L'effet biologique du rayonnement laser de faible intensité (hélium-néon et lumière infrarouge) fournit un large éventail de changements photochimiques et photophysiques qui provoquent l'intensification des processus structurels et métaboliques qui ne sont pas associés à une violation de l'intégrité des zones d'irradiation3.

L'impact d'un rayonnement cohérent d'une longueur d'onde de 0,63 μm sur un tissu biologique provoque diverses réactions de l'organisme, à savoir :

1) une augmentation de la concentration de phosphatase alcaline dans le sérum sanguin;

2) une augmentation de la teneur en immunoglobulines O, des lymphocytes T, ainsi que de l'activité phagocytaire des leu-

3) diminution du facteur qui inhibe la migration des macrophages ;

4) le renforcement de la microcirculation et l'activité fibrinolytique du sang;

5) augmentation de l'index mitotique et du potentiel d'action nerveuse ;

6) normalisation de la résistance vasculaire accrue.

Les points principaux du mécanisme complexe d'action du rayonnement laser sur les structures biologiques sont la perception des rayons lumineux par les photorécepteurs, la transformation de leur composition moléculaire et le changement de leur état physico-chimique. Par la suite, des réactions biochimiques sont activées avec l'initiation de centres actifs et allostériques dans les enzymes et une augmentation de leur nombre. Ceci est confirmé par un grand nombre de publications sur l'augmentation de l'activité enzymatique après laserthérapie4.

L'action de la lumière cohérente sur les tissus biologiques est réalisée par des enzymes spécifiques - les photorécepteurs. Schématiquement, la réponse primaire des systèmes biologiques à l'exposition au laser est la suivante : le groupe chromophore des photorécepteurs excités par la lumière transfère l'énergie d'excitation électronique à la protéine qui lui est associée, et si celle-ci est fixée à la membrane, alors à la membrane dans son ensemble. À la suite de ces processus, la chaleur qui se produit lors des transitions non radiatives peut provoquer un échauffement local des photorécepteurs, ce qui contribue à sa réorientation. Dans ce cas, le photorécepteur passe par un certain nombre d'états de relaxation intermédiaires qui fournissent des transformations conformationnelles dynamiques et statiques de la protéine et, par conséquent, de la membrane, avec laquelle

un essaim du photorécepteur est lié, ce qui, à son tour, entraîne une modification du potentiel de membrane et de la sensibilité de la membrane à l'action de substances biologiquement actives.

Un large éventail de réactions biochimiques et physiologiques observées dans le corps en réponse à l'impact d'un laser de faible intensité (Fig. 9.1) indique la promesse de son utilisation dans divers domaines de la médecine. L'analyse des résultats de nos propres observations a montré que l'utilisation de la lumière infrarouge cohérente au début de la période postopératoire chez les patientes atteintes d'endométriose génitale (endométriose des ovaires et du corps utérin [myométrectomie], endométriose rétrocervicale) aide à réduire la douleur, améliore la circulation sanguine dans les artères qui alimentent l'utérus et les ovaires (selon les données de l'échographie Doppler transvaginale) et, surtout, empêche la formation d'adhérences dans le petit bassin.

Au cours d'une laparoscopie répétée, réalisée afin de clarifier la situation clinique chez certaines patientes atteintes d'endométriose ovarienne, qui ont subi une salpingo-ovariolyse lors de l'opération précédente, et dans la période postopératoire, une exposition intravaginale au laser de faible intensité comme traitement de rééducation, dans tous les cas, aucune signes d'adhérences.

Nous adhérons au point de vue selon lequel le laser de faible intensité est la méthode de choix pour les mesures de rééducation à la deuxième (principale) étape du traitement physique des patientes atteintes d'endométriose génitale. Dans le même temps, il ne faut pas minimiser les mérites d'autres techniques très efficaces - un champ électrostatique pulsé à basse fréquence, des courants de fréquence harmonique (thérapie ultratonique), des champs magnétiques alternatifs et constants.

Recherche V.M. Strugatsky et al.10 ont constaté que l'utilisation d'un champ électrostatique pulsé à basse fréquence chez les patientes gynécologiques entraîne une diminution de la douleur locale dans le petit bassin le long des vaisseaux et des troncs nerveux, ainsi qu'une correction des troubles hormono-dépendants. Malgré le fait que les principaux effets cliniques d'un champ électrostatique pulsé - défibrosant et analgésique - sont un peu moins prononcés que dans le traitement avec des facteurs physiques traditionnels ayant un effet similaire, cette méthode présente un avantage significatif, à savoir la capacité de réguler l'œstrogène -rapport de progestérone. En raison de cette capacité, un champ électrostatique pulsé à basse fréquence peut être utilisé pour traiter les patients présentant une hyperestrogénie et/ou des formations hormono-dépendantes concomitantes des organes génitaux internes, c'est-à-dire lorsque l'utilisation de facteurs de formation de chaleur ou de transfert de chaleur est exclue ou limité.

L'ultratonothérapie est une méthode d'électrothérapie dans laquelle le corps du patient est exposé à un courant alternatif de fréquence supratonale (22 kHz) de haute tension (3-5 kV). Les courants de fréquence ultratonale ont un effet doux sur le tissu biologique, sans causer d'inconfort. Sous l'influence de l'ultratonothérapie, il y a une amélioration de la circulation sanguine et lymphatique locale, une activation des processus métaboliques, un soulagement de la douleur. Cette méthode est l'une des

moyen très efficace de prévenir la réocclusion des trompes de Fallope.

Le mécanisme d'action d'un champ magnétique sur un tissu biologique est associé à la stimulation de processus physicochimiques dans les fluides biologiques, les biocolloïdes et les éléments sanguins. On suppose que les macromolécules anisotropes changent d'orientation sous l'influence d'un champ magnétique et acquièrent ainsi la capacité de pénétrer à travers les membranes, affectant ainsi les processus biologiques. Des processus biologiques tels que les réactions radicalaires d'oxydation des lipides, les réactions avec transfert d'électrons dans le système cytochrome, l'oxydation du fer non hémique, ainsi que les réactions impliquant des ions métalliques du groupe de transition sont sensibles à l'action d'un champ magnétique. Le champ magnétique provoque une accélération du flux sanguin, réduit les besoins en oxygène des tissus et des cellules, a un effet vasodilatateur et hypotenseur et affecte le fonctionnement du système de coagulation sanguine. Parallèlement à l'influence des champs magnétiques sur les processus physiques et chimiques, le mécanisme de leur action thérapeutique repose sur l'induction de courants de Foucault dans les tissus, qui émettent très peu de chaleur ; ce dernier, à son tour, active la circulation sanguine, les processus métaboliques et améliore la régénération, et fournit également des effets sédatifs et analgésiques5,11.

Il convient de noter que dans le complexe de thérapie de réadaptation pour les patients atteints d'endométriose, il est recommandé d'utiliser des eaux de radon sous forme de bains généraux, d'irrigations vaginales, de microclysters. La thérapie au radon a un effet bénéfique sur le corps des patients présentant diverses réactions allergiques, chroniques

colite et névralgie des nerfs pelviens.

BIBLIOGRAPHIE

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Moskvin Sergueï Vladimirovitch - médecin Sciences Biologiques, Candidat en sciences techniques, chercheur principal, Centre scientifique d'État pour la médecine laser nommé d'après N.N. D'ACCORD. Skobelkin FMBA de Russie », Moscou, auteur de plus de 550 publications scientifiques, dont plus de 50 monographies, et 35 certificats de droit d'auteur et brevets ; e-mail poster: [courriel protégé] Site Web : www.lazmik.ru

Une description plus détaillée du mécanisme primaire de l'action biologique, ou, comme il est désormais d'usage de le dire, de l'action biomodulatrice (BD) de LILI, ainsi que la preuve du modèle que nous avons proposé, se trouvent dans les deux premiers volumes de la série de livres "Effective Laser Therapy" [Moskvin S.V., 2014, 2016], qu'il est préférable de télécharger gratuitement sur le site Web http://lazmik.ru.

Dans ce chapitre, ainsi que dans certaines autres sections du livre, des informations sont également présentées sur les processus secondaires qui se produisent lors de l'absorption de la lumière laser par des cellules vivantes et des tissus biologiques, dont la connaissance est extrêmement importante pour l'application clinique et compréhension de la méthodologie LT appliquée au problème de la douleur et des troubles trophiques.

Pour étudier les mécanismes de DB LILI, nous avons choisi une approche systématique de l'analyse des données, pour laquelle une partie est classiquement distinguée de l'organisme entier, unie par le type de structure anatomique ou le type de fonctionnement, mais chaque partie est considérée exclusivement en termes d'interaction en tant que système unique. Le point clé de cette approche est la détermination du facteur dorsal [Anokhin PK, 1973]. La littérature scientifique a été analysée, principalement liée à l'étude des mécanismes de la BD, la pratique de l'utilisation de LILI en médecine clinique, ainsi que idées contemporaines sur la biochimie et la physiologie d'une cellule vivante et au niveau de l'organisation de la régulation de l'homéostasie humaine en général. Sur la base des données obtenues, certaines conclusions fondamentalement importantes ont été tirées, qui ont été confirmées au cours de nombreuses études expérimentales et cliniques [Moskvin S.V., 2008, 2008(1), 2014].

Il est démontré qu'à la suite de l'absorption de l'énergie LILI, celle-ci se transforme en réactions biologiques à tous les niveaux de l'organisation d'un organisme vivant, dont la régulation, à son tour, est réalisée de plusieurs manières - c'est la raison pour laquelle l'extraordinaire versatilité des effets qui apparaissent à la suite d'un tel impact. Dans ce cas, il s'agit uniquement du déclenchement externe des processus d'autorégulation et d'auto-récupération de l'homéostasie perturbée. Par conséquent, il n'y a rien de surprenant dans l'universalité de la thérapie au laser : elle n'est que le résultat de l'élimination de la fixation pathologique du corps en dehors des limites de la régulation physiologique normale. Les processus photobiologiques peuvent être représentés schématiquement par la séquence suivante : après l'absorption des photons par des accepteurs dont le spectre d'absorption coïncide avec la longueur d'onde de la lumière incidente, se déclenchent des réactions biochimiques ou physiologiques caractéristiques (spécifiques) de ces éléments absorbants. Mais pour les bioeffets induits par laser, tout semble comme s'il n'y avait pas d'accepteurs et de réponses spécifiques des systèmes biologiques (cellules, organes, organismes), l'interaction est absolument non spécifique. Ceci est confirmé par la relative non-spécificité de la dépendance "longueur d'onde - effet", la réponse d'un organisme vivant à un degré ou à un autre se fait dans toute la gamme spectrale étudiée, de l'ultraviolet (325 nm) à l'infrarouge lointain (10 600 nm) [Moskvin S. EN 2014 ; Moskvin S.V., 2017].

L'absence de spectre d'action spécifique ne peut s'expliquer que par le caractère thermodynamique de l'interaction de LILI avec une cellule vivante, lorsque le gradient de température qui se produit au niveau des centres absorbants déclenche le déclenchement de divers systèmes de régulation physiologique. Le lien principal, comme nous le supposons, sont les dépôts de calcium intracellulaires, capables de libérer du Ca2+ sous l'influence de nombreux facteurs externes. Il y a suffisamment d'arguments pour confirmer cette théorie, cependant, en raison de la taille limitée du livre, nous n'en donnerons qu'un : tous les effets connus de la biomodulation induite par laser sont secondaires et dépendants du Ca2+ [Moskvin S.V., 2003, 2008, 2008(1)] !

Passant aux régularités énergétiques, encore plus surprenantes que celles spectrales, rappelons quelques notions et fondements de base, les axiomes de la laserthérapie. Le plus célèbre d'entre eux est la présence d'une dépendance optimale "densité d'énergie (DE) - effet", parfois appelée "biphasique", c'est-à-dire que le résultat souhaité n'est atteint qu'avec la DE d'exposition optimale. Une diminution ou une augmentation de cette valeur dans une plage très étroite entraîne une diminution de l'effet, sa disparition complète, voire une réponse inverse.

C'est la différence fondamentale entre DB LILI et les phénomènes photobiologiques, où la dépendance à EF a un caractère linéairement croissant sur une large plage. Par exemple, plus il y a de lumière solaire, plus la photosynthèse est intense et l'augmentation de la masse végétale. La nature biphasique de l'action biologique de LILI contredit-elle les lois de la photobiologie ? Pas du tout! Ce n'est qu'un cas particulier de la manifestation de la loi physiologique de la dépendance de la réponse à la force du stimulus actuel. Dans la phase «optimale», après avoir atteint le niveau de seuil, à mesure que la force du stimulus augmente, une augmentation de la réponse des cellules et des tissus et une atteinte progressive du maximum de réaction sont observées. Une nouvelle augmentation de la force du stimulus entraîne une inhibition des réactions des cellules et du corps, une inhibition des réactions ou un état de parabiose se développe dans les tissus [Nasonov D.N., 1962].

Pour une exposition efficace au LILR, il est nécessaire de fournir à la fois une puissance et une densité de puissance (PM) optimales, c'est-à-dire qu'il est important de répartir l'énergie lumineuse sur la surface des cellules in vitro et la surface et/ou le volume des tissus biologiques dans l'expérimentation animale et en clinique.

L'exposition (durée d'exposition) à une zone est extrêmement importante, elle ne doit pas dépasser 300 s (5 min), sauf pour certaines variantes de la méthode d'illumination laser intraveineuse du sang (jusqu'à 20 min).

En multipliant l'exposition par le PM, vous obtenez la densité de puissance par unité de temps, ou EP. Il s'agit d'une valeur dérivée qui ne joue aucun rôle, mais qui est souvent et à tort utilisée dans la littérature spécialisée sous le nom de "dose", ce qui est absolument inacceptable.

Pour les lasers pulsés (la puissance des impulsions est le plus souvent comprise entre 10 et 100 W, la durée de l'impulsion lumineuse est de 100 à 150 ns), avec une augmentation du taux de répétition des impulsions, la puissance moyenne augmente proportionnellement, c'est-à-dire l'EF d'exposition.

Fait intéressant, l'EF pour les lasers pulsés (0,1 J/cm2) est dix fois inférieur à celui du LILI continu (1-20 J/cm2) pour des modèles expérimentaux similaires [Zharov V.P. et al., 1987; Nussbaum E.L. et al., 2002 ; Karu T. et al., 1994], ce qui indique une plus grande efficacité du mode impulsionnel. Il n'y a pas d'analogue d'une telle régularité en photobiologie.

Je voudrais en mentionner un de plus fait intéressant- la dépendance non linéaire de DL LILI au temps d'exposition, qui s'explique facilement par la périodicité des ondes de concentration accrue de Ca2+ se propageant dans le cytosol après activation des dépôts intracellulaires de calcium par la lumière laser. De plus, pour des types de cellules complètement différents, ces périodes sont complètement identiques et sont strictement de 100 et 300 s (tableau 1). Recherche clinique, confirmant l'efficacité des techniques LT lors de l'utilisation d'une telle exposition, des centaines de fois plus. Nous attirons également l'attention sur le fait que l'effet est observé dans une très large gamme de longueurs d'onde, par conséquent, les dépôts de calcium intracellulaires localisés dans différentes parties de la cellule ont une structure différente.

Tableau 1

Exposition optimale 100 ou 300 s pour un effet in vitro maximum

type de cellule	Résultat	Longueur d'onde LILI, nm	Lien
E. coli, S. aureus	Prolifération	467	Podshibyakin DV, 2010
hippocampe	activité épileptiforme	488	Walker J.B. et al., 2005
fibroblastes	Prolifération	633	Rigau J. et al., 1996
fibroblastes	Augmenter la concentration de Ca2+	633	Lubart R. et al., 1997(1) ; 2005
Kératinocytes	Augmentation de la production et de l'expression d'ARNm d'IL-1α et d'IL-8	633	Yu H.S. et al., 1996
Macrophages	Prolifération	633	Hemvani N. et al., 1998
Fibroblastes, E. coli	Prolifération	660	Ribeiro MS et al., 2010
Neutrophiles humains	Augmentation de la concentration de Ca2+ dans le cytosol	812	Løvschall H. et al., 1994
Cellules épithéliales buccales humaines	Prolifération	812	Løvschall H., Arenholt-Bindslev D., 1994
E. coli	Prolifération	890	Zharov V.P. et al., 1987
Myoblastes C2C12	Prolifération, viabilité	660, 780	Ferreira M.P.P. et al., 2009
HéLa	Activité mitotique	633, 658, 785	QG Yang et al., 2012
E. coli	Prolifération	633, 1064, 1286	Karu T. et al., 1994

Pour illustrer et démontrer que l'activation des mitochondries est un processus secondaire, uniquement une conséquence d'une augmentation de la concentration de Ca2+ dans le cytosol, nous présentons les graphiques correspondants d'une seule étude (Fig. 1) .

Riz. 1. Modification de la concentration en Ca2+ (1) du cytosol et du potentiel redox des mitochondries ΔΨm (2) sous l'action d'un rayonnement laser (longueur d'onde 647 nm, 0,1 mW/cm2, exposition 15 s) sur des fibroblastes de prépuce humain (Alexandratou E. et al., 2002)

Le fait le plus important est l'augmentation de la concentration de Ca2+ uniquement due aux dépôts intracellulaires (où les ions calcium sont réinjectés après la fin du cycle physiologique après 5-6 minutes), et non à la suite de l'apport d'ions de l'extérieur , comme beaucoup le croient. Premièrement, il n'y a pas de corrélation entre le niveau d'ATP dans les cellules et le transport de Ca2+ dans la cellule depuis l'extérieur, l'activation des mitochondries s'effectue uniquement en augmentant la concentration de Ca2+ à partir des dépôts intracellulaires. Deuxièmement, l'élimination des ions calcium du sérum ne retarde pas l'augmentation de la concentration de Ca2+ dans l'anaphase du cycle cellulaire, c'est-à-dire que l'activation de la prolifération cellulaire sous l'action de LILI n'est en aucun cas associée au calcium extracellulaire, aux membranes, pompes spécifiquement dépendantes, etc. Ces processus ne sont importants que lorsqu'ils sont exposés à des cellules présentes dans tout le corps et sont secondaires.

Les régularités démontrées ci-dessus s'expliquent facilement si les mécanismes de la base de données LILR sont organisés dans l'ordre suivant : à la suite de l'illumination du LILR, une perturbation thermodynamique se produit à l'intérieur de la cellule ("gradient de température"), à la suite de quoi le dépôt intracellulaire est activé, et ils libèrent des ions calcium (Ca2+) avec à court terme (jusqu'à 300 c) une augmentation de leur concentration avec le développement ultérieur d'une cascade de réponses à tous les niveaux, des cellules au corps en tant que ensemble : activation des mitochondries, processus métaboliques et prolifération, normalisation des systèmes immunitaire et systèmes vasculaires, inclusion dans le processus du SNA et du SNC, effet analgésique, etc. (Fig. 2) [Moskvin S.V., 2003, 2008, 2014, 2016].

Riz. 2. La séquence de développement des effets biologiques après exposition à LILI (mécanismes d'action biologique et thérapeutique)

Cette approche permet d'expliquer le caractère non linéaire des dépendances « effet EP » et « effet exposition » par les particularités du travail des dépôts de calcium intracellulaires, et l'absence de spectre d'action - par la non spécificité de leur inclusion. Nous répétons que ce qui a été dit ci-dessus fait référence au "laser-" et non à la "photo-" (biomodulation), c'est-à-dire uniquement pour la lumière monochromatique et en l'absence d'effet spécifique (par exemple, action bactéricide).

La chose la plus importante pour connaître et comprendre correctement les mécanismes de DL LILI est la capacité de développer et d'optimiser les techniques de thérapie au laser, de comprendre les principes et les conditions d'application efficace de la méthode.

La dépendance de l'effet sur la fréquence de modulation, la monochromaticité, la polarisation, etc. nous oblige à considérer ces modèles également pas entièrement du point de vue de la photobiologie classique. Ici, à notre avis, pour caractériser les tenants de l'« accepteur », approche statique de l'étude des mécanismes du DB LILI, il convient de citer les mots de l'écrivain américain G. Garrison : « Ils ont trié les faits . Alors qu'ils ont analysé le système fermé le plus complexe avec des éléments tels que la rétroaction positive et négative, ou la commutation variable. Oui, et l'ensemble du système est dans un état dynamique en raison de la correction homéostatique continue. Pas étonnant qu'ils n'aient rien reçu." Ainsi, les photobiologistes ayant une approche similaire de la recherche n'ont rien compris aux mécanismes de la base de données LILI.

Alors, comment se développent les processus biologiques induits par la lumière laser ? Est-il possible de retracer toute la chaîne, de l'absorption des photons à la guérison du patient, pour expliquer de manière complète et fiable l'existant faits scientifiques et sur leur base pour développer les méthodes de traitement les plus efficaces ? À notre avis, il y a tout lieu de répondre par l'affirmative à ces questions, bien sûr, dans le cadre limité culture générale en biologie et physiologie.

Les mécanismes de l'action biologique (thérapeutique) de la lumière laser de faible intensité sur tout organisme vivant ne doivent être considérés que du point de vue de la nature générale à la fois de l'énergie lumineuse agissante et de l'organisation de la matière vivante. Sur la fig. La figure 2 montre la séquence principale de réactions, commençant par l'acte primaire d'absorption d'un photon et se terminant par la réaction de divers systèmes corporels. Ce schéma ne peut être complété que par des détails sur la pathogenèse d'une maladie particulière.

Où tout commence ? Sur la base du fait que la lumière laser de faible intensité provoque les effets correspondants in vitro dans une seule cellule, on peut supposer que le point de départ initial lorsqu'il est exposé à des tissus biologiques est l'absorption de LILI par des composants intracellulaires. Essayons de comprendre lesquels.

Les faits présentés ci-dessus et obtenus par T. Karu et al. (1994), les données prouvent de manière convaincante que de telles régularités ne peuvent être que le résultat de processus thermodynamiques qui se produisent lorsque la lumière laser est absorbée par n'importe quel composant intracellulaire. Les estimations théoriques montrent que sous l'action de LILR, un "échauffement" local des accepteurs de plusieurs dizaines de degrés est possible. Bien que le processus dure une très courte période de temps - moins de 10-12 s, cela suffit amplement pour des changements thermodynamiques très importants à la fois dans le groupe de chromophores directement et dans les zones environnantes, ce qui entraîne des changements importants dans les propriétés des molécules et est le point de départ de la réaction induite par le rayonnement laser. Nous soulignons encore une fois que tout composant intracellulaire qui absorbe à une longueur d'onde donnée, y compris l'eau, qui a un spectre d'absorption continu, peut agir comme un accepteur, c'est-à-dire un gradient de température local, et nous avons affaire à un effet thermodynamique plutôt qu'à un effet photobiologique (en le sens classique du terme), comme on le pensait auparavant. C'est un point fondamental.

Dans le même temps, il faut comprendre que le «gradient de température» ne signifie pas un changement de température au sens «quotidien» généralement accepté, nous parlons d'un processus thermodynamique et de la terminologie de la section correspondante de la physique - thermodynamique, qui caractérise le changement d'état des niveaux vibrationnels des macromolécules et décrit exclusivement des processus énergétiques [Moskvin S.V., 2014, 2016]. Cette "température" ne peut pas être mesurée avec un thermomètre.

Cependant, c'est précisément le "manque de preuves expérimentales directes d'une élévation locale de la température intracellulaire" qui est l'argument principal pour critiquer notre théorie [Ulashchik V.S., 2016]. La remarque de V.S. Ulaschik (2016) concernant le fait que le résultat de ce processus ne peut pas être uniquement la libération d'ions calcium, doit être reconnu comme équitable. En effet, il existe, bien que très limitée, une liste de motifs identifiés qui sont difficiles à expliquer uniquement par des processus dépendants du Ca2+, cela reste à étudier.

Néanmoins, les conclusions de notre théorie ont déjà permis d'améliorer qualitativement l'efficacité des méthodes de thérapie au laser, leur stabilité et leur reproductibilité, ce qui est déjà bien suffisant pour sa reconnaissance (bien qu'elle ne rejette pas la nécessité d'un développement ultérieur). Et il est absolument impossible d'être d'accord avec l'opinion d'un spécialiste très respecté [Ulashchik V.S., 2016], que les « théories » n'ont le droit d'exister que s'il existe des « données expérimentales », qui sont souvent très douteuses et mal interprétées, les dont les conclusions nuisent à la pratique clinique. Par exemple, la conséquence de toutes ces hypothèses est l'impossibilité d'utiliser LILI avec une longueur d'onde comprise entre 890 et 904 nm pour la thérapie au laser. Et qu'ordonneriez-vous à des dizaines de milliers de spécialistes de faire alors qu'ils utilisent avec succès une telle lumière laser depuis plus de 30 ans, la considèrent comme la plus efficace et obtiennent d'excellents résultats de traitement ? Abandonner la réalité au profit des ambitions des unités ?

Il n'y a pas d'arguments raisonnables contre la nature thermodynamique de l'interaction LILI au niveau cellulaire, sinon il est tout simplement impossible d'expliquer le spectre d'action incroyablement large et presque continu (de 235 à 10 600 nm), nous continuerons donc à adhérer à notre concept concernant le processus primaire.

Cependant, avec des perturbations thermodynamiques locales mineures qui sont insuffisantes pour transférer la molécule vers un nouvel état conformationnel, la géométrie et la configuration des molécules peuvent changer relativement fortement. La structure de la molécule est, pour ainsi dire, "plombée", ce qui est facilité par la possibilité de rotations autour des liaisons simples de la chaîne principale, des exigences peu strictes pour la linéarité des liaisons hydrogène, etc. Cette propriété des macromolécules de manière décisive affecte leur fonctionnement. Pour une conversion d'énergie efficace, il suffit d'exciter de tels degrés de liberté du système qui échangent lentement de l'énergie avec des degrés de liberté thermiques [Goodwin B., 1966].

Vraisemblablement, la capacité à diriger les changements conformationnels, c'est-à-dire leur mouvement sous l'influence de gradients locaux, est une caractéristique distinctive des macromolécules protéiques, et les changements de relaxation requis pourraient bien être causés par une lumière laser d'intensité "faible" ou "thérapeutique" ( puissance, énergie) [Moskvin S.V., 2003(2)].

Le fonctionnement de la plupart des composants intracellulaires est étroitement lié non seulement à la nature de leurs conformations, mais surtout à leur mobilité conformationnelle, qui dépend de la présence d'eau. En raison des interactions hydrophobes, l'eau existe non seulement sous la forme d'une phase brute d'un solvant libre (cytosol), mais également sous la forme d'eau liée (cytogel), dont l'état dépend de la nature et de la localisation des groupes protéiques avec lequel il interagit. La durée de vie des molécules d'eau faiblement liées dans une telle coquille d'hydratation est courte (t ~ 10-12 ÷ 10-11 s), mais près du centre, elle est beaucoup plus longue (t ~ 10-6 s). En général, plusieurs couches d'eau peuvent être maintenues de manière stable près de la surface de la protéine. De petits changements dans la quantité et l'état d'une fraction relativement petite de molécules d'eau qui forment la couche d'hydratation d'une macromolécule entraînent des changements brusques dans les paramètres thermodynamiques et de relaxation de la solution entière dans son ensemble [Rubin A.B., 1987].

L'explication des mécanismes de DB LILI du point de vue thermodynamique permet de comprendre pourquoi l'effet est obtenu lorsqu'il est exposé à la lumière laser, et sa propriété la plus importante est sa monochromaticité. Si la largeur de la raie spectrale est significative (20–30 nm ou plus), c'est-à-dire proportionnelle à la bande d'absorption de la macromolécule, alors cette lumière initie l'oscillation de tous niveaux d'énergie et il n'y aura qu'un faible, centième de degré, "échauffement" de la molécule entière. Alors que la lumière avec une largeur de ligne spectrale minimale caractéristique de LILR (moins de 3 nm) provoquera un gradient de température de plusieurs dizaines de degrés, si nécessaire pour un effet à part entière. Dans ce cas, toute l'énergie lumineuse du laser sera libérée (relativement parlant) dans une petite zone locale de la macromolécule, provoquant des changements thermodynamiques, une augmentation du nombre de niveaux vibratoires avec une énergie plus élevée, suffisante pour déclencher un autre réponse physiologique. En tirant une analogie conditionnelle, le processus peut être représenté comme suit : lorsqu'une loupe concentre la lumière du soleil sur un point, le papier peut être enflammé, tandis que lorsque la lumière diffusée éclaire toute sa surface, seul un léger échauffement de la surface se produit.

La conséquence du "comportement" photoinduit des macromolécules est la libération d'ions calcium du dépôt de calcium dans le cytosol et la propagation d'ondes de concentration accrue de Ca2+ à travers et entre les cellules. Et c'est le point principal, clé de la première étape du développement du procédé induit par laser. Avec l'acte d'absorption des photons, l'apparition et la propagation d'ondes de concentration accrue d'ions calcium peuvent être définies précisément comme le mécanisme principal de DL LILI.

La participation possible des ions calcium dans les effets induits par le laser a été suggérée pour la première fois par N.F. Gamaleya (1972). Plus tard, il a été confirmé que la concentration intracellulaire d'ions calcium dans le cytosol sous l'influence de LILI augmente plusieurs fois [Smolyaninova N.K. et al., 1990; Tolstykh P. I. et al., 2002 ; Alexandratou E. et al., 2002]. Cependant, dans toutes les études, ces changements n'ont été notés qu'en combinaison avec d'autres processus, ils n'ont été distingués d'aucune manière particulière, et seulement nous avons pour la première fois suggéré qu'une augmentation de la concentration de Ca2+ dans le cytosol est précisément le principal mécanisme qui déclenche ensuite des processus secondaires induits par le laser, et il a également été observé que tous les changements physiologiques qui en découlent aux niveaux les plus divers, dépendant du calcium [Moskvin S.V., 2003].

Pourquoi prêtons-nous attention aux ions calcium ? Il y a plusieurs raisons à cela.

Le calcium est dans la plus grande mesure à l'état spécifiquement et non spécifiquement lié à la fois dans les cellules (99,9%) et dans le sang (70%) [Murry R. et al., 2009], c'est-à-dire qu'en principe, il est possible d'une augmentation significative de la concentration en ions calcium libres, et ce processus est assuré par plus d'une douzaine de mécanismes. De plus, dans toutes les cellules vivantes, il existe des dépôts intracellulaires spécialisés (réticulum sarco- ou endoplasmique) pour ne stocker que le calcium à l'état lié. La concentration intracellulaire des autres ions et complexes ioniques est régulée exclusivement par les courants ioniques transmembranaires.
L'extraordinaire versatilité des mécanismes de régulation du Ca2+ de nombreux processus physiologiques, notamment : excitation neuromusculaire, coagulation sanguine, processus de sécrétion, maintien de l'intégrité et de la déformabilité des membranes, transport transmembranaire, nombreuses réactions enzymatiques, libération d'hormones et de neurotransmetteurs, processus intracellulaire action de plusieurs hormones, etc. [Grenner D. , 1993(1)].
La concentration intracellulaire de Ca2+ est extrêmement faible - 0,1-10 μm/l, par conséquent, la libération même d'une petite quantité absolue de ces ions à partir de l'état lié conduit à une augmentation relative significative de la concentration de Ca2+ dans le cytosol [Smolyaninova N.K. et al., 1990; Alexandratou E. et al., 2002].
On en sait de plus en plus sur le rôle du calcium dans le maintien de l'homéostasie au quotidien. Par exemple, un changement induit par le Ca2+ dans le potentiel membranaire mitochondrial et une augmentation du pH intracellulaire conduisent à une augmentation de la production d'ATP et finalement stimulent la prolifération [Karu T.Y., 2000; Schaffer M. et al., 1997]. La stimulation par la lumière visible entraîne une augmentation du niveau d'AMPc intracellulaire presque simultanément avec une modification de la concentration de Ca2+ intracellulaire dans les premières minutes après l'exposition, contribuant ainsi à la régulation effectuée par les pompes à calcium.
Il est important de noter que l'organisation de la cellule elle-même assure son homéostasie, dans la plupart des cas, précisément grâce à l'influence des ions calcium sur les processus énergétiques. Dans ce cas, le circuit oscillatoire cellulaire général agit comme un mécanisme de coordination spécifique : Ca2+ du cytosol - calmoduline (CaM) - un système de nucléotides cycliques [Meerson FZ, 1984]. Un autre mécanisme est également impliqué via les protéines de liaison au Ca2+ : la calbindine, la calrétinine, la parvalbumine et des effecteurs tels que la troponine C, la CaM, la synaptotagmine, les protéines S100 et les annexines, qui sont responsables de l'activation des processus sensibles au Ca2+ dans les cellules.
La présence de divers contours oscillatoires de changements dans les concentrations de substances intracellulaires actives est étroitement liée à la dynamique de la libération et de la régulation de la teneur en ions calcium. Le fait est qu'une augmentation locale de la concentration de Ca2+ ne se termine pas par une distribution diffuse uniforme des ions dans le cytosol ou l'activation des mécanismes de pompage de l'excès dans les dépôts intracellulaires, mais s'accompagne de la propagation d'ondes de concentration accrue de Ca2+ à l'intérieur de la cellule , provoquant de nombreux processus dépendant du calcium. Les ions calcium libérés par un groupe de tubules spécialisés diffusent vers les tubules voisins et les activent. Ce mécanisme de saut permet au signal local initial de déclencher des ondes globales et des fluctuations des concentrations de Ca2+.
Parfois, les ondes Ca2+ sont très limitées dans l'espace, par exemple dans les cellules amacrines de la rétine, dans lesquelles les signaux locaux des dendrites sont utilisés pour calculer la direction du mouvement. En plus de ces ondes intracellulaires, des informations peuvent être propagées de cellule à cellule via des ondes intercellulaires, comme cela a été décrit pour les cellules endocrines, la gastrula de vertébrés et le foie perfusé intact. Dans certains cas, les ondes intercellulaires peuvent se déplacer d'un type cellulaire à un autre, comme cela se produit dans les cellules endothéliales et les cellules musculaires lisses. Le fait d'une telle propagation des ondes Ca2+ est très important, par exemple, pour expliquer le mécanisme de généralisation de l'action du laser lors de la cicatrisation d'une plaie importante (par exemple une brûlure) sous action locale du LILR.

Alors, que se passe-t-il après que les ondes de concentration accrue de Ca2+ ont commencé à se propager sous l'influence de LILI dans le cytosol de la cellule et entre les groupes de cellules au niveau tissulaire ? Pour répondre à cette question, il est nécessaire de considérer les changements que LILI provoque au niveau de l'organisme. La thérapie au laser s'est généralisée dans presque tous les domaines de la médecine en raison du fait que LILI initie une grande variété de réponses biochimiques et physiologiques, qui sont un ensemble de réactions adaptatives et compensatoires résultant de la mise en œuvre d'effets primaires dans les tissus, les organes et l'ensemble. organisme vivant et visant à sa récupération :

activation du métabolisme cellulaire et augmentation de leur activité fonctionnelle;
stimulation des processus de réparation;
action anti-inflammatoire;
activation de la microcirculation sanguine et augmentation du niveau d'approvisionnement trophique des tissus;
anesthésie;
action immunomodulatrice;
effet réflexogène sur l'activité fonctionnelle de divers organes et systèmes.

Deux points importants doivent être notés ici. Premièrement, dans presque chacun des points listés, l'influence unidirectionnelle de LILI (stimulation, activation, etc.) est a priori établie. Comme on le verra ci-dessous, ce n'est pas tout à fait vrai, et la lumière laser peut provoquer exactement les effets opposés, ce qui est bien connu de la pratique clinique. Deuxièmement, tous ces processus dépendent du Ca2+ ! C'est vraiment quelque chose auquel personne n'a prêté attention auparavant. Considérons maintenant exactement comment se produisent les changements physiologiques présentés, en ne donnant à titre d'exemple qu'une petite partie des voies connues de leur régulation.

L'activation du métabolisme cellulaire et une augmentation de leur activité fonctionnelle se produisent principalement en raison d'une augmentation dépendante du calcium du potentiel redox des mitochondries, de leur activité fonctionnelle et de la synthèse d'ATP [Karu T.Y., 2000; Philippine L. et al., 2003 ; Schaffer M. et al., 1997].

La stimulation des processus de réparation dépend du Ca2+ à différents niveaux. En plus d'activer le travail des mitochondries, avec une augmentation de la concentration en ions calcium, les protéines kinases sont activées, qui participent à la formation de l'ARNm. Les ions calcium sont également des inhibiteurs allostériques de la thiorédoxine réductase liée à la membrane, une enzyme qui contrôle le processus complexe de synthèse des désoxyribonucléotides puriques lors de la synthèse active de l'ADN et de la division cellulaire [Rodwell V., 1993]. De plus, le principal facteur de croissance des fibroblastes (bFGF) est activement impliqué dans la physiologie du processus de la plaie, dont la synthèse et l'activité dépendent de la concentration en Ca2+.

L'effet anti-inflammatoire de LILI et son effet sur la microcirculation sont dus, en particulier, à la libération Ca2+-dépendante de médiateurs inflammatoires, tels que les cytokines, ainsi qu'à la libération Ca2+-dépendante d'oxyde nitrique vasodilatateur (NO), un précurseur de l'endothélial. facteur de relaxation de la paroi vasculaire (EDRF), par les cellules endothéliales.

L'exocytose étant dépendante du calcium, en particulier la libération de neurotransmetteurs par les vésicules synaptiques, le processus de régulation neurohumorale est entièrement contrôlé par la concentration de Ca2+, il est donc également soumis à l'influence de LILI. De plus, on sait que le Ca2+ est un médiateur intracellulaire de l'action d'un certain nombre d'hormones, principalement des médiateurs du SNC et du SNA [Grenner D., 1993], ce qui suggère également l'implication des effets induits par le laser dans la régulation neurohumorale.

L'interaction des systèmes neuroendocrinien et immunitaire n'a pas été suffisamment étudiée, mais il a été établi que les cytokines, en particulier l'IL-1 et l'IL-6, agissent dans les deux sens, jouant le rôle de modulateurs de l'interaction de ces deux systèmes. Royt A. et al., 2000]. LILI peut affecter l'immunité à la fois indirectement par la régulation neuroendocrinienne et directement par les cellules immunocompétentes (ce qui a été prouvé dans des expériences in vitro). Parmi les déclencheurs précoces de la transformation blastique des lymphocytes figure une augmentation à court terme de la concentration intracellulaire d'ions calcium, qui active la protéine kinase, qui est impliquée dans la formation d'ARNm dans les lymphocytes T, qui, à son tour, est un moment clé stimulation laser Lymphocytes T [Manteifel V.M., Karu T.Y., 1999]. L'impact de LILI sur les cellules fibroblastes in vitro conduit également à une génération accrue d'interféron γ endogène intracellulaire.

En plus des réactions physiologiques décrites ci-dessus, pour comprendre le tableau dans son ensemble, il est également nécessaire de savoir comment la lumière laser peut affecter les mécanismes de régulation neurohumorale. LILI est considéré comme un facteur non spécifique, dont l'action n'est pas dirigée contre l'agent pathogène ou les symptômes de la maladie, mais pour augmenter la résistance de l'organisme (vitalité). C'est un biorégulateur de l'activité biochimique cellulaire et des fonctions physiologiques du corps dans son ensemble - systèmes neuroendocrinien, endocrinien, vasculaire et immunitaire.

Données recherche scientifique nous permettent de dire en toute confiance que la lumière laser n'est pas le principal agent thérapeutique au niveau de l'organisme dans son ensemble, mais, pour ainsi dire, élimine les obstacles, un déséquilibre du système nerveux central (SNC), qui interfère avec le fonction sanogénétique du cerveau. Ceci est réalisé par une modification possible sous l'action de la lumière laser de la physiologie des tissus à la fois dans le sens du renforcement et dans le sens de la suppression de leur métabolisme, en fonction principalement de l'état initial du corps et de la densité énergétique de LILI, ce qui conduit à l'atténuation des processus pathologiques, à la normalisation des réactions physiologiques et à la restauration des fonctions régulatrices du système nerveux. La thérapie au laser, lorsqu'elle est utilisée correctement, vous permet de rétablir l'équilibre systémique perturbé [Moskvin S.V., 2003(2); Skupchenko V.V., 1991].

Considérer le SNC et le système nerveux autonome (SNA) comme des structures indépendantes a cessé de convenir à de nombreux chercheurs ces dernières années. De plus en plus de faits confirment leur interaction la plus étroite et leur influence mutuelle. Sur la base de l'analyse de nombreuses données de recherche scientifique, un modèle d'un système unique qui régule et maintient l'homéostasie, appelé générateur neurodynamique (NDG) [Moskvin S.V., 2003(2)], a été proposé.

L'idée principale du modèle NDG est que le département dopaminergique du SNC et le département sympathique de l'ANS, combinés en une seule structure, nommée par V.V. Le complexe du système moteur-végétatif phasique (FMV) de Skupchenko (1991) est étroitement lié à un autre complexe du système coopératif miroir (terme de P.K. Anokhin) - système moteur-végétatif tonique (TMV). Le mécanisme présenté ne fonctionne pas tant comme un système de réponse réflexe, mais comme un générateur neurodynamique spontané qui restructure son travail selon le principe des systèmes auto-organisés.

L'apparition de faits indiquant la participation simultanée des mêmes structures cérébrales à la régulation somatique et autonome est difficilement perceptible, car ils ne rentrent pas dans les constructions théoriques connues. Cependant, nous ne pouvons pas ignorer ce qui est confirmé par la pratique clinique quotidienne. Un tel mécanisme, ayant une certaine mobilité neurodynamique, est non seulement capable de fournir un ajustement adaptatif en constante évolution de la régulation de toute la gamme des processus énergétiques, plastiques et métaboliques, ce qui a été suggéré pour la première fois et brillamment prouvé par V.V. Skupchenko (1991), mais gère, en fait, toute la hiérarchie des systèmes de régulation du niveau cellulaire au système nerveux central, en passant par les modifications endocriniennes et immunologiques [Moskvin S.V., 2003(2)]. En pratique clinique, les premiers résultats positifs de cette approche du mécanisme de régulation neurohumorale ont été obtenus en neurologie [Skupchenko V.V., Makhovskaya T.G., 1993] et dans l'élimination des cicatrices chéloïdes [Skupchenko V.V., Milyudin E.S., 1994 ].

Les termes « tonique » et « phasique » étaient à l'origine formulés par les noms des types de fibres musculaires correspondants, puisque le mécanisme d'interaction entre les deux types de systèmes nerveux présentés pour la première fois était proposé pour expliquer les troubles du mouvement (dyskinésies). Malgré le fait que cette terminologie ne reflète pas toute la signification de NDG, nous avons décidé de la garder à la mémoire du découvreur d'un tel mécanisme de régulation des processus physiologiques - le prof. V.V. Skupchenko.

Sur la fig. La figure 3 montre un schéma général démontrant le concept de GND en tant que régulateur universel de l'homéostasie, bien sûr, dans un état «statique», pour ainsi dire. L'idée principale d'une telle systématisation est de montrer l'unité de tous les systèmes de régulation. C'est une sorte de pivot autour duquel la méthodologie de la thérapie est construite sous la devise : « L'impact des facteurs thérapeutiques unidirectionnels » [Moskvin S.V., 2003(2)].

Le schéma est plutôt conditionnel, ce qui est souligné par la présentation de LILI comme la seule méthode de régulation de l'état neurodynamique. Dans ce cas, nous démontrons seulement la capacité d'un même effet thérapeutique, en fonction de l'EP pour la longueur d'onde sélectionnée de LILI, à provoquer des effets multidirectionnels, ce qui est une propriété caractéristique, sinon de toutes, de la plupart des méthodes non spécifiques de biologie biologique. influence significative. Cependant, la lumière laser nous apparaît comme le facteur physique thérapeutique le plus universel, dépassant largement le cadre d'une seule des méthodes physiothérapeutiques. Et il y a toutes les raisons d'une telle conclusion.

Le modèle neurodynamique proposé pour le maintien de l'homéostasie permet une nouvelle évaluation des mécanismes systémiques de médiation et de régulation autonome. L'ensemble des processus neurodynamiques, neurotransmetteurs, immunologiques, neuroendocriniens, métaboliques, etc. réagit comme un tout. Lorsque l'équilibre végétatif change au niveau de l'organisme, cela signifie qu'en même temps la restructuration neurodynamique couvre tout le complexe d'un système de régulation interne organisé hiérarchiquement. Plus impressionnant encore, une modification locale de l'homéostasie au niveau cellulaire provoque également une réaction de l'ensemble du générateur neurodynamique, impliquant plus ou moins ses différents niveaux [Moskvin S.V., 2003(2)]. Les détails du fonctionnement d'un tel mécanisme ne sont pas encore bien compris, cependant, depuis quelques années, le nombre de publications consacrées à l'étude de cette question s'est multiplié comme une avalanche dans les revues neurologiques étrangères. Il est plus important pour nous d'analyser modèles généraux associés à la réponse de l'organisme aux influences extérieures, certains d'entre eux sont déjà connus et sont activement utilisés pour améliorer l'efficacité de la prédiction des résultats de la thérapie au laser.

Tout d'abord, nous attirons l'attention sur la nécessité d'utiliser les termes « régulation » et « modulation », et non « activation » ou « stimulation », en relation avec le LILI DB, car il est maintenant tout à fait clair que la lumière laser n'est pas un facteur d'influence unidirectionnel, mais, comme nous l'avons montré, en fonction de l'impact EP, un déplacement de l'homéostasie dans un sens ou dans un autre est possible. Ceci est extrêmement important lors du choix des paramètres énergétiques de l'effet thérapeutique, tout en évaluant correctement l'état initial du corps et pour la justification étiopathogénétique des méthodes LT basées sur le concept proposé du modèle neurodynamique de la pathogenèse de la maladie.

Normalement, il y a des transitions constantes de l'état phasique à l'état tonique et vice versa. Le stress provoque l'inclusion de mécanismes de régulation phasiques (adrénergiques), qui sont décrits en détail dans les travaux de G. Selye (1960) comme un syndrome d'adaptation général. Parallèlement, en réponse à la prévalence de l'influence dopaminergique, des mécanismes de régulation toniques (GABAergiques et cholinergiques) sont lancés. La dernière circonstance est restée hors du champ des recherches de G. Selye, mais est, en fait, le moment le plus important expliquant le principe du rôle d'autorégulation du GND. Normalement, deux systèmes, en interaction, rétablissent eux-mêmes l'équilibre perturbé.

De nombreuses maladies nous paraissent associées à la prévalence d'un des états d'un système de régulation donné. Avec une influence longue et non compensée d'un facteur de stress, un dysfonctionnement se produit dans le travail du NDG et sa fixation pathologique dans l'un des états: dans le phasique, ce qui arrive plus souvent, ou dans la phase tonique, comme si le passage au mode disponibilité constanteà la réponse à l'irritation, affectant la quasi-totalité des processus physiologiques régulateurs, notamment métaboliques. Ainsi, le stress ou la tension nerveuse constante peuvent déplacer l'homéostasie et la fixer pathologiquement dans un état phasique ou tonique, ce qui provoque le développement de maladies correspondantes, dont le traitement doit viser principalement à corriger l'homéostasie neurodynamique. La combinaison de plusieurs circonstances - une prédisposition héréditaire, un certain type constitutionnel, divers facteurs exogènes et endogènes, etc. - provoque le développement d'une pathologie particulière chez un individu particulier, mais la véritable cause de la maladie est commune - la prévalence constante de une des conditions de NDG.

Riz. 3. Représentation schématique du concept de régulation neurodynamique de l'homéostasie par la lumière laser de faible intensité

Encore une fois, faites attention à le fait le plus important que non seulement le SNC et l'ANS régulent divers processus à tous les niveaux, mais, à l'inverse, agissent localement facteur externe, par exemple, la lumière laser, peut entraîner des changements systémiques, éliminant la véritable cause de la maladie - un déséquilibre de la NDH, et avec un éclairage local, éliminer la forme généralisée de la maladie. Ceci doit être pris en compte lors du développement des techniques de thérapie au laser.

Maintenant, il devient clair la possibilité d'une influence multidirectionnelle, en fonction des paramètres énergétiques et spectraux de la lumière laser agissante - stimulation des processus physiologiques ou de leur inhibition. L'universalité des effets biologiques est due, entre autres, au fait que, selon l'EP, LILI stimule et supprime à la fois la prolifération et le processus de plaie [Kryuk A.S. et al., 1986; Al-Watban F.A.N., Zhang X.Y., 1995 ; Friedmann H. et al., 1991; Friedmann H., Lubart R., 1992].

Le plus souvent, les méthodes utilisent l'EF minimum généralement accepté de l'exposition au laser (1-3 J/cm2 pour le fonctionnement continu d'un laser avec une longueur d'onde de 635 nm), mais parfois dans la pratique clinique, c'est l'effet conditionnellement NON stimulant de LILI qui est nécessaire. Par exemple, dans le psoriasis, la prolifération des kératinocytes est fortement augmentée, cette maladie est typique d'un état tonique dans lequel les processus plastiques sont activés. Il est clair qu'un EP LILI minimal qui stimule la prolifération est inapproprié dans ce cas. Il est nécessaire d'agir avec une puissance super élevée sur de petites zones de la zone d'éclairage afin de supprimer une division cellulaire excessive. Les conclusions tirées sur la base de ce modèle ont été brillamment confirmées en pratique dans le développement de méthodes efficaces pour le traitement des patients atteints de psoriasis [US Pat. 2562316 RU], la dermatite atopique [Pat. 2562317 RU], vitiligo [Adasheva O.V., Moskvin S.V., 2003 ; Moskvin S.V., 2003], la maladie de Peyronie [Ivanchenko L.P. et al., 2003].

Maintenant que nous avons une image assez complète des mécanismes d'action de LILI, il est facile d'obtenir une réponse à certaines questions bien connues. Par exemple, comment expliquer le caractère biphasique de la base LILI ? Avec une augmentation de l'énergie absorbée, le gradient de température augmente également, ce qui provoque la libération d'un plus grand nombre d'ions calcium, mais dès que leur concentration dans le cytosol commence à dépasser le niveau maximal physiologiquement admissible, les mécanismes de pompage du Ca2+ dans le calcium les dépôts sont activés et l'effet disparaît.

Pourquoi l'effet est-il plus élevé en mode impulsionnel à une puissance moyenne, 100 à 1000 fois moindre qu'en mode continu de rayonnement ? Parce que le temps de relaxation thermodynamique des macromolécules (10-12 s) est beaucoup plus court que la durée de l'impulsion lumineuse (10-7 s) et qu'une impulsion de watt très courte, selon notre compréhension, a un effet beaucoup plus important sur l'état de équilibre thermodynamique local que le rayonnement continu en unités milliwatt.

Est-il efficace d'utiliser des sources laser avec deux longueurs d'onde différentes ? Absolument oui! Différentes longueurs d'onde provoquent la libération de Ca2+ à partir de différentes réserves intracellulaires, fournissant potentiellement une concentration plus élevée d'ions, d'où un effet plus élevé. Il est seulement important de comprendre qu'il n'est PAS AUTORISÉ d'éclairer simultanément la lumière laser avec longueur différente vagues, il doit être espacé dans le temps ou dans l'espace.

D'autres moyens d'augmenter l'efficacité de la thérapie au laser, connus et développés par nous sur la base du concept proposé des mécanismes du DL LILI, peuvent être trouvés dans le 2ème volume de la série de livres "Effective Laser Therapy" [Moskvin S.V. , 2014].

Ainsi, l'application de l'analyse de système a permis de développer une théorie universelle et unifiée des mécanismes de l'action biomodulatrice de la lumière laser de faible intensité. En tant que primaire facteur de fonctionnement des déplacements thermodynamiques locaux apparaissent, provoquant une chaîne de changements dans les réactions physiologiques dépendantes du Ca2+, tant au niveau cellulaire que de l'organisme dans son ensemble. De plus, la direction de ces réactions peut être différente, ce qui est déterminé par la densité d'énergie, la longueur d'onde de la lumière laser et la localisation de l'impact, ainsi que l'état initial de l'organisme lui-même (système biologique).

Le concept que nous avons développé permet non seulement d'expliquer presque tous les faits scientifiques existants, mais également de tirer des conclusions à la fois sur la prédiction des résultats de l'influence de LILI sur les processus physiologiques et sur les moyens possibles d'augmenter l'efficacité de la thérapie au laser.

Une source: Moskvin S.V., Fedorova T.A., Foteeva T.S. Plasmaphérèse et illumination laser du sang. - M.-Tver : Triada Publishing House LLC, 2018. - P. 7-23.

1. Caractéristiques physiques de l'action de la lumière laser

La thérapie au laser appartient à l'une des branches les plus dynamiques de la médecine et de la médecine vétérinaire et est largement utilisée dans le traitement des lésions dystrophiques et traumatiques du système musculo-squelettique. À des fins thérapeutiques, on utilise principalement un rayonnement laser de faible intensité (LILI) avec une longueur d'onde de 0,632 μm et 0,830-0,888 μm (région optique rouge et infrarouge du spectre des ondes électromagnétiques), qui est produit par des lasers à hélium-néon et à dioxyde de carbone .

Mécanismes d'action de LILI.

Actuellement, il existe un certain nombre d'hypothèses concernant les mécanismes d'action du LILR sur les objets biologiques, qui, selon le niveau d'exposition à la lumière proposé, peuvent être conditionnellement divisés en trois groupes: biophysique, physique et biochimique, ainsi que le niveau de changements structurels moléculaires dans les membranes cellulaires.

L'hypothèse du niveau d'impact biophysique relie l'effet biologique de LILI à l'interaction des ondes électromagnétiques avec les champs électriques des cellules. Selon la théorie généralement admise, l'effet photoélectrique est dû à l'absorption primaire d'un quantum de lumière par une molécule acceptrice et à son passage à un état excité. Dans ce cas, une différence de potentiel apparaît entre les zones de l'objet irradié et la force photoélectromotrice résultante active les processus physiologiques.

L'hypothèse du niveau physique et biochimique de l'impact LILR implique que le mécanisme d'action est principalement associé à la photoacceptation par des enzymes ou des substances contenant des ions métalliques. Dans les cellules animales, ces substances comprennent la catalase, le complexe cytochrome oxydase, la céruloplasmine, les porphyrines, l'hémoglobine, etc. Un mécanisme possible d'action du LILI peut être la réactivation des enzymes de la chaîne respiratoire (cytochrome c oxydase, NADH dihydrogénase), conduisant à flux d'électrons, la formation d'un potentiel transmembranaire, qui affecte finalement le métabolisme cellulaire et provoque une augmentation de l'activité antioxydante du corps. La théorie physico-biomécanique n'exclut pas les transformations conformationnelles des macromolécules membranaires. En raison de leurs réarrangements structurels et fonctionnels, une base physicochimique est créée pour la formation de réactions adaptatives non spécifiques des cellules, ce qui stimule les processus bioénergétiques et biosynthétiques dans le corps. À cet égard, les hypothèses du troisième groupe, qui sont basées sur l'évaluation des modifications structurelles moléculaires des membranes cellulaires sous l'action du rayonnement laser, sont étroitement liées aux hypothèses appartenant au deuxième groupe. À l'heure actuelle, deux mécanismes de possibilité d'action laser sur la membrane plasmique sont en cours de discussion - le mécanisme d'acceptation ou de réception des quanta de lumière. Nous pensons qu'en général, l'effet de LILI sur la membrane cellulaire agit comme un facteur déclenchant d'une cascade de lacunes moléculaires et morphologiques. Dans la cellule, la biosynthèse des acides nucléiques et des protéines, les réactions redox, les systèmes enzymatiques sont activés, le potentiel énergétique augmente, la biogenèse des organites membranaires est stimulée et la différence de charge sur les membranes cellulaires augmente. L'action de LILI peut également s'accompagner d'une hyperplasie des organites intracellulaires qui miment les fonctions de ces cellules.

Les transformations intracellulaires complexes sont impossibles sans la participation de l'appareil génétique de la cellule. À l'heure actuelle, il a été prouvé expérimentalement que LILI affecte l'appareil génétique de la cellule sans violations structurelles flagrantes des chromosomes (mutations) en modifiant les gènes individuels, c'est-à-dire L'effet de LILR sur le génome cellulaire est de nature modificatrice, se manifestant par l'activation ou l'inhibition de locus de gènes individuels et ne conduit pas à l'apparition de perturbations dans la molécule d'ADN.

Principal processus physiques, se produisant dans la peau, les muqueuses et d'autres tissus lorsque l'énergie lumineuse est absorbée, sont réduits à la manifestation d'un effet photoélectrique interne, d'une dissociation électrique de molécules et de divers complexes.

2. Aspects biologiques de l'action du rayonnement laser

Une variété d'effets biologiques, manifestés sous l'action de LILI aux niveaux moléculaire, cellulaire, tissulaire, organique et de l'organisme, détermine également un large éventail d'effets médicaux : anti-oedémateux, anti-inflammatoire,

analgésique, densibilisant, hypocholestérolémique, bactéricide, bactériostatique, immunomodulateur, etc. (Petrakov K.A., Timofeev SV. 1994).

Comme le montre la pratique, la validité expérimentale et théorique insuffisante des méthodes de thérapie au laser dans certains cas, associée à un effet positif, a un effet secondaire répulsif. Pour obtenir un effet clinique prévisible de la thérapie au laser, il est nécessaire de prendre en compte les résultats de traitement individuels. Souvent, vous devriez opter pour une méthode de thérapie au laser plus sûre et plus simple, dont l'effet est bien étudié et confirmé. études expérimentales^ Timofeev SV, 2000).

L'effet anti-inflammatoire se manifeste par:

- activation de la microcirculation ;

- modifications du taux de prostaglandines ;

- égalisation de la pression osmotique ;

- réduire le gonflement des tissus. L'effet analgésique se manifeste par:

- augmentation des niveaux d'endorphines ;

- activation du métabolisme des neurones ;

- augmentation du seuil de douleur.

Actuellement, il existe de nombreuses façons et options pour la thérapie au laser, ce qui crée certaines difficultés dans le choix et la combinaison rationnelle avec d'autres méthodes de traitement.

Les méthodes de thérapie au laser sont divisées en fonction de:

De la puissance de rayonnement : haute intensité et basse intensité (thérapeutique) ;

Depuis les points d'application (impact direct sur les organes et les tissus, thérapie photodynamique, utilisation de fluides de perfusion irradiés et de médicaments) ;

De la méthode de délivrance du rayonnement laser aux tissus et organes des patients (à distance, par contact, à travers un milieu liquide);

En association avec d'autres facteurs physiothérapeutiques (magnétothérapie, ultrasons, etc.);

Autre (patch laser, pilules laser).

Nous avons prouvé que la sévérité des bioeffets sous l'influence de LILI dépend beaucoup plus des points d'application que de la méthode

Livraison NILI. Pour le traitement de la pathologie du système musculo-squelettique et des blessures traumatiques, le rayonnement rouge et infrarouge est largement utilisé.

3. Méthode de thérapie au laser chez les animaux souffrant d'arthrose

L'arthrose étant une maladie accompagnée de modifications dystrophiques du cartilage articulaire dans les épiphyses des os articulés, la tâche principale de la thérapie au laser devrait être le soulagement de la douleur, l'augmentation du trophisme et l'oxygénation des tissus des articulations touchées en activant la macrocirculation, ainsi que stimulation des processus de récupération qui permettent de normaliser la fonction articulaire. Lors de l'application d'un rayonnement laser infrarouge à balayage sur la zone des grosses articulations chez les animaux souffrant de coxarthrose, de gonorthrose, d'arthrose des articulations des extrémités, une diminution de la douleur et une augmentation de l'amplitude des mouvements dans l'articulation touchée sont notées.

Actuellement, il n'existe pas de méthode unique et généralement acceptée pour le traitement de l'arthrose par rayonnement laser. Il n'y a toujours pas de consensus sur le choix du régime d'irradiation optimal (puissance de rayonnement, densité de flux de rayonnement, exposition, nombre et régularité des séances). Les différences dans les méthodes de traitement de l'arthrose à l'aide de la thérapie au laser, décrites dans la littérature disponible, s'expliquent par l'utilisation de différents types d'appareils laser, la présence de maladies concomitantes chez les animaux malades et, enfin, leurs propres aspects cliniques et théoriques. considérations des médecins traitants. Fondamentalement, la thérapie au laser est utilisée comme facteur de traitement indépendant, mais nous avons reçu des données expérimentales et cliniques positives sur la combinaison de la thérapie au laser avec d'autres facteurs physiothérapeutiques, en particulier avec la magnétothérapie et les ultrasons dans le traitement des animaux souffrant d'arthrose.

Lors de l'utilisation de la thérapie au laser dans le traitement de l'arthrose, il faut tenir compte du fait que la lumière laser affecte le cartilage articulaire et la membrane synoviale - le principal substrat matériel sur lequel se manifestent les processus destructeurs-dystrophiques et inflammatoires dans l'articulation.

— L'action du laser sur l'articulation du genou dans des conditions traumatiques stimule la biosynthèse des macromolécules matricielles par les chondrocytes. Les zones douloureuses dans la région des articulations sont irradiées par la méthode de balayage lent (puissance de rayonnement 4 mW, durée de la session 5-8 minutes, nombre de procédures 8-12).

– La thérapie au laser des animaux souffrant d'arthrose des extrémités peut être réalisée par la méthode d'acupuncture ponctuelle avec un laser à spectre rouge. 6 ou 10 points sont irradiés dans la projection de l'espace articulaire (pour chaque point 2 minutes, le temps total ne dépasse pas 20 minutes). Il est possible de réaliser une irradiation laser combinée avec une région bleue et rouge du spectre, ainsi qu'une exposition laser alternativement séparée de la région bleue du spectre (D = 441,6 nm), puis rouge (D = 632,8 nm) pour 10 minutes (6 points dans la zone du foyer pathologique et 4 points - projection sur les organes immunocompétents).

— En cas de pathologie de l'articulation de la hanche, associée à une thérapie au laser (longueur d'onde 0,6328 μm, puissance 120 mW/cm"), en cas d'exposition à des zones paraarticulaires réflexogènes (exposition totale 25-30 minutes, durée du cours 20 jours), il est possible utiliser la thérapie magnétique pulsée. La combinaison de méthodes de données peut être utilisée dans le traitement des patients souffrant d'arthrose avec des maladies concomitantes : glaucome, maladie ischémique cardiaque et pneumosclérose.

Il faut tenir compte du fait que l'action du laser hélium-néon "GNL" (longueur d'onde 0,63 μm, mode 0,5 mW/cm2 avec une exposition de 10 min et 15 mW/cm2, avec une exposition de 2 min) sur la croissance le tissu osseux chez les petits animaux domestiques d'âges différents est ambiguë. Ainsi, chez les jeunes animaux, une diminution du taux de croissance par apposition est possible, chez les animaux matures et âgés, une augmentation de ce processus.

Calcul des dosages de rayonnement laser

Puissance moyenne Émissions par indicateur Puissance - P, 1 mW \u003d 0,001 W	Délai d'exposition Irradiation) - T, s	Dose totale Énergie SDE, R*T, mJ

Arthrite, arthrose

Zone d'irradiation laser	Puissance (mW)
articulation de l'épaule
articulation du coude
articulation du poignet
Hanche
Le genou
Petites articulations des membres antérieurs (jusqu'à 10 par séance)
Petites articulations des membres postérieurs (jusqu'à 10 par séance)

La zone irradiée doit être exempte de tout pansement, le pelage doit être propre. Pendant le traitement, la tête d'irradiation est placée ou déplacée lentement sur la surface du corps de l'animal. Un écart de 0,3 à 1,5 cm est maintenu entre la tête de l'émetteur et la surface à traiter. Il est recommandé d'utiliser une buse magnétique. Avant et après chaque procédure, il est nécessaire d'essuyer la surface de travail de l'émetteur (ou de la buse) avec un coton-tige imbibé d'alcool à 70% ou d'une autre solution antiseptique.

5. Mesures de sécurité lors du travail avec des lasers

- permettre à des personnes non formées de travailler avec des appareils laser ;

- démonter les alimentations ;

- laisser l'appareil allumé sans surveillance ;

- diriger l'émetteur vers la zone des yeux ou vers une surface miroir ;

- utiliser un appareil présentant des dommages mécaniques. Recommandé:

- lorsque vous travaillez avec l'appareil, utilisez des lunettes de sécurité avec des verres bleu-vert ;

- n'allumez le rayonnement qu'après l'installation de l'émetteur sur la zone affectée du corps de l'animal.

Contre-indications :

- les maladies du sang avec une lésion primaire du système de coagulation (hémophilie),

- états décompensés du système cardiovasculaire,

- défaillance du système adaptatif (absence de réponse adéquate à l'impact énergétique), sclérose profonde, décompensation sévère du système vasculaire.

Une large gamme de spectres de rayonnement et la variabilité du flux d'énergie, tant en termes quantitatifs que résonnants, réduisent la liste des contre-indications au minimum.

Les compétences pratiques dans le travail avec l'appareil, la précision du dosage permettent l'utilisation de la thérapie au laser dans les conditions les plus critiques, comme seule méthode de traitement encore possible - le soutien énergétique. L'existence de contre-indications n'est pas toujours une confirmation de l'interdiction d'utiliser la méthode en raison de son influence négative, souvent des contre-indications sont créées en raison du manque d'expérience dans l'utilisation de ce facteur dans un groupe similaire de patients. Le soutien énergétique du maintien de la vie dans n'importe quel groupe de patients ne peut pas être essentiellement négatif. Tout dépend de la dose d'énergie fournie et de la capacité du corps à l'utiliser. Seule la connaissance du mécanisme d'action des différents spectres de rayonnement, une expérience constante des émetteurs laser assureront l'efficacité de l'application et la sécurité d'un animal malade.

THÉRAPIE LASER À BASSE INTENSITÉ

Aujourd'hui, la situation de la médecine laser peut être qualifiée d'enrichie par les nouvelles tendances. Si vous accédez à INTERNET, plus de 27 000 références sur la médecine au laser apparaîtront, et si vous ajoutez ici le travail effectué plus tôt en URSS et en Russie-CEI pendant 30 ans, le nombre de publications dépassera sûrement 30 000. laser chirurgie. Aujourd'hui, plus de la moitié de toutes les publications sont liées aux problèmes de la thérapie au laser. Qu'est ce qui a changé? Tout d'abord, le niveau de compréhension des mécanismes de l'impact des rayonnements optiques de faible intensité (LEO) sur les organismes vivants s'est accru.

Rappel : nous subdivisons l'effet thérapeutique du rayonnement laser en chirurgical et thérapeutique. Le thérapeutique, par opposition au chirurgical, est gestionnaire, mais non destructeur, impacter. Cela signifie qu'après exposition, l'objet biologique reste vivant. De plus, si la tâche de contrôle des objets dans un organisme vivant, définie comme la principale dans la thérapie au laser, est résolue correctement, l'objet biologique devient «meilleur qu'il ne l'était» après l'exposition - les processus pathologiques y sont supprimés et les processus naturels qui maintenir l'homéostasie sont stimulés. Notez qu'il existe un "point de référence" naturel pour NIE - le spectre de la lumière solaire (voir Figure 21.1).

Riz. 21.1.

Dépendances de la densité spectrale de la lumière solaire sur la longueur d'onde :

1 - en dehors de l'atmosphère ; 2 - rayonnement d'un corps complètement noir avec une température de 5900 0 K ; 3 - à la surface de la Terre aux latitudes moyennes (hauteur 30 0 au-dessus de l'horizon).

Ce "benchmark" a déjà été évoqué plus haut (L1). L'intensité du rayonnement solaire intégré sur le spectre dans l'espace libre à une distance égale à la distance moyenne entre la Terre et le soleil est de 1353 W/m 2 . Sur le chemin de la surface de la Terre, le rayonnement est activement filtré par l'atmosphère terrestre. L'absorption dans l'atmosphère est principalement due aux molécules de vapeur d'eau (H 2 O), de dioxyde de carbone (CO 2), d'ozone (O 3), d'oxyde nitrique (N 2 O), de monoxyde de carbone (CO), de méthane (CH 4) et l'oxygène (environ 2).

Les organismes vivants en cours d'évolution se sont adaptés à plusieurs reprises à l'évolution de "l'environnement électromagnétique". Environ un million et demi d'espèces d'organismes vivants vivent à la surface de la Terre, et toutes existent grâce à la lumière du soleil.

Au XXe siècle, la situation de "l'environnement électromagnétique" sur Terre s'est avérée très différente de celle à laquelle les organismes ont été confrontés au cours de plusieurs millions d'années d'évolution. De nombreuses radiations anthropiques sont apparues. Dans le domaine optique (UFICOP), les dispositifs laser se situent avant tout en termes de densité spectrale de rayonnement. La dépendance de la densité spectrale du rayonnement des lasers médicaux sur la longueur d'onde par rapport à une dépendance similaire pour le rayonnement du Soleil et de certaines autres sources lumineuses est illustrée à la Fig. 21.2.

Riz. 21.2.

Spectre d'émission de diverses sources lumineuses :

1 - lumière du soleil à la surface de la Terre aux latitudes moyennes; 2 - niveau maximal estimé de fond naturel ; 3 - laser néon-hélium en mode continu, puissance 15 mW, longueur d'onde 633 nm, surface du spot 1 cm2 ; 4 – LED superluminescente, puissance intégrée 5 mW, intensité maximale 660 nm ; 5 – laser à semi-conducteur à onde quasi-continue, 5 mW, 780 nm ; 6 - laser à semi-conducteur en mode pulsé répétitif, puissance d'impulsion 4 W, 890 nm; 7 - lampe à incandescence domestique 60 W, distance 60 cm.

La ligne continue couvrant toute la gamme spectrale de l'UV à l'IR montre le niveau "lissé" de la lumière du soleil aux latitudes moyennes par une claire journée d'été. Par rapport au niveau naturel d'ensoleillement, les densités spectrales des appareils laser et LED utilisés en médecine diffèrent considérablement. Par exemple, le maximum spectral de l'irradiateur à LED (courbe 4, voir ci-dessous) dans l'intervalle spectral correspondant se situe au niveau du rayonnement solaire, et une courbe similaire du dispositif laser IR basé sur un laser à semi-conducteur à onde quasi continue ( courbe 5) atteint le niveau maximal estimé de fond naturel (courbe 2) . Dans le même temps, les maxima des courbes pour un laser à semi-conducteur pulsé (courbe 6) et surtout pour un laser néon-hélium (courbe 3) recouvrent ces valeurs de plusieurs ordres de grandeur. Dans ce cas, les maxima de la densité spectrale des sources reflètent moins les caractéristiques énergétiques de la lumière que le degré de sa monochromaticité. Ainsi, la puissance de sortie d'un laser néon-hélium ne dépasse que 3 fois la puissance d'une LED rouge, et en termes de densité spectrale maximale, cet excès est supérieur à 10 5 (!).

L'augmentation du niveau d'EMP "artificiel" par rapport au fond naturel correspond à l'apparition à la surface de la Terre d'une énergie électromagnétique supplémentaire dont la valeur augmente continuellement. Cette énergie, en principe, peut (et peut-être devrait) « intéresser » les systèmes biologiques soit en termes de développement d'un syndrome général d'adaptation (comme une réaction de stress), soit en s'adaptant à l'impact comme la photosynthèse. Le siècle passé, évidemment, est une période trop courte pour la mise en place d'un programme d'une telle envergure, mais il faut réfléchir au problème maintenant.

Le rayonnement optique de faible intensité, principalement laser, a trouvé l'application la plus large en médecine. « Il est difficile de nommer une maladie dans le traitement de laquelle l'exposition au laser ne serait pas testée. Une simple énumération des formes et variantes de pathologie, dans le traitement desquelles l'efficacité d'un faisceau laser est démontrée, prendra beaucoup de place, et la liste des maladies dans lesquelles l'effet thérapeutique de l'IRN est hors de doute sera assez représentatif.

Il existe de nombreux travaux sur l'étude des mécanismes d'action des NEI sur des objets biologiques de différents niveaux d'organisation. - du moléculaire à l'organisme et au supra-organisme. Cependant, il n'existe toujours pas de concept généralement accepté du mécanisme d'action des NEI sur les organismes vivants. Il existe plusieurs points de vue alternatifs expliquant des phénomènes ou des expériences particuliers.

Pourquoi dit-on pas LILI (basse intensité laser rayonnement) et LEH (faible intensité optique radiation)? En raison des principales caractéristiques du rayonnement laser, la longueur d'onde et densité spectrale. La cohérence et la polarisation du rayonnement laser n'affectent pas l'effet de biostimulation dans une mesure aussi forte, bien qu'il n'y ait pas de raisons suffisantes pour affirmer qu'elles n'ont aucune importance.

Parmi les problèmes de la photothérapie, qui sont au centre de l'attention des médecins et des biologistes, et des développeurs d'équipements, les principaux - élucidation des mécanismes d'action des NRI sur des objets biologiques. Ce problème a été central pendant près de 50 ans du développement de LILT. Jusqu'à présent, il est loin d'être résolu, bien que le fait même d'une forte augmentation de l'intérêt pour LILT au cours des 10 dernières années parle de changements positifs dans son étude. Parmi les médecins et les biologistes, une idée s'est formée sur la spécificité et la non-spécificité de l'interaction des NEI avec les organismes vivants. Exactement, spécifique est appelée l'interaction de la lumière et du BO associée à une absorption moléculaire intense de la lumière, c'est-à-dire une pour laquelle sont installés des photorécepteurs "spécifiques", qui effectuent l'absorption primaire de la lumière et déclenchent ensuite un certain nombre de réactions photochimiques "spécifiques". Un exemple typique d'une telle interaction - photosynthèse. Respectivement, non spécifique l'interaction est considérée lorsque la réponse biologique est importante et que l'absorption de la lumière est si faible qu'il n'est pas possible de déterminer sans ambiguïté l'accepteur primaire. C'est cet aspect - établissement d'accepteurs primaires en l'absence de forte absorption - et provoque les discussions les plus acharnées, puisque la transformation d'une interaction non spécifique en une interaction spécifique ouvre la voie à application pratique LILT n'est pas sur une base empirique, mais sur une base strictement scientifique.

Le phénomène d'action NIE est étudié à différents niveaux. Cela fait référence aux niveaux hiérarchiques de construction d'un système vivant : moléculaire, organoïde, cellulaire, tissulaire, organisme, supra-organisme. Chacun de ces niveaux a ses propres problèmes, mais les plus grandes difficultés sont liées aux transitions d'un niveau à l'autre.

Si, tout d'abord, il faut prendre en compte la densité spectrale et la longueur d'onde, cela signifie qu'un effet biologique similaire peut être fourni à la fois par des sources laser et incohérentes (principalement des LED), à condition que les caractéristiques indiquées coïncident.

La gamme spectrale dans laquelle fonctionnent les dispositifs thérapeutiques laser correspond à la "fenêtre de transparence" des tissus biologiques (600-1200 nm) et est éloignée des bandes d'absorption électronique caractéristiques de tous les chromophores corporels connus (à l'exception - pigments oculaires qui absorbent à 633 et 660 nm). Par conséquent, à propos de n'importe quel important l'énergie absorbée est hors de question.

Néanmoins, sous l'influence du NEI, un certain nombre d'effets cliniques sont observés, qui ont longtemps servi de base au LILT. Si nous essayons de généraliser tous ces effets, nous pouvons formuler action intégrale non spécifique au niveau cellulaire : le rayonnement laser affecte l'activité fonctionnelle des cellules. Cependant, cela ne change pas la fonction elle-même, mais peut augmenter son intensité. C'est-à-dire que l'érythrocyte rampait à travers les capillaires, donnant de l'oxygène à travers sa coquille et les parois des capillaires, et continue de le faire, mais il après irradiation peut le faire mieux. Le phagocyte a à la fois capturé et détruit les hôtes pathogènes, et continue de le faire, mais avec vitesse différente. En d'autres termes, sous l'influence de NOI le taux de processus du métabolisme cellulaire change. En termes physico-chimiques, cela signifie que les barrières potentielles aux réactions biologiques clés changent de hauteur et de largeur. En particulier, le NEI peut fortement influencer le potentiel de membrane. Avec une augmentation de l'intensité du champ membranaire, les barrières d'activation des réactions enzymatiques liées au transport membranaire diminuent, fournissant ainsi augmentation exponentielle du taux de réactions enzymatiques.

Le concept clé lorsque l'on considère l'action de la NIE est spectre d'activité biologique (SBD) . La définition du SBD a déjà été donnée dans le cours CFAF. En raison de son importance, rappelons-le encore une fois.

Si, par suite de l'absorption de la lumière, certains Nouveau produit, alors la dépendance temporelle de la concentration de ce produit c(t) obéit à l'équation :

(21.1)

où η - Efficacité quantique, σ - section efficace d'absorption de la lumière en termes d'un seul quantum, Ι(t) - intensité lumineuse incidente, ħω - l'énergie du photon absorbé.

De toute évidence, signifie le nombre de photons absorbés. Si nous introduisons en considération la fonction , qui a le sens du taux de production de biomolécules d'un type donné en termes d'un photon avec une longueur d'onde λ, alors c'est une expression quantitative de SBD. Qualitativement, SBD est défini comme dépendance de l'efficacité relative de l'effet photobiologique étudié sur la longueur d'onde. Le SBD est donc la partie du spectre d'absorption qui est responsable d'un certain effet photobiologique. Au niveau moléculaire on peut considérer le SDU en termes d'un seul quantum. Mais SBD est intéressant en ce qu'il peut être considéré à n'importe quel niveau du système. En effet, tout le rayonnement absorbé par un objet biologique forme son spectre d'absorption (AS). Mais le spectre de l'action biologique est formé uniquement les molécules qui initient cet effet. Il est donc naturel d'appeler les molécules responsables du SBD différentiel molécules (par opposition à Contexte molécules responsables de l'ensemble de la SP). Souvent, le SBD est considéré comme une partie additive du SP. Mais une telle considération ne peut être reconnue comme correcte que s'il existe une recette pour séparer le SDU du PN (similaire à la façon dont un signal se distingue du bruit en raison de la différence des fonctions de corrélation sous un bruit fort). Si le bruit est de nature modulante, c'est-à-dire n'est pas présent comme ajoutéeà l'amplitude du signal, mais comment facteur, de sorte que l'amplitude du bruit augmente avec la croissance du signal, alors la sélection informations utiles devient drastiquement difficile. L'additivité du SDB par rapport au SP ne peut être considérée que dans le cas linéarité interaction du rayonnement laser avec le biomilieu, ou avec une interaction volontairement négligeable de molécules différentielles entre elles. Dans de très nombreux cas, cela ne semble pas évident, car, en règle générale, tout effet photobiologique a un caractère de seuil, c'est-à-dire présente une non-linéarité. Par conséquent, pour l'enregistrement des SDB, un compromis méthodologique est requis, y compris passage d'un niveau de système à un autre. Exactement,

1) sélection d'un objet biologique standard et si possible bien étudié aux caractéristiques stables et reproductibles ;

2) le choix du paramètre P, qui caractérise l'objet biologique à un niveau supérieur (en l'occurrence, cellulaire), de sorte que P est linéairement est associé à la probabilité d'un microévénement (l'acte primaire d'excitation d'une biomolécule), c'est-à-dire sa mesure n'introduirait pas de perturbations dans la cellule et permettrait d'atteindre une précision acceptable ;

3) la présence d'une source de rayonnement accordable dans une plage donnée du spectre avec une monochromaticité suffisante et une intensité donnée pour obtenir l'effet souhaité.

La fourniture simultanée de ces conditions présente de grandes difficultés pratiques. Par conséquent, les informations données dans la littérature sur la mesure du SBD sont presque toutes intenables d'un point de vue méthodologique. L'exception est le travail effectué à FIAN (S.D. Zakharov et al.) en collaboration avec le Centre d'oncologie de l'Académie russe des sciences médicales. N.N. Blokhin (AV Ivanov et al.).

Etude des spectres d'action biologique - c'est le chemin qui mène de l'action non spécifique de la lumière au spécifique. La principale "pierre d'achoppement" dans la recherche d'un photorécepteur primaire ("le problème du photorécepteur primaire") - c'est l'absence d'absorption NEI perceptible pour toutes les longueurs d'onde utilisées en photothérapie. Ainsi, dans le cadre de la photobiologie traditionnelle, les effets de la biostimulation laser ne trouvent pas d'explication satisfaisante. Quant à la photobiologie « non traditionnelle », l'eau (intracellulaire, interstitielle, etc.) s'impose comme un photoaccepteur universel non spécifique, suggérant la présence de processus photophysiques primaires. Ce concept suppose que primaire Le photoaccepteur (au niveau moléculaire) est l'oxygène moléculaire dissous qui, lors de l'absorption d'un quantum de lumière, passe à l'état singulet. Ainsi, la spécificité au niveau moléculaire est combinée avec la non-spécificité aux niveaux ultérieurs de la hiérarchie systémique. La transition 3 O 2 → 1 O 2 se produit aux longueurs d'onde de 1270, 1060, 760, 633, 570, 480 nm, et cette transition est interdite pour une molécule O 2 isolée. Cependant, en milieu aqueux, la formation d'oxygène singulet est possible, et cela se manifeste principalement dans le spectre d'excitation de la réaction cellulaire des érythrocytes (comme une modification de l'élasticité membranaire). Le maximum de cet effet correspond à 1270-1260 nm (bande d'absorption de l'oxygène moléculaire), et la forme du spectre coïncide en détail avec la ligne de transition de l'état fondamental au premier état excité de l'oxygène moléculaire (3 Σ g → 1 Δg).

L'oxygène singulet joue un rôle clé dans presque tous les processus du métabolisme cellulaire, et un très petit changement de la concentration de 1 O 2 (dans un ordre de grandeur) est nécessaire pour changer la nature des réactions enzymatiques. Les expériences de ces dernières années (notamment G. Klima) ont montré que le taux de croissance cellulaire pour les cultures cellulaires les plus importantes (leucocytes, lymphocytes, fibroblastes, cellules malignes, etc.) varie significativement en fonction de la densité d'énergie (allant de 10 à 500 J/cm 2 ), mode et longueur d'onde du rayonnement incident. Le passage du niveau moléculaire au niveau cellulaire s'effectue par une modification de la structure de la matrice de l'eau. L'extinction de l'oxygène singulet peut se produire, comme cela est bien connu, chimiquement ou physiquement. En l'absence de sensibilisants (voir ci-dessous, Chap. 24), on peut supposer que l'extinction physique prédomine (la protection contre l'extinction chimique est bien développée dans les cellules). Lors de la désactivation physique de 1 molécules d'O 2 , une énergie de l'ordre de 1 eV est transférée aux sous-niveaux vibrationnels des molécules environnantes. Cette énergie est suffisante pour casser des liaisons hydrogène, créer des effets ioniques ou d'orientation. L'énergie vibrationnelle moyenne par degré de liberté à température physiologique (~ 310 K) est de ~ 0,01 eV, donc la libération locale d'énergie de 1 eV conduit à une forte perturbation de la structure de l'environnement proche de la molécule 1 O 2 dissoute. on suppose que le milieu se trouve dans des échelles moléculaires de distances obéit aux lois de la conduction thermique (ce qui, en général, n'est pas vrai !), puis à la suite de la résolution de l'équation pour le cas à symétrie sphérique, on obtient :

où Q- l'énergie libérée instantanément au moment initial, ré- coefficient de conductivité thermique, H- capacité thermique, ρ - la densité de la matière. Si nous substituons ici les données à l'eau et prenons Q= 1 eV, puis sur un temps d'environ 10 -11 s, la libération d'une telle énergie conduira à chauffer jusqu'à 100 0 С d'une région d'un diamètre d'environ 10 Å (10 -7 cm). Cette estimation, manifestement injustifiée aux petites distances, peut être considérée comme la limite inférieure de l'échelle spatio-temporelle pour une sorte de choc microhydraulique. Dans un état thermodynamiquement stable, une seule perturbation à des distances de ~10 -7 cm ne peut jouer un rôle significatif et doit être détruite avec garantie par les fluctuations thermiques. Cependant, les biofluides ne peuvent pas, de manière générale, être considérés comme des structures thermodynamiquement en équilibre. Pour modéliser les processus dans les biofluides, il faut utiliser l'état métastable des solutions de biomolécules qui se produit dans phases initiales processus de dissolution. La particularité de tels états métastables - grande sensibilité aux perturbations locales.

Estimons le volume de la sphère perturbatrice sans recourir à l'équation de la chaleur. En supposant que l'énergie vibratoire moyenne par molécule de la matrice d'eau est de 0,01 eV, nous constatons que l'énergie de désactivation de 1 O 2 dans 1 eV est uniformément répartie entre 100 molécules d'eau. Les eaux intracellulaires ou interstitielles sont des structures proches d'un cristal liquide (ordre unidimensionnel à longue portée), avec une distance entre molécules de ~ 2,7 Å. Lorsque de telles particules sont "pliées" en une couche sphérique, 100 molécules sont simplement placées à l'intérieur d'une sphère d'un rayon de ~ 10 Å, ce qui coïncide qualitativement avec "l'antiestimation" en termes de conductivité thermique.

La modification de la structure de la matrice aqueuse devrait se refléter dans la modification de l'indice de réfraction de la solution bioliquide, qui a été observée expérimentalement lors de l'irradiation de solutions bioliquides avec un rayonnement laser He-Ne (λ = 632,8 nm).

A noter que les excitations dynamiques de l'eau cristal liquide peuvent, sous certaines conditions, conduire à l'émergence d'états dynamiques collectifs (similaire au dépassement du seuil de génération dans un laser, où l'on note une augmentation en avalanche de la prédominance de l'émission stimulée). En d'autres termes, la dynamique de l'eau devient cohérent, de sorte que la structure du liquide dans le volume d'un certain cluster devient dominante dans tout le volume de la solution. Selon les estimations, dans 1 cm 3 d'eau, il y a en moyenne 10 16 -10 17 amas, dont seulement 10 10 -10 11 molécules d'oxygène singulet photoexcité apparaissent (~ 10 -6 du nombre total). Lors de la relaxation de ces amas, les noyaux d'une nouvelle phase structurale se forment. La synergie pendant la croissance des embryons donne un changement ∆n0, qui est 10 6 fois plus grand que ce qui correspondrait à la réorientation d'un cluster individuel. Cela vient d'être observé expérimentalement (SD Zakharov et al., 1989) : l'absorption de la lumière d'un laser dans les 10 -2 -10 -9 J provoquait par exemple une modification de l'indice de réfraction du plasma sanguin, qui correspondrait au « refroidissement » du volume total du milieu de ~ 6 J (!). Après Zakharov, des dépendances de même nature ont été observées dans des solutions de protéines, de lipides, de glycoprotéines, etc. L'ingrédient commun à toutes ces substances est l'eau, ce qui confirme indirectement la conclusion selon laquelle l'eau est accepteur universel non spécifique pour tous les types de rayonnements électromagnétiques dont l'accepteur "spécifique" est le gaz dissous de l'air (О 2 , N 2 , CO 2 , NO, etc.). Ainsi, les processus primaires impliquant les gaz de l'air (« chaîne respiratoire ») conduisent à des processus secondaires liés à la réorientation de la matrice eau.

Les processus secondaires sont autrement appelés sombres, ce qui signifie que de nombreuses réactions au niveau cellulaire provoquées par l'irradiation se produisent suffisamment longtemps après l'arrêt de l'irradiation. Par exemple, la synthèse d'ADN et d'ARN après une exposition de 10 secondes est observée après 1,5 heure. L'abondance de mécanismes secondaires possibles ne permet pas aujourd'hui de construire un "pont" plus ou moins convaincant entre les niveaux cellulaire et tissulaire, à l'image de la "cohérence" de l'orientation de la matrice eau. Néanmoins, l'accumulation de données plaide en faveur de la prédominance des processus redox.

Lors de l'analyse des processus au niveau tissulaire, les caractéristiques du rayonnement incident viennent au premier plan (non seulement la longueur d'onde et la dose, mais la cohérence, la polarisation et la distribution spatiale de la puissance). Le rôle de la cohérence suscite une controverse particulière.

En faveur de la nécessité de prendre en compte la cohérence est le fait que lorsque le rayonnement laser est diffusé à partir d'un objet biologique, une structure de speckle est toujours observée, qui porte des informations sur l'objet (pour plus de détails, voir ci-dessous, Chap. 27) et permet d'obtenir un effet thérapeutique sous certaines conditions. La structure de speckle n'est observée qu'à un degré suffisamment élevé de cohérence du rayonnement incident. Cela signifie que la cohérence ne peut être négligée, d'autant plus que pour divers types sources laser, le degré de cohérence peut varier assez fortement (voir Fig. 21.2, où la densité spectrale d'un laser néon-hélium est plusieurs fois supérieure à celle d'un laser à semi-conducteur en raison d'une monochromaticité plus élevée; mais la monochromaticité - conséquence directe de la cohérence temporelle).

Les opposants à la prise en compte de la cohérence soutiennent en leur faveur que la cohérence est détruite presque immédiatement lorsque le rayonnement laser interagit avec des tissus biologiques optiquement anisotropes. De nombreuses expériences aux niveaux cellulaire et subcellulaire montrent que des effets similaires sont observés à la fois lors de l'utilisation d'un laser et de sources incohérentes (une lampe à incandescence équipée d'un filtre de lumière).

Apparemment, la vérité, comme cela arrive généralement, est cachée quelque part entre des points de vue polaires. Dans le processus de réémission à l'intérieur du tissu, la cohérence est en effet détruite. Mais en même temps, des zones se forment avec un degré élevé inhomogénéité spatiale du rayonnement. Le degré d'inhomogénéité spatiale émergente est directement lié au degré de cohérence du rayonnement incident. La densité de puissance élevée provoque des effets non linéaires locaux au niveau processus primaires. Au niveau cellulaire, cette non-linéarité entraînera inévitablement une réaction non spécifique correspondante. Ainsi:

1) le tissu biologique affecte le rayonnement, détruisant la cohérence ;

2) le rayonnement affecte le tissu biologique en modifiant ses caractéristiques en fonction du degré de cohérence du rayonnement incident.

Ainsi, la cohérence ne disparaît pas sans laisser de trace dans les tissus, mais donne lieu à une cascade de processus dont dépend l'effet au niveau tissulaire. Etude détaillée Les caractéristiques spatiales et temporelles de ces processus permettront d'établir sans équivoque le rôle de la cohérence dans des cas particuliers (voir la littérature sur L. 27).

La dose-dépendance de l'effet au niveau tissulaire peut également prendre un caractère spécifique. Il existe trois seuils de dose :

1) la dose minimale qui provoque des changements au niveau cellulaire ;

2) la dose optimale provoquant a) l'amélioration des processus de morphogenèse, b) l'accélération de la prolifération, c) la différenciation cellulaire ;

3) la dose limite à laquelle la stimulation est remplacée par l'inhibition de l'activité proliférative.

L'expression quantitative des seuils de dose dépend de nombreux paramètres (caractéristiques du laser, état fonctionnel tissus, état général du corps). En général, il est facile d'établir un lien systémique entre la complexité des mécanismes d'élucidation et le niveau d'organisation auquel on veut établir des modèles : plus on monte dans la hiérarchie, plus le rôle de l'empirisme est perceptible. L'isolement du photoaccepteur primaire au niveau moléculaire permet de construire, bien qu'avec beaucoup de difficulté, une image des effets secondaires aux niveaux subcellulaire et cellulaire. Le passage du niveau cellulaire au niveau tissulaire est déjà beaucoup plus difficile, de sorte que les recommandations pour choisir une dose ne se situent plus au niveau de l'écriture de solutions à certaines équations, mais au niveau d'une description verbale des processus possibles. Le passage du niveau tissulaire au niveau de l'organisme implique généralement une part importante de chamanisme : faites ce que je dis, sinon ce sera mauvais. Mais, d'une part, ne pas devenir comme le clergé primitif, et d'autre part - de ne pas faire de lui-même un théoricien réfléchi, qui toute sa vie ne calcule pas ce qu'il faut pour la pratique, mais ce qu'il aime lui-même, essayons de généraliser le problème à supra-organisme niveau.

Tous les systèmes vivants sont des systèmes ouverts hors équilibre fonctionnant sur l'équilibre de la matière et de l'énergie en échange de environnement. Un système vivant est constamment auto-organisé, c'est-à-dire réduit son entropie. L'intensité de la diminution de l'entropie est directement liée à la quantité d'informations entrant dans le système. De ce point de vue, le rayonnement optique de faible intensité agit comme un signal externe (information), qui transfère brusquement le déclencheur (état d'information énergétique du foyer pathologique avec prédominance d'entropie) d'un état stationnaire à un autre. Le transfert d'un organisme en tant que système d'un état à un autre est inextricablement lié aux biorythmes. La gamme des biorythmes s'étend de 10 à 15 s (le temps d'une période d'une onde lumineuse, qui a le même ordre que le temps d'une onde moléculaire transitions électroniques) jusqu'à ~ 7 10 10 s ( Durée moyenne durée de vie), s'élevant ainsi à environ 10 25 Hz sur l'échelle de fréquence. La tâche d'optimiser l'impact au niveau de l'organisme - aligner l'impact sur les biorythmes.

En ce qui concerne les biorythmes à basse fréquence, mesurés en jours, semaines, mois, années, l'optimisation de l'exposition consiste à réaliser des séances d'irradiation aux moments où elle contribue à rationalisation processus naturels et échouer pathologique, qui est une augmentation de l'entropie de l'organisme en tant que système. Par exemple, le traitement des maladies chroniques qui s'aggravent selon les saisons (printemps, automne) prescrit des cours NILT au début de la saison correspondante, avant même le début de la prochaine exacerbation de la maladie. La pratique montre que l'efficacité du traitement augmente, et cela s'applique non seulement à la photothérapie elle-même, mais également aux médicaments concomitants et aux autres méthodes de traitement. La prévention des effets à long terme des traitements radicaux recommande également la répétition périodique des cures LILT en fonction des caractéristiques temporelles des processus pathologiques (pour plus de détails, voir L.23). Parfois, cette approche de LILT aux niveaux de l'organisme et supra-organisme est appelée chronobiologique.

En ce qui concerne les biorythmes à haute fréquence (dans une séance irradiation), les caractéristiques suivantes de la thérapie au laser peuvent être notées.

La fréquence naturelle élevée du rayonnement électromagnétique agissant, correspondant aux processus périodiques dans les biomolécules au niveau des transitions électroniques, offre les opportunités les plus riches pour modulation impacter. De plus, il est possible de former bloc d'informations effets d'une très grande capacité. Dans le cadre d'un tel bloc, il est possible de créer multifréquence impacts avec un spectre donné de fréquences de modulation. Enfin, ce qui est particulièrement important d'un point de vue systémique, il est possible d'introduire biosynchronisation dans l'auto-impact en raison de Rétroactionà travers un objet biologique.

L'organisme dans son ensemble a des fréquences plus basses de biorythmes (fractions de hertz), ses systèmes et ses organes - supérieur (unités et dizaines de hertz). Le spectre des biorythmes est de nature individuelle et peut être considéré comme un "portrait" oscillatoire d'une personnalité particulière. L'action du laser biosynchronisé multifréquence peut contrôler de manière extrêmement efficace toutes les réactions du corps, y compris les réactions protectrices aux effets indésirables externes de la nature la plus diverse.

Littérature pour le cours 21.

1. Effet du rayonnement électromagnétique sur les objets biologiques et la médecine laser. Assis. sous la direction de l'acad. DANS ET. Ilitchev. - Vladivostok: FEB AN URSS, 1989, 236 p.

2. V.M. Chudnovsky, G.N. Leonova, S.A. Skopinov et al. Modèles biologiques et mécanismes physiques de la thérapie au laser. - Vladivostok : Dalnauka, 2002, 157 p.

MÉCANISMES DES EFFETS BIOLOGIQUES DU RAYONNEMENT LASER DE FAIBLE INTENSITÉ

L'effet biologique (thérapeutique) du rayonnement laser de faible intensité (lumière cohérente, monochromatique et polarisée) peut être divisé en trois catégories principales :

1) effets primaires(évolution de l'énergie des niveaux électroniques des molécules de la matière vivante, réarrangement stéréochimique des molécules, perturbations thermodynamiques locales, apparition de gradients de concentration d'ions intracellulaires dans le cytosol) ;

2) effets secondaires(photoréactivation, stimulation ou inhibition des bioprocessus, modifications de l'état fonctionnel des systèmes individuels d'une cellule biologique et de l'organisme dans son ensemble) ;

3) séquelles(effet cytopathique, formation de produits toxiques du métabolisme tissulaire, effets de réponse du système de régulation neurohumoral, etc.).

Toute cette variété d'effets dans les tissus détermine la plus large gamme de réactions adaptatives et sanogénétiques du corps à l'exposition au laser. Plus tôt, il a été montré que le moment initial de démarrage de l'action biologique de LILI n'est pas une réaction photobiologique en tant que telle, mais un échauffement local (plus correctement, une violation thermodynamique locale), et dans ce cas, nous avons affaire à une thermodynamique plutôt qu'à une réaction photobiologique. effet. Cela explique bon nombre, sinon la totalité, des phénomènes bien connus dans ce domaine de la biologie et de la médecine.

La violation de l'équilibre thermodynamique provoque la libération d'ions calcium du dépôt intracellulaire, la propagation d'une onde de concentration accrue de Ca2+ dans le cytosol de la cellule, qui déclenche des processus dépendant du calcium. Après cela, des effets secondaires se développent, qui sont complexe de réactions adaptatives et compensatoires survenant dans les tissus, les organes et un organisme vivant holistique, parmi lesquels on distingue:

1) activation du métabolisme cellulaire et augmentation de leur activité fonctionnelle ;

2) stimulation des processus de réparation ;

3) action anti-inflammatoire ;

4) activation de la microcirculation sanguine et augmentation du niveau d'approvisionnement trophique des tissus;

5) effet analgésique ;

6) effet immunostimulant ;

7) effet réflexogène sur l'activité fonctionnelle de divers organes et systèmes.

Il faut faire attention à deux points importants. Premièrement, dans chacun des items listés, l'unidirectionnalité de l'influence de LILI (stimulation, activation, etc.) est a priori établie. Comme on le verra ci-dessous, ce n'est pas tout à fait vrai, et le rayonnement laser peut provoquer exactement les effets opposés, ce qui est bien connu de la pratique clinique. Deuxièmement, tous ces processus dépendent du calcium. Considérons maintenant exactement comment se produisent les changements physiologiques présentés, en ne donnant à titre d'exemple qu'une petite partie des voies connues de leur régulation.

La stimulation des processus de réparation dépend du Ca2+ à différents niveaux. En plus d'activer le travail des mitochondries, avec une augmentation de la concentration de calcium intracellulaire libre, les protéines kinases sont activées, qui participent à la formation de l'ARNm. En outre, les ions calcium sont des inhibiteurs allostériques de la thiorédoxine réductase liée à la membrane, une enzyme qui contrôle le processus complexe de synthèse des désoxyribonucléotides puriques lors de la synthèse active de l'ADN et de la division cellulaire. De plus, le facteur de croissance basique des fibroblastes (bFGF) est activement impliqué dans la physiologie du processus de la plaie, dont la synthèse et l'activité dépendent de la concentration en Ca2+.

Effet anti-inflammatoire de LILI et son influence sur la microcirculation sont causées notamment par la libération calcium-dépendante de médiateurs inflammatoires tels que les cytokines, ainsi que par la libération calcium-dépendante par les cellules endothéliales du monoxyde d'azote vasodilatateur (NO), un précurseur du facteur de relaxation de la paroi vasculaire endothéliale (EDRF).

Étant donné que l'exocytose dépend du calcium, en particulier la libération de neurotransmetteurs des vésicules synaptiques, le processus de régulation neurohumorale est entièrement contrôlé par la concentration de Ca2+ et, par conséquent, est également soumis à l'influence de LILI. De plus, on sait que Ca2+ est un médiateur intracellulaire de l'action d'un certain nombre d'hormones, principalement des médiateurs du SNC et du SNA, ce qui suggère également l'implication des effets provoqués par le rayonnement laser dans la régulation neurohumorale.

L'interaction des systèmes neuroendocrinien et immunitaire a été peu étudiée, mais il a été établi que les cytokines, en particulier IL-1 et IL-2, agissent dans les deux sens, jouant le rôle de modulateurs de l'interaction de ces deux systèmes. LILI peut affecter l'immunité à la fois indirectement par la régulation neuroendocrinienne et directement par les cellules immunocompétentes (ce qui a été prouvé dans des expériences in vitro). Parmi les déclencheurs précoces de la transformation blastique des lymphocytes figure une augmentation à court terme de la concentration de calcium intracellulaire libre, qui active la protéine kinase impliquée dans la formation de l'ARNm dans les lymphocytes T, qui, à son tour, est le moment clé de la stimulation laser de Lymphocytes T. L'impact de LILI sur les cellules fibroblastes in vitro conduit également à une génération accrue d'interféron g endogène intracellulaire.

En plus des réactions physiologiques décrites ci-dessus, pour comprendre l'ensemble du tableau, il est également nécessaire de savoir comment le rayonnement laser peut affecter les mécanismes régulation neurohumorale. LILI est considéré comme un facteur non spécifique, dont l'action n'est pas dirigée contre l'agent pathogène ou les symptômes de la maladie, mais pour augmenter la résistance de l'organisme (vitalité). C'est un biorégulateur de l'activité biochimique cellulaire et des fonctions physiologiques du corps dans son ensemble - systèmes neuroendocrinien, endocrinien, vasculaire et immunitaire.

Les données de la recherche scientifique nous permettent de dire en toute confiance que le rayonnement laser n'est pas le principal agent thérapeutique au niveau de l'organisme dans son ensemble, mais, pour ainsi dire, élimine les obstacles, les déséquilibres du système nerveux central qui interfèrent avec la fonction sanogenétique du cerveau. Ceci est réalisé par un changement possible sous l'influence de LILI dans la physiologie des tissus à la fois dans le sens du renforcement et dans le sens de la suppression de leur métabolisme, en fonction de l'état initial du corps et de la dose d'exposition, ce qui conduit à l'atténuation des processus pathologiques, la normalisation des réactions physiologiques et la restauration des fonctions régulatrices du système nerveux. La thérapie au laser, lorsqu'elle est utilisée correctement, permet au corps de rétablir un équilibre systémique perturbé.

Considérant le CNS et l'ANS comme systèmes indépendants réglementation ces dernières années a cessé de convenir à de nombreux chercheurs. Il y a de plus en plus de faits confirmant leur interaction la plus proche. Sur la base de l'analyse de nombreuses données de recherche scientifique, un modèle d'un système unique qui régule et maintient l'homéostasie, appelé générateur neurodynamique (NDG), a été proposé.

L'idée principale du modèle NDG est que le département dopaminergique du SNC et le département sympathique de l'ANS, combinés en une seule structure, nommée par V.V. Le complexe du système moteur-végétatif phasique (FMV) de Skupchenko (1991) interagit étroitement avec un autre système de structure miroir-coopérative - le complexe du système moteur-végétatif tonique (TMV). Le mécanisme présenté ne fonctionne pas tant comme un système de réponse réflexe, mais comme un générateur neurodynamique spontané qui restructure son travail selon le principe des systèmes auto-organisés.

L'apparition de faits indiquant la participation simultanée des mêmes structures cérébrales à la régulation somatique et autonome est difficilement perceptible, car ils ne rentrent pas dans les constructions théoriques connues. Cependant, nous ne pouvons pas ignorer ce qui est confirmé par la pratique clinique quotidienne. Un tel mécanisme, doté d'une certaine mobilité neurodynamique, est non seulement capable de fournir un ajustement adaptatif en constante évolution de la régulation de toute la gamme des processus énergétiques, plastiques et métaboliques, mais contrôle, en fait, toute la hiérarchie des systèmes de régulation depuis le niveau cellulaire au système nerveux central, y compris les changements endocriniens et immunologiques. En pratique clinique, les premiers résultats positifs de cette approche du mécanisme de régulation neurohumorale ont été obtenus en neurologie et dans le traitement des cicatrices chéloïdes.

Normalement, il y a des transitions constantes de l'état phasique à l'état tonique et vice versa. Le stress provoque l'inclusion de mécanismes de régulation phasiques (adrénergiques), en tant que syndrome général d'adaptation. Parallèlement, en réponse à la prévalence de l'influence dopaminergique, des mécanismes de régulation toniques (GABAergiques et cholinergiques) sont lancés. La dernière circonstance est restée hors du champ des recherches de G. Selye, mais est, en fait, le point le plus important expliquant le principe du rôle autorégulateur du GND. Normalement, deux systèmes, en interaction, rétablissent l'équilibre perturbé.

De nombreuses maladies nous paraissent associées à la prévalence d'un des états d'un système de régulation donné. Avec une influence à long terme et non compensée d'un facteur de stress, un dysfonctionnement se produit dans le travail du NDG et sa fixation pathologique dans l'un des états, dans le phasique, qui se produit plus souvent, ou dans la phase tonique, comme s'il se déplaçait dans un mode de disponibilité constante pour répondre à l'irritation. Ainsi, le stress ou la tension nerveuse constante peuvent déplacer l'homéostasie et la fixer pathologiquement dans un état phasique ou tonique, ce qui provoque le développement de maladies correspondantes, dont le traitement doit viser principalement à corriger l'homéostasie neurodynamique.

Une combinaison de diverses causes (prédisposition héréditaire, un certain type constitutionnel, divers facteurs exogènes et endogènes, etc.) entraîne l'apparition du développement d'une pathologie particulière chez un individu particulier, mais la cause de la maladie est commune - la constante prévalence de l'une des conditions de NDH.

Encore une fois, nous attirons l'attention sur le fait le plus important que non seulement le SNC et l'ANS régulent divers processus à tous les niveaux, mais, inversement, un facteur externe agissant localement, tel que LILI, peut entraîner des changements systémiques, éliminant la véritable cause de la maladie - un déséquilibre de NDG, et quand l'action locale de LILI pour éliminer la forme généralisée de la maladie. Ceci doit être pris en compte lors du développement des techniques de thérapie au laser.

Maintenant, il devient clair que LILI peut avoir un effet multidirectionnel en fonction de la dose d'exposition - stimulation des processus physiologiques ou leur inhibition. La polyvalence de l'action de LILI est due, entre autres, au fait que, selon la dose, l'exposition au laser stimule et supprime à la fois la prolifération et le processus de la plaie.

Le plus souvent, les méthodes utilisent les doses minimales généralement acceptées d'exposition au laser (1 à 3 J/cm2 pour un rayonnement continu), mais parfois dans la pratique clinique, c'est l'effet conditionnellement NON stimulant de LILI qui est requis. Les conclusions tirées du modèle précédemment proposé ont été brillamment confirmées dans la pratique en justifiant des méthodes efficaces pour le traitement du vitiligo et de la maladie de La Peyronie.

Ainsi, dans les effets biologiques de LILI, les perturbations thermodynamiques locales agissent comme le principal facteur d'action, provoquant une chaîne de changements dans les réactions physiologiques dépendantes du calcium du corps. De plus, la direction de ces réactions peut être différente, ce qui est déterminé par la dose et la localisation de l'exposition, ainsi que par l'état initial de l'organisme lui-même.

Le concept développé permet non seulement d'expliquer presque tous les faits déjà disponibles, mais également de tirer des conclusions sur la base de ces idées à la fois sur la prédiction des résultats de l'influence de LILI sur les processus physiologiques et sur la possibilité d'augmenter l'efficacité de la thérapie au laser. .

Indications et contre-indications à l'utilisation de LILI

L'indication principale est la possibilité d'utiliser, en particulier:

Syndromes douloureux de nature neurogène et organique ;

Violation de la microcirculation ;

Violation du statut immunitaire;

Sensibilisation du corps aux médicaments, manifestations allergiques;

maladies inflammatoires ;

La nécessité de stimuler les processus de réparation et de régénération dans les tissus ;

La nécessité de stimuler les systèmes de régulation de l'homéostasie (réflexologie).

Contre-indications :

Maladies cardiovasculaires en phase de décompensation ;

Violation de la circulation cérébrale II degré;

Insuffisance cardiaque pulmonaire et pulmonaire en phase de décompensation ;

Néoplasmes malins;

Formations bénignes avec tendance à la progression ;

Maladies du système nerveux avec une excitabilité fortement accrue;

Fièvre d'étiologie inconnue ;

Maladies du système hématopoïétique;

Insuffisance hépatique et rénale au stade de décompensation ;

Diabète sucré au stade de décompensation ;

hyperthyroïdie ;

Grossesse dans tous les termes;

Maladie mentale au stade aigu ;

Hypersensibilité à la photothérapie (photodermite et photodermatose, maladie des porphyrines, lupus érythémateux discoïde et disséminé).

Il convient de noter que Il n'y a pas de contre-indications spécifiques absolues pour la thérapie au laser.. Cependant, selon l'état du patient, la phase d'évolution de la maladie, etc., des restrictions d'utilisation de LILI sont possibles. Dans certains domaines de la médecine - oncologie, psychiatrie, endocrinologie, phthisiologie et pédiatrie - il est strictement nécessaire que la thérapie au laser soit prescrite et réalisée par un spécialiste ou avec sa participation directe.