Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

MedUniver.com-___________________

.pdf
Скачиваний:
242
Добавлен:
16.05.2015
Размер:
7.15 Mб
Скачать

КРИОТЕРАПИЯ

тора. С помощью криотерапии можно регулировать мышечный тонус. Наибольшее практическое значение имеет снятие мышечного тонуса. Релаксацию мышц отмечают при длительном действии криотерапии. Спазмолитические эффекты криотерапии реализуются через экстрарецепторный аппарат кожи и γ-мотонейронную систему. Холод при локальном воздействии активизирует различные сегментарно-рефлекторные реакции, предотвращает угнетение гуморальных факторов иммунитета. Кроме того при гипотермии в организме могут изменяться процессы антителообразования.

Таким образом, основными лечебными эффектами локальной криотерапии являются анальгетический, гемостатический, противовоспалительный, противоотечный, релаксирующий, трофико-регенераторный, спазмолитический и десенсибилизирующий.

В физиотерапии в основном используется криотерапия при умеренно низких температурах. С этой целью применяют ледяные аппликации, аппликации криопакетов, хлор-этило- вые блокады, криоаппликации с помощью термоэлектрических устройств. Наиболее доступным материалом для криотерапии является лед, который может использоваться различными способами (массаж, обертывание, аппликации и др.). Чаще всего лед помещают в полиэтиленовые пакеты и укладывают на пораженную область на 30-60 мин. Получают распространение в клинической практике и криоаппликаторы или криопакеты различной толщины и различного состава материала. Рабочая температура их обычно равна от -10 до -20 °С. При аппликациях криопакеты (например, Cryo erg, Pino, Cryoqel и др.) накладывают на кожу через прокладку из бумажной или льняной салфетки. Продолжительность процедуры составляет от 10 до 20 мин.

Все чаще в лечебной практике для локальной гипотермии применяют различные гипотермические устройства (АЛГ-02, «Иней-2», «Гипоспат-1», «Гипотерм-1», «Криоэлектроника», «Термод», «Ятрань» и др.).

Используют в клинической практике для криотерапии легко испаряющиеся жидкости (хлорэтил, жидкий азот и др.).

Известны и такие методы криотерапии (аэрокриотерапии), как общая криотерапия в криокамерах, обдувание холодным воздухом, воздействие СО2-аэрозолем и др. Для общей криотерапии используются аппараты типа Kryosauna, Kryostar, «Криомед» и др.

Локальная криотерапия п о к а з а н а при заболеваниях опорно-двигательного аппарата (ревматоидный артрит, ювенильный хронический артрит, анкилозирующий спондилит, остеоартроз, травмы суставов и околосуставных тканей, переломы), ожогах, пролежнях, заболеваниях и травмах нервной системы (остеохондроз позвоночника, фантомные и каузалгические боли, посттравматические парезы и параличи, невралгии, синдром Паркинсона и др.), трофических язвах и ранах, остром панкреатите и др.

Холодолечение п р о т и в о п о к а з а н о больным с заболеваниями периферических сосудов (болезнь Рейно, облитерирующий эндартериит, варикозная болезнь), серповидно-кле- точной анемии, при непереносимости холода. Криотерапию не проводят детям до 5 лет.

О б щ а я к р и о т е р а п и я . При ней воздействию подвергается весь организм. Общую криотерапию проводят в криокамерах (криосаунах) от -10 до -180 °С в течение 30-180 с. Она может осуществляться путем обдувания холодным воздухом при температуре -30 °С в течение 8-10 мин или при температуре -100.. -180 °С (экстремальная аэрокриотерапия) в течение 30 с - 5 мин, а также воздействием парожидкостной смеси азота, СО2-аэрозолем.

Общая криотерапия п о к а з а н а : при ревматических заболеваниях суставов, некоторых аутоиммунных и кожных заболеваниях (бронхиальная астма, псориаз, диффузный нейродермит и др.), в спортивной медицине и косметологии.

284

КУПАНИЕ

П р о т и в о п о к а з а н и я для общей виваться фазу же после вхождения в воду. Ох- криотерапии:а)абсолютные-острыенекомпенсированлаждениеыескостоянияпризаболеважведет к сужению-поверхност-

ниях внутренних органов, артериальные вас-

ных сосудов и сокращению мышечных волокон

кулиты или тромбоэмболии магистральных

кожи, может возникнуть ощущение озноба, по-

сосудов; б) относительные - хронические,

выситься артериальное давление,

участиться

часто рецидивирующие локальные инфек-

пульс и дыхание. Длительность этой фазы не

ции; острые инфекционные заболевания, ос-

продолжительна (обычно 1-2 мин) и зависит от

трые и хронические заболевания крови, кла-

температуры воды, закаленности и адаптиро-

устрофобия.

ванности организма. Последующая реакция

 

(вторая фаза) характеризуется расширением

КУЛОН - единица количества электри-

поверхностных сосудов и усилением оттока

чества (электрического заряда) в системе

крови от внутренних органов, потеплением и

СИ. Названа в честь французского физика и

порозовением кожи. Сокращения сердца ста-

инженера Шарля Кулона (1736-1806). 1 ку-

новятся более редкими, дыхание - менее час-

лон - это количество электричества, проте-

тым и глубоким. Возрастает потребление кис-

кающего через поперечное сечение провод-

лорода, активируется обмен веществ. При

ника в 1 с при постоянном токе силой 1 А.

чрезмерно длительном пребывании в воде мо-

Обозначается Кл (С). 1 Кл = 3 • 109 ед СГСЕ =

жет наступить третья фаза, свидетельствую-

= 0,1 ед СГСМ.

щая об истощении механизмов терморегуля-

КУПАНИЕ - распространенная водная

ции. Эта фаза проявляется наступлением вто-

процедура, применяемая с гигиеническими и

ричного озноба, замедлением кровообраще-

лечебно-профилактическими целями. Разли-

ния, посинением кожи, понижением ее темпе-

чают купания в естественных водоемах - мо-

ратуры. Переохлаждение вызывает ухудше-

рях (см. Талассотерапия), реках, озерах, ли-

ние самочувствия, вызывает ощущения вялос-

манах и т.д. и в искусственных бассейнах -

ти и разбитости, появляется головная боль.

открытых и закрытых (см. Бассейн лечеб-

Повторно и правильно проводимые купа-

ный). На курортах в бассейнах часто исполь-

ния способствуют улучшению нейрогумо-

зуют минеральную или морскую воду. Осо-

ральных и обменных процессов, функций

бое место занимают каскадные купания (см.

сердечно-сосудистой, дыхательной систем и

Купания каскадные).

механизмов терморегуляции,

тренируют

Действие купания на организм сложно и

адаптационно-компенсаторные реакции, по-

многообразно. Влияние его на организм в прес-

вышают устойчивость организма к неблаго-

ных закрытых бассейнах обусловливается тем-

приятным средовым факторам и иммуноло-

пературным фактором, гидростатическим дав-

гическую реактивность. Они также способ-

лением и массирующим влиянием воды на по-

ствуют восстановлению функций опорно-

верхность тела. При купаниях в открытых во-

двигательного аппарата, снижению мышеч-

доемах и бассейнах к перечисленным факто-

ного тонуса, улучшению подвижности по-

рам присоединяется воздействие атмосферы и

звоночника, нормализации периферическо-

солнечной радиации. При купании в море, ли-

го лимфообращения.

 

мане или бассейне с минеральной водой допол-

При назначении купаний в открытых во-

нительное значение имеет и химический фак-

доемах используют три режима воздействия.

тор. При всех видах купаний существенную

Продолжительность купаний по режиму № 1

роль в действии на организм имеют интенсив-

до 2-3 мин при температуре воды 20-22 °С,

ность и характер плавательных движений.

до 5-7 мин при температуре воды 24-25 °С,

При купаниях обычно наблюдается двух-

до 10 мин - при температуре 26 °С. По режи-

фазная реакция. Первая фаза начинает раз-

му № 2 купание дозируется так: до 3-4 мин -

285

КУПАНИЯ КАСКАДНЫЕ

при температуре воды 18-19 °С, до 4-6 мин - при температуре воды 20-22 °С, до 12-15 мин - при температуре воды 24-25 °С. По режиму № 3 время купаний равно от 2 до 4 мин при температуре воды 16 °С, до 6 мин - при температуре воды 18 °С, до 10 мин - при 20 °С. Режимы № 1 и № 2 используются для больных, № 3 - в основном для практически здоровых людей с целью закаливания.

Подготовительный период к купанию включает обычно предварительные обтирания водой до пояса, а затем окунание в течение 3-5 дней. Особенно необходима подобная подготовка нетренированным людям пожилого возраста, детям и лицам, прибывшим на курорт из контрастных по климату географических зон. У детей быстрее, чем у взрослых, наступает нарушение теплового равновесия, поэтому они должны начинать купаться при температуре воды не ниже 22-24 °С. Купаться назначают 1-2 раза в день в дни, свободные от приема минеральных ванн или любых тепловых процедур, или не ранее чем через 3 ч после их приема. В жаркий период года купание рекомендуется в ранние утренние или вечерние часы. Купание недопустимо непосредственно после солнечной ванны. Перед солнечной ванной после купания необходимо обтереться досуха или обсохнуть в тени.

П о к а з а н и я : заболевания сердечнососудистой системы при недостаточности кровообращения не выше I ст.; атеросклероз без расстройства венечного и мозгового кровообращения; ревматизм в неактивной фазе, порок сердца и миокардитический кардиосклероз, облитерирующий эндартериит; функциональные заболевания нервной системы; болезни обмена веществ (ожирение, подагра); заболевания органов опоры и движения; воспалительные заболевания женских половых органов вне фазы обострения.

П р о т и в о п о к а з а н и я м и для купаний являются: недостаточность кровообращения выше I ст., атеросклероз с явлениями коронарной недостаточности и расстройства мозгового кровообращения, гипертиреоз,

острые воспалительные заболевания, злокачественные новообразования, вторая половина беременности.

КУПАНИЯ КАСКАДНЫЕ - купания в естественном или искусственном водоеме (бассейне), сочетающиеся с дополнительным механическим воздействием, производимым падающей на тело человека сверху мощной струей воды. Каскадные купания - весьма активная климатогидротерапевтическая процедура. У здорового человека каскадные купания, удачно сочетающие действие многих факторов, способны его взбодрить, тонизировать, снять утомление, способствовать тренировке и закаливанию, повышению его компенсаторно-приспособительных возможностей. Кроме того они улучшают терморегуляцию, повышают реактивность организма, укрепляют функциональное состояние организма, оказывают выраженное влияние на гипоталамо-гипофизарно-над- почечниковую систему, улучшают усвоение кислорода тканями, активизируют оксидационные процессы, ускоряют обмен веществ, активизируют центральную и периферическую гемодинамику, способствуют восстановлению нарушенных болезнью вис- церо-висцеральных взаимоотношений.

Каскадные купания здоровым лицам рекомендуется проводить при 20-12 °С, больным - при 22-15 °С. Каскадное купание, применяемое с лечебной целью, требует строгого дозирования по времени. В зависимости от общего состояния больного, тренированности и закаленности они продолжаются от 2 до 12 мин. Купания обязательно сочетаются с выполнением физических упражнений.

Каскадные купания р е к о м е н д у ю т использовать с целью закаливания, а также больным при следующих заболеваниях: артериальная гипертензия I—II ст., гипотонические состояния различного генеза, нейровегетативные дистонии, нарушение обмена веществ (ожирение, подагра, легкие формы диабета), заболевания органов пищеварения (хронический гастрит, атонический колит).

286

КУРОРТ

П р о т и в о п о к а з а н ы : при недостаточности кровообращения II-Ш ст., недостаточности коронарного кровообращения, резко выраженных неврозах, заболеваниях почек, диабете средней и тяжелой степени, острых и обострившихся воспалительных заболеваниях внутренних органов.

КУРОРТ (нем. Kurort, от Кur- лечение + Ort - место) - местность, располагающая природными лечебными факторами (минеральные источники, лечебные грязи, целебный климат, водоемы и др.) и необходимыми условиями для их применения с лечебно-про- филактическими и реабилитационными целями. Такая местность должна быть официально признана курортом. Официальное признание необходимо для установления в пределах соответствующей местности определенного правового режима и зон санитарной охраны, направленных на сохранение природных лечебных ресурсов и создание наиболее благоприятных условий для их использования. На курорте предусматривается наличие: изученных природных лечебных ресурсов, обеспечивающих функционирование курорта и его развитие; специальных устройств, сооружений и учреждений для рационального применения курортных факторов (буровые скважины, питьевые галереи и бюветы, ванные здания, водо- и грязелечебницы, лечебные пляжи, аэросолярии, климатопавильоны и др.); лечебно-профилактичес- ких учреждений, обеспечивающих медицинское обслуживание больных (санатории, дома отдыха, курортные поликлиники, пансионаты и др.); других объектов инфраструктуры (спортивные сооружения и площадки, культурно-просветительные учреждения, предприятия бытового обслуживания, общественного питания и торговли; предприятия коммунального благоустройства), отвечающих гигиеническим требованиям. Обязательным условием нормального функционирования курорта является наличие специально обученного медицинского и обслуживающего персонала.

Все курорты в зависимости от ведущего природного лечебного фактора делятся на три основные группы: 1) климатические, где в лечении основной акцент делается на различные климатические факторы (см. Климатология медицинская); 2) бальнеологические, основу лечения на которых составляет наружное и внутреннее применение природных минеральных вод различных типов (см. Бальнеология, Бальнеотерапия, Минеральные воды); 3) грязевые, основным лечебным фактором которых являются различные типы грязей (см. Грязи лечебные, Грязелечение).

Нередко на курортах имеются различные природные лечебные факторы, поэтому выделяют еще смешанные курорты (бальнеогрязевые, бальнеоклиматические, климатогрязевые, климатобальнеогрязевые). Климатические курорты в зависимости от географического расположения подразделяются на равнинные, степные, пустынные, горные, приморские и др.

Развитие и застройка курортов осуществляется в соответствии с проектом районной планировки, генеральными планами курортов, проектами детальной планировки. На территории курортов стремятся выделить ряд функциональных зон: курортная, комму- нально-складская, зеленая и др. Строительство на курортах новых и расширение действующих промышленных предприятий, как правило, запрещается. Для сохранения природных лечебных факторов устанавливается санитарная охрана курорта, т.е. система мероприятий, направленных на обеспечение санитарного благополучия курорта, охрану окружающей среды, в т.ч. природных лечебных факторов.

Курорты имеют важное медико-социаль- ное значение: они предназначены для отдыха граждан, лечения и реабилитации больных, гарантированных конституциями многих стран. Территории курортов и расположенные на них лечебно-оздоровительные учреждения могут находиться как в государственной, так и в частной собственности.

287

КУРОРТОЛОГИЯ

КУРОРТОЛОГИЯ (нем. Kurort, от Кur - лечение + Ort - место + греч. logos - слово, учение) - раздел медицины, изучающий природные лечебные факторы (климат, минеральные воды, лечебные грязи и др.), их действие на организм и применение с лечебнопрофилактическими, реабилитационными и оздоровительными целями. Кроме того в задачи курортологии входят изыскания курортных ресурсов, изучение потребности населения в санаторно-курортном лечении и разработка научных основ его организации, принципов и нормативов и курортного строительства и благоустройства, включая вопросы санитарной охраны курортов. Основными разделами курортологии являются бальнеология, бальнеотерапия, грязелечение, медицинская климатология и климатотерапия, а также курортография. Курортология тесно связана с рядом смежных наук о природе и Земле: геофизикой, гидрогеологией, гидрохимией, метеоролргией, гидрометеорологией и климатологией, а также с физиологией, гигиеной, физиотерапией, клиническими и другими дисциплинами. Наука о курортах зародилась давно и развивалась по мере накопления знаний о целебных свойствах природных факторов. Считается, что научные основы курортологии были заложены к началу XX в., главным образом благодаря трудам французских, немецких, итальянских и русских исследователей.

Перед курортологией стоят следующие основные задачи: изучение существующих и перспективных курортных и лечебных местностей, определение пригодности их для организации курортов; изыскание месторождений минеральных вод и грязей, обладающих лечебными свойствами, гидрогеологическое исследование минеральных вод и условий их генезиса, изучение физико-химиче- ских свойств минеральных вод, лечебных грязей и определение их запасов; всестороннее изучение механизма действия природных факторов на здоровый и больной организм, выяснение возможностей их примене-

ния с лечебно-профилактическими, оздоровительными и реабилитационными целями; разработка и оценка методик лечебного и профилактического применения природных физических факторов на курортах и во внекурортных условиях; разработка показаний и противопоказаний к направлению больных на курорты, а также порядка отбора и направления их на курорты и в санатории; научная организация санаторно-курортной помощи; разработка научных основ бальнеотехники минеральных вод и лечебных грязей, охраны их месторождений и др.

Решением перечисленных задач занимаются прежде всего научно-исследовательские институты, носящие различные названия. В бывших республиках СССР и социалистических странах они чаще всего назывались НИИ курортологии, физиотерапии и медицинской реабилитации. В других странах их называют национальными институтами гидрологии и бальнеологии (например, во Франции) или институтами медицинской гидрологии и климатологии (Италия, США) и др.

Значительная роль в изучении лечебных свойств курортных факторов и развитии курортологии принадлежит национальным и международным обществам, основанным главным образом в XX в. В 1921 г. в Лондоне создано международное общество медицинской гидрологии, объединившее научные общества и ученых более 40 стран; проводит регулярно международные конгрессы и издает профильный журнал. Под различными названиями аналогичные общества созданы в большинстве европейских стран, Канаде, Японии и др. Они также периодически проводят съезды, большинство из них издает специализированные журналы. В 1936 г. учреждено Всесоюзное научно-курортное общество, которое в 1952 г. преобразовано в объединенное Всесоюзное общество физиотерапевтов и курортологов. Во всех союзных республиках бывшего СССР были организованы такие же республиканские общества. Всесоюзное общество физиотерапев-

288

КУРОРТОТЕРАПИЯ

тов и курортологов провело 7 всесоюзных съездов, издавало журнал «Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры» (осиоиан в 1923 г., выходил под различными названиями).

В странах СНГ подготовка кадров по курортологии проводится в институтах усовершенствования врачей (академиях последипломного образования), а также на рабочих местах в НИИ курортологии и базовых санаториях. В зарубежных странах подготовка специалистов по бальнеоклиматологии ведется непосредственно в медицинских учреждениях, где врачи стажируются в течение 2 и более лет и по окончании защищают дипломы.

КУРОРТОТЕРАПИЯ (курортное лечение, санаторно-курортное лечение) - один из этапов лечения больных, отличительной особенностью которого является преимущественное использование природных факторов. Ее можно определять и как комплекс мероприятий, применяемых на курорте. Раньше считалось, что курортное лечение можно применять лишь при начальных стадиях заболеваний, функциональных нарушениях, при хронических болезнях с целью профилактики их прогрессирования, в стадии полной или неполной ремиссии. Научные исследования показали, что на санаторно-курорт- ное лечение могут направляться больные и в более ранние сроки после перенесенного острого заболевания или оперативного вмешательства, при подострых заболеваниях или вскоре после рецидивов хронического, склонного к прогрессированию заболевания.

Являясь одним из этапов комплексного лечения больного, курортная терапия должна быть преемственной, т.е. согласованной как с предшествующим, так и с последующим лечением. В значительной степени эта задача решается благодаря отбору больных на санаторно-курортное лечение, осуществляемому в соответствии с утвержденными министерством здравоохранения методическими указаниями по направлению больных на санаторно-курортное лечение.

Лечение на курорте имеет общеоздоровительный, восстановительный характер, оно решает задачи как профилактики (первичной и особенно вторичной), так и реабилитации.

Важным принципом санаторно-курортно- го лечения является комплексность, основу которого составляет использование природных физических факторов - климата, минеральных вод, лечебных грязей. Курортные факторы применяют в комплексе с дозированной двигательной активностью, ЛФК, лечебным диетическим питанием. При необходимости этот комплекс дополняют назначением преформированных физических факторов, а при показаниях - медикаментозным лечением. Характерной особенностью курортного лечения считается органическое сочетание его с организованным отдыхом. Вся обстановка курорта, влияние красивого ландшафта, воздействие аромата полей, леса, морского воздуха создают благоприятный психологический фон и вызывают приятные эмоции, положительно сказывающиеся на эффективности курортного лечения. Эффективность лечения на курорте определяется еще и тем, что больной меняет обстановку, нередко вызывающую или поддерживающую его заболевание, освобождается от трудовых и бытовых нагрузок, соблюдает определенный режим, способствующий нормальному течению физиологических процессов, т.е. оказывается в щадящих условиях, адекватных ослабленным вследствие заболевания защитным силам организма.

Для эффективности санаторно-курорт- ного лечения, наряду с рациональным сана- торно-курортным отбором и комплексным использованием лечебных средств, особое значение имеют общекурортный, санаторный и индивидуальный режимы. Общекурортный режим регламентирован правилами распорядка на данном курорте. В санаторном режиме предусмотрены общие правила и мероприятия, регламентирующие уклад жизни в санатории (общие правила пове-

289

КЮРИ

дения больных, распорядок дня, лечение, формы и время развлечений), обязательные для исполнения и обеспечивающие наиболее благоприятные условия лечения и отдыха. Индивидуальный режим устанавливается каждому больному лечащим врачом. Он предусматривает порядок лечебных мероприятий, время, условие и продолжительность назначенных процедур. Индивидуальный режим может быть щадящим, тонизирующим и тренирующим. При правильной организации лечения нагрузочность его возрастает, что достигается сменой режимов. Любой курс курортного лечения строится на принципе тренировки физиологических функций: начинается с минимальных воздействий с соответствующим увеличением нагрузки (увеличение продолжительности и активности процедур, увеличение концентрации минеральных ванн и т.д.) по мере улучшения состояния больного.

Определенное место в комплексе санаторного лечения занимает психотерапия. Применение психотерапевтических методов повышает эмоциональный тонус больных, снимает психопатические реакции, способствует созданию благоприятного фона для повышения лечебного эффекта от применения природных физических факторов и других лечебных мероприятий.

Хотя характер санаторного лечения является комплексным, однако не следует перегружать больного процедурами. Адекватность проводимого лечения функциональным возможностям организма - необходимое условие пребывания больного на курорте.

Курс санаторно-курортного лечения условно делится на 3 периода. Период адаптации (3-5 дней) необходим для приспособления больного к новым для него условиям курорта. В это время проводят обследование больного и начинают щадящее лечение с минимальной нагрузочностью. Второй - основной период - длится 18-20 дней, когда проводят основное лечение больного, используя щадяще-тренирующий или тренирующий режим. Третий - заключительный период

(2-3 дня) - отводится для подведения итогов лечения и подготовки к возвращению домой, выработки рекомендаций последующего лечения больного.

Длительность лечения в большинстве санаториев для взрослых составляет 24 дня; в санаториях для лечения больных с заболеваниями кожи и глаукомой - 26 дней; для лечения больных некоторыми профзаболеваниями - 30 и 45 дней; с последствиями заболеваний и травм спинного мозга - 45 дней; с воспалительными заболеваниями почек - 48 дней (в летнее время). Продолжительность лечения больных туберкулезом устанавливается индивидуально в зависимости от формы и тяжести течения процесса. В настоящее время проводится пересмотр форм и длительности лечения в санаториях как взрослых, так и детей.

КЮРИ - внесистемная единица активности радиоактивных изотопов. Названа в честь супругов-физиков Марии Складовской-Кю- ри (1867-1934) и Пьера Кюри (1859-1906). Обозначается Ки (Си). 1 кюри-активностьизо- топа, в котором за 1 с происходит 3,7 • 1010 радиоактивных распадов. В настоящее время используется беккерель (см.). 1 Ки = 3,7 • 1010 Бк.

Л

ЛАЗЕР (аббревиатура из начальных букв английской фразы Light Amplification by Stimulated Emission ofRadiation, переводимой как «усиление света с помощью стимулированного излучения»; синоптический квантовый генератор) - техническое устройство (генератор), в котором явление вынужденного излучения используется для генерации электромагнитных колебаний в оптическом диапазоне спектра. Лазеры - своеобразные источники оптического излучения, называемого также лазерным излучением. Создание

290

ЛАЗЕР

лазеров дало возможность получить строго направленное когерентное излучение в оптическом диапазоне спектра, обладающее свойствами монохроматичности и поляризованности, способное к колоссальной концентрации энергии во времени и пространстве.

Мысль о возможности получения эффекта индуцированного излучения впервые была высказана А. Эйнштейном еще в 1917 г. Необходимые условия для практического осуществления индуцированного излучения сформулировал в 1940 г. отечественный ученый В.А. Фабрикант. В 1952 г. Н.Г. Басов и A.M. Прохоров (СССР) и независимо от них Ч. Таунс (Ch. Townes, США) предложили основанный на использовании индуцированного (вынужденного) излучения принцип, позволяющий создать квантовые генераторы - лазеры. За эти выдающиеся работы в области квантовой электроники Басову и Прохорову в 1959 г. была присуждена Ленинская премия, а в 1964 г. они и Таунс были удостоены Нобелевской премии.

В основе принципа действия лазера лежат два процесса: вынужденное излучение и обратная связь. Вынужденное излучение - это испускание электромагнитного излучения возбужденной квантовой системой под действием внешнего излучения, являющегося вынуждающим в том случае, если частота, поляризация, фаза и направление излучаемых веществом лазера фотонов точно соответствует этим же параметрам фотонов внешнего излучения. Для возникновения вынужденного излучения необходимо создать ряд условий (см. Лазерное излучение). Направляя часть усиленного излучения обратно в систему, т.е. установив обратную связь, можно еще более усилить первоначальное излучение, сохранив все его характеристики.

Условия генерации лазерного излучения определяют устройство лазеров. Они состоят из следующих основных частей: активного вещества (рабочее тело), атомы которого способны переходить в особое возбужденное состояние и быть источником индуциро-

ванного излучения; источника возбуждения, который, сообщая активному веществу дополнительную энергию, переводит его атом в возбужденное состояние; резонансного устройства, простейшая модель которого состоит из двух зеркал, возвращающих часть энергии на вход системы и тем самым способствующих многократному усилению излучения; блока питания.

Работу лазера можно рассмотреть на примере рубинового лазера (рис.). В нем рубиновый стержень с примесью хрома помещен между зеркалами, одно из которых является полупрозрачным, а в качестве источника возбуждения используется ксеноновая газоразрядная лампа. Под воздействием света лампы оптической накачки большое число атомов хрома переходит в возбужденное состояние. Возвращаясь в исходное состояние, атомы хрома спонтанно излучают фотоны, которые, сталкиваясь с другими возбужденными атомами хрома, также выбивают из них фотоны. Эти фотоны, встречаясь с другими возбужденными атомами хрома, опять выбивают фотоны, и этот процесс лавинообразно нарастает. Поток фотонов, многократно отражаясь от зеркал резонатора, увеличивается до тех пор, пока плотность энергии излучения не достигает предельного значения, достаточного для преодоления полупрозрачного зеркала, и вырывается наружу в виде монохроматического когерентного лазерного излучения.

«Глухое» зеркало Полупрозрачное зеркало Оптический резонатор

Рабочее тело (активнаясреда)

Источник возбуждения

Блок

питания

 

Принципиальная схема устройства лазера

291

ЛАЗЕР

Лазеры классифицируются по различным параметрам. Рассмотрим те, которые имеют значение для лазеров медицинского назначения.

1.В с о о т в е т с т в и и с ф и з и ч е с к и м ( а г р е г а т н ы м ) с о с т о я н и е м р а б о - ч е г о в е щ е с т в а лазера различают: газовые лазеры, в которых активной средой служит газ или смесь газов (гелий-неоновые, гелий-кадмиевый, аргоновые, углекислотные и др.); эксимерные лазеры (аргон-фто- ровые, криптон-фторовые и др.), являющиеся разновидностью газовых лазеров и излучающие в УФ-области спектра; твердотельные лазеры, в которых активной средой является твердое тело с соответствующей активной примесью (рубин, алюмоитриевый гранат и др., легированные различными ионами). Работают как в непрерывном, так и импульсном режиме, излучая в диапазоне от ближней инфракрасной области до красного света; жидкостные лазеры, в которых активной средой служит жидкость с примесью активных ионов (например, неодима). Испускают излучение с длинами волн в диапазоне красного или ближнего инфракрасного спектра. К жидкостным могут быть отнесены лазеры на красителях, в которых активной средой являются красители (производные оксидиазола, бензола, кумариновые, полиметиновые и другие красители). Они позволяют плавно изменять частоту излучения в довольно широких пределах; полупроводниковые лазеры, в которых активным веществом служат монокристаллы (арсенид-галлиевые, ар- сенид-фосфид-галлиевые, селенид-свинцо- вые и др.). Генерируют лазерное излучение в красном и инфракрасном диапазонах.

2. Лазеры различаются и по

с п о с о б у

в о з б у ж д е н и я р а б о ч е г о

в е щест -

в а. Различают следующие основные способы возбуждения: оптическая накачка; накачка за счет электрического разряда; электронное возбуждение; инжекция носителей заряда; тепловая; химическая реакция и др.

3 . Д л и н а в о л н ы и з л у ч е н и я лазера определяется преимущественно материалом рабочего вещества. Если спектр излучения сосредоточен в очень узком интервале длин волн (менее 3 нм), то излучение считается монохроматическим. По этому параметру различают лазеры, работающие в УФ-, видимом и инфракрасном диапазоне, а также лазеры с перестраиваемым диапазоном.

4. По х а р а к т е р у р а б о т ы лазеры могут быть: импульсными - индуцируют излучение в виде отдельных коротких импульсов (рубиновые, неодимовые и др.). Могут иметь большую мощность в импульсе (до 107 Вт и более); непрерывного действия - вводимая энергия непрерывно преобразуется в энергию лазерного излучения (газовые лазеры); с модулированной добротностью - работает как в импульсном, так и непрерывном режимах (полупроводниковые лазеры).

5. Классифицируют лазеры и по с ре д- н е й м о щ н о с т и , однако единства во взглядах на этот параметр пока не достигнуто. Большинство авторов лазеры со средней мощностью менее 100 мВт считают лазерами малой мощности, выше 103 Вт - высокомощными лазерами.

6. По с т е п е н и о п а с н о с т и генерируемого излучения для обслуживающего персонала лазеры подразделяются на четыре класса: I - лазеры, выходное излучение которых не представляет опасности для глаз и кожи; II - лазеры, выходное излучение которых опасно для глаз при облучении их прямым или зеркально отраженным излучением; III - лазеры, выходное излучение которых опасно при облучении глаз прямым, зеркально отраженным, а также диф фузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и(или) при облучении кожи прямым и зеркально отраженным излучением; IV - лазеры, выходное излучение которых опасно при облучении кожи диффузно отраженным из-

292

ЛАЗЕР

лучением на расстоянии 10 см от диффузно

правлению. Трудно найти область медицины,

отражающей поверхности.

 

 

где бы не пытались использовать их для по-

7. Важной характеристикой лазеров счи-

вышения эффективности лечения самых раз-

тается у г л о в а я р а с х о д и м о с т ь л у-

личных заболеваний, усиления пролонгиро-

ч а. Наименьшую расходимость имеют га-

вания действия лекарственных средств, сни-

зовые лазеры (около 30 угл. с); расходи-

жения их побочных эффектов. Для усиления

мость луча твердотельных лазеров - при-

действия лазеров лазерное излучение сочета-

мерно 30 угл. мин, а в полупроводниковых -

ют с применением фотосенсибилизирующих

10° и более.

 

 

средств (см. Фотодинамическая терапия).

8. Различен у лазеров и

к о э ф ф и ц и -

Активно развивается и использование ла-

е н т

п о л е з н о г о д е й с т в и я .

Реаль-

зеров в диагностических целях. Различные ме-

ный КПД (отношение мощности излучения

тоды лазерной спектроскопии используются в

лазера к мощности источника накачки) у га-

диагностике профессиональных заболеваний,

зовых лазеров составляет 1-20 %, у твердо-

исследовании различных биологических объ-

тельных - 1-6 %, у полупроводниковых -

ектов, в судебной медицине, для контроля за

10-15 %.

 

 

применением медикаментозных средств. Эти

9. Медицинские лазеры в з а в и с и м о с -

методы повысили чувствительность и точ-

ти

от в ы х о д н о й м о щ н о с т и ,

пред-

ность измерений, сократили время выполне-

н а з н а ч е н и я и о к а з ы в а е м о г о эф-

ния анализов. В сочетании с волоконной опти-

ф е к т а условно подразделяют на терапев-

кой лазерные методы спектроскопии приме-

тические и хирургические. Терапевтические

няют для просвечивания грудной полости, ис-

лазеры являются источником низкоинтен-

следования кровеносных сосудов, фотографи-

сивного лазерного излучения, оказывающе-

рования внутренних органов и др. С помощью

го

преимущественно биостимулирующее

лазеров производят микроспектральный ана-

действие на организм (см. Лазерная тера-

лиз тканей, изучают микроциркуляцию в кро-

пия). Хирургические лазеры генерируют бо-

веносных сосудах, измеряют скорости пото-

лее мощное лазерное излучение, использую-

ков биологических жидкостей.

щееся для коагуляции и рассечения тканей.

Клинико-гигиенические и эксперимен-

Лазеры сегодня широко используются в

тальные исследования свидетельствуют о

биологии и медицине. Условно можно выде-

том, что лазерное излучение относится к

лить 3 направления использования лазеров:

числу биологически активных физических

хирургическое, терапевтическое и диагнос-

факторов, а поэтому работа с лазерами мо-

тическое. Первой областью применения ла-

жет представлять некоторую опасность для

зеров в медицине стала хирургия. Как прави-

человека. В обычных условиях наибольшую

ло, мощные лазеры используются для оста-

опасность лазерное излучение представляет

новки кровотечения во время операций, для

для сетчатки и роговой оболочки глаза, а

рассечения тканей, резки и сварки костей,

также кожного покрова. Это обстоятельство

компактостеотомии, разрушения и удаления

требует соблюдения определенных мер бе-

опухолей, обработки стенок гнойных полос-

зопасности пациентами и обслуживающим

тей и др. В офтальмологии лазеры нашли

лазеры персоналом.

применение в лечении отслойки сетчатки,

При работе с лазерами необходимо обес-

глаукомы, диабетической

ретинопатии,

печить такие условия работы, при которых не

тромбозов ретинальных сосудов, небольших

превышаются предельно допустимые уровни

опухолей и др. Особенно широкое распрост-

облучения глаза и кожи (например, для кожи

ранение получило использование низкоэнер-

при облучении в течение времени 3 • 104 с в

гетических лазеров по терапевтическому на-

УФ- и видимой областях спектра предельно

293

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]