Светолечение в физиотерапии что это

Фототерапия

Фототерапия или светолечение – это метод, заключающийся в воздействии на кожные покровы света. Для процедур применяются специальные аппараты, генерирующие излучения определенных частот.

Метод фототерапии включает использование различных источников излучения (лазера, флуоресцентных, дихроических ламп, светоизлучающих диодов). В лечении применяются излучения ультрафиолетового, инфракрасного и видимого спектра.

Выделяют две разновидности фототерапии:

В первом случае создаётся пучок света, которым можно воздействовать на относительно обширную площадь кожного покрова. Этот метод не подходит для применения в труднодоступных областях. Узким световым пучком воздействуют на внутренние поверхности тела, участки, где есть складки кожи.

Фототерапия проводится курсами, состоящими из 4-6 сеансов, каждый из которых продолжается от 20 до 40 минут. Определение длительности одной процедуры и количества сеансов – в компетенции лечащего врача.

Показания

Метод фототерапии позволяет справляться с различными проблемами и применяется в нескольких областях медицины. Наиболее распространено использование светолечения в дерматологии и косметологии. Показаниями к проведению процедуры являются следующие патологии:

Неврологи рекомендуют провести фототерапию при некоторых видах депрессивных расстройств, сезонных аффективных расстройствах, бессоннице. Неонатологи прибегают к этому методу лечения для профилактики рахита, при желтушке новорожденных, для укрепления организма.

Противопоказания

Фототерапия – медицинская процедура, оказывающая серьёзное действие на пациента, поэтому применять этот метод лечения можно не всем. Противопоказаниями являются:

Нельзя проводить сеансы фототерапии, если пациент принимает медикаментозные препараты или определенные растительные средства, которые могут спровоцировать фотосенсибилизацию.

Не рекомендуется применять этот метод лечения, если у пациента имеются определенные заболевания системы крови, эндокринные патологии. В таких случаях перед проведением фототерапии необходимо проконсультироваться с лечащим врачом.

Эффективность процедуры

Фототерапия – безопасный метод при условии, что сеансы проводятся дерматологом или косметологом в поликлинике или другом медицинском учреждении при помощи специального оборудования. Свет оказывает на кожу иммуномодулирующее и обеззараживающее действие, запускает процесс регенерации клеток.

Метод фототерапии не предполагает использования солярия, кварцевых ламп, прямых солнечных лучей. Бета-ультрафиолет, излучаемый солнцем и лампами солярия, уплотняет роговой слой кожи и вызывает её пигментацию. Это довольно агрессивное воздействие, которое ускоряет старение и может спровоцировать онкологические заболевания. В оборудовании для фототерапии используется альфа-ультрафиолет, безопасный и даже полезный для кожи.

К преимуществам фототерапии относятся:

Процедура оказывает следующие действия:

Применение фототерапии позволяет добиться стойкой ремиссии при многих кожных заболеваниях.

Описание процедуры

Перед назначением процедуры необходим период подготовки. Врач изучает анамнестические данные пациента для выявления возможных противопоказаний. Устанавливается степень чувствительности кожи к воздействию световых излучений. Проводится тестирование: на небольшой участок кожи делают несколько вспышек. Через некоторое время врач оценивает состояние кожных покровов после пробного воздействия.

Если у пациента не обнаружено противопоказаний и негативных реакций, то назначаются процедуры фототерапии. Техника проведения лечения светом:

После процедуры врач объясняет правила поведения для скорейшей реабилитации. В течение двух или трёх дней не следует пользоваться косметическими средствами, в том числе декоративными, так как кожа нуждается в отдыхе.

На период лечения и после него накладываются некоторые ограничения. Продолжительность их действия – 7-10 дней. После фототерапии нельзя:

У некоторых пациентов случаются осложнения, однако это редкость. Организм может отреагировать на воздействие света следующим образом:

Изредка у пациентов возникают тяжелые осложнения (образование рубцов, развитие катаракты, гиперпигментация), поэтому перед процедурой проводится обследование и тестирование. При лечении методом фототерапии депрессивных расстройств, бессонницы могут развиваться побочные эффекты в виде повышенной возбудимости, тревожности.

В Москве этот метод терапии предлагают многие медицинские учреждения. На сайте можно выбрать подходящую клинику. Узнать цену полного курса фототерапии можно, позвонив по телефону.

Источник

Физиотерапевтические методы лечения болезней глаз

Автор:

Электролечение

Электролечение заключается в воздействии электрическими токами: низкого напряжения (электрофорез, гальванизация), периодическими токами низкого напряжения (диадинамотерапия, электростимуляция), электрическими полями высокого напряжения (УВЧ-терапия) и переменные магнитные поля (низкочастотная магнитотерапия).

Электрофорез

Метод лекарственного электрофореза является наиболее распространенным в офтальмологии. Он представляет собой вариант физико-химического сочетания воздействий постоянным электрическим током и водными растворами лекарственных средств.

При применении метода возникают гальванические реакции с образованием тепла и изменением рН среды, происходит перераспределение ионов в клеточном веществе, образование и активация биохимически активных веществ. Такие реакции стимулируют местное кровообращение и резорбционную способность тканей, активизируют обменно-трофические процессы и секреторную функцию желёз, повышают проницаемость гематоофтальмического барьера.

Назначение электрофореза эффективно при острых воспалительных и дистрофических болезнях глаз, хронических патологиях:

Диадинамофорез

Метод обеспечивает введение необходимых доз лекарства в участок поражения посредством импульсов постоянного тока частотой 50/100 Гц.
Под действием диадинамических токов чувствительные нервные окончания блокируются, происходит стимуляция трофических и обменных процессов. Это способствует скорейшему рассасыванию отеков, кровоизлияний и помутнений стекловидного тела.

Диадинамофорез назначают при:

Электростимуляция

Лечебное воздействие электростимуляции заключается в активации процессов регенерации и репарации тканей. В результате восстанавливаются функции тех структур, которые сохранили жизнеспособность при уменьшении проводимости нервных импульсов. Электростимуляция назначается при повреждениях нейрорецепторов глаза и рефлекторной дуги:

Противопоказания для электростимуляции глаз. Процедуры электростимуляции не назначают при:

Кроме того, противопоказанием к проведению электростимуляции служат:

Электрорефлексотерапия

Это воздействие на акупунктурные точки человеческого тела определенными физическими факторами.

Электрорефлексотерапия назначается при:

УВЧ-терапия

Лечение данным методом подразумевает воздействие на орган зрения непрерывного и импульсного электрического поля ультравысокой частоты.

При подобном воздействии возникает такой же частоты колебание ионов, поляризация диэлектрических частиц и вращение дипольных молекул с нагреванием тканей и образованием внутриклеточного тепла.

УВЧ-терапия показана при:

Магнитотерапия

Данный метод лечения проводят с применением переменных и прерывистых постоянных магнитных полей.

Магнитотерапия обеспечивает противовоспалительное, анальгезирующее, а также противоотечное действие. Процедуры способствуют улучшению трофики, стимуляцию регенерации тканей, улучшают микроциркуляцию, способствуют быстрой эпителизации язвенных поверхностей.

Основным преимуществом магнитотерапии, является дистанционное воздействие без контакта глаза с индуктором.

Лечение назначают при:

Магнитофорез

Метод позволяет доставлять лекарственные средства к пораженной области посредством низкочастотного магнитного поля.

Процедуры обеспечивают сочетанное воздействие магнитного поля и лекарственных средств, благодаря чему достигается вазоактивный (улучшение микроциркуляции), противовоспалительный, трофический, обезболивающий, а также гипокоагулирующий эффекты. Воздействие проводится через закрытые веки, с нанесением на веки лекарственных веществ или введением их в конъюнктивальный мешок.

Магнитофорез назначают при:

Светолечение

Данный тип физиотерапии включает варианты воздействия энергией электромагнитных колебаний светового, а также близких к нему волновых диапазонов, в т. ч. ультрафиолетового и инфракрасного излучения. В клинической практике особое распространение получило лечение лазерным излучением.

Лазерная терапия

Процедуры подразумевают облучение определенных областей глаза когерентным монохроматичным излучением генераторов, называемых лазерами.

Лазерная терапия эффективна, при:

Для облучения различных областей глаза, применяются лазерные аппараты с разными видами излучения. Курс терапии не превышает десяти процедур.

Квантовая терапия

Процедуры воздействия на систему зрения световой энергией низкой интенсивности, с различными длинами волн.

Терапевтический эффект обусловлен регуляцией подкорково-кортикальных электрических процессов, активацией обмена нейромедиаторов в иммунной системе, активацией функции эндокринных желёз, улучшением нейро- и гемодинамики.

Процедуры назначают при:

Используются специальные спектральные аппараты с разной частотой цветоимпульсного воздействия. Некоторые устройства сочетают лечение инфракрасным лазером и квантовую терапию.

Видео нашего врача по теме

Механолечение

Это различные виды массажа, ультразвуковая терапия и вибролечение. Особенно широко в офтальмологии используется метод фонофореза.

Фонофорез

Метод сочетает акустическое воздействие колебаниями ультравысокой частоты и применение лекарственных средств.

Среди терапевтических эффектов метода, необходимо отметить противовоспалительное, спазмолитическое, обезболивающее, метаболическое, а также дефиброзирующее действие.

Фонофорез применяется при:

Фонофорез не назначается при свежих кровоизлияниях, иридоциклитах и увеитах в острой фазе.

Обратившись в Московскую Глазную Клинику, каждый пациент может быть уверен, что за результаты лечения будут ответственны одни из лучших российских специалистов. Уверенности в правильном выборе, безусловно, прибавит высокая репутация клиники и тысячи благодарных пациентов. Самое современное оборудование для диагностики и лечения заболеваний глаз и индивидуальный подход к проблемам каждого пациента – гарантия высоких результатов лечения в Московской Глазной Клинике. Мы проводим диагностику и лечение у детей старше 4 лет и взрослых. Стоимость различных физиотерапевтических методов в клинике можно узнать по ссылке.

Наши врачи, которые решат Ваши проблемы со зрением:

Главный врач клиники, офтальмолог высшей категории, офтальмохирург. Хирургическое лечение катаракты, глаукомы и других заболеваний глаз.

Рефракционный хирург, специалист по лазерной коррекции зрения (ЛАСИК, Фемто-ЛАСИК) при близорукости, дальнозоркости и астигматизме.

Уточнить стоимость той или иной процедуры, записаться на прием в «Московскую Глазную Клинику» Вы можете по телефону в Москве 8 (499) 322-36-36 (ежедневно с 9:00 до 21:00) или воспользовавшись ФОРМОЙ ОНЛАЙН ЗАПИСИ.

Источник

Светолечение для детей

Светолечение – один из самых интересных видов физиотерапии. Это лечение светом – как отдельными цветовыми спектрами, так и полноценной световой волной. В клинике «СМ-Доктор» есть все необходимое оборудование – ребенок получит любую процедуру, назначенную врачом.

У нас практикуют несколько видов фототерапии, которые различаются по механизму действия и клиническим эффектам. Именно поэтому педиатр дает общее направление на процедуру, а физиотерапевт, исходя из диагноза и данных маленького пациента, подбирает тип лечения, количество процедур и их длительность.

Врач назначает селективную (избирательную) или неселективную светолечение. При светолечение в «СМ-Доктор» используют аппараты Биоптрон и Комби, эти аппараты дают видимый поляризованный свет и инфракрасное облучение. Также есть специальные излучатели, которые формируют видимый белый свет на расстоянии 0,7 м от лица ребенка. Такое лечение очень эффективно при заболеваниях кожи, а также сезонной депрессии или нарушениях сна.

Светолечение позволяет воздействовать на участки тела определенным цветовым спектром, находящимся в видимом, ультрафиолетовом или оптическом диапазоне (лазерная терапия):

В видимом диапазоне каждый из цветов обладает своим особым действием:

Лечение проходит либо одним цветом, либо их комбинацией – решение принимает только врач.

Коротковолновое ультрафиолетовое излучение (КУФ) – вид физиотерапии, который оказывает противовоспалительный, иммуномодулирующий, бактерицидный эффект. Применяется ультрафиолетовое излучение, как с лечебной, так и с профилактической целью. Самое главное – лечение могут проходить самые маленькие пациенты, и оно абсолютно безопасно и безболезненно.

Лазеротерапия – эффективнейший метод, который позволяет насытить область воздействия «энергией», которая будет использоваться организмом для борьбы с болезнью. Чаще всего этот метод применяют при заболеваниях ЛОР-органов (ухо, горло, нос). Благодаря процедуре резко возрастает местный иммунитет, что позволяет справиться даже с хроническими воспалительными процессами, включая аденоиды. Однако количество процедур в год строго ограничено, поэтому врачи дают назначение на лазер только тщательно изучив ситуацию и историю лечения.

Показания для проведения фототерапии у детей

Данным методом, учитывая разнообразие аппаратов, можно лечить практически все заболевания. В первую очередь это:

Светолечение в «СМ-Доктор»

Главный положительный момент этого вида процедур – все они абсолютно безболезненны. Более того – нет вообще никаких ощущений: ни тепла, ни жжения, ни покалывания. Ребенку просто некоторое время нужно будет контактировать с аппаратом.

Чтобы детям было комфортно, у нас есть игровая комната, где они могут весело провести время перед или между процедурами (если их несколько). Для мам с маленькими детьми есть отдельная комната, где малыша можно покормить, переодеть или просто успокоить, если он разволновался. «СМ-Доктор» заботиться о своих пациентах, поэтому в отделении очень тепло, нет сквозняков, кушетки и стулья мягкие и удобные.

Полотенца, простыни брать с собой не нужно – все это вам предоставят сотрудники клиники. Сама процедура проходит просто: на больное место накладывается аппарат, и определенное время воздействует светом. Если это лечение носа/горла, процедура проходит сидя, а на глаза надевают специальные очки, чтобы не попал свет. При КУФ лечении миндалин используется трубка-мундштук, которую нужно обхватить губами и подождать определенное время.

Профилактика и реабилитация детей в «СМ-Доктор»

Светолечение – это не только лечение, но и профилактика многих заболеваний. В нашей клинике можно не только приходить на процедуры, но и получать комплексное лечение на базе детского стационара. В этом случае ребенок получает медикаментозное лечение, ходит на физиопроцедуры и наблюдается у узких специалистов.

Очень хорошо в качестве профилактики зарекомендовал себя лазер. Если ребенок болеет чаще 4 раз в год простудными заболеваниями – этот вид терапии просто необходим. Процедура позволяет в несколько раз увеличить местный иммунитет и сопротивляемость ребенка к инфекциям.

Также хорош курс коротковолнового ультрафиолетового излучения – в этом случае бактерицидный эффект направлен на кровь. Это полезно после тяжелых инфекций, операций, при распространенных гнойничковых процессах на коже.

Противопоказания

У фототерапии практически нет противопоказаний, кроме повышенной фоточувствительности кожи, туберкулеза, новообразований на коже.

Светолечение на дому

Клиника «СМ-Доктор» во всем идет навстречу своим пациентам, поэтому мы предусмотрели возможность проведения некоторых процедур в домашних условиях – это Биоптрон и КУФ на дому.

Особенности лазерной и ультрафиолетовой терапии было рассказано выше. Что касается Биоптрона – это аппарат, излучающий полихромный свет (содержит волны различного диапазона, кроме ультрафиолетового спектра) под воздействием которого улучшаются процессы регенерации кожи, он также оказывает противовоспалительное, обезболивающее и противоотечное действие. Показания к его применению идентичны описанным выше.

В Москве бывает сложно добраться до клиники, особенно с маленьким или ослабленным ребенком. В этом случае мы сами приедем к вам домой! Мобильность аппаратов и отсутствие специальных условий для проведения процедуры позволяют выполнить ее непосредственно на дому. Однократно посетив физиотерапевта и получив от него рекомендации, вам больше не придется ездить в клинику. Малыш будет находиться в привычной для него обстановке, а лечение получит не хуже, чем в больнице. Стоимость процедур, вне всякого сомнения, себя оправдает, а полученный эффект сохранится надолго.

Источник

СВЕТОЛЕЧЕНИЕ

Светолечение (син. фототерапия) — применение с лечебной и профилактической целью лучистой энергии оптической области спектра, т. е. инфракрасного, видимого и ультрафиолетового излучений. При Светолечении используют облучение солнечным светом в диапазоне длин волн порядка 200—3000 нм (см. Гелиотерапия) и светом от искусственных источников, с длиной волны от 760 нм — инфракрасное излучение (см.), с длиной волны 400—760 нм — видимое излучение, с длиной волны короче 400 нм — ультрафиолетовое излучение (см.).

Физиологическое действие лучистой энергии оптической части спектра зависит от длины волны и энергии поглощенных квантов излучения (см. Свет). Энергия инфракрасного излучения (ИК-излучения) поглощается тканями на глубину от 3 мм до 4 см, энергия УФ-излучения не проникает глубже 0,5—1 мм. Поглощенная тканями энергия квантов УФ-излучения вызывает переход атомов и молекул в возбужденное состояние, в к-ром их способность вступать в хим. реакции увеличивается во много раз (см. Молекула, возбужденные состояния молекул). В коже происходит образование веществ с новыми физико-химическими свойствами, изменение белковых молекул клеток, усиление ферментативной активности. Энергия ИК-излучения и видимого света при поглощении тканями переходит в основном в тепловую, усиливая кровообращение и тканевый обмен, повышая фагоцитарную активность лейкоцитов, стимулируя потоотделение.

В механизме действия света на организм играет роль не только гуморальный, но и нервно-рефлекторный фактор. Нек-рые красители (напр., эозин, метиленовый синий, акридиновые красители и др.) и продукты жизнедеятельности организма (желчь, гематопорфирин и др.) способны повышать чувствительность организма к свету. Фотосенсибилизация (см.), т. е. повышение чувствительности к действию прежде всего видимого света, может привести к развитию тяжелых реакций с образованием на участках тела, подвергшихся облучению, отеков и даже некрозов.

Содержание

Показания

Светолечение видимым светом и ИК-излучением показано при подострых и хронических заболеваниях верхних дыхательных путей, кожи и подкожной клетчатки, внутренних органов (почек и др.), опорно-двигательного аппарата и периферических нервов, а также при ожогах, отморожениях, контрактурах, спастических параличах конечностей, легких и среднетяжелых формах облитерирующе-го эндартериита.

Показания к УФ-облучению — см. Ультрафиолетовое излучение.

Противопоказания

Светолечение противопоказано при гнойных процессах, кровотечениях, злокачественных опухолях, активном туберкулезе легких, выраженном атеросклерозе, гипертонической болезни IIБ-III стадии, недостаточности кровообращения II—III стадии, при заболеваниях почек, сопровождающихся почечной недостаточностью, бронхиальной астме с частыми и тяжелыми приступами, выраженных нарушениях функций эндокринных желез, особенно при тиреотоксикозе, резко выраженных функциональных нарушениях со стороны нервной системы и выраженных органических заболеваниях ц. н. с. (сирингомиелия, рассеянный склероз и др.), заболеваниях крови, красной волчанке, малярии, повышенной чувствительности к солнечному свету (гематопорфирия и др.).

Дозирование

Дозирование при С. должно проводиться очень строго. При общих и особенно местных воздействиях необходимо учитывать спектральный состав и интенсивность излучения, а также индивидуальную чувствительность пациента (см. Дозирование).

Светолечение детей

Светолечение детей проводят особенно осторожно, с учетом их воз-раетных анатомо-физиологических особенностей. В связи с повышенной чувствительностью детского организма к облучению число и продолжительность процедур сокращается по сравнению с числом и продолжительностью процедур у взрослых. При общих облучениях детей УФ-светом, помимо возрастных особенностей, индивидуальных свойств организма и светоклиматических условий, необходимо учитывать сроки приема ребенком витамина D, а также время проведения ему профилактических прививок.

Источники светового излучения

С целью воздействия на организм светом определенной длины волны используют искусственные источники света, к-рые разделяют на калорические и люминесцирующие.

У калорических (тепловых) источников света количество и состав излучаемой энергии зависит от степени нагрева излучающего тела. К таким источникам относят: инфракрасный излучатель на штативе; лампу соллюкс — стационарную и переносную — мощностью от 200 до 1000 вт; лампу Минина с электрической лампой накаливания мощностью 40—60 вт, вмонтированной в параболический рефлектор, закрепленный на деревянной ручке; электросветовую ванну (см. Инфракрасное излучение в физиотерапии).

У люминесцентных источников света излучение обусловлено в основном свечением так наз. люминофоров под влиянием слабого УФ-излучения. Для лечебно-профилактических целей используют ртутно-кварцевые облучатели, УФ-облучатели на штативе, передвижные УФ-облучатели для групповых облучений, УФ-об-лучатели для носоглотки, селективные источники УФ-излучения (дуговые бактерицидные и люминесцентные эритемные лампы) в передвижных, настенных и потолочных облучателях и др. (см. Ультрафиолетовое излучение в физиотерапии).

При использовании источников светового излучения в леч.-проф. учреждениях необходимо соблюдать соответствующие правила по технике безопасности при проведении физиотерапевтических процедур в отношении персонала и пациентов (см. Физиотерапевтический кабинет, Фотарий).

Библиография: Биологическое действие ультрафиолетового излучения, под ред. Г. М. Франка и др., М., 1975; Проблемы практической фотобиологии, под ред. Д. Н. Лазарева и К. А. Самойловой, Пущино, 1977; Руководство по физиотерапии и физиопрофилактике детских болезней, под ред. А. Н. Обросова и Т. В. Карачевцевой, с. 81, М., 1976; Ультрафиолетовое излучение, под ред. Г. М. Франка и др., сб. 3,5, М., 1960, 1971.

Источник

Механизмы низкочастотной лазерной терапии и светотерапии

Введение

Возможность использования низкоинтенсивного света видимого или ближнего инфракрасного диапазона в целях уменьшения боли, воспалительных процессов и отека, заживления ран и предотвращения повреждения тканей известно уже почти сорок лет с момента изобретения лазеров. К первоначальным свойствам лазерного излучения (холодный лазер) на сегодняшний день добавились и новые, включая фотобиомодуляцию и фотобиостимуляцию с использованием некогерентного света. Несмотря на многочисленные сообщения о положительных результатах экспериментов, проведенных in vitro, в моделях на животных и в рандомизированных контролируемых клинических испытаниях, вопрос о НИЛТ остается нерешенным, что, вероятно, связано с двумя основными причинами. Во-первых, не полностью понятны биохимические механизмы, лежащие в основе положительных эффектов от лазерной терапии. Во-вторых, сложность рационального выбора среди большого количества параметров излучения, таких как длина волны, плотность, интенсивность, структура импульса и продолжительность терапии, привела к публикации ряда как негативных, так и положительных отзывов. В частности, наблюдалась реакция применения двухфазной дозы облучения, когда низкоинтенсивный свет имел гораздо лучший эффект относительно высокоинтенсивного излучения. Настоящий вводный обзор будет посвящен некоторым из предложенных клеточных хромофоров, ответственных за влияние видимого света на клетки млекопитающих, включая цитохром с-оксидазу (с пиками поглощения в ближней инфракрасной спектральной области) и фотоактивные порфирины. Предполагается, что митохондрии являются вероятным сайтом начальной реакции организма на свет, приводя к увеличению синтеза АТФ, модуляции активных форм кислорода и индукции транскрипционных факторов. Эти эффекты, в свою очередь, приводят к увеличению пролиферации и миграции клеток (в частности, фибробластов), модуляции цитокинов, факторов роста и медиаторов воспаления и повышенной оксигенации тканей. Результаты этих биохимических и клеточных изменений у животных и пациентов включают такие преимущества, как ускорение заживления ран, улучшение прогнозов при спортивных травмах, уменьшение боли при артрите и невропатии, а также быструю реабилитацию после сердечных приступов, инсульта, повреждения нервной ткани.

ИСТОРИЯ

В 1967 году, спустя несколько лет после того, как был изобретен первый рабочий лазер, Эндре Местер из Университета Семмельвейса в Будапеште, Венгрия, захотел проверить, может ли лазерное излучение провоцировать рост раковых клеток у мышей [1]. Сбрив волосы на спине, Местер разделил мышей на две группы и подверг низкоинтенсивным излучением рубиновым лазером (694 нм) одну группу. К его удивлению волосы на обработанной лазерной терапией группе выросли быстрее. Это была первая демонстрация «лазерной биостимуляции». С тех пор медицинское лечение источниками когерентного света (лазерами) или некогерентным светом (светоизлучающие диоды, светодиоды) начало интенсивно развиваться в медицине. В настоящее время в области физической терапии во многих частях мира практикуется низкоинтенсивная лазерная терапия (НИЛТ), также известная как «холодный лазер», «мягкий лазер», «биостимуляция» или «фотобиомодуляция». Фактически, светотерапия является одним из самых старых терапевтических методов, используемых людьми (исторически как светотерапия у египтян, а позже как УФ-терапия, благодаря которой Нильс Финсен стал обладателем Нобелевской премии в 1904 году [2]). Использование лазеров и светодиодов в качестве источников света стало следующим шагом в технологическом развитии светотерапии. В НИЛТ вопрос уже не в том, имеет ли свет биологические эффекты, а в том, как энергия от терапевтических лазеров и светодиодов работает на клеточном и органном уровнях и каковы оптимальные параметры света для различных источников света.

Одним из важных моментов, которые были продемонстрированы в многочисленных исследованиях в клеточных культурах [3], моделях животных [4] и в клинических исследованиях, является концепция двухфазного дозозависимого эффекта, когда результат сравнивается с общей суммарной плотностью энергии света (флюенсом). Причина, по которой метод называется низкоинтенсивным, заключается в том, что существует оптимальная доза света для любого конкретного применения, а дозы ниже этого оптимального значения или, что более важно, больше оптимального значения, будут иметь уменьшенный терапевтический результат, а зачастую высокие дозы света могут привести к отрицательному результату. Возможно, существуют три основные области медицины и ветеринарной практики, в которых НИЛТ играет важную роль (рисунок 1). Это: (i) заживление ран, восстановление тканей и предотвращение клеточной смерти; (ii) облегчение воспаления при хронических заболеваниях и травмах с его ассоциированной болью и отеком; (iii) облегчение нейрогенной боли. Предлагаемые пути объяснения механизмов НИЛТ должны в идеале быть применимы ко всем этим условиям.

БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ

Фотобиология тканей

В первом законе фотобиологии говорится, что для видимого света малой мощности, имеющего какое-либо влияние на живую биологическую систему, фотоны должны поглощаться электронными полосами поглощения, принадлежащими некоторому молекулярному хромофору или фотоацептору [5]. Один из подходов к нахождению идентичности этого хромофора – осуществление спектрального воздействия. Графическое изображение, представляющее биологический ответ в зависимости от длины волны, частоты или энергии фотонов должно совпадать со спектром поглощения молекулы фотоацептора. Тот факт, что структурированный спектр действия может быть построен графически поддерживает гипотезу о существовании клеточных фотоацепторов и сигнальных путей, стимулируемых светом.

Второе важное соображение касается оптических свойств ткани. Как поглощение, так и рассеяние света в ткани зависят от длины волны выше в синей области спектра, чем в красной, так и основной хромофор ткани (гемоглобин) имеет высокую поглощающую способность волн короче 600 нм. По этим причинам существует так называемое «оптическое окно». Вода начинает значительно поглощать свет при длинах волн больше 1150 нм. По этим причинам в тканях, подвергнутых воздействием красного и инфракрасного спектров, имеется так называемое «оптическое окно», где максимальное проникновение света в ткань максимизируется (рис. 2). Поэтому, хотя синий, зеленый и желтый свет может оказывать значительное влияние на клетки, растущие в оптически прозрачной культуральной среде, использование НИЛТ у животных и пациентов почти исключительно связано с красным и ближним инфракрасным светом (600-950 нм).

Рисунок 2. Оптическое окно ткани вследствие уменьшения поглощения красной и ближней инфракрасной длин волн (600-1200 нм) тканевыми хромофорами.

Спектры действия

В 1989 году было высказано предположение о том, что механизм действия НИЛТ на клеточном уровне основан на поглощении монохроматического видимого и NIR-излучения компонентами цепи переноса электронов клеток [6]. Внутренняя митохондриальная мембрана содержит 5 комплексов интегральных мембранных белков: NADH-дегидрогеназу (комплекс I), сукцинатдегидрогеназу (комплекс II), цитохром-редуктазу (комплекс III), цитохромоксидазу (комплекс IV), АТФ-синтазу (комплекс V) и двух свободно диффундирующих молекул убихинона и цитохрома с, которые перемещают электроны от одного комплекса к другому (рис. 3). Дыхательная цепь совершает ступенчатый перенос электронов от NADH и FADH2 (образующихся в цикле лимонной кислоты) к молекулам кислорода с образованием (с помощью протонов) молекул воды, используя энергию, выделяемую этим протонным переносом, на перекачку протонов (H+) от матрицы к межмембранному пространству. Протонный градиент, образованный мембранным процессом активного транспорта, образует миниатюрный аккумулятор. Протон может проходить обратно вниз по этому градиенту, возвращаясь к матрице, только через другой комплекс интегральных белков во внутренней мембране, комплекс АТФ-синтазы.

Рис 1. Структура и принцип работы цитохром с-оксидазы.

Рисунок 5. Спектр действия НИЛТ в культуральных клетках, у животных и пациентов. Представленные данные являются объединением многих отчетов из нескольких лабораторий.

В исследовании, проведенном Pastore et al [11], изучалось влияние излучения He-Ne лазера на цитохром c-оксидазу. Было обнаружено повышенное окисление цитохрома c и увеличение скорости переноса электронов. Артюхов и его коллеги обнаружили [12] повышенную ферментативную активность каталазы после воздействия He-Ne.

Поглощение фотонов молекулами приводит к электронно-возбужденным состояниям последних и, следовательно, может привести к ускорению реакций в дыхательной цепи [13]. Ускорение электронного транспорта обязательно приводит к увеличению производства АТФ [14]. Увеличение синтеза АТФ и увеличение градиента протонов приводит к увеличению активности антипортеров Na+/H+ и Ca2+/Na+ и всех АТФ-зависимых ионных транспортеров, таких как Na+/K+ АТФаза и Са2+. АТФ является субстратом для аденилатциклазы, поэтому уровень АТФ контролирует уровень цАМФ. Оба Ca2+ и cAMP очень важны для вторичных мессенджеров. Особенно это касается ионов кальция, которые регулируют почти каждый процесс в организме человека.

В дополнение к опосредованному цитохром с-оксидазой увеличению производства АТФ НИЛТ может ускорять и другие механизмы. Первым из них мы рассмотрим «гипотезу синглетного кислорода». Некоторые молекулы, поглощающие видимый спектр, такие как порфирины, и не имеющие в активных центрах металлов с переходной валентностью [15], а также некоторые флавопротеины [16], после поглощения фотона могут на продолжительное время переходить возбужденное состояние, впоследствии имея возможность взаимодействовать с кислородом, что будет приводить к образованию реакционноспособного синглетного кислорода. Это та самая молекула, которая используется в фотодинамической терапии (PDT) для уничтожения раковых клеток, разрушения кровеносных сосудов и уничтожения микробов. Исследователи PDT давно знают, что очень низкие дозы PDT могут вызвать пролиферацию клеток и стимуляцию тканей вместо убийства, наблюдаемого при высоких дозах [17].

Следующим предложенным механизмом была «гипотеза изменения редокс-свойств» [18]. Изменение метаболизма митохондрий и активация дыхательной цепи путем светового воздействия также увеличило бы производство супероксидных анионов O2•-. Было показано, что клеточное образование O2- зависит в основном от метаболического состояния митохондрий. Другие окислительно-восстановительные цепи в клетках также могут быть активированы НИЛТ. NADPH-оксидаза представляет собой фермент, обнаруженный на активированных нейтрофилах и способный к немитохондриальной окислительной вспышке, индуцируя образование больших количеств ROS [19]. Эти эффекты зависят от физиологических параметров организма, а также от параметров излучения.

Активность цитохром c-оксидазы подавляется оксидом азота (NO). Это ингибирование митохондриального дыхания NO, являясь обратимым процессом, может быть объяснено прямой конкуренцией между NO и O2 на восстановленном двухъядерном центре CuB/a3 цитохром c-оксидазы [20]. Было предложено, что лазерное излучение способно нивелировать подобный процесс и, таким образом, повышая скорость дыхания (NO гипотеза) [21]. Недавно опубликованные данные Karu et al. [21], косвенно подтверждают эту гипотезу. Другим доказательством участия NO в ответах на НИЛТ является увеличение продукции NO-синтазы при воздействии светом (635 нм) [22]. Хотя оба наблюдения подтверждают гипотезу зависимости уровня NO в ответ на НИЛТ, отклик на разные длины волн в различных исследовательских моделях могут регулироваться различными механизмами.

Клеточный сигналинг

Предполагается, что НИЛТ производит сдвиг общего окислительно-восстановительного потенциала клетки в сторону большего окисления [28]. Различные клетки в диапазоне условий роста имеют отчетливые редокс-состояния. Поэтому эффекты НИЛТ могут значительно различаться. Клетки, первоначально имеющие более низкий редокс-статус (низкий уровень внутриклеточного рН), обладают высоким потенциалом биологического ответа при воздействии НИЛТ, тогда как клетки в оптимальном редокс-состоянии реагируют слабо или не реагируют на лечение светом вообще.

Рисунок 6. Клеточный сигналинг, индуцированный НИЛТ.

РЕЗУЛЬТАТЫ IN VITRO

Типы клеток

Существуют данные о том, что несколько типов млекопитающих и микробных клеток могут реагировать на НИЛТ. Большую часть работы Karu использовала Escherichia coli [29] и клетки HeLa [30], клеточную линию карциномы шейки матки человека. Однако для клинических применений НИЛТ, подлежащих валидации, гораздо важнее изучить влияние НИЛТ на не-злокачественные типы клеток, которые могут быть эффективно стимулированы в целях устранения некоторых заболеваний или травм. Для исследований заживления ран вариация клеток, вероятно, ограничивается эндотелиальными клетками [31], фибробластами [32], кератиноцитами [33] и, возможно, некоторыми классами лейкоцитов, например, макрофаги [34] и нейтрофилы [35]. Для исследований по облегчению боли и восстановлению нервной ткани изучать следует нейроны 36 и глиальные клетки [39]. Для противовоспалительных и противоотечных эффектов лазерного излучения – макрофаги [34], тучные клетки [40], нейтрофилы [41], лимфоциты [42] и т.д. Существует литературные данные об эффектах НИЛТ in vitro для большинства из этих типов клеток.

Изолированные митохондрии

Поскольку дыхательная цепь и цитохромоксидазы расположены в митохондриях, несколько групп ученых испытали влияние НИЛТ на изолированных митохондриях. Наиболее популярной системой для изучения является влияние He-Ne лазерного облучения митохондрий, выделенных из печени крыс, в которых наблюдался повышенный электрохимический протонный потенциал и ускоренный синтез АТФ [43]. Индуцированный синтез РНК и белка был продемонстрирован при 5 Дж/см2 [44]. Pastore et al. [45] обнаружили повышенную активность цитохром с-оксидазы и полярографически измеренного увеличения утилизации кислорода при 2 Дж/см2 при применении He-Ne лазера. В облучаемых светом митохондриях обнаружена значительное повышение активности протонного насоса, около 55%-ное увеличение отношения

Источник