Лазеры

Следующим шагом в разработке лазерных технологий для медицины стало изобретение импульсного лазера. Такой лазер позволял воздействовать исключительно на проблемную зону, без повреждения окружающих тканей. И в 80-х годах появились первые импульсные лазеры на красителях. Это стало началом применения лазеров в косметологии. Такие лазерные системы могли удалять капиллярные гемангиомы и родимые пятна. Чуть позже появились лазеры способные удалять татуировки. Это были лазеры с модуляцией добротности (Q-switched lser).

Начало 90-х годов были разработаны и внедрены технологии сканирования. Точность лазерной обработки теперь контролировалась компьютером и появилась возможность проводить лазерную шлифовку кожи (лазерный пилинг), что значительно подняло популярность лазерной косметологии илазерной хирургии.

Сегодня область применения лазеров в медицине очень широкая. Это хирургия, офтальмология, стоматология, нейрохирургия, косметология, урология, гинекология, кардиология и т.д. Вы можете себе представить, что когда то лазер лишь был неплохой альтернативой скальпелю, а сегодня с его помощью можно удалять раковые клетки, производить очень точные операции на различных органах, диагностировать серьезные заболевания на самых ранних стадиях, такие как рак. Сейчас лазерные технологии в медицине идут в сторону развития комбинированных методов лечения, когда на ряду с лазерной терапией применяют физиотерапию,медикаменты, УЗ. К примеру в лечении гнойных заболеваний был разработан комплекс мероприятий, который включает лазерную обработку, использование антиоксидантов и различных биологически активных материалов.

Лазеротерапия

Лазеротерапия - лечебное применение оптического излучения, источником которого является лазер.

Методики лазеротерапии

Для лазеротерапии чаще всего используют оптическое излучение красного и инфракрасного диапазонов, генерируемое в непрерывном или импульсном режимах. Частота следования импульсов составляет 10-5000 Гц. Выходная мощность излучения достигает 60 мВт. В клинической практике используют воздействие лазерным излучением на очаг поражения и расположенные рядом ткани, рефлексогенные и сегментарно-метамерные зоны (расфокусированным лучом), а также на место проекции пораженного органа, задних корешков, двигательных нервов и биологически активных точек (лазеропунктура). Лазеропунктуру проводят по контактной методике, в которой излучатель устанавливают непосредственно на кожу или слизистые оболочки больного. В зависимости от техники облучения выделяют стабильную и лабильную методики лазеротерапии. Стабильная методика осуществляется без перемещения излучателя, который находится в фиксированном (чаще контактно) положении в течение всей процедуры. При лабильной методике излучатель произвольно перемещают по полям, на которые делят облучаемую зону (облучение по полям). В течение одной процедуры облучают одновременно 3-5 полей, а их общая площадь не должна превышать 400 см2' другом варианте излучатель медленно перемещают по спирали к центру с захватом здоровых участков кожи на 3-5 см по периметру патологического очага (сканирование лазерным лучом).

Лечебное действие лазеротерапии

На основании многочисленных данных основными лечебными эффектами лазеротерапии можно считать следующие:

1. коррекция клеточного и гуморального иммунитета;

2. повышение неспецифической резистентности организма;

3. улучшение реологических свойств крови и микроциркуляции;

4. регуляция гемостатического потенциала крови;

5. сосудорасширяющее действие;

6. нормализация кислотно-основного состояния крови и ее кислородтранспортной функции;

7. нормализация протеолитической активности;

8. повышение антиоксидантной активности крови;

9. стимуляция гемопоэза;

10. стимуляция внутриклеточных систем репарации ДНК при радиационных поражениях;

11. нормализация обменных процессов (белкового, липидного, углеводного, энергетического обмена);

12. нормализация и стимуляция регенераторных процессов;

13. противовоспалительное действие;

14. дезинтоксикационное действие;

15. антиаллергическое действие.

Лазерное излучение проникает в ткани на различную глубину, что зависит, от длины волны и от поглощающих свойств тканей. Под действием энергии лазерного излучения повышаются окислительно-восстанопительные процессы в тканях, повышается потребление тканями кислорода, стимулируются трофические и регенераторные процессы. Улучшаются процессы кровоснабжения тканей, повышается клеточный иммунитет. Лазерное излучение оказывает бактериостатическое действие, усиливает процессы регенерации костной ткани, оказывает противовоспалительное, рассасывающее действие. Лазеротерапия активизирует кровоснабжение головного мозга, ускоряет регенерацию нерва, улучшает трофику хрящевой ткани, снижает свертываемость крови, оказывает болеутоляющее, гипотензивное действие. Активация этих комплексов стимулирует синтез белков и нуклеиновых кислот, гликолиз, липолиз и окислительное фосфорилирование клеток. Сочетанная активация пластических процессов и накопление макроэргов приводит к усилению потребления кислорода и увеличению внутриклеточного окисления органических веществ, т.е. усиливает трофику облучаемых тканей. В облученных тканях происходят фазовые изменения локального кровотока и увеличение транскапиллярной проницаемости эндотелия сосудов микроциркуляторного русла. При лазерном облучении пограничных с очагом воспаления тканей или краев раны происходит стимуляция фибробластов и формирование грануляционной ткани. Уменьшение импульсной активности нервных окончаний С-афферентов приводит к снижению болевой чувствительности (за счет периферического афферентного блока), а также возбудимости проводящих нервных волокон кожи. При продолжительном воздействии лазерного излучения активируется нейроплазматический ток, что приводит к восстановлению возбудимости нервных проводников. Лазерное излучение усиливает деятельность иммунокомпетентных органов и систем и приводит к активации клеточного и гуморального иммунитета.

 

Особенности лазерной хирургии

 

Лазерная хирургия  позволяет использовать лазер для стерильного и бескровного рассечения и разрушения тканей. При этом лазерные хирургические установки отличаются высокой точностью, что позволяет воздействовать на отдельные клетки, органы и организм в целом. Такие установки, обладая универсальными свойствами, имеют широкие возможности воздействия на живую ткань путем облучения, иссечения, испарения и коагуляции (свертывания) биологических тканей лазерным излучением.

Лазерные хирургические установки применяются в основном в офтальмологии, отоларингологии и в амбулаторной хирургии. Но с каждым днем сфера их применения расширяется.

 

В хирургии применяются лазеры высокой интенсивности, которые вызывают необратимые изменения в тканях. При помощи лазерного скальпеля можно коагулировать ткани, испарить их, просто рассечь и удалить.

Лазеры дают при операции ряд преимуществ: под воздействием лазерного луча уничтожается любая инфекция , запаиваются кровеносные сосуды, лазерный луч действует очень точно, отсекая только те ткани, которые подлежат удалению, не затрагивая здоровых тканей. Проникая глубоко в ткани, лазерный луч активирует клетки, что способствует укорочению восстановительного периода после операции.

Большим плюсом лазерных установок является то, что их можно совмещать с эндоскопическими инструментами во время проведения операций эндоскопическим способом (при этом способе делают небольшие разрезы на коже для введения специальных инструментов, которыми хирург управляет, наблюдая за ходом операции через монитор).

 

Какие операции можно делать при помощи хирургического лазера

 

При помощи хирургического лазера можно проводить небольшие операции в амбулаторных условиях совершенно бескровно. Таким образом можно удалять небольшие опухоли, бородавки, родинки, совершенно не повреждая окружающие здоровые ткани. При этом заживление после применения хирургического лазера проходит гораздо быстрее, исключается в первую очередь присоединение инфекции. А так как удаление тканей происходит с минимальным травмированием окружающих здоровых тканей, предупреждается развитие грубых рубцов: рубцы после хирургического лазера остаются едва заметные. Последнее свойство послужило причиной широкого применения хирургического лазера при производстве пластических операций.

При помощи хирургического лазера сегодня проводят небольшие гинекологические операции. Например, лечение различных заболеваний шейки матки часто проводится путем коагуляции патологической ткани лазерным лучом в этой области. Таким же способом удаляются небольшие доброкачественные разрастания (например, кондиломы). Эта методика завоевывает все большую популярность, так как при воздействии на шейку матки она позволяет строго дозировать работу хирургического лазера по глубине и площади, не повреждая соседние, здоровые ткани. При этом хирургический лазер можно использовать одновременно с кольпоскопом (эндоскопическим прибором, который позволяет в деталях рассмотреть слизистую оболочку в месте воздействия). После лазерной коагуляции не остается грубых рубцов и сужений канала шейки матки, что особенно важно для женщин, которые еще не рожали.

 

Хирургический лазер в отоларингологии

 

С его помощью проводятся амбулаторные бескровные оперативные вмешательства на ЛОР-органах, например, лечение хронического насморка. При этом во время операции удаляется часть отечной слизистой оболочки и пациент начинает дышать носом. Таким же способом можно лечить хронические фарингиты, избавить за один сеанс человека от храпа, удалить аденоиды, различные опухоли в области носоглотки и остатки небных миндалин после перенесенной ранее тонзилэктомии.

Операции на ЛОР-органах при помощи лазера отличаются тем, что они абсолютно бескровны, не дают гнойно-септических осложнений (а это очень важно, ведь такие осложнения могут перейти на ткани головного мозга) и значительно сокращают послеоперационный период.

Но самое широкое применение хирургический лазер нашел в офтальмологии, где его высокая точность позволяет проводить операции, восстанавливающие зрение.

Лазер - инструмент будущего, уже прочно вошедший в нашу жизнь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

 

1.Активный транспорт. Натрий-калиевый насос

 

Активный транспорт отличается от пассивного тем, что требует затрат энергии. Вещества, при активном транспорте, переносятся из области низкой концентрации в область более высокой. То есть перенос веществ происходит против градиента концентрации. Важно отметить, что градиент концентрации - не единственная причина затрат энергии клетки. Активный транспорт может также включать в себя перенос веществ против электрохимического градиента. В данном случае клетка способна будет поддерживать разность электрических потенциалов, что звучит весьма необычно. Энергию для транспорта поставляет молекула фосфоенолпирувата, у которого отщепляется фосфатная группа и высвобождается доля химической энергии, передавая её специальным белкам. Эти специальные белки могут быть использованы всеми сахарами, участвующими в фосфотрансферазной системе, но есть исключения: некоторые сахара используют специфичные только для них белки. Как правило эти белки содержатся в мембране клеток. Но наибольшую эффективность активный транспорт проявляет, когда переносит различные ионы. Все реакции, которые обеспечивают активный транспорт, происходят в мембране. Ферменты, которые катализируют эти реакции, также локализованы в мембране.

Самый яркий пример активного транспорта - натрий-калиевый насос. У большинства клеток концентрация ионов натрия меньше, чем в среде, которая эту клетку окружает. С калием дело обстоит наоборот: концентрация ионов калия в клетках больше, чем в окружающей среде. Согласно электрохимическому градиенту ионы натрия будут стремиться проникнуть в клетку, а ионы калия - выйти из клетки в окружающую среду. Так и происходит, но в дело вступает система которая называется натрий-калиевым насосом. Эта система выкачивает из клетки ионы натрия в окружающую среду, а ионы калия накачивает. Естественно для обеспечения этих процессов нужна энергия и переносчиком таковой является молекула АТФ. Гидролиз АТФ катализируется ферментом АТФазой. АТФаза (аденозитрифосфатаза) присутствует в самой мембране клеток. Считают, что именно АТФаза и выполняет роль натрий-калиевого насоса. Согласно источнику, энергии одной молекулы АТФ достаточно для того, чтобы обеспечить перенос из клетки в окружающую среду трех ионов натрия и транспорт двух ионов калия из окружающей среды в клетку. Видимо, клетки это делают потому, что ионы калия используются чаще, чем ионы натрия. Калий увеличивает частоту сердцебиения, регулирует кислотно-щелочной баланс, водный баланс, осмотическое давление, водно-солевой баланс, является одним из тех, кто осуществляет передачу нервных импульсов, стимулирует работу некоторых ферментов, принимает участие в углеводном и белковом обмене, иногда необходим для синтеза гликогена и белков, осуществляет выделительную функцию почек, оказывает положительное влияние на деятельность кишечника, оказывает влияние на кровяное давление и много другое. Так как ионы натрия также постоянно проникают в клетку, то они тоже оказывают этим положительное влияние на работу клетки и даже целого организма. С транспортом ионов натрия связан также транспорт сахаров, аминокислот. 
Существуют также специальные транспортные белки, локализованные в периплазматическом (междумембранным) пространстве. Эти белки, для выполнения своих функций, а именно транспорта веществ через мембрану, требует некоторых затрат энергии АТФ. Это особые, белок-связывающие системы. Они связывают специфичные им сахара, аминокислоты и даже ионы, после чего переносят их к также специфичным молекулам-носителям, расположенным в мембране. 

Натрий-калиевый насос

 

2.Трансплантация

 

 

     Трансплантация органов и тканей (лат. transplantare пересаживать) — замещение отсутствующих или необратимо поврежденных патологическим процессом тканей или органов собственными тканями либо органами (тканями), взятыми от другого организма

 

     Различают  аутотрансплантацию — пересадку органов и тканей в пределах одного организма; изотрансплантацию — пересадку органов и тканей, взятых от организмов генетически идентичных (например, однояйцовых близнецов); аллотрансплантацию (устаревшее гомотрансплантация) — пересадку органов и тканей между двумя организмами одного и того же вида; ксенотрансплантацию - пересадку органов и тканей между двумя организмами разных видов. Трансплантация может быть ортотопической и гетеротопической. Ортотопическая трансплантация (греч. orthos прямой, правильный + topos место) — пересадка, при которой орган или ткань помещают на место такого же отсутствующего или удаленного органа или ткани. Гетеротопическая трансплантация (греч. heteros другой, иной, необычный + topos место) — пересадка, при которой орган или ткань помещают на несвойственное им место. Гетеротопическая трансплантация в некоторых случаях может иметь вспомогательный характер, например, когда трансплантат (сердце, печень, поджелудочная железа) выполняет вспомогательную роль в отношении пораженного, но еще в какой-то степени функционирующего органа.   

 Трансплантат — участок ткани, органа или целый орган, которые используют для трансплантации. Организм, от которого берут органы или ткани для пересадки, называют донором, а организм, которому пересаживают ткани или органы, — реципиентом. Для обозначения повторной пересадки того или иного трансплантата служит термин «ретрансплантация».   

 Различают экспериментальную  и клиническую трансплантацию. Экспериментальная  трансплантация необходима как предклинический этап разработки всех биологических, хирургических и организационных проблем пересадки тех или иных органов или тканей. В эксперименте осуществляют трансплантацию практически всех тканей и органов, включая головной мозг (пересадка головы). Экспериментальная трансплантация необходима для дальнейшего изучения иммунных реакций со стороны реципиента после трансплантацииему аллогенных или ксеногенных органов и тканей. Экспериментальная трансплантация крайне важна и для разработки новых методов иммунодепрессивной терапии, обеспечивающих необходимую иммунологическую толерантность в отношении пересаженных генетически отличных органов и тканей. Большое значение экспериментальнаятрансплантация имеет и в онкологии, особенно для изучения так называемых перевариваемых штаммов опухолей.