochimică. În experimentele in vitro, efectul LILI asupra spermei a condus la o creștere a perioadei de conservare a motilității datorită creșterii fructolizei, activității oxidative și a altor sisteme enzimatice.

Aceste date sugerează că LILI îmbunătățește starea funcțională a spermatozoizilor datorită efectelor locale directe.

Pe parcursul anii recenti Tratamentul cu laser al testiculelor a început să fie utilizat pentru bolile inflamatorii ale organelor scrotale și nu au fost descrise cazuri de efecte patologice asupra procesului de diviziune celulară a spermatogenezei. Cu toate acestea, procesul de iradiere a epiteliului germinal care se divide rapid impune necesitatea monitorizării nivelurilor de markeri tumorali testiculari alfa-fetoproteină, gonadotropină corionica umană (AFP, r-hCG) atunci când sunt expuse la LILI, în special la bărbații cu criptorhidie.

Materiale și metode de cercetare. Lucrarea a inclus 97 de bărbați infertili cu vârsta cuprinsă între 18 și 53 de ani ( varsta medie 30,5 ani) și 11 bărbați fertili (vârsta medie 29,9 ani) care au format grupul de control.

Din 97 de bărbați, varicocelul a fost detectat la 53 de persoane (vârsta medie 30,5 ani), 27 bărbați (vârsta medie 31,3 ani) au fost diagnosticați cu hipogonadism, primar la 12 bărbați, secundar la 15 bărbați, infertilitatea idiopatică a fost diagnosticată la 17 bărbați (vârsta medie). 32,1 ani). La 4 bărbați (vârsta medie 30,5 ani) cu hipogonadism primar a fost depistată adevărata criptorhidie a formei inghinale.

Cercetare de laborator a inclus studiul ejaculatului, statusului hormonal al sângelui periferic, analiza spermei și răzuirea din uretră pentru prezența bolilor cu transmitere sexuală folosind metoda reacției în lanț a polimerazei și cultura spermatozoizilor. Pacienții cu boli infecțioase și inflamatorii ale sistemului genito-urinar nu au fost incluși în studiu.

Pentru a evalua starea structurală a organelor scrotale, a vaselor testiculare, precum și pentru a studia hemodinamica în plexul pampiniform, a fost utilizat un aparat cu ultrasunete cu cartografiere Doppler color de la ESAOTE S.p.A. Senzor „Megas” și liniar LA 5 2 3 cu o frecvență de scanare în modul imagine de 7,5-10 MHz și o frecvență de ultrasunete Doppler de 5,0 MHz.

Diagnosticele cu ultrasunete Doppler au fost efectuate după metoda elaborată de E.B. Mazo și K.A. Tirsi (1999).

Lucrarea a folosit un dispozitiv terapeutic cu laser „Matrix-Urolog” cu doi emițători laser în infraroșu (lungime de undă 0,89 µm, putere puls până la 10 W, frecvență de repetare a pulsului de la 80 la 3000 Hz). Conform unei tehnici bazate pe experiența utilizării terapiei cu laser de către alți cercetători, toți pacienții au primit zilnic iradiere cu laser bipolară a testiculelor în proiecțiile laterale și longitudinale, timp de 10 minute. pentru fiecare testicul timp de 10 zile.

Pentru a evalua eficacitatea LILI, acesta din urmă a fost utilizat atât ca monoterapie, cât și în combinație cu tratamentul chirurgical al varicocelului și în combinație cu stimularea hormonală în prezența modificărilor statusului hormonal în hipogonadismul primar și secundar. Un studiu de control al spermei și al profilului hormonal a fost efectuat la 1 și 2 luni după terapia cu laser.

Rezultatele examinării și tratamentului. Rezultatele examinării pacienților infertili incluși în lucrare au arătat că principalele încălcări ale parametrilor spermatozoizilor au fost motilitatea (a + b) și numărul de forme morfologic normale; într-o măsură mai mică, viabilitatea spermatozoizilor a scăzut. O scădere a concentrației spermatozoizilor a fost detectată numai la pacienții cu hipogonadism hipergonadotrop sau primar. Trebuie remarcat faptul că cele mai pronunțate modificări ale spermatogenezei au fost găsite la pacienții din acest grup. La pacienții cu varicocel stâng, s-a constatat o scădere semnificativă statistic a motilității și a numărului de spermatozoizi normali din punct de vedere morfologic, precum și o creștere a nivelului de progesteron, ceea ce se corelează cu datele din literatură.

Astfel, după terapia locală cu laser de intensitate scăzută și analiza datelor obținute, putem concluziona că la toți pacienții incluși în această lucrare, viabilitatea spermei a crescut semnificativ (p.

În grupul de control format din bărbați fertili, a fost dezvăluită și o creștere semnificativă a viabilității spermei (p

Tabelul 1. Indicatori ai parametrilor spermogramei și profilurilor hormonale înainte și după LILI pentru bărbații fertili din grupul de control

În lotul de pacienți cu varicocel stâng după expunerea locală la LILI pe testicule, în comparație cu datele inițiale, concentrația spermatozoizilor a crescut ușor, iar motilitatea a crescut semnificativ (a + b) (p

Tabel 2. Rezultatele tratamentului cu radiații laser la bărbații cu varicocel stâng în comparație cu rezultatele tratamentului combinat al operației Ivanissevich și expunerea LILI

După ce s-au analizat rezultatele efectului local al LILI asupra testiculelor pacienților cu varicocel, s-a dezvăluit că 53% dintre bărbații din acest grup au experimentat o îmbunătățire a parametrilor spermogramei, i.e. indicatorii studiați au crescut față de cei inițiali. La 37% dintre bărbații cu varicocel pe partea stângă, a existat o ușoară îmbunătățire sau nu a tuturor parametrilor spermogramei, ceea ce a fost considerat ca rezultat fără modificări. Și la 10% dintre pacienți, parametrii spermatozoizilor s-au înrăutățit. Conform literaturii interne și externe, după tratamentul chirurgical al varicocelului, ameliorarea spermogramelor apare la 51-79% dintre pacienți. Astfel, datele obținute indică faptul că LILI este destul de eficient în afectarea organelor reproducătoare ale bărbaților cu varicocel. Nivelul de LH din sângele periferic la bărbații cu varicocel a crescut semnificativ.

Analizând datele de tratament pentru un grup de bărbați cu hipogonadism hipergonadotrop, putem concluziona că numărul spermatozoizilor normali din punct de vedere morfologic a crescut (p.

Tabelul 3. Rezultatele tratamentului cu radiații laser la bărbații cu hipergonadotrop sau hipogonadism primar

În lotul de pacienți cu hipogonadism secundar, motilitatea spermatozoizilor a crescut semnificativ (p

Tabel 4. Rezultatele tratamentului cu radiații laser și stimulare hormonală la bărbații cu hipogonadotrop sau hipogonadism secundar

Trebuie remarcat faptul că terapia cu laser pentru pacienții cu hipogonadism hipogonadotrop a fost efectuată în combinație cu stimularea hormonală cu Pregnil 5000 (gonadotropină corionică umană) intramuscular, o dată la 5 zile timp de o lună.

În lotul de pacienți cu infertilitate idiopatică, LILI a fost utilizat ca monoterapie; a existat o creștere semnificativă a mobilității p

Tabel 5. Date din procesarea statistică a rezultatelor tratamentului cu radiații laser la bărbații cu infertilitate idiopatică

Concluzie. Astfel, expunerea cu laser la testicule în normospermie duce la creșterea numărului de forme viabile de la 83% la 88%, a motilității de la 54% la 62% și a numărului de forme morfologic normale de spermatozoizi de la 56% la 64%. Nivelul de B-hCG și AFP din sângele bărbaților fertili indică siguranța efectelor LILI asupra testiculelor. Efectul LILI asupra testiculelor are loc atât la nivel exocrin, cât și la nivel endocrin, așa cum este demonstrat de o îmbunătățire a parametrilor spermatozoizilor și o scădere a nivelurilor de FSH la toți pacienții examinați.

Iradierea locală cu laser a testiculelor ca monoterapie pentru varicocel crește concentrația formelor active mobile de la 25% la 37%, iar numărul de forme morfologic normale de la 27% la 39%. Eficacitatea tratamentului pentru infertilitate crește cu o combinație de intervenție chirurgicală Ivanissevich și LILI.

Iradierea locală cu laser a testiculelor la bărbații cu hipogonadism primar crește numărul de forme morfologic normale de la 7% la 10%; cu hipogonadism secundar, mobilitatea se îmbunătățește de la 19% la 23%. Pacienții cu oligoastenoteratozospermie severă, întâlnită de obicei la bărbații cu hipogonadism primar și secundar, incluși în programul de FIV, pot urma un curs de LILI pentru a îmbunătăți calitatea parametrilor spermatozoizilor.

În infertilitatea idiopatică, utilizarea terapiei locale cu laser determină o creștere a motilității spermatozoizilor (a + b) de la 19% la 34% și o creștere a numărului de forme morfologic normale de spermatozoizi de la 13% la 23%.

TERAPIA LASER DE INTENSITATE MICĂ

Astăzi, situația în medicina cu laser poate fi caracterizată ca fiind îmbogățită cu noi tendințe. Dacă intri pe INTERNET, vor apărea peste 27.000 de link-uri despre medicina cu laser, iar dacă adaugi aici lucrările efectuate anterior în URSS și Rusia-CSI timp de 30 de ani, atunci numărul publicațiilor va depăși cu încredere 30.000. relativ recent, marea majoritate a lucrării a fost dedicată chirurgiei cu laser. Astăzi, mai mult de jumătate din toate publicațiile sunt legate de problemele terapiei cu laser. Ce s-a schimbat? În primul rând, a crescut nivelul de înțelegere a mecanismelor de acțiune a radiațiilor optice de joasă intensitate (LOI) asupra organismelor vii.

Să vă reamintim: împărțim efectele terapeutice ale radiațiilor laser în chirurgicale și terapeutice. Terapeutic, spre deosebire de chirurgical, este administrator, dar nu distructiv, impact. Aceasta înseamnă că, după expunere, obiectul biologic rămâne în viață. Mai mult decât atât, dacă sarcina de a controla obiectele dintr-un organism viu, prezentată ca principală în terapia cu laser, este rezolvată corect, atunci după expunere obiectul biologic devine, parcă, „mai bine decât a fost” - procesele patologice din el sunt procesele suprimate și naturale care mențin homeostazia sunt stimulate. Rețineți că pentru NOI există un „punct de referință” natural - spectrul luminii solare (vezi Figura 21.1).

Orez. 21.1.

Dependența densității spectrale a luminii solare de lungimea de undă:

1 - în afara atmosferei; 2 - radiația corpului negru cu o temperatură de 5900 0 K; 3 - pe suprafața Pământului la latitudini medii (altitudine 30 0 deasupra orizontului).

Acest „benchmark” a fost deja discutat mai sus (L1). Intensitatea spectrului integrat al radiației solare în spatiu liber la o distanță egală cu distanța medie dintre Pământ și Soare, este de 1353 W/m2. În drum spre suprafața Pământului, radiația este filtrată activ de atmosfera Pământului. Absorbția în atmosferă se datorează în principal moleculelor de vapori de apă (H 2 O), dioxid de carbon (CO 2), ozon (O 3), oxid nitric (N 2 O), monoxid de carbon (CO), metan (CH 4) şi oxigen (O2).

Organismele vii în procesul de evoluție s-au adaptat în mod repetat la „mediul electromagnetic” în schimbare. Aproximativ un milion și jumătate de specii de organisme vii trăiesc pe suprafața Pământului și toate există datorită luminii solare.

În secolul al XX-lea, situația cu „mediul electromagnetic” de pe Pământ s-a dovedit a fi foarte diferită de cea pe care au întâlnit-o organismele de-a lungul a milioane de ani de evoluție. Au apărut o mulțime de radiații antropice. În gama optică (UFICOP), dispozitivele laser au cea mai mare densitate de radiație spectrală. Dependența densității spectrale a radiației de la laserele medicale de lungimea de undă în comparație cu o dependență similară pentru radiația de la Soare și alte surse de lumină este prezentată în Fig. 21.2.

Orez. 21.2.

Spectrul de emisie al diferitelor surse de lumină:

1 – lumina soarelui pe suprafața Pământului la latitudini medii; 2 – nivelul maxim estimat al fondului natural; 3 – laser neon-heliu în mod continuu, putere 15 mW, lungime de undă 633 nm, zonă spot 1 cm 2 ; 4 – LED superluminiscent, putere integrată 5 mW, intensitate maximă 660 nm; 5 – laser semiconductor de mod cvasi-continuu, 5 mW, 780 nm; 6 – laser semiconductor de mod puls-periodic, putere puls 4 W, 890 nm; 7 – lampă incandescentă de uz casnic 60 W, distanță 60 cm.

Linia continuă, care acoperă întreaga gamă spectrală de la regiunile UV la IR, demonstrează nivelul „atenuat” al luminii solare la latitudinile mijlocii într-o zi senină de vară. În raport cu nivelul natural al luminii solare, densitățile spectrale ale dispozitivelor laser și LED utilizate în medicină variază foarte mult. De exemplu, maximul spectral al unui iradiator cu LED (curba 4, vezi mai jos) în intervalul spectral corespunzător este la nivelul radiației solare și o curbă similară a unui dispozitiv laser IR bazat pe un laser semiconductor în mod cvasi-continuu (curba 5) atinge nivelul maxim estimat al fondului natural (curba 2) . În același timp, maximele curbelor pentru un laser cu semiconductor pulsat (curba 6) și în special pentru un laser neon-heliu (curba 3) se suprapun acestor valori cu mai multe ordine de mărime. În acest caz, densitatea spectrală maximă a surselor reflectă nu atât caracteristicile energetice ale luminii, cât gradul de monocromaticitate a acesteia. Astfel, puterea de ieșire a unui laser neon-heliu depășește puterea unui LED roșu de doar 3 ori, iar în ceea ce privește densitatea spectrală maximă acest exces este mai mare de 10 5 (!).

Nivelul crescut de EMR „artificial” în comparație cu fundalul natural corespunde apariției pe suprafața Pământului a energiei electromagnetice suplimentare, a cărei magnitudine crește continuu. Această energie, în principiu, poate (și, probabil, ar trebui) să „intereseze” sistemele biologice fie în ceea ce privește dezvoltarea unui sindrom general de adaptare (cum ar fi o reacție la stres), fie adaptarea la impact precum fotosinteza. Secolul trecut este, evident, o perioadă prea scurtă pentru implementarea unui program atât de mare, dar este necesar să ne gândim la problemă acum.

Radiația optică de joasă intensitate, în primul rând laserul, și-a găsit o largă aplicație în medicină. „Este dificil de a numi o boală pentru care tratamentul cu laser nu a fost testat. O listă simplă a formelor și variantelor de patologie în tratamentul cărora fasciculul laser s-a dovedit a fi eficient va ocupa mult spațiu, iar lista bolilor pentru care efectul terapeutic al NOI este fără îndoială va fi destul de reprezentant."

Există multe lucrări privind studierea mecanismelor de acțiune a NOI asupra obiectelor biologice de diferite niveluri de organizare - de la molecular la organism și supraorganism. Cu toate acestea, încă nu există un concept general acceptat al mecanismului de acțiune al NOI asupra organismelor vii. Există mai multe puncte de vedere alternative care explică anumite fenomene sau experimente.

De ce spunem nu LLLT (intensitate scăzută laser radiații) și LIE (de intensitate scăzută optic radiatii)? Deoarece printre principalele caracteristici ale radiației laser, lungimea de undă și densitatea spectrală sunt de importanță primordială. Coerența și polarizarea radiațiilor laser nu influențează într-o măsură atât de puternic efectul de biostimulare, deși nu există motive suficiente pentru a spune că nu contează deloc.

Printre problemele fototerapiei care se află în centrul atenției atât a medicilor, cât și a biologilor, precum și a dezvoltatorilor de echipamente, principala este - elucidarea mecanismelor de acţiune a NOI asupra obiectelor biologice. Această problemă a fost esențială pentru dezvoltarea LLLT de aproape 50 de ani. Până acum este departe de a fi rezolvată, deși însuși faptul unei creșteri puternice a interesului pentru LLLT în ultimii 10 ani indică schimbări pozitive în studiul său. Printre medici și biologi s-a format o idee despre specificul și nespecificitatea interacțiunii NOI cu organismele vii. Exact, specific numiți interacțiunea luminii și BO asociată cu absorbția moleculară intensă a luminii, adică unul pentru care sunt instalați fotoreceptori „specifici”, care efectuează absorbția primară a luminii și apoi declanșează o serie de reacții fotochimice „specifice”. Un exemplu tipic de astfel de interacțiune - fotosinteză. Respectiv, nespecific o interacțiune este considerată atunci când răspunsul biologic este mare și absorbția luminii este atât de scăzută încât nu este posibil să se identifice fără ambiguitate acceptorul primar. Este acest aspect - stabilirea acceptorilor primari în absenţa unei absorbţii puternice - și provoacă cele mai aprinse discuții, din moment ce transformarea interacțiunii nespecifice în specific deschide calea către aplicarea practică a LLLT nu pe o bază empirică, ci pe o bază strict științifică.

Fenomenul acțiunii NOI este studiat la diferite niveluri. Aceasta se referă la nivelurile ierarhice de construcție a unui sistem viu: molecular, organoid, celular, tisular, organism, supraorganism. Fiecare dintre aceste niveluri are propriile sale probleme, dar cele mai mari dificultăți sunt asociate cu tranzițiile de la un nivel la altul.

Dacă, în primul rând, densitatea spectrală și lungimea de undă ar trebui luate în considerare, aceasta înseamnă că un efect biologic similar poate fi furnizat atât de surse laser, cât și de surse incoerente (în primul rând LED-uri), cu condiția ca caracteristicile specificate să coincidă.

Intervalul spectral în care funcționează dispozitivele terapeutice cu laser corespunde „ferestrei de transparență” a țesuturilor biologice (600-1200 nm) și este departe de benzile de absorbție electronică caracteristice tuturor cromoforilor cunoscuți ai corpului (excepție - pigmenții ochilor care absorb la 633 și 660 nm). Prin urmare, despre nr semnificativ energia absorbită este exclusă.

Cu toate acestea, sub influența NLBI, se observă o serie de efecte clinice, care pentru o lungă perioadă de timp servesc drept bază pentru LLLT. Dacă încercăm să generalizăm toate aceste efecte, putem formula efect integral nespecific la nivel celular: radiația laser afectează activitatea funcțională a celulelor.În același timp, nu schimbă funcția în sine, dar îi poate spori intensitatea. Adică, eritrocitul s-a târât prin capilare, dând oxigen prin membrana sa și pereții capilarelor și continuă să facă acest lucru, dar după iradiere poate face acest lucru mai bine. Fagocitul a prins și a distrus oaspeții patogeni și continuă să facă acest lucru, dar cu viteză diferită. Cu alte cuvinte, sub influența NOI se modifică viteza proceselor metabolice celulare.În limbajul fizico-chimic, aceasta înseamnă că potențialele bariere în calea reacțiilor biologice cheie își schimbă înălțimea și lățimea. În special, NOI poate influența puternic potențialul membranei. Pe măsură ce intensitatea câmpului membranei crește, barierele de activare a reacțiilor enzimatice asociate cu transportul membranei scad, asigurând astfel creşterea exponenţială a vitezei reacţiilor enzimatice.

Conceptul cheie atunci când se analizează funcționarea NIE este spectrul de acțiune biologică (BAS) . Definiția SBD a fost deja dată în cursul OVFPBO. Datorită importanței sale, să ne amintim din nou.

Dacă un produs nou apare ca urmare a absorbției luminii, atunci dependența de timp a concentrației acestui produs CT) respectă ecuația:

(21.1)

Unde η - eficiență cuantică, σ - secțiune transversală de absorbție a luminii per unitate cuantică, eu (t) - intensitatea luminii incidente, ħω - energia fotonului absorbit.

Evident înseamnă numărul de fotoni absorbiți. Dacă introducem în considerare funcția , care are sensul vitezei de producție a biomoleculelor de un anumit tip în termeni de un foton cu lungimea de undă λ, atunci este o expresie cantitativă a SBD. Calitativ, SBD este definit ca dependenţa eficienţei relative a efectului fotobiologic studiat de lungimea de undă. Prin urmare, SBD este acea parte a spectrului de absorbție care este responsabilă pentru un anumit efect fotobiologic. La nivel molecular, se poate considera SBD în termeni de cuantum unitar. Dar SBD este interesant pentru că poate fi luat în considerare la orice nivel de sistem. De fapt, toată radiația absorbită de un obiect biologic formează spectrul său de absorbție (AS). Dar se formează spectrul acțiunii biologice numai acele molecule care iniţiază acest efect. Prin urmare, este firesc să numim moleculele responsabile pentru SBD diferenţial molecule (spre deosebire de fundal molecule responsabile pentru întregul SP). Adesea, SBD este considerată o parte aditivă a societății în participație. Dar o astfel de considerație poate fi considerată corectă numai în cazul în care există o rețetă pentru izolarea SBD-ului de SP (asemănător cu modul în care un semnal este izolat de zgomot în cazul unui zgomot puternic din cauza diferenței de funcții de corelare). Dacă zgomotul este de natură de modulație, de ex. nu prezent ca adăugat la mărimea semnalului, dar cum factor, astfel încât amplitudinea zgomotului crește pe măsură ce semnalul crește, apoi selecția Informatii utile devine mult mai complicat. Aditivitatea SBD în raport cu SP poate fi luată în considerare numai în cazul respectiv liniaritatea interacțiunea radiației laser cu un mediu biologic sau cu o interacțiune evident neglijabilă a moleculelor diferențiale între ele. În multe cazuri acest lucru nu pare evident, deoarece, de regulă, orice efect fotobiologic este de natură de prag, adică. prezintă neliniaritate. Prin urmare, pentru înregistrarea unui SBD este necesar un compromis metodologic, inclusiv trecerea de la un nivel de sistem la altul. Exact,

1) selectarea unui obiect biologic standard și, dacă este posibil, bine studiat, cu caracteristici stabile și reproductibile;

2) selectarea parametrului P, care caracterizează obiectul biologic la un nivel superior (în acest caz celular), astfel încât P este liniar este asociat cu probabilitatea unui microeveniment (actul primar de excitare a unei biomolecule), i.e. măsurarea acestuia nu ar introduce perturbări în celulă și ar permite o precizie acceptabilă;

3) prezența unei surse de radiații care este reglabilă într-un interval spectral dat cu monocromaticitate suficientă și o intensitate dată pentru a asigura realizarea efectului necesar.

Asigurarea simultană a acestor condiții prezintă mari dificultăți practice. Prin urmare, informațiile furnizate în literatura de specialitate despre măsurarea SBD sunt aproape toate insuportabile din punct de vedere metodologic. Excepție fac lucrările desfășurate la Institutul de Fizică Lebedev (S.D. Zakharov și colab.) împreună cu Centrul de Oncologie al Academiei Ruse de Științe Medicale, care poartă numele. N.N. Blokhin (A.V. Ivanov și colab.).

Studiul spectrelor de acțiune biologică - aceasta este calea de la acțiunea nespecifică a luminii la cea specifică. Principalul „obstacol” în căutarea unui fotoacceptor primar („problema fotoacceptorului primar”) - aceasta este absența unei absorbții vizibile a NOI pentru toate lungimile de undă utilizate în fototerapie. Prin urmare, în cadrul fotobiologiei tradiționale, efectele de biostimulare cu laser nu găsesc o explicație satisfăcătoare. În ceea ce privește fotobiologia „netradițională”, aici apa (intracelulară, interstițială etc.) iese în prim-plan ca fotoacceptor universal nespecific, sugerând prezența proceselor fotofizice primare. Acest concept presupune că primar Fotoacceptatorul (la nivel molecular) este oxigenul molecular dizolvat, care, la absorbția unui cuantum de lumină, trece în starea singlet. Astfel, specificitatea la nivel molecular este combinată cu nespecificitatea la nivelurile ulterioare ale ierarhiei sistemului. Tranziția 3 O 2 → 1 O 2 are loc la lungimile de undă 1270, 1060, 760, 633, 570, 480 nm, iar această tranziție este interzisă pentru o moleculă de O 2 izolată. Cu toate acestea, într-un mediu apos, formarea de oxigen singlet este posibilă, iar acest lucru se manifestă în primul rând în spectrul de excitație al reacției celulare a eritrocitelor (ca o modificare a elasticității membranei). Maximul acestui efect corespunde la 1270-1260 nm (banda de absorbție a oxigenului molecular), iar forma spectrului coincide în detaliu cu linia de tranziție de la sol la prima stare excitată a oxigenului molecular (3 Σ g → 1 Δ g).

Oxigenul singlet joacă un rol cheie în aproape toate procesele metabolismului celular și este necesară o schimbare foarte mică a concentrației de 1 O 2 (într-un ordin de mărime) pentru a schimba natura reacțiilor enzimatice. Experimentele din ultimii ani (în special, G. Klima) au arătat că rata de creștere a celulelor pentru cele mai importante culturi celulare (leucocite, limfocite, fibroblaste, celule maligne etc.) variază semnificativ în funcție de densitatea energetică (de la 10). până la 500 J/cm2), modul și lungimea de undă a radiației incidente. Trecerea de la nivelul molecular la cel celular are loc printr-o modificare a structurii matricei apei. Stingerea oxigenului singlet poate avea loc, după cum se știe, fie chimic, fie fizic. În absența sensibilizatorilor (vezi mai jos, capitolul 24), putem presupune că predomină stingerea fizică (celulele au o protecție bine dezvoltată împotriva stingerii chimice). În timpul dezactivării fizice a moleculelor de 1 O 2, energia de ordinul a 1 eV este transferată la subnivelurile vibraționale ale moleculelor din jur. Această energie este suficientă pentru a rupe legăturile de hidrogen, creând efecte ionice sau de orientare. Energia vibrațională medie pe grad de libertate la temperatura fiziologică (~ 310 K) este ~ 0,01 eV, deci eliberarea locală a energiei de 1 eV duce la o perturbare puternică a structurii mediului apropiat a moleculei de 1 O 2 dizolvate. că mediul se află în scări de distanță moleculară respectă legile conductivității termice (ceea ce, în general, nu este adevărat!), apoi ca urmare a rezolvării ecuației pentru cazul cu simetrie sferică obținem:

Unde Q- energie eliberată instantaneu în momentul inițial, D- coeficient de conductivitate termică, H- capacitate termica, ρ - densitatea materiei. Dacă înlocuim datele cu apă aici și acceptăm Q = 1 eV, apoi într-un timp de aproximativ 10 -11 s eliberarea unei astfel de energii va duce la încălzirea la 100 0 C a unei regiuni cu un diametru de ~10 Å (10 -7 cm). Această estimare, care este evident incorectă la distanțe scurte, poate fi considerată ca o limită inferioară a scării spațio-temporale pentru un fel de ciocan microhidraulic. Într-o stare termodinamic stabilă, o singură perturbare la distanțe de ~10 -7 cm nu poate juca un rol semnificativ și trebuie garantată a fi distrusă de fluctuațiile termice. Cu toate acestea, biofluidele nu pot fi considerate, în general, ca structuri de echilibru termodinamic. Pentru a modela procesele în biofluide, ar trebui să se utilizeze starea metastabilă a soluțiilor de biomolecule care apare în fazele inițiale proces de dizolvare. Particularitatea unor astfel de stări metastabile - sensibilitate ridicată la tulburările locale.

Să estimăm volumul sferei de perturbație fără a recurge la ecuația conducției căldurii. Presupunând că energia vibrațională medie per moleculă a matricei de apă este de 0,01 eV, obținem că energia de dezactivare a 1 O 2 în 1 eV este distribuită uniform între 100 de molecule de apă. Apa intracelulară sau interstițială este o structură apropiată de un cristal lichid (ordin unidimensional pe distanță lungă), cu o distanță între molecule de ~2,7 Å. Când astfel de particule sunt „rulate” într-un strat sferic, 100 de molecule sunt plasate în interiorul unei sfere cu o rază de ~ 10 Å, care coincide calitativ cu „antiestimarea” bazată pe conductibilitatea termică.

O modificare a structurii matricei apoase ar trebui să se reflecte într-o modificare a indicelui de refracție al soluției de biofluid, care a fost observată experimental la iradierea soluțiilor biofluide cu radiație laser He-Ne (λ = 632,8 nm).

Rețineți că excitațiile dinamice ale apei cristaline lichide pot duce, în anumite condiții, la apariția unor stări dinamice colective (asemănătoare cu depășirea pragului de laser într-un laser, unde este indicată o creștere asemănătoare unei avalanșe a predominanței radiațiilor stimulate). Cu alte cuvinte, dinamica apei devine coerent, astfel încât structura lichidului în volumul unui anumit cluster devine dominantă în întregul volum al soluției. Conform estimărilor, 1 cm 3 de apă conține în medie 10 16 -10 17 clustere, dintre care doar 10 10 -10 11 conțin molecule de oxigen singlet fotoexcitat (~ 10 -6 din total). Când aceste clustere se relaxează, se formează nucleele unei noi faze structurale. Sinergia în timpul creșterii embrionilor dă o schimbare Δn 0, de 10 6 ori mai mare decât ar corespunde reorientării unui cluster individual. Acest lucru a fost observat cu exactitate experimental (S.D. Zakharov și colab., 1989): absorbția luminii de la un laser în 10 -2 -10 -9 J a provocat o astfel de modificare a indicelui de refracție al plasmei sanguine, care ar corespunde „răcirii” din întregul volum al mediului cu ~ 6 J (!). După Zaharov, s-au observat dependențe similare în soluții de proteine, lipide, glicoproteine ​​etc. Ingredientul comun pentru toate aceste substanțe este apa, iar acest lucru confirmă indirect concluzia că apa este acceptor universal nespecific pentru toate tipurile de radiații electromagnetice, acceptorul „specific” pentru care este un gaz dizolvat din aer (O ​​2, N2, CO2, NO etc.). Astfel, procesele primare care implică gaze de aer („lanțul respirator”) conduc la procese secundare asociate cu reorientarea matricei apei.

Procesele secundare sunt altfel numite procese întunecate, ceea ce înseamnă că multe reacții la nivel celular cauzate de iradiere apar mult timp după încetarea iradierii. De exemplu, sinteza ADN-ului și ARN-ului după 10 secunde de iradiere se observă după 1,5 ore. Abundența posibilelor mecanisme secundare astăzi nu ne permite să construim o „punte” mai mult sau mai puțin convingătoare între nivelul celular și cel tisular, similar „coerenței” orientării matricei apei. Cu toate acestea, acumularea de date vorbește în favoarea predominării proceselor redox.

Atunci când se analizează procesele la nivel de țesut, caracteristicile radiației incidente (nu numai lungimea de undă și doza, ci coerența, polarizarea, distribuția spațială a puterii) ies în prim-plan. Rolul coerenței este deosebit de controversat.

Necesitatea de a ține cont de coerență este susținută de faptul că atunci când radiația laser este împrăștiată de la un obiect biologic, se observă întotdeauna o structură cu pată, care poartă informații despre obiect (pentru mai multe detalii, vezi mai jos, capitolul 27) și permite pentru a obține un efect terapeutic în anumite condiții. Structura speckle este observată numai la un grad suficient de mare de coerență a radiației incidente. Aceasta înseamnă că coerența nu poate fi neglijată, mai ales că pt tipuri variate surselor laser, gradul de coerență poate varia destul de semnificativ (vezi Fig. 21.2, unde densitatea spectrală pentru un laser neon-heliu este de multe ori mai mare decât cea pentru un laser cu semiconductor datorită monocromaticității mai mari; dar monocromaticității - o consecinţă directă a coerenţei temporale).

Oponenții luării în considerare a coerenței citează în favoarea lor faptul că coerența este aproape imediat distrusă atunci când radiația laser interacționează cu țesuturile biologice optic anizotrope. Numeroase experimente pe celulare și sub niveluri celulare arată că efecte similare se observă atât la utilizarea unui laser, cât și a surselor incoerente (lămpi cu incandescență echipate cu filtru de lumină).

Aparent, adevărul, așa cum se întâmplă de obicei, este ascuns undeva între punctele de vedere polare. În procesul de re-radiere în interiorul țesutului, coerența este într-adevăr distrusă. Dar, în același timp, se formează zone cu un grad ridicat de neomogenitate spațială a radiațiilor. Gradul de neomogenitate spațială emergentă este direct legat de gradul de coerență al radiației incidente. Densitatea mare de putere provoacă efecte locale neliniare la nivelul proceselor primare. La nivel celular, această neliniaritate va provoca inevitabil o reacție nespecifică corespunzătoare. Astfel:

1) țesutul biologic afectează radiația, distrugând coerența;

2) radiația afectează țesutul biologic, modificându-i caracteristicile în funcție de gradul de coerență al radiației incidente.

Deci, coerența nu dispare în țesuturi fără urmă, ci dă naștere unei cascade de procese de care depinde efectul la nivel de țesut. Un studiu detaliat al caracteristicilor spațiale și temporale ale acestor procese va face posibilă stabilirea fără ambiguitate a rolului coerenței în cazuri specifice (vezi literatura pentru L. 27).

Dependența de doză a efectului la nivel de țesut poate lua și o natură specifică. Există trei praguri de doză:

1) doza minimă care provoacă modificări la nivel celular;

2) doza optimă care provoacă a) procese morfologice crescute, b) proliferare accelerată, c) diferenţiere celulară;

3) doza maximă la care stimularea este înlocuită cu inhibarea activității de proliferare.

Exprimarea cantitativă a pragurilor de doză depinde de mulți parametri (caracteristicile laserului, starea funcțională a țesutului, starea generală a organismului). În general, este ușor să stabilim o legătură sistematică între complexitatea mecanismelor de elucidare și nivelul de organizare la care dorim să stabilim orice tipare: cu cât urcăm mai sus în ierarhie, cu atât rolul empiricilor este mai vizibil. Izolarea fotoacceptorului primar la nivel molecular face posibilă, deși cu o dificultate considerabilă, construirea unei imagini a efectelor secundare la niveluri subcelulare și celulare. Trecerea de la nivelul celular la cel tisular este deja mult mai complicată, astfel că recomandările pentru alegerea unei doze nu se mai fac la nivelul notării soluțiilor la anumite ecuații, ci la nivelul unei descrieri verbale a posibilelor procese. Trecerea de la nivelul țesutului la nivelul organismului implică, în general, o cantitate semnificativă de șamanism: fă cum spun, altfel va fi rău. Dar, pe de o parte, pentru a nu deveni ca clerul primitiv, iar pe de altă parte - Fără a pretinde că este un teoretician atent care își petrece întreaga viață calculând nu ceea ce este necesar pentru practică, ci ceea ce îi place el însuși, să încercăm să generalizăm problema la supraorganism nivel.

Toate sistemele vii sunt sisteme deschise de neechilibru care funcționează pe un echilibru de materie și energie în schimb cu mediu inconjurator. Un sistem viu se organizează în mod constant, adică. își reduce entropia. Intensitatea reducerii entropiei este direct legată de cantitatea de informații care intră în sistem. Din acest punct de vedere, radiația optică de joasă intensitate acționează ca un semnal extern (informație), care transferă brusc declanșatorul (starea energetic-informațională a focarului patologic cu predominanța entropiei) dintr-o stare staționară în alta. Transferul corpului ca sistem de la o stare la alta este indisolubil legat de bioritmuri. Gama de bioritmuri se extinde de la 10 - 15 s (timpul unei perioade a unei unde luminoase, care este de același ordin cu timpul tranzițiilor electronice moleculare) până la ~ 7 10 10 s (speranța medie de viață), ridicându-se astfel la aproximativ 10 25 Hz pe scară de frecvență. Sarcina de optimizare a expunerii la nivel de organism - aduce impactul în conformitate cu bioritmurile.

În ceea ce privește bioritmurile de joasă frecvență, măsurate în zile, săptămâni, luni, ani, optimizarea expunerii înseamnă efectuarea de ședințe de iradiere în acele momente în care contribuie la raționalizarea procesele naturale şi eșec patologic, care este o creștere a entropiei corpului ca sistem. De exemplu, tratamentul bolilor cronice care se agravează în funcție de anotimpuri (primăvara, toamna) prescrie cursuri LLLT la începutul sezonului corespunzător, chiar înainte de începerea următoarei exacerbari a bolii. Practica arată că eficacitatea tratamentului crește, iar acest lucru se aplică nu numai fototerapiei în sine, ci și medicamentelor însoțitoare și altor metode de tratament. Prevenirea consecințelor pe termen lung ale tratamentului radical recomandă, de asemenea, repetarea periodică a cursurilor LLLT în conformitate cu caracteristicile de timp ale proceselor patologice (pentru mai multe detalii, vezi L.23). Uneori se numește această abordare a LLLT la niveluri organism și supraorganism cronobiologic.

În legătură cu bioritmurile de înaltă frecvență (în cadrul o sesiune iradiere), pot fi remarcate următoarele caracteristici ale terapiei cu laser.

Frecvența naturală ridicată a radiației electromagnetice care acționează, corespunzătoare proceselor periodice din biomolecule la nivelul tranzițiilor electronice, oferă oportunități bogate pentru modulare impact. În plus, este posibil să se formeze bloc informativ impact cu capacitate extrem de mare. În cadrul unui astfel de bloc este posibil să se creeze multifrecventa influențează cu un spectru dat de frecvențe de modulație. În fine, ceea ce este deosebit de important din punct de vedere sistemic, este posibil să se introducă biosincronizareîn impactul în sine din cauza părere printr-un obiect biologic.

Corpul în ansamblu are frecvențe de bioritm mai mici (fracții de herți), sistemele și organele sale - mai mare (unități și zeci de herți). Spectrul de bioritmuri este de natură individuală și poate fi considerat ca un „portret” vibrațional al unei anumite persoane. Expunerea cu laser biosincronizat cu mai multe frecvențe poate controla extrem de eficient toate reacțiile organismului, inclusiv reacțiile de protecție la efectele externe adverse de o natură foarte diferită.

Literatură pentru prelegere 21.

1. Efectul radiațiilor electromagnetice asupra obiectelor biologice și a medicinei cu laser. sat. editat de acad. IN SI. Iliciva. - Vladivostok: Filiala din Orientul Îndepărtat a Academiei de Științe a URSS, 1989, 236 p.

2. V.M. Chudnovsky, G.N. Leonova, S.A. Skopinov şi colab. Modele biologice și mecanisme fizice ale terapiei cu laser. - Vladivostok: Dalnauka, 2002, 157 p.

1. Caracteristicile fizice ale acțiunii luminii laser

Terapia cu laser este una dintre ramurile cu cea mai rapidă creștere ale medicinei și medicinei veterinare și este utilizată pe scară largă în tratamentul leziunilor distrofice și traumatice ale sistemului musculo-scheletic. În scopuri terapeutice, radiația laser de joasă intensitate (LILR) cu o lungime de undă de 0,632 microni și 0,830-0,888 microni (regiuni optice roșii și infraroșii ale spectrului undelor electromagnetice), care este produsă de laserele cu heliu-neon și dioxid de carbon, sunt în principal folosit.

Mecanismele de acțiune ale LILI.

În prezent, există o serie de ipoteze privind mecanismele de acțiune ale LILI asupra obiectelor biologice, care, în funcție de nivelul propus de expunere la lumină, pot fi împărțite în trei grupe: biofizice, fizice și biochimice, precum și nivelul de expunere la lumină. modificări structurale moleculare ale membranelor celulare.

Ipoteza nivelului biofizic de influență leagă efectul biologic al LILI cu interacțiunea undelor electromagnetice cu câmpurile electrice ale celulelor. Conform teoriei general acceptate, efectul fotoelectric este cauzat de absorbția primară a unui cuantum de lumină de către o moleculă acceptor și trecerea acesteia la o stare excitată. În acest caz, apare o diferență de potențial între zonele obiectului iradiat, iar forța fotoelectromotoare care rezultă activează procesele fiziologice.

Ipoteza nivelului fizic și biochimic al efectelor LILI presupune că mecanismul de acțiune este asociat, în primul rând, cu fotoacceptarea de către enzime sau substanțe care conțin ioni metalici. În celulele animale, astfel de substanțe includ catalaza, complexul de citocrom oxidază, ceruloplasmina, porfirinele, hemoglobina etc. Un posibil mecanism de acțiune al LILI poate fi reactivarea enzimelor lanțului respirator (citocrom c oxidaza, NADH dihidrogenaza), ducând la refacerea fluxul de electroni, formarea potențialului transmembranar, care afectează în cele din urmă metabolismul celular și provoacă o creștere a activității antioxidante a organismului. Teoria fizică și biomecanică nu exclude transformările conformaționale ale macromoleculelor membranare. Ca urmare a rearanjamentelor lor structurale și funcționale, se creează o bază fizico-chimică pentru formarea reacțiilor adaptative nespecifice ale celulelor, care stimulează procesele bioenergetice și biosintetice din organism. În acest sens, ipotezele celui de-al treilea grup, care se bazează pe evaluarea modificărilor structurale moleculare ale membranelor celulare sub influența radiației laser, sunt strâns legate de ipotezele aparținând celui de-al doilea grup. În prezent, se discută două mecanisme pentru posibilitatea acțiunii laserului asupra membranei plasmatice - mecanismul de acceptare sau recepție a cuantelor de lumină. Credem că, în general, efectul LILI asupra membranei celulare acționează ca un factor declanșator pentru o cascadă de modificări moleculare și morfologice. În celulă, biosinteza acizilor nucleici și proteinelor, reacțiile redox și sistemele enzimatice sunt activate, potențialul energetic crește, biogeneza organelelor membranare este stimulată și diferența de sarcină pe membranele celulare crește. Acțiunea LILI poate fi însoțită și de hiperplazia organelelor intracelulare, imitând funcțiile acestor celule.

Transformările intracelulare complexe sunt imposibile fără participarea aparatului genetic al celulei. În prezent, s-a dovedit experimental că LILI afectează aparatul genetic al celulei fără perturbări structurale grosolane ale cromozomilor (mutații) prin modificări ale genelor individuale, de exemplu. Efectul LILI asupra genomului celular este de natură modificatoare, manifestat prin activarea sau inhibarea locilor genici individuali și nu duce la apariția unor perturbări în molecula de ADN.

Principalele procese fizice care apar în piele, mucoase și alte țesuturi la absorbția energiei luminoase se reduc la manifestarea efectului fotoelectric intern, disocierea electrică a moleculelor și diferite complexe.

2. Aspecte biologice ale acţiunii radiaţiilor laser

Varietatea efectelor biologice care apar în timpul acțiunii LILI la nivel molecular, celular, tisular, organ și organism, determină și o gamă largă de efecte medicale: antiedematoase, antiinflamatorii,

analgezic, densibilizant, hipocolesterolemic, bactericid, bacteriostatic, imunomodulator etc. (Petrakov K.A., Timofeev SV. 1994).

După cum arată practica, valabilitatea experimentală și teoretică insuficientă a metodelor de terapie cu laser are în unele cazuri, alături de un efect pozitiv, și un încurajator. efect secundar. Pentru a obține un efect clinic previzibil al terapiei cu laser, este necesar să se țină cont de rezultatele individuale ale tratamentului. De multe ori ar trebui să optați pentru un mai sigur și mai mult într-un mod simplu terapia cu laser, al cărei efect a fost bine studiat și confirmat de studii experimentale^ Timofeev SV., 2000).

Efectul antiinflamator se manifestă în:

— activarea microcirculației;

- modificări ale nivelului de prostaglandine;

— egalizarea presiunii osmotice;

- reducerea umflaturii tesuturilor. Efectul analgezic se manifestă în:

- cresterea nivelului de endorfine;

— activarea metabolismului neuronal;

- cresterea pragului de sensibilitate la durere.

În prezent, există multe metode și opțiuni pentru terapia cu laser, ceea ce creează anumite dificultăți în alegerea și combinarea rațională cu alte metode de tratament.

Metodele de terapie cu laser sunt împărțite în funcție de:

Din puterea de radiație: intensitate mare și intensitate scăzută (terapeutică);

Din punctele de aplicare (efecte directe asupra organelor și țesuturilor, terapie fotodinamică, utilizarea fluidelor de perfuzie iradiate și a medicamentelor);

De la metoda de livrare a radiației laser către țesuturile și organele pacienților (la distanță, de contact, printr-un mediu lichid);

În combinație cu alți factori fizioterapeutici (magnetoterapie, ultrasunete etc.);

Altele (plasture laser, tablete laser).

Am demonstrat că severitatea bioefectelor sub influența LILI depinde mult mai mult de punctele de aplicare decât de metodă.

Livrare LILI. Radiațiile roșii și infraroșii sunt utilizate pe scară largă pentru tratarea patologiilor sistemului musculo-scheletic și a leziunilor traumatice.

3. Metoda terapiei cu laser la animalele cu osteoartrita

Deoarece osteoartrita este o boală însoțită de modificări distrofice ale cartilajului articular în epifizele oaselor articulare, scopul principal al terapiei cu laser ar trebui să fie ameliorarea durerii, creșterea trofismului și oxigenarea țesuturilor articulațiilor afectate prin activarea macrocirculației, precum și stimularea restabilirii. procese de normalizare a funcției articulare. Atunci când scanarea radiației laser infraroșii este aplicată în zona articulațiilor mari la animalele care suferă de coxartroză, gonartroză și artroză a articulațiilor membrelor, o scădere a sindrom de durereși amplitudinea crescută de mișcare în articulația afectată.

În prezent, nu există o metodă unică, general acceptată, pentru tratarea osteoartritei cu radiații laser. Încă nu există un consens cu privire la alegerea modului optim de iradiere (puterea radiației, densitatea fluxului de radiație, expunerea, numărul și regularitatea ședințelor). Diferențele în tratamentul osteoartritei cu terapie cu laser descrise în literatura disponibilă sunt explicate prin utilizarea tipuri diferite dispozitivele laser, prezența bolilor concomitente la animalele bolnave și, în final, considerațiile clinice și teoretice proprii ale medicilor curant. Terapia cu laser este folosită în principal ca factor terapeutic independent, dar am primit date experimentale și clinice pozitive privind combinarea terapiei cu laser cu alți factori fizioterapeutici, în special cu magnetoterapia și ultrasunetele în tratamentul animalelor cu osteoartrita.

Atunci când se utilizează terapia cu laser în tratamentul osteoartritei, trebuie să se țină cont de faptul că lumina laser acționează asupra cartilajului articular și a membranei sinoviale - principalul substrat material pe care se manifestă procesele distructiv-distrofice și inflamatorii din articulație.

— Efectul laserului asupra articulației genunchiului în condiții de leziune traumatică stimulează biosinteza macromoleculelor matriceale de către condrocite. Zonele dureroase din zona articulației sunt iradiate folosind o metodă de scanare lentă (putere de radiație 4 mW, durata sesiunii 5-8 minute, numărul de proceduri 8-12).

— Terapia cu laser a animalelor cu osteoartrita a extremităților poate fi efectuată folosind metoda acupuncturii punctiforme cu un laser cu spectru roșu. 6 sau 10 puncte din proiecția spațiului articular sunt iradiate (pentru fiecare punct 2 minute, timp total - nu mai mult de 20 de minute). Este posibil să se efectueze iradierea laser combinată a regiunilor spectrale albastre și roșii, precum și expunerea laser separată alternativ la regiunea spectrală albastră (D = 441,6 nm) și apoi roșu (D = 632,8 nm) timp de 10 minute fiecare (6 puncte din zona focarului patologic și 4 puncte sunt proiecția pe organele imunocompetente).

— Pentru patologia articulației șoldului, împreună cu terapia cu laser (lungime de undă 0,6328 μm, putere 120 mW/cm"), la influențarea zonelor paraarticulare reflexogene (expunere totală 25-30 minute, durata cursului 20 zile), este posibil să se utilizeze pulsație. terapie magnetică.Combinarea metodelor de date poate fi utilizată în tratamentul pacienților cu osteoartrita cu boli concomitente: glaucom, boală coronariană și pneumoscleroză.

Este necesar să se țină cont de faptul că efectul laserului heliu-neon „GNL” (lungime de undă 0,63 microni, mod 0,5 mW/cm2 cu o expunere de 10 minute și 15 mW/cm2, cu o expunere de 2 minute) asupra creșterii. țesutul osos la animalele domestice mici de diferite vârste ambiguu. Astfel, la animalele tinere este posibilă o scădere a ratei de creștere apozițională, în timp ce la animalele mature sexual și bătrâne acest proces se poate intensifica.

Calcularea dozelor de radiații laser

Artrita, artroza

Zona iradiată trebuie să fie lipsită de orice bandaje, iar haina trebuie să fie curată. În timpul tratamentului, capul de iradiere este instalat sau mutat lent pe suprafața corpului animalului. Se menține un spațiu de 0,3-1,5 cm între capul emițătorului și suprafața de tratat.Se recomandă utilizarea unui atașament magnetic. Înainte și după fiecare procedură, este necesar să ștergeți suprafața de lucru a emițătorului (sau a duzei) cu un tampon umezit cu alcool 70% sau altă soluție antiseptică.

5. Măsuri de siguranță atunci când lucrați cu lasere Este interzis:

— permite persoanelor neinstruite să lucreze cu dispozitive laser;

— dezasamblați sursele de alimentare;

— lăsați dispozitivul pornit nesupravegheat;

— direcționați emițătorul către zona ochilor sau către suprafata oglinzii;

— utilizați dispozitivul cu deteriorări mecanice. Recomandat:

— atunci când lucrați cu dispozitivul, folosiți ochelari de protecție cu lentile albastre-verzi;

- porniți radiația numai după instalarea emițătorului pe zona afectată a corpului animalului.

Contraindicatii:

- boli ale sângelui cu o leziune predominantă a sistemului de coagulare (hemofilie),

— stări decompensate ale sistemului cardiovascular,

— insuficiență a sistemului adaptativ (lipsa unui răspuns adecvat la impactul energetic), scleroză profundă, decompensare severă a sistemului vascular.

O gamă largă de spectre de radiații și variabilitatea fluxului de energie, atât cantitativ, cât și rezonant, reduce lista de contraindicații la minimum.

Abilitățile practice în lucrul cu dispozitivul și precizia dozării permit utilizarea terapiei cu laser în cele mai critice condiții, ca singura metodă încă posibilă de tratament - suport energetic. Existența contraindicațiilor nu confirmă întotdeauna interzicerea utilizării metodei din cauza impactului său negativ; contraindicațiile sunt adesea create din cauza lipsei de experiență în utilizare. acest factorîntr-un grup similar de pacienţi. Suportul energetic pentru susținerea vieții nu poate fi esențial negativ la niciun grup de pacienți. Totul ține de doza de energie furnizată și de capacitatea organismului de a o folosi. Numai cunoașterea mecanismului de acțiune a diferitelor spectre de radiații și experiența constantă de lucru cu emițători laser vor asigura eficacitatea utilizării și siguranța unui animal bolnav.