Различают два основных режима работы лазера: режим непрерывной (квазистационарной) генерации и импульсный режим. В режиме квазистационарной генерации лазер излучает свет относительно постоянной интенсивности. Его максимальная мощь при этом сравнительно мала и ограничивается тепловыми потерями (57, 58, 62)
В импульсном режиме значительная часть молекул рабочего вещества лазера, благодаря свету импульсной лампы, переводится в возбужденное состояние. Затем под влиянием спонтанного излучения происходит вынужденное (лазерное) излучение, причем излучательный переход почти всех возбужденных молекул в основное состояние за очень короткое время приводит к мощному световому (лазерному) импульсу (39, 58, 88, 178).
В настоящее время в медицине лазерное излучение, в зависимости от спектрального состава, дозы, мощности и других параметров широко используется в двух основных направлениях: при фотодинамической терапии опухолей, где лазерное излучение обладает поражающим эффектом, и при лечении ряда воспалительных заболеваний (лазеротерапия) (58, 71, 178, 110, 151).
В то же время, селективное воздействие лазерного излучения на комплексные молекулы является многообещающей перспективой для молекулярной биологии и медицины. При этом очень трудно соблюдать различные условия для достижения селективности возбуждения в течение промежутка времени, достаточного для химической реакции. Устранение этих трудностей возможно, по-видимому, посредством комбинации селективного колебательного возбуждения с последующим электронным возбуждением (10, 178, 130, 114)
Электромагнитное излучение, взаимодействуя с биологической материей, последовательно абсорбируется, проводится, отражается, рассеивается и преломляется. В большинстве случаев какой-то из этих эффектов доминирует практически так, что остальные нивелируются (39, 41, 58, 106, 110).
Первичные биологические эффекты лазеров могут быть отнесены к двум главным механизмам - термическое и фотохимическое повреждение. Обычно биологические эффекты - это уже результат вторичных событий. При некоторых условиях, эти эффекты могут быть изменены по своему направлению. К таким условиям может, например, быть отнесено повышение температуры (57, 58, 109, 150).
Фотохимическое возбуждение является результатом фотохимической реакции, а не термального действия. Эти фотохимические реакции возникают при наличии одиночных фотонов, имеющих достаточную энергию для превращения молекул веществ. В целом, термальный и фотохимический эффекты дополняют и усиливают друг друга (57, 120, 140, 110).
В целом, если говорить о влиянии лазера на живые объекты, надо прежде всего отметить, что сами живущие организмы представляют собой комплекс электрохимических систем. Находясь во внешней среде, организмы взаимодействуют и приспосабливаются к ее электрическим и магнитным полям. Эта адаптация подразумевает использование их энергии для регуляции различных клеточных систем, например, для регуляции циркадного ритма. Электромагнитные процессы вовлечены в функцию мембран. Даже конформация белков испытывает воздействие электромагнитных полей (6, 41, 120, 141).
Биофизическая основа действия лазера заключается в том, что в тканях происходит изменение магнитной восприимчивости макромолекул, ориентационная перестройка диполей, внутриклеточных структур, мембран, увеличивается ионная активность. Происходит изменение энергетических уровней и спектральных линий атомов, увеличение их энергии (эффект Зеемана). В жидкокристаллических структурах деформируется кристаллическая решетка, что ведет к магнитомеханическим эффектам. В жидкостях усиливается турбулентность (41, 57, 58, 71, 178).
Параллельно нарушаются связи между молекулами воды и ионами, идет усиленная диссоциация молекул, магнитное поле выстраивает диполи вдоль силовых линий, т.е. вдоль светового пучка, что увеличивает глубину проникновения лазера. Расщепление спектральных линий расширяет диапазон восприятия веществом света с различной длиной волны. Все это ведет к усилению метаболизма, появлению биологически активных продуктов, изменению активности мембран, конформационным перестройкам (120, 108, 139, 141, 107).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.