Лазеротерапия

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

Современные лазеры используют многие среды, что позволило иметь фиксированную длину волны (монохроматичность) и фиксированную ориентацию векторов электромагнитного поля в пространстве (поляризацию).

Природа лазерного излучения

Лазер (оптический квантовый генератор) – прибор, создающий когерентные световые волны на основе вынужденного (индуцированного) излучения. LASER – аббревиатура, усиление света с помощью стимулированного излучения.

Свет – электромагнитная волна, распространяющаяся в пространстве порциями (квантами), т.е. состоящая из частиц (фотонов). Каждый квант обладает строго определенным количеством энергии, величина которой пропорциональна частоте колебаний световой волны. Источником света являются атомы и молекулы вещества, которые могут находиться как в невозбужденном (стационарном), так и в возбужденном состоянии. В стационарном состоянии электроны вращаются по определенным орбитам, обладающим некоторым минимумом энергии (нижние орбиты). В возбужденном состоянии электроны вращаются по верхним орбитам и обладают большей энергией. Значение энергии на верхнем уровне больше значения энергии на нижнем. Если электрон на нижнем уровне поглотит квант света, обладающий энергией, равной этой разнице, произойдет его возбуждение, и он перейдет на верхний уровень. При переходе электронов с верхних уровней на нижние атомы возвращаются в невозбужденное состояние с излучением энергии в виде света.

Переходы электронов из нижних энергетических уровней на верхние сопровождаются поглощением энергии, а обратные – её излучением. Возбудить атомы и молекулы можно облучением их светом, пропусканием через них электрического тока и другими методами (главное, чтобы количество энергии, поглощенной каждым электроном, было достаточным для перехода с нижнего уровня на более высокий).

Переход в возбужденное состояние всегда принудительный. Переход из возбужденного в стационарное может быть спонтанным (самопроизвольным) и индуцированным (вынужденным).

При спонтанном излучении электроны переходят в стационарное состояние самопроизвольно, поэтому оно случайно и хаотично во времени, по направлению распространения, частоте и поляризации. Время существования электрона в возбужденном состоянии до спонтанного излучения в среднем составляет 10^-8 с.

Если возбужденный электрон взаимодействует с каким-либо фотоном, обладающим достаточной энергией, он переходит в стационарное состояние, излучая квант света, не отличимый по частоте, плотности поляризации и направлению распространения от кванта-инициатора. В результате вместо одного фотона в веществе появится два одинаковых. Этот процесс называется усилением света.

Физические свойства лазерного излучения

Монохроматичность. Лазерное излучение характеризуется строгой монохроматичностью, т.е. одноцветностью.

Когерентность (согласованное протекание во времени нескольких колебательных или волновых процессов, проявляющееся при их сложении). Когерентный свет лазера может быть сфокусирован в пятно диаметром, равным длине волны этого света, при этом происходит огромная концентрация энергии.

Поляризация. В отличие от естественного, свет, испускаемый оптическими квантовыми генераторами, плоско поляризован.

Направленность. Очень малая расходимость светового пучка.

Мощность.

Термический эффект. Значительная часть энергии при контакте с веществом переходит в теплоту.

- Поражение тканей сходно с ожогом от электрического тока, но границы поражённого участка резкие.

- В первую очередь разрушаются ферменты, без них клетка гибнет.

- Происходит коагуляция белков, образование тромбов в сосудах, при большой интенсивности ткани разрушаются.

Ударный эффект. В результате резкого повышения температуры происходит тепловое объемное расширение, появляется давление и ударная волна. При низкой мощности и термическом эффекте поражения кожи может не быть, но ударная волна повреждает внутренние ткани. Происходит коагуляция белка, деформация и гибель клеток.

Электрострикция. При попадании атомов или молекул в электромагнитное поле под действием электрической составляющей волны образуются диполи, что приводит к изменению электрических параметров вещества.