氦氖激光的生物學(xué)作用原理

蘇澤有

【摘 要】氦氖激光的介紹，氦氖激光的特性及生物學(xué)作用

【關(guān)鍵詞】氦氖激光；特點(diǎn)；生理作用

氦氖激光是1961年成功運(yùn)轉(zhuǎn)的第一臺氣體激光器。是以四能級方式工作的，產(chǎn)生激光的是氖原子，氦原子只是把它吸收的能量共振轉(zhuǎn)移給氖原子，起很好的媒介作用。當(dāng)氦氖原子氣體在放電管中時，通過電子碰撞的激發(fā)，氦原子由基態(tài)躍遷到亞穩(wěn)態(tài)能級，處于這一能級的原子與氖原子碰撞時，將能量傳遞給氖原子，使其向不同的能態(tài)躍遷，從而產(chǎn)生632.8nm、1152nm、3391nm等不同波長的激光。氦氖激光器由激光放電管、諧震腔和激勵電源三部份組成，在醫(yī)療上氦氖激光主要用于照射，有刺激、消炎、鎮(zhèn)痛和擴(kuò)張血管作用。如內(nèi)科可用于穴位照射、體表局部照射；皮膚科用于治療皮膚、粘膜潰瘍等。

1 氦氖激光的特點(diǎn)為：

（1）低輸出量，光劑量過高和過低都不能引起組織興奮。

（2）無光熱效應(yīng)，其局部溫度升高不超過0.1～0.5℃，對組織結(jié)構(gòu)無任何損傷，氦氖激光對組織所產(chǎn)生的生物效應(yīng)要靠激光生物刺激來實(shí)現(xiàn)的。 [1]

1.激活酶活性大量研究發(fā)現(xiàn)，氦氖激光生物刺激能引起酶活性的提高[5]，如細(xì)胞線粒體的天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶，谷氨酸脫氫酶，戊二酸脫氫酶，琥珀酸脫氫酶，細(xì)胞色素氧化酶和輔Ⅰ等，這些酶主要作用于三羧酸循環(huán)和氨基酸代謝，使ATP及蛋白質(zhì)的合成增加，為細(xì)胞功能恢復(fù)、潰瘍愈合提供能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。 [2]

2.激活光信號karu和劉承宜等實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，低功率激光暖光可降低中國倉鼠成纖維細(xì)胞內(nèi)cAMP水平，而冷光升高cAMP水平。以氦氖激光為代表的弱激光作用與肽類激素相似，其原理是：激光的生物刺激作用于細(xì)胞膜上的受體，通過G蛋白激活，偶聯(lián)啟動肌醇磷酯信使系統(tǒng)，使細(xì)胞內(nèi)cAMP含量增加，啟動cAMP第二信使系統(tǒng)。因此，氦氖激光作為光啟動信號，對細(xì)胞功能進(jìn)行調(diào)整。

3.激活氧代謝氦氖激光的生物刺激引起細(xì)胞功能、細(xì)胞水平的變化均在氧的參予下進(jìn)行的，沒有氧的供應(yīng)一切生命活動均停止。臨床大量試驗(yàn)證明，氦氖激光能增加組織、細(xì)胞氧的代謝，其作用是： [3]

（1）氦氖激光對靶區(qū)域組織的輻射作用，加劇組織的振動及轉(zhuǎn)動，皮溫升高，局部毛細(xì)血管擴(kuò)張，血循環(huán)加速，供氧能力增加。

（2）激光輻射作用于細(xì)胞膜第一光受體呼吸鏈、激活細(xì)胞中各種氧化酶的活性，組織中氧含量增加，細(xì)胞攝氧能力的提高，氧化還原勢的變化來調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝。

氦氖激光照射能促進(jìn)局部血液循環(huán)，加快毛細(xì)血管生長和肉芽組織形成，加強(qiáng)細(xì)胞的有絲分裂和再生能力，增強(qiáng)成纖維細(xì)胞和膠原纖維的生長，加快創(chuàng)傷的收縮速度和疾病愈合使上皮化過和提前3～4天完成，愈合的組織質(zhì)地緊密、增高血清的組織中的Cu、Zn、Fe和ACP與GOT的含量，促進(jìn)蛋白質(zhì)的生物合成，提高抗體的抵抗力和免疫功能。激光照射后發(fā)揮效應(yīng)的時間是24小時內(nèi)，局部涂龍膽素有利于光線的吸收，提高療效。[4]

2 氦氖激光的生理作用：

利用氦氖激光的生物刺激作用，促進(jìn)肉芽生長，加速傷口、潰瘍、燒傷的愈合，可使血管舒張，改善新陳代謝過程，氦氖激光可穿入皮下組織，刺激神經(jīng)末梢對整個機(jī)體狀況及中樞神經(jīng)系統(tǒng)都有明顯的病狀改善。用作穴位照射時，可代替中醫(yī)傳統(tǒng)的毫針，達(dá)到疏通經(jīng)絡(luò)，調(diào)整氣血和臟腑功能的治療效果。He-Ne激光對生物組織有光電磁、光化學(xué)及生理學(xué)作用，使血管舒張，改進(jìn)循環(huán)及代謝過程，刺激和調(diào)整組織的生理狀態(tài)，通過穴位照射，對經(jīng)絡(luò)產(chǎn)生刺激，調(diào)節(jié)體內(nèi)陰陽平衡和氣血運(yùn)行，從而起到治療作用，是現(xiàn)代最新科技和傳統(tǒng)祖國醫(yī)學(xué)的完美結(jié)合，能起到消腫，消炎鎮(zhèn)痛、脫敏止癢作用促進(jìn)肉芽生長，加速傷口愈合

1.神經(jīng)系統(tǒng)：氦氖激光刺激神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生沖動，可能是蛋白質(zhì)分子中某些成分的滲透透性改變導(dǎo)致鈉、鈣等游離，誘發(fā)一種活動電位引起神經(jīng)沖動。

2.血管和血液系統(tǒng)：有擴(kuò)張血管的作用，可導(dǎo)致全身血液動力學(xué)改變增加血流量；加速凝血酶、纖維蛋白的形成；白細(xì)胞增加有抗炎作用。

3.調(diào)節(jié)增強(qiáng)代謝、醣源和三磷腺苷含量增加，低功率氮氖激光可增強(qiáng)吞唾細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞的功能，從而提高免疫功能。 [5]

3 氦氖激光治療弱視的機(jī)理：

此種紅色光波對錐體細(xì)胞十分敏感，有很高的吸收率，因?qū)罱M織有刺激興奮作用，可激活并加強(qiáng)錐體細(xì)胞的感光功能，對視網(wǎng)膜的熱效應(yīng)和生物化學(xué)效應(yīng)，使視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜血管擴(kuò)張血液循環(huán)改善。由于能調(diào)節(jié)神經(jīng)傳導(dǎo)和神經(jīng)反射作用，可以疏通視網(wǎng)膜至大腦皮層的視覺通路，激活視路提高光像沖動的傳入功能。臨床觀察證明氦氖激光在一定劑量下，對眼球的屈光介質(zhì)：角膜、晶體、玻璃體以及虹膜、脈略膜無任何損害。僅有個別患兒在照射時出現(xiàn)眩目、流淚、輕微刺痛反應(yīng)，但數(shù)分鐘消失，無礙治療。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝樹森.低強(qiáng)度激光—一種尚未確立的臨床療法[J].中國激光醫(yī)學(xué)雜志，1996，5（3）：128-129

[2]駱清銘.低功率激光治療作用機(jī)理的探討[J].中國激光醫(yī)學(xué)雜志，1994，3（1）：39-41

[3]陶艷梅.氦氖激光對細(xì)胞SOD活性和細(xì)胞內(nèi)濃度的影響[J].應(yīng)用激光，1997，17（2）：289-302

[4]劉承宜.激光對細(xì)胞生物刺激作用的類激素模型[J].激光雜志，1997，18（2）：51-53

[5]趙福運(yùn).低強(qiáng)度光的生理作用及作用機(jī)理[J].實(shí)用激光治療學(xué)，1997，10：253-271