Низкотемпературные эффекты лазерного излучения

Гипотермический режим. Первый термический эффект, влияющий на биовещество, это разрушение (разбитие водородных связей) биомолекул и их совокупности (протеины, коллаген, жиры, гемоглобин).

При температуре около 45 градусов можно заменить последствия: изменяется структура; нарушаются связи, изменяется оболочка. Каждая отдельная клетка и все ткани при нагревании до температуры около 43-45 градусов могут принести небольшие верменные повреждения; повреждения станут необратимыми (смерть клетки) после длительного времени воздействия, в диапазоне от 25 мин до нескольких часов, в зависимости от вида ткани и условий облучения. В случае опухоли смертность (для клеток) при этом термическом режиме особенно велика. Эти процессы находят применение в промежуточных гипертермических методах для лечения опухолей, обычно производимых в продолжительном режиме диодного лазера.

Режим свертывания. Когда температура поднимается выше, чем порог разрушения, имеет место процесс омертвения клеток, принимающий форму свертывания вакуолей. Между 50 и 60 градусами видоизменяется (уменьшается) ферментная активность, поэтому начинается процесс разрушения макромолекул (таких как белки, жиры, коллаген, гемоглобин), который является основой процесса свертывания.

Важно разрушение коллагена; фиброзный белок состоит из четырех полипенсиновых цепей, объединенных в бигеликоидальную структуру. Поднятие температуры разрушает организацию пространства, созданную макромолекулярными цепями: спирали располагаются хаотично с сильными изменениями в спектрах поглощения и рассеивания оптического излучения, приводя к заметному сжатию в коллагеновых волокнах. Термическое разрушение и сжатие межклеточных протеинов вместе с возможным разрушением скелета клетки приводят к сокращению клетки, подвергшейся коагуляции. Разрыв оболочек становится доминирующим во всех клетках, по мере нарастания повреждений после термического воздействия. В конце концов во всех тканях, где существует высокая пространственная организация, например в мышечных, распад протеина нарушит эту правильную структуру с потерей соответствующих оптических характеристик. Эти процессы фотокоагуляции используются, например, в офтальмологической хирургии, чтобы уменьшить отслоение сетчатки, и в дерматологии для лечения пигментных сосудистых повреждений.