Лазерная стимуляция в медико-биологическом обеспечении подготовки квалифицированных спортсменов

В отечественной медицине лазеры стали использоваться с конца 60-х годов ХХ в. В этот период появляются, в частности, сообщения об успешном использовании гелий-неоновых лазерных терапевтических аппаратов в лечении заболеваний нервной системы у детей [Т. М. Шакирова, В. В. Жуковская, 1969]. Позднее публикуются результаты исследований по применению низкоэнергетических лазеров в лечении заболеваний опорно-двигательного аппарата воспалительного и дегенеративно-дистрофического характера, переломов костей с замедленной консолидацией [Л. А. Мазо, Б. А. Броэр, 1976; В. В. Чаплинский, А. А. Мороз, П. М. Гусар, 1978; У. Я. Богданович, 1980; М. А. Берглезов, В. В. Вялько, И. С. Коростылева, 1984; В. Е. Илларионов, 1984; и др. ] и издаются методические рекомендации по применению лазеров в травматологии и ортопедии [У. Я. Богданович с соавт., 1980; М. А. Берглезов с соавт, 1985; К. С. Терновой с соавт., 1982]. Лазерная терапия предлагается как один из методов лечения ран и язв [E. Mester, 1974, 1980; В. Н. Кошелев, 1980], заболеваний слизистой рта [Д. Л. Корытный, 1980], дерматологических заболеваний [В. П. Ракчеев, 1984] и т. д.

Лазерное излучение является особым видом светового излучения электромагнитной природы, полученным с помощью оптических квантовых генераторов – лазеров. Применение лазеров в медицине основано на эффектах взаимодействия лазерного света с живым организмом и его тканями. Фотобиологические эффекты лазерного излучения зависят, с одной стороны, от параметров лазерного излучения (длины волны и количественных показателей потока световой энергии), с другой – от физиологических свойств самого объекта, подвергающегося воздействию лазерного излучения.

Характеризуя общие механизмы действия лазерного излучения на биологический объект, важно отметить, что лазерное излучение обладает уникальными физическими свойствами – монохроматичность, когерентность, поляризованность, малая расходимость потока излучения. Монохроматичность (хроматичность – ширина спектра электромагнитного излучения) лазерного света характеризуется чрезвычайно узкой полосой, не доступной для получения в других генераторах светового излучения, лимитирована только длиной волны, генерируемой лазерным излучателем. Когерентность – упорядоченность распределения фаз лазерного излучения в пространстве и времени. Поляризованность – лазерное излучение может быть охарактеризовано энергетическим вектором, величина и направление которого в данной точке пространства регулярно меняются, но всегда ориентированы перпендикулярно к направлению лазерного излучения [М. Т. Александров, 1991].

Эти свойства лазерного излучения обуславливают его сложное влияние на организм человека, так как оно несет в себе целый ряд факторов воздействия. Среди последних выделяют непосредственно лазерные факторы воздействия: электромагнитные излучения (световое воздействие); термическое воздействие; механическое воздействие (давление света, ударная волна); и факторы, определяемые свойствами облучаемого биологического объекта: оптические характеристики тканей (коэффициенты отражения, пропускания, поглощения) (отмечено, что наименьшей оптической плотностью обладают биологические ткани для длин волн 0,7–1,4 мкм, т. е. в красном и в ближнем инфракрасном диапазоне [В. И. Корепанов, 1995]); электрические свойства тканей; механические свойства тканей; биохимические свойства тканей; другие физико-химические свойства [М. Т. Александров, 1991; М. Т. Александров с соавт., 1992].

При падении лазерного излучения на поверхность биологического объекта незначительная его часть отражается, остальная проникает в ткани, где поглощается, преломляясь и «рассеиваясь». Биологические ткани способны поглощать кванты лазерного излучения [A. Chasin, 1976], и, согласно закону Эйнштейна-Старка, при поглощении каждого фотона образуется активированная частица (атом, молекула, свободный радикал) [T. Ohshiro et al., 1985; T. Ohshiro, K. G. Calderhead, 1988]).

Известно, что биофизические и биохимические процессы в тканях и жидких средах протекают двухфазно: в медленной фазе происходит количественное накопление массы вещества и (или) энергии, а в быстрой – ее (их) качественное изменение (для энергии изменение ее уровня, для вещества – изменение структуры или массы). Чередование фаз в норме протекает в виде регулярного ритмичного процесса. Патологический процесс нарушает ритмику метаболических систем, возникает «энергетический голод». Дефицит энергии может быть устранен двумя путями: восстановлением деятельности информационных систем либо непосредственным включением энергии в метаболические процессы [В. И. Корепанов, 1995].