Светолечение (фототерапия) традиционно используется в физиотерапии и косметологии. Первые публикации по светотерапии относятся к концу ХIХ века. Так, монография Эдвина Бэббитта «Принципы света и цвета. Исцеляющая сила цвета» была опубликована в 1878 году. Несколько позже был издан целый ряд работ: в 1901 — «Светолечение» Н. Финзена, в 1906 — «Применение света в медицине» В. Бика, в 1929 — «Руководство по светолечению» В. Хаусманна. Уже в 1902 году в Санкт-Петербурге функционировало 20 светолечебниц.

Большой вклад в развитие фототерапии внес американский физиолог Диншах Хадиали (1873—1966), который разработал стройную систему цветовой фототерапии и назвал ее спектрохром. С развитием научно-технического прогресса появились новые источники света. Возвращение интереса к фототерапии связано с открытием в 1962 году лазерного излучения. Наряду с источниками лазерного излучения появились источники светодиодного излучения, которые позволили получить узкополосный свет разной длины волны.

Свет: законы природы

Свет — электромагнитные волны, для которых характерна высокая частота (10—14 Гц) и малая длина волны, определяемая в нм (1нм = 109м) или в мкм (1мкм = 106м). Спектр электромагнитных волн представлен тремя диапазонами: инфракрасное излучение — от 400 до 0,76 мкм (40000—760 нм), видимое излучение — от 0,76 до 0,4 мкм (760—400 нм); ультрафиолетовое излучение — от 0,4 до 0,18 мкм (400— 180 нм).

Свет обладает двойственными свойствами: он не только волна, но и поток частиц (фотонов, или квантов). Длина волны определяет глубину проникновения того или иного вида излучения в биологические ткани. А характер и интенсивность взаимодействия различных лучей с биологическими тканями зависит от энергии порции излучения — кванта (Q), которая прямо пропорциональна частоте электромагнитных колебаний (n) и обратно пропорциональна длине волны (l).

Вышеизложенное выражается в виде формулы: Q=h*n , где h = 6,624*1027 (постоянная Планка).

Таким образом, размер кванта увеличивается с увеличением частоты и, соответственно, с уменьшением длины волны. Так, квант фиолетового излучения примерно в 2,3 раза больше, чем квант инфракрасного излучения. Наиболее выраженной биологической активностью из трех видов оптического излучения обладают ультрафиолетовые лучи, имеющие самую большую величину кванта. Указанные данные необходимо учитывать при проведении фототерапии.

Лазерное излучение

 

Лазерное излучение является особым видом светового излучения электромагнитной природы, полученным с помощью оптических квантовых генераторов — лазеров. В отличие от других видов излучения, оно имеет особые свойства:

- монохроматичность — наличие в спектре источника световых волн преимущественно одной длины волны;

- когерентность — упорядоченность распределения и совпадение фаз электромагнитных колебаний, усиливающих друг друга;

- высокую поляризацию — закономерное изменение направления и величины вектора излучения в плоскости, перпендикулярной световому лучу.

В связи с указанными свойствами лазерное излучение имеет параллельное, а не радиальное распространение лучей, что обеспечивает ничтожные их потери за счет малого угла расхождения и рассеивания в окружающем пространстве. В то же время хорошая оптическая фокусировка излучения приводит к получению большой энергетической плотности — высокой концентрации энергии в микроскопически малом объеме вещества. Лазерное излучение не является естественным фактором окружающей нас среды, его получают искусственно. С помощью лазеров можно получить монохроматическое излучение любой длины волны оптического диапазона: ультрафиолетового, видимого и инфракрасного участка спектра.

В медицине используют лазерное излучение различной интенсивности. Высокоэнергетическое (высокоинтенсивное) излучение находит применение в хирургической практике для рассечения и разрушения тканей; среднеэнергетическое (среднеинтенсивное) в основном используют в косметологической практике; низкоэнергетическое (низкоинтенсивное) — в физиотерапии.

В физиотерапевтической практике наиболее широкое применение нашли лазеры, генерирующие излучения красного (0,633 мкм) и инфракрасного (0,89—1,2 мкм) диапазона, которые хорошо изучены и чье использование научно обосновано. Лазеротерапию применяют для лечения сухости и дряблости кожи, устранения морщин, при герпетических высыпаниях, вульгарных угрях, для удаления инфильтратов.

Инфракрасное излучение

Инфракрасное излучение (ИК) было открыто в 1800 году английским физиком Уильямом Гершелем. Оно оптически неоднородно: выделяют ближнее (0,76—1,5 мкм) и дальнее (1,5—400 мкм) ИК-излучение.

Ближнее ИК-излучение относительно слабо поглощается поверхностными слоями кожи и проникает в ткани на глубину 3—7 см. Около 30% ИК излучения достигает подкожного жирового слоя и более глубоко расположенных тканей. Длинноволновое излучение поглощается в основном поверхностными слоями кожи. Кванты ИК-излучения обладают сравнительно небольшой энергией. Они вызывают преимущественно тепловой эффект, который может ощущать пациент.

При локальных облучениях температура кожи и подлежащих тканей может повышаться на несколько градусов (1—40С). По мере увеличения интенсивности облучения возникает чувство жжения, а в дальнейшем — ожог. В результате непосредственного действия тепла и возбуждения терморецепторов развивается терморегуляционная реакция. ИК-излучение вызывает усиление потоотделения и теплоотдачу за счет расширения сосудов кожи, подкожной клетчатки и мышц, активизации циркуляции крови в них. Указанная сосудистая реакция и увеличение кровенаполнения в облученной области приводят к появлению выраженной гиперемии кожи — тепловой эритеме, которая исчезает через 30—40 минут после прекращения облучения.

При использовании источников ближнего ИК-излучения эритема на коже не возникает. Под действием ИК-излучения усиливается броуновское движение молекул, электрическая диссоциация и движение ионов, изменяется поверхностное натяжение и осмос. Интенсивное нагревание кожи приводит к распаду ее белковых молекул и высвобождению биологически активных веществ, в том числе гистаминоподобных. Они повышают проницаемость сосудистой стенки, участвуют в регуляции местной и общей гемодинамики, вызывают раздражение кожных рецепторов.

В развитии общих реакций организма и реакций со стороны более глубоко расположенных органов играют роль преимущественно рефлекторные реакции. Тепло, как известно, является катализатором, ускоряющим биохимические процессы в тканях, повышающим обмен веществ, жизнедеятельность биологических структур, активизирующих окислительно-восстановительные реакции организма.

В результате воздействия ИК-облучения усиливается фагоцитарная активность лейкоцитов, активизируются иммунобиологические процессы, рассасываются и удаляются продукты метаболизма, что обуславливает противовоспалительное действие.

Воздействие ИК-излучением показано в основном в подострой и хронических фазах воспаления. Тепло снижает мышечный тонус, снимает спазм, вызывает расслабление поперечно-полосатых (скелетных) мышц. Кроме теплового эффекта, выявлено воздействие ИК-излучения на митохондрии, энергетический центр клетки, в виде стимуляции синтеза АТФ, являющейся «топливом» для живой клетки.

В косметологии в основном используются источники смешанного ближнего и дальнего ИК-излучения: паровые приборы, грелки, лампы накаливания. В последние годы шире стали применяться источники ближнего светодиодного ИК-излучения как отечественного, так и зарубежного производства: аппарат «Спектр — ЛЦ» , «Дюна», «Биоптрон», «Слимминг лайт» и т. д.

Видимое световое излучение (ВС)

Видимое световое (ВС) излучение имеет, как уже указывалось, более короткую длину волны — от 0,76 до 0,40 мкм. Кванты ВС обладают большей энергией, чем кванты ИК-излучения, поэтому наряду с тепловым действием ВС-излучение может влиять на биохимические процессы, вызывая фотохимический эффект. Оно способно приводить атомы в возбужденное состояние, повышая способность веществ вступать в химические реакции.

В спектр видимого света входит семь основных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. В физиотерапии сформировалось новое направление — фотохромотерапия, основанное на применении узкополосного светодиодного излучения основных цветов. Наиболее изучено применение красного, зеленого и синего цветов.

Красный цвет

Красный цвет проникает в биологические ткани на глубину 25 мм , поглощаясь в эпидермисе и собственно коже (дерме). Около 25% падающей энергии доходит до подкожной жировой клетчатки. Красный цвет поглощается преимущественно ферментами (каталаза, церулоплазмин), а также хромотоформными группами белковых молекул и частично кислородом. В XVII и XIX веках он использовался в медицине при инфекционных заболеваниях (оспе, кори, скарлатине). Первые попытки применения его в косметологии связаны с концом XIX века, когда при лечении экземы груди красным цветом обратили внимание на изменение тургора кожи, которая приобретала нежно-розовый цвет и становилась атласной на ощупь.

При очаговом воздействии на локальные кожные зоны красный цвет изменяет местную температуру в облученных тканях, вызывает расширение сосудов, увеличение скорости кровотока, что проявляется легкой гиперемией. Он повышает тонус поперечно-полосатой и гладкой мускулатуры, стимулирует созревание коллагеновых структур. Отмечается выраженная стимуляция иммунитета и эритропоэза. Красный цвет активизирует репаративную регенерацию поврежденных тканей, что используется для более быстрого заживления раневых и язвенных дефектов кожи и слизистых оболочек.

Однако необходимо обратить внимание, что при длительных воздействиях, особенно при нейровегетативной лабильности, красное излучение может вызвать беспокойство, агрессивность и локомоторную реакцию.

Красный цвет противопоказан при лихорадочных состояниях, нервном возбуждении, выраженном отеке и инфильтрации тканей, нагноительных процессах.

Зеленый цвет

Зеленое излучение поглощается более поверхностными тканями — эпидермисом и дермой, в подкожную жировую клетчатку проникает лишь 5% излучения. Глубина проникновения зеленого излучения в ткани составляет 3—5 мм. Оно избирательно поглощается флавопротеидами дыхательной цепи и белковыми комплексами ионов кальция и способно изменять клеточное дыхание в облучаемых тканях.

Зеленый цвет относится к гармонизирующим, так как уравновешивает процессы возбуждения и торможения в центральной нервной системе, улучшает вегетативную регуляцию, обладает мягким успокаивающим действием на эмоциональное состояние человека. В результате нормализации сосудистого тонуса и нормализации кровенаполнения сосудов снижается повышенный уровень артериального и внутриглазного давления.

Отмечено благоприятное действие зеленого цвета на микроциркуляцию, что приводит к ликвидации отечности тканей. Кроме того, зеленое излучение оказывает умеренное антиспастическое действие. Обладая десенсибилизирующим эффектом, оно уменьшает выход гистамина из нейтрофилов и уменьшает кожный зуд.

Синий цвет

Синее излучение полностью задерживается эпидермисом и дермой. Оно избирательно поглощается молекулами пиридиновых нуклеотидов, гемопорфирина. Последующая активация дыхательной цепи способствует усилению гликолиза и липолиза в клетках и ускоряет процессы фотодеструкции билирубина, что ведет к его распаду до веществ, легко выводимых из организма и не оказывающих нервно-токсического действия при желтухе новорожденных (неонатальной гипербилирубинемии).

Синее излучение тормозит нервно-психическую деятельность. Оно понижает возбудимость различных нервных образований, замедляет скорость нервной проводимости и обладает обезболивающим действием. Под влиянием синего цвета происходит значительное удлинение хроноксии двигательных нервов. Это лежит в основе его применения при заболеваниях периферической нервной системы, особенно при невралгических болевых синдромах.

Есть указания на антисептические и противовоспалительные свойства синего цвета.

УФ-излучение

Ультрафиолетовое излучение (УФ) было открыто в 1801 году И. Риттером, У. Гершелем и У. Уолластоном. В спектре оптического диапазона оно занимает чуть более 1%. Фотобиологи условно разделяют весь спектр УФИ на 3 области соответственно его длине волны и особенностям биологического действия. Область А — от 0,400 до 0,320 мкм, которая обладает наиболее выраженным пигментообразованием; область В — от 0,320 до 0,275 мкм; область С — от 0,275 до 0,180 мкм.

УФ-излучение проникает в ткани на глубину 0,62 мм. Однако благодаря большой энергии фотона оно оказывает выраженное фотофизическое и фотохимическое воздействие. Естественной реакцией кожи на УФ-излучение является ультрафиолетовая эритема, которая определяет противовоспалительные и обезболивающие свойства УФ-излучения. Выраженные бактерицидные свойства УФ-лучей усиливают их противовоспалительное действие, что используется при гнойничковых заболеваниях кожи, вульгарных угрях.

В косметологической практике наибольшее значение придается пигментообразующим свойствам УФ-излучения, сообщающим коже приятный золотисто-бронзовый цвет, поэтому целесообразно применение УФИ преимущественно с «загарным» диапазоном волн. В связи с этим при УФ-облучениях, преследующих разные цели и задачи, следует использовать специализированные селективные источники, дающие отдельные участки спектра УФИ. В косметологии применяют установки или УФ-облучатели, излучающие преимущественно УФ-излучение области А, иногда с некоторым содержанием лучей области В. Это, прежде всего, импортные установки в виде индивидуальных соляриев типа «Солана» и «Кеттлер». Из отечественных источников к этой группе принадлежат облучатели группового действия «ЭОП» и «ЭГД — 5».

УФ-облучения в соляриях (фотариях), кроме загарного действия, дают определенный лечебный эффект. После процедур кожа становится чистой и здоровой, исчезают гнойничковые заболевания, воспалительные инфильтраты, угревая сыпь. Кроме того, улучшается трофика волос, что используется для лечения очагового облысения, повышаются процессы иммунитета, усиливается регенерация красной крови, нормализуется реактивность организма.

В то же время после многократных облучений отмечают усиленное шелушение кожи, появление морщин и сухости кожных покровов. Речь идет о значительном снижении секреторной активности потовых желез в течение нескольких дней после воздействия УФ-излучения. При наличии пигментных и родимых пятен, родинок, веснушек их окраска становится более выраженной и заметной. Наблюдается усиленный рост волос и различных новообразований кожи.