К МЕХАНИЗМАМ ДЕЙСТВИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛАМП НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

Фролков В. К., Пузырева Г. А.

ФГУ Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии Росздрава

В восстановительной медицине успешно применяются физические и природные факторы, активизирующие функциональные резервы организма. К таковым относятся электромагнитные излучения широкого диапазона длин волн: магнитные и электростатические поля, радиоволны (в частности, КВЧ-терапия), лазеротерапия, инфракрасное и ультрафиолетовое излучения, и т. д. Физиологическое действие на организм электромагнитных волн изучается давно и разносторонне. Тем не менее, поскольку диапазон доступных для использования электромагнитных излучений постоянно расширяется благодаря техническому прогрессу, на сегодняшний день область для дальнейших исследований остается чрезвычайно обширной.

Одним из новых видов воздействия на биологический объект является спектральное световое излучение видимого диапазона. Известно, что каждый элемент периодической системы имеет свой индивидуальный спектр в оптическом диапазоне. Это свойство элементов используется в спектральном анализе. Устройство, испускающее спектр определённого элемента, называется спектральной лампой. Мощность излучения таких ламп очень мала − около 1 мкВт, что в тысячи раз слабее энергии лазерного луча, широко применяемого в физиотерапии.

Воздействие излучением спектральной лампы приводит к значимым биологическим эффектам. Например, в экспериментах in vivо в кровотоке в месте воздействия зафиксировано существенное повышение концентрации микроэлемента, спектром которого облучалась поверхность ткани. Механизм этого явления ясен не до конца. Известно, что воздействие излучения оптического диапазона вызывает изменение электронного состояния атома или молекулы биологически активных веществ, что может повлечь за собой некоторую физико-химическую реакцию.

С квантовомеханической точки зрения взаимодействие излучения с веществом − это резонансное явление, происходящее тогда, когда энергия фотона равна энергии перехода системы из одного состояния в другое. Поэтому всегда необходимо при наличии взаимодействия найти материальную систему с соответствующей разностью энергий. Это оказывается зачастую непростой задачей. Не имея информации о поглощающей системе (атом, молекула, или даже функциональная система), практически невозможно указать первичную фотохимическую реакцию и последующие процессы, а, значит, трудно на них влиять. В случае облучения биологического объекта спектром определённого элемента логично ожидать резонансного поглощения этого излучения одноимённым элементом. В этом смысле интересны облучения спектрами определённых металлов, так как многие из них являются составной частью важных металлоорганических комплексов. Так, например, магний входит в состав активного центра многих ферментов. В составе ферментов аргиназы и холинэстеразы марганец участвует в свёртывании крови; в составе пероксидазы и аминофенолоксидазы регулирует превращение молекулярного кислорода; в составе пируваткарбоксилазы и фосфоглюкодисмутазы влияет на углеводный обмен. Ферментов, содержащих медь в активном центре, насчитывается около 20, большинство из которых оксидазы. Их биологическая роль связана с процессами гидроксилирования, окислительного катализа, переноса кислорода.

Облучая биологическую ткань спектром определённого микроэлемента, можно «адресно» воздействовать на одноимённый атом, входящий в состав тех или иных металлоорганических соединений. Возбуждённый атом может изменить пространственную конфигурацию молекулы, изменить её химическую активность, а вслед за этим повлиять на биохимические реакции. Эти предположения предстоит проверить в планируемых экспериментах. В настоящий момент можно лишь с уверенностью констатировать явные биологические эффекты при воздействии спектральным излучением на биологическую ткать, носящие информационный характер и отметить интересные перспективы изучения этих эффектов с целью применения спектральных ламп в практике восстановительной медицины.