Известно, что биологические ткани способны поглощать кванты лазерного излучения. По закону Эйнштейна-Штарка о фотохимическом эквиваленте каждый поглощенный фотон при фотохимической реакции образует активированную частицу (атом, молекула, свободный радикал), за которой следуют первичная и вторичные клеточные реакции.
Терапевтическое действие оказывает только поглощенное излучение. Часть поглощенной световой энергии может быть преобразована в молекулах биологического вещества в энергию колебательных процессов, электронного возбуждения или диссоциации молекул. В результате те или иные биологические соединения приходят в активное состояние или инактивируются. Другая часть поглощенной энергии идет на возбуждение флюоресценции и фосфоресценции в тканях /12/.
В силу того, что биологические объекты чувствительны к лазерному излучению, необходимо иметь представление о механизмах его воздействия.
Метод лазерной терапии известен уже более чем в течение 30 лет. За это время были проведены многочисленные исследования и испытания, однако, несмотря на это, физико-биологические механизмы взаимодействия биологических тканей и лазерного излучения не могут считаться в достаточной степени изученными, и существуют в литературе на уровне гипотез, зачастую, не имеющих экспериментальных доказательств. Далее рассмотрим некоторые из них /1, 6, 9, 12, 15, 19/.
- Сторонники первой гипотезы полагают, что лазерное излучение активизирует некоторые ферменты-акцепторы, спектр поглощения которых совпадает с его энергетическим спектром. Поглощая энергию лазерного излучения, акцепторы (ферменты или биологически активные вещества) запускают регулируемые ими биохимические процессы.
- Вторая концепция предполагает неспецифическое действие излучения на биополимеры (белки, липиды, мембраны, ферменты), в результате которого меняется их состояние.
- По третьей концепции, в результате действия НИЛИ образуются активные формы кислорода (синглетный кислород), которые индуцируют окислительные процессы.
- Одним из вариантов механизма действия НИЛИ является изменение физико-химических характеристик воды. Четвертая гипотетическая модель основана на влиянии энергии лазерного излучения на скорость переходов реакции ассоциации-диссоциации структурных элементов воды с сохранением или с изменением количества ассоциаций и диссоциаций молекул.
- Согласно пятой гипотезе, в результате влияния монохроматического лазерного света возникают микроизменения температурного поля и, как следствие, изменяется электропотенциал клеточных мембран.
- Шестой вариант первичного эффекта базируется на возникновении в биотканях под действием лазерного излучения неоднородности температурного поля вследствие неравномерности распределения поглощающих центров (биологических мембран, белков и ионов в растворах). НИЛИ способствует локальному повышению температуры на оптических неоднородностях. Результат зависит от величины градиента температуры, которая определяется скоростью температурной релаксации в клетке и параметрами лазерного воздействия, например, частотой посылки импульсов.
