Лазерная стимуляция в медико-биологическом обеспечении подготовки квалифицированных спортсменов

4.1. Механизмы биологического действия низкоэнергетического лазерного излучения на организм человека

Лечение светом имеет многовековую традицию. Об использовании естественного света в лечении большого числа заболеваний можно прочесть во многих древних трактатах по медицине. Искусственный свет стал активно использоваться в медицине в ХХ в. Создание в середине прошлого столетия лазерных генераторов и исследования влияния лазерного света на биологические ткани послужило толчком для рождения новой медицинской отрасли – лазерной медицины.

Первые публикации по светотерапии относятся еще к XIX в.: монография Э. Бэббитта «Принципы света и цвета. Исцеляющая сила цвета» была опубликована в 1878 г., работа Н. Финзена «Светолечение» – в 1901 г., труд В. Бика «Применение света в медицине – в 1906 г., «Руководство по светолечению» В. Хаусманна – в 1929 г. Значительный вклад в развитие светотерапии внес американский физиолог Диншах Хадиали (1873–1966).

Свет является одновременно электромагнитными волнами и потоком частиц, для которых характерна высокая частота (10–14 Гц) и малая длина волны, определяемая в нм (1нм= 10^–9 м) или в мкм (1мкм=10^–6

м). Спектр электромагнитных волн представлен тремя диапазонами: инфракрасное излучение – от 400 до 0,76 мкм (40000–760 нм), видимое излучение – от 0,76 до 0,4 мкм (760–400 нм); ультрафиолетовое излучение – от 0,4 до 0,18 мкм (400–180 нм). Именно длина волны в первую очередь определяет глубину проникновения света в биологические ткани. А характер и интенсивность взаимодействия света с биологическими тканями зависит от энергии порции излучения-кванта, которая прямо пропорциональна частоте электромагнитных колебаний и обратно пропорциональна длине волны.

Световое излучение видимого спектра издавна использовалось и по сей день применяется в хирургии и травматологии для ускорения заживления ран.

Изучение эффектов влияния света на организм ведется в разных странах. Так, в недавних исследованиях ученых из Германии Andrei P. Sommer и Dang Chju обнаружено, что при воздействии интенсивного света ежедневно в течение нескольких недель кожа становится более эластичной и выглядит моложе, цвет лица улучшается, а глубина морщин значительно уменьшается. По мнению этих исследователей, молекулы белка эластина, формирующие эластичную основу кожи, могут гидратироваться – покрываться своеобразной «пленкой» из молекул воды – и вследствие этого частично утрачивать свою упругость, что приводит к снижению эластичности кожи. Видимый свет большой интенсивности, испускаемый светодиодами, проникает в толщу кожи и постепенно отщепляет воду от эластиновых волокон, возвращая коже упругость.

В исследованиях Frank Möckel (Германия) доказано, что облучение инфракрасным светом проблемных зон у женщин (живот и бедра) стимулирует обмен веществ и усиливает расщепление жира, который сжигается во время тренировки на велотренажере.

Согласно данным исследований специалистов Бар-Иланского университета (Рамат-Гана, Израиль) и больницы «Меир» (Кфар-Саба, Израиль) видимые световые лучи повышают активность спермы и могут благотворно повлиять на результаты лабораторных процедур по оплодотворению яйцеклеток. Свет способствует преобразованию молекулярного кислорода в его активные формы, и именно они, судя по всему, способствуют росту подвижности сперматозоидов. Световое воздействие приводят к увеличению активности протеинкиназы А – фермента, ответственного за ряд ключевых функций клеток спермы.

Вне всякого сомнения, светолечение – перспективная область физиотерапии, которая будет развиваться и далее.

Гипотеза о возможности получения эффекта индуцированного излучения, лежащего в основе работы квантовых генераторов, впервые была выдвинута еще А. Эйнштейном в 1918 г. Но только после фундаментальных исследований советских ученых Н. Г. Басова и А. М. Прохорова и американских физиков С. Townes, J. Goroon, H. Leigen, выполненных в 1950-х гг., были заложены теоретические основы лазеров (термин «лазер» составлен из первых букв словосочетания «Light Amplificated by Stimuleited of Emission Radiation», означающего: «усиление света с помощью эффекта индуцированного излучения»).

Первый лазерный генератор на кристалле искусственного рубина был создан в 1960 г. T. Maiman и применен в медицине для лечения сетчатки глаза в 1962 г… Тогда же в СССР и США создается новый тип лазеров – полупроводниковый [М. Т. Александров, 1991].

Первые исследования биологической активности низкоэнергетического лазерного излучения были проведены профессором В. М. Инюшиным и его сотрудниками в 1964 г.