6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Физиотерапия, лазерная терапия / Внутривенное_лазерное_облучение_крови_А_В_Гейниц

ВВЕДЕНИЕ

Лазернаятерапия(ЛТ) ужедавнозанялапрочныепозициивсовременной медицине. Созданиевысокоэффективныхлазерныхустановокпозволяетиспользовать методы ЛТ при лечении многих заболеваний и патологических состояний. Одним из наиболее распространенных способов воздействия низкоинтенсивным лазерным излучением (НИЛИ) на организм человека является внутривенное лазерное облучение крови (ВЛОК), которое в настоящее время успешно используется в кардиологии, пульмонологии, эндокринологии, гастроэнтерологии, гинекологии, урологии, анестезиологии, дерматологии и других областях медицины. Глубокая научная проработка вопросаипрогнозируемостьрезультатовтерапииспособствуютприменению ВЛОК как самостоятельно, так и в комплексе с другими методами лечения. Трудно найти методу лазерного облучения крови аналог по простоте применения, универсальности и эффективности.

Вмногочисленныхпубликацияхсообщаетсяоположительныхрезультатах, полученныхпослепроведенияВЛОКсиспользованиемгелий-неонового лазера. Однако современные аппараты на основе диодных лазеров (например, АЛТ «Матрикс-ВЛОК») более эффективны благодаря оптимизации параметров излучения, имеют лучшие спектральные, масс-габаритные и энергетические характеристики. Одноразовые стерильные световоды [Пат. 2252048 RU] делают эту процедуру абсолютно безопасной и комфортной для пациента [Байбеков И.М. и др., 1991, 2008; Takahashi M. et al., 2010].

Впервые внутривенное лазерное облучение крови было применено Е.Н. Мешалкиным и В.С. Сергиевским (1981) в кардиохирургии, но уже в 1989 году опубликованы полученные Институтом проблем онкологии им. Р.Е. Кавецкого АН УССР результатыпроведенной успешной апробации метода в стоматологии, эндокринологии, урологии, кардиологии, хирургии

инейрохирургии, пульмонологии, гастроэнтерологии, онкологииидр. областяхмедицины. Вэтомжегодупрошлавсесоюзнаяконференция«Действие низкоэнергетического лазерного излучения на кровь», которая во многом определила дальнейшее развитие метода, показав научную обоснованность

ипрактическую эффективность ВЛОК. Материалы этой конференции, а

также выполненные позднее многочисленные исследования подтверждают актуальность и перспективность метода.

Примечательно, что сейчас за рубежом только начали повторять те исследования, результаты которых уже 30 лет успешно применяются в практическом здравоохранении России [Arakclyan H.S., Palmer S.B., 2009]. Хотя метод находит все большее распространение и признание, например,

вГермании в самых разных областях медицины [Weber M.H. et al., 2007], в Китаедлялеченияинсульта[Xiaoa X. et al., 2001], вИталииВЛОКуспешно применяется при лечении больных с ВИЧ, гепатитом и ревматоидным ар-

тритом [Longo L., 2006].

Применение ВЛОК позволяет значительно сократить сроки лечения, увеличить длительность ремиссии, стабилизировать течение заболевания, снизитьколичествопослеоперационныхосложненийит. д. УспехиВЛОКв кардиологии были отмечены вручением ряду ученых Государственной премии СССР. Однако, на наш взгляд, метод незаслуженно мало задействован

впрактическом здравоохранении, и мы надеемся, что эта книга будет содействовать его более широкому распространению.

Внутривенноелазерноеоблучениекровиможетпроводитьсяпрактически

влюбомстационареилиполиклинике. Преимуществомамбулаторнойлазеротерапии является уменьшение возможности развития внутрибольничной инфекции, создаетсяхорошийпсихоэмоциональныйфон, позволяябольному напротяжениидлительноговременисохранятьработоспособность, проводя при этом процедуры и получая полноценное лечение.

Кромеуникальнойлечебнойэффективностиметодахотелосьбыобратить вниманиеинаэкономическиевыгодыотегоприменения. Вусловияхограниченного бюджетного финансирования на первый план выходит финансиро- ваниелечебно-профилактическихучрежденийзасчетсредствобязательного идобровольногомедицинскогострахования. Обращаемвниманиенато, что ВЛОК признается страховыми компаниями страховым случаем, в Московском городском реестре медицинских услуг в системе ОМС код – 49.020.

Значительно раньше ВЛОК (которое проводилось до недавнего времени исключительно НИЛИ красного спектра), еще в 20-х годах прошлого века, появилось ультрафиолетовое облучение крови (УФОК). Суть методики заключаетсявэкстракорпоральномоблучениикровисветомультрафиолетовой лампы, и она еще до сих пор применяется в разных областях медицины [Ветчинникова О.Н. и др., 2002; Деденко И.К. и др., 2004]. Замена лампы лазером позволяет значительно упростить процедуру, исключить насосы, кюветыипр., точнееконтролироватьдозувоздействия, значительноповысить эффект благодаря монохроматичности лазерного излучения [Mikhailov V., 2009]. ПроцедурыкактрадиционногоВЛОКвкраснойобластиспектра, так

и лазерное УФОК (применяются соответствующие лазерные излучающие головки) проводятсятеперьвнутривеннымдоступомпосредствомодноразовых стерильных световодов, что удобно, недорого и эффективно.

СовместнаяразработкаНаучно-исследовательскогоцентра«Матрикс» и ГНЦлазерноймедициныФМБАРоссии– лазерныйтерапевтическийаппарат «Матрикс-ВЛОК» – позволяетпроводитьвоздействиеНИЛИснесколькими длинами волн (от 365 до 1300 нм) и мощностью от 1 до 35 мВт, что обеспечивает максимально эффективные режимы лечения. Также аппараты серии «Матрикс» («Матрикс-ВЛОК», «Матрикс», «Матрикс-Уролог», «ЛАЗМИК», «Узор-МЭЛТ» и др.) позволяют проводить внутривенное лазерное УФО крови, кроме того, реализовывать комбинированную методику ВЛОК + лазерное УФОК. Развитием направления является новая методика ВЛОК-405.

Однаиз задачкниги– обобщитьколоссальныйнаучныйипрактический опыт применения ВЛОК, УФОК, ВЛОК-405 и др., для того чтобы врачи смогли максимально реализовать возможности методов и эффективнее использовать их в своей работе. Представленные материалы основаны на многочисленных исследованиях и многолетнем опыте практического применения методик в ГНЦ лазерной медицины ФМБА России. Ссылки на основные литературные источники позволят в случае необходимости более углубленно ознакомиться с данным вопросом. Книга может быть также полезна всем, кто готовится к защите диссертации по тематике.

Ответы на возникшие вопросы можно получить у авторов книги по электронной почте: 7652612@mail.ru. С благодарностью примем все замечания и критику.

МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА КРОВЬ

ПриобъяснениимеханизмовдействияВЛОКнаиболеечастоприходится сталкиватьсясдвумявопросами: «Почемуэтотметодприменяетсяпритаком широкомкругезаболеваний?» и«Невреднолиэто?». Современныенаучные данные о механизмах действия НИЛИ, глубочайшие и разносторонние экспериментальныеиклиническиеисследования, огромныйпрактическийопыт позволяют не только с полной уверенностью и однозначностью ответить на эти вопросы, но и теоретически обосновать тактику лечения, т. е. в той или иной мере спрогнозировать получаемый результат.

Универсальность биологического действия НИЛИ в целом и метода ВЛОК непосредственно обусловлена влиянием на низший (субклеточный

иклеточный) уровень регулирования и поддержания гомеостаза, а при возникающих нарушениях этих механизмов, являющихся истинной причиной многихзаболеваний, воздействиеНИЛИкорректируетистратегиюадаптации (физиологическихреакций) болеевысокогоуровняорганизацииживого. Например, улучшениеподдействиемНИЛИкислородно-транспортнойфункции эритроцитов и реологических свойств крови приводит, в свою очередь, к улучшениютрофическогообеспеченияимикроциркуляциивовсехорганах

итканях [Кожекин В.В. и др., 1995; Кожура В.Л. и др., 1999]. А уже в зависимостиотконкретнойлокализациипатологическогоочагамыговоримо тойилиинойобластимедицины, вкоторойполученположительныйэффект от применения ВЛОК.

Важно понять, что, воздействуя НИЛИ, мы не привносим в организм что-то чужеродное для обеспечения специфического воздействия на какоелибо частное звено патогенеза заболеваний, а лишь мягко корректируем систему саморегулирования и поддержания гомеостаза. Этим в том числе обусловлена не только исключительная универсальность метода, но и его высокая эффективность и безопасность, поскольку осуществляется лишь регулирование, прямое или косвенное, нормальных физиологических реакций организма. Чаще всего мы говорим об усилении этих реакций, с чем связано использование термина «стимуляция», но иногда важно достичь

ослабленияизбыточногодействиярегулирующихсистем. Другимисловами, ВЛОК может вызывать разнонаправленные реакции в зависимости от дозы

идлины волны лазерного излучения, состояния организма в целом и особенностейпатологическогопроцесса. Глубокоепониманиеданногофакта, а также знание механизмов действия НИЛИ позволяют абсолютно безопасно

имаксимально эффективно использовать метод.

Показано, что фотомодификация крови лазерным излучением с длиной волны 633 нм не приводит к химическим реакциям, а ведет только к конформационным изменениям молекул, происходит по механизму фотопереноса электрона. Иными словами, квант света по механизму внутреннего фотоэффекта выбивает электроны из, например, молекулы гемоглобина, что приводит к изменению зарядовой архитектуры белка всей макромолекулы. Последнее влечет за собой переноску конформационного состояния макромолекулы, что с ростом поглощения энергии увеличивает подвижностьвсеймакромолекулярнойцепиипослепрекращенияВЛОКоблегчает возвращение молекулы при релаксации к нативному здоровому состоянию [Кручинин Л.Е. и др., 1999].

Под действием ВЛОК происходят изменения на трех уровнях:

–форменных элементов крови,

–крови в целом (состав плазмы, реологические свойства и др.),

–системный отклик на уровне различных органов и тканей.

Прежде чем рассматривать влияние НИЛИ на свойства форменных элементовкрови, необходимозатронутьважнейшуютему– модели, накоторых проводятся эти исследования. Дело в том, что на основе частных данных о влиянии НИЛИ на эритроциты in vitro иногда совершенно необоснованно делаются обобщающие прогнозы о клинических эффектах in vivo с предложением неизвестно откуда взявшейся уже некой «универсальной» модели. Подобные «переходы» во многих случаях, мягко говоря, некорректны, с другой стороны, как выявление некоторых отдельных частных закономерностей вполне оправданны.

Эритроциты сами по себе не являются, если так можно выразиться, «полноценными» клетками, поскольку у них отсутствуют ядра, митохондрии и многие другие внутриклеточные компоненты, которые позволяют при определенных условиях другим типам клеток in vitro функционировать (впервуюочередьэтокасаетсяпроцессовметаболизма). Послетогокакэритроцитыдляисследованийin vitro центрифугируют, отмываютиразмещают вбуферномрастворе, онидостаточнодолгосохраняютсвоифункциональные свойства, нолишьв«законсервированном» виде, ипроявляютсяэтиспособности только в соответствующих структурах организма, при вовлечении в известные физиологические процессы. А реакция, например, мембран эри-

троцитов на внешнее воздействие in vitro вовсе не означает, что подобные закономерности будут наблюдаться in vivo.

Сама постановка вопроса – влияние на кровь НИЛИ при внутривенном облучении – a priori как бы подразумевает первичность изменения свойств составляющихэтукровькомпонентивторичностьдругихреакций, ноэтоне совсемтак. Во-первых, приданномспособевоздействиявлияниюлазерного излучения подвергаются и многие другие клетки организма. Во-вторых, аналогичные изменения крови после ВЛОК, о которых будет сказано ниже, наблюдаютсяипридругихспособахвоздействияНИЛИ, хотявнутривенный доступ имеет свои особенности. Есть все основания утверждать, что при внутривенном методе воздействия мы имеем дело не с разрозненной совокупностьюлокальныхчастныхпроявленийдействияНИЛИ, аскомплексным ответом организма человека в целом.

Поскольку кровь, по мнению К.С. Симонян с соавт. (1975), имеет однотипную структуру, характеризующуюся как биохимической, так и морфологической константностью, то в этом проявляется ее свойство как ткани.

В процессе эволюции кровь превратилась в некую систему с различными

испециализированными морфологическими структурами, объединенными общностьюфункций, которуюмыназываемфункциейкрови. Вэтомзаключаются свойства крови уже как органа. Но по пути этого усложнения кровь сохранила и продолжает сохранять некие реликтовые свойства, ибо и после изъятияизкровеносногорусладажеееформенныеэлементыфункционируют в течение всего срока жизни, отведенного им природой, и таким образом терминанта крови оказывается максимальной.

Реликтовыесвойствакрови, обеспечившиеотносительнуюнезависимость еесуществования, приобретаютособоезначениевусловияхболезни. Только при патологических воздействиях на саму кровь (действие гемолитических ядов, поражениекроветворныхоргановэкзоилиэндогенногопроисхождения) внейвозникаюттяжелыеизменения. Вовсехостальныхслучаях, даже при смертельных заболеваниях или на высоте терминальных состояний, обусловленныхинтоксикациейлюбогопроисхожденияиглубокиминарушениями гомеостаза, изменения в самой крови минимальны. Это обусловлено тем, что изменения гомеостаза, губительные для всех высокодифференцированных тканей, в первую очередь для нервной ткани и паренхиматозных органов, для крови как системы реликтовой со значительно более широкой полосойусловий, приемлемыхдлясуществования, оказываютсяещевполне совместимымисеежизнедеятельностью. Именноблагодаряэтомуосновной состав плазмы крови, как и состояние ее форменных элементов, даже на высоте патологического процесса остается неизменным. Обнаруживаемые же при этом биохимические сдвиги являются не чем иным, как отражением

возникающих нарушений обмена в результате поражения органов, связь между которыми осуществляет кровь [Симонян К.С. и др., 1975].

Максимум функции спектрального распределения солнечного излучения, приходящийся на длину волны 633–635 нм, совпадает с максимумом полосы поглощения протопорфирина IX и цельной крови. При этом общая доза этой части спектра солнечного света, поглощаемая циркулирующей периферической кровью через открытые участки кожи в течение светового временисутоквсреднихширотах, составляетнесколькихджоулейиблизка к оптимальной дозе ЛТ для данной длины волны [Прокопьев В.Е., 2004]. Это еще раз подтверждает естественность ЛТ, которую можно расценивать как преформированный, оптимизированный природный лечебный фактор.

Крометого, именноналичиекровиворганизмеэволюционнообусловило возможность развития нервной системы, которая сама по себе осуществляет регуляцию функций организма на разных уровнях ее организации и одновременно использует кровь как средство информации через систему медиаторов. В этом заключается один из сложных вопросов в отношении механизмов действия НИЛИ: первично изменение состава крови или влияние со стороны нервной системы приводит к многочисленным ответным реакциям организма? Ответ на этот вопрос в значительной степени был дан В.В. Скупченко (1991), который представил такое взаимодействие в виде постоянно функционирующего нейродинамического генератора, когда изменения в электролитном составе крови вызывают реакцию нервной системы, и наоборот. Воздействие НИЛИ лишь смещает баланс в ту или другую сторону.

Несомненныйинтересдолжныпредставлятьданныеобультраструктурной перестройке нейронов в центральной нервной системе под действием НИЛИ. Соднойстороны, известноодостаточновысокойчувствительности нервных элементов к лазерному воздействию; с другой стороны, фотоактивация оказывает протекторное действие на компоненты нервной системы в процессе воздействия на нее повреждающих факторов. СтруктуросохраняющаярольНИЛИреализуетсявнейронахиглиальныхэлементахпосредством активизации процессов синтеза и энергопродукции на всех уровнях. Показано, что при воздействии на организм НИЛИ с оптимальной дозой наблюдается повышение уровня функциональной активности на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях организации биологического субстрата [Байбеков И.М. и др., 1996].

Многочисленныеисследованияподтверждают, чтоподдействиемНИЛИ происходят благоприятные морфологические изменения эритроцитов, увеличивается процентное содержание функционально полноценных эритроцитов дискоидной формы (дискоцитов) в крови. К тому же повышается

деформабельность мембран эритроцитов, что в целом улучшает реологию крови и ее кислородно-транспортную функцию [Байбеков И.М. и др., 2008, 2010; БутаевА.Х., 2011; ГорисА.П. идр., 2011; Siposan D.G., Bobe S., 2010].

Многие авторы полагают, что свободнорадикальный механизм является ведущимввосстановленииструктурымембран[ЗалесскаяГ.А., 2011; Cui Y. et al., 2007].

На фоне ВЛОК в лейкоцитах выявлено повышение активности мембранных рецепторов, активация синтеза ДНК, повышение фагоцитарной активности, секреции бактерицидных катионных белков, интерлейкинов, ростостимулирующего и реологического факторов, гепарина, серотонина, гистаминаидругихбиологическиактивныхвеществ, изменениеактивности иммунокомпетентныхклеток. Отмечаетсяувеличениечисламиоцитов, содер- жащихдиформазанихарактеризующихсявысокойНАДН-дегидрогеназной активностью [Кипшидзе Н.Н. и др., 1993].

В отношении электролитного состава имеет место отсутствие вектора направленности, НИЛИ оказывает отчетливое корригирующее влияние на АДФ- иадреналин-индуцированнуюагрегациюкровяныхпластиноккакпри ацидозе, так и при алкалозе, причем действие лазерного света оказывается темболееэффективным, чемзначительнеенарушениекислотно-щелочного баланса [Будник И.А., 2007].

Таким образом, всю совокупность изменений в крови, наблюдаемых при ВЛОК, необходимо рассматривать в значительной степени как отклик системырегулированиягомеостазанапатологическиепроцессывотдельных органахитканях, невыделяяпринципиальнооднозвенокакведущее. Лазерноеизлучениевыступаетлишьвкачествевнешнегофактора, запускающего данный механизм через систему неспецифического регулирования. И мы сегоднядостаточномногознаемкакосамихрезультатахтакоговлияния, так и, что самое главное, о закономерностях происходящих процессов.

Ранеенамибылапредложенаиобоснованамодельтермодинамического взаимодействия НИЛИ с внутриклеточными компонентами с последующим высвобождением ионов кальция внутри клетки и развитием Ca2+- зависимыхпроцессов[МосквинС.В., 2003(2), 2005]. Такойподходпозволил не только однозначно объяснить многочисленные экспериментальные результатыкакin vitro, такиin vivo, ноиклиническиеданные, проследить всю цепочку физиологических реакций организма, обосновать наиболее эффективные методики лазерной терапии и спрогнозировать результаты лечения [Москвин С.В., Ачилов А.А., 2008]. Практически полное соответствиетеоретическихпредставленийспрактическимирезультатамипозволяет нам именно в этом ключе рассматривать и многогранные аспекты механизмов ВЛОК.

Некоторыефактыпозволяютнамувереннопредполагатьподобныйтермодинамический механизм Ca2+-зависимых процессов и при влиянии НИЛИ на компоненты крови, а именно:

–отсутствиечеткогоспектрадействия, т. е. навсехдлинахволнлазерного излучения в диапазоне от ультрафиолетовой до дальней инфракрасной области имеются биоэффекты с той или иной степенью выраженности;

–эффект тем значительнее, чем выше степень поглощения компонентами кровилазерногоизлучения, причемприменьшейдозепоглощеннойэнергии;

–активацияантиоксидантнойзащитыкакреакциянаповышениесодержанияактивныхформкислорода(АФК), обнаруживаемаяпривоздействии НИЛИ во всех спектральных диапазонах [Залесская Г.А., 2011];

–при воздействии НИЛИ на кровь освобождается значительное количествоионовкальция, чтоспособствуетнормализацииэлектростатических взаимоотношений в крови [Картусова Л.Н., 1996];

–деформабельность мембран эритроцитов является Ca2+-зависимым про-

цессом [Сторожок С.А. и др., 2009; Friederichs E. et al, 1992], а лазерное излучение восстанавливает нарушенный Ca2+-гомеостаз по обе стороны плазматической мембраны, в т. ч. эритроцитарной [Пащенко Н.И., 1991; Breitbart H. et al., 1996];

–увеличение концентрации Ca2+ под воздействием НИЛИ приводит к активации клеток и усилению их пролиферации [Смольянинова Н.К. и

др., 1990; Толстых П.И. и др., 2002],

–показанные Ca2+-зависимые изменения агрегации тромбоцитов под дей-

ствием НИЛИ [Petrischev N.N., Neverov M.I., 1996].

Исследования выявили многочисленные изменения свойств крови под воздействиемНИЛИнаразныхуровнях(табл. 1–3). Вспециальныхразделах, описывающих частные методики ВЛОК, представлены также изменения, характерные для различных областей медицины.

Установлено, что даже однократное лазерное облучение крови вызывает значительноеидлительное(домесяца) изменениерядаморфофункциональных ибиохимическихпоказателейкрови, максимальновыраженныхна15-есутки послепроведенияпроцедуры[СлипченкоО.И., 1994]. Показано, чтоизменение содержанияиммунокомпетентныхклетокпериферическойкрови(лимфоцитов, моноцитов, сегментоядерных лейкоцитов и т. д.) в течение первых четырех сеансов лазерного воздействия может быть охарактеризовано как неустойчивый колебательный процесс с дальнейшим (при продолжении сеансов воздействия) апериодическимуменьшениемдонормальныхзначений. Такое поведениеобъясняетсявзаимодействиемдепонированныхклетокипроцессамиихпролиферациивкостноммозге. Послечетвертогосеансалечениярастет активность Т-субпопуляции (Та, Тх, Тс) лимфоцитов [Прокопьев В.Е., 2004].