Efectos BIOLÓGICOS de los LÁSERES de Baja Potencia

por | Sep 24, 2019 | Ciencia, Miscelánea | 0 Comentarios

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LÁSERES DE BAJA POTENCIA: INTERACCIÓN con los TEJIDOS

La interacción con la materia de las radiaciones electromagnéticas, en general, y de la radiación láser, en particular, se realiza en las interfases, mediante los fenómenos de reflexión y refracción, y en el interior del medio, donde tiene lugar la transmisión, hecho que depende principalmente de los fenómenos de absorción y dispersión.

La absorción y transmisión de la radiación láser depende, fundamentalmente, de dos factores:

La longitud de onda de la radiación y la naturaleza del absorbente.

Como se ha señalado anteriormente, la atenuación depende de dos componentes: absorción y dispersión., la contribución de éstos en la difusión luminosa en los tejidos es compleja de calcular pero está suficientemente claro que ambos dependen de la longitud de onda de la radiación.

La composición de los tejidos y la concentración de determinados pigmentos determina una mayor absorción selectiva hacia ciertas longitudes de onda, mientras que la heterogeneidad y abundancia en interfases favorece una mayor dispersión. Es un hecho físico constatado que el color de una sustancia corresponde al tipo de radiaciones que refleja (y que, por tanto, no absorbe).

Para los colores complementarios, en cambio, la absorción del color opuesto es máxima. Así, el rojo absorbe intensamente la radiación verde y el verde la radiación roja.

La melanina, presente en la epidermis, atenúa la transmisión de radiaciones de longitud de onda entre 300 y 600 nm.

La hemoglobina absorbe totalmente las radiaciones inferiores a 580 nm. Así, el láser de argón (de color verde) se absorbe intensamente por la hemoglobina, pero muy poco por el agua.

Otros láseres de emisión en el IR, como el de CO2 (10.600 nm) o el de Nd-YAG (1.060 nm), presentan menor absorción con la hemoglobina y más con el agua.

En la gama de emisión de los láseres utilizados en la serterapia de baja potencia (He-Ne y As- Ga), que va del rojo al infrarrojo cercano (632,8 y 904 nm), la absorción por la hemoglobina y el agua disminuye drásticamente, por lo que su penetración es mayor.

LÁSERES DE BAJA POTENCIA: INTERACCIÓN con los TEJIDOS

La interacción con la materia de las radiaciones electromagnéticas, en general, y de la radiación láser, en particular, se realiza en las interfases, mediante los fenómenos de reflexión y refracción, y en el interior del medio, donde tiene lugar la transmisión, hecho que depende principalmente de los fenómenos de absorción y dispersión.

La absorción y transmisión de la radiación láser depende, fundamentalmente, de dos factores:

La longitud de onda de la radiación y la naturaleza del absorbente.

Como se ha señalado anteriormente, la atenuación depende de dos componentes: absorción y dispersión., la contribución de éstos en la difusión luminosa en los tejidos es compleja de calcular pero está suficientemente claro que ambos dependen de la longitud de onda de la radiación.

La composición de los tejidos y la concentración de determinados pigmentos determina una mayor absorción selectiva hacia ciertas longitudes de onda, mientras que la heterogeneidad y abundancia en interfases favorece una mayor dispersión. Es un hecho físico constatado que el color de una sustancia corresponde al tipo de radiaciones que refleja (y que, por tanto, no absorbe).

 

Efectos BIOLÓGICOS de los LÁSERES de Baja Potencia

La laserterapia de baja potencia es un área de la ciencia relativamente reciente, en la que predominan ciertos efectos terapéuticos observados clínicamente (de forma empírica), como la analgesia en la zona irradiada, una acción antiedematosa y antinflamatoria, o la cicatrización de heridas de difícil evolución o traumatismos en tejidos diversos.

Parte de estos fenómenos terapéuticos no tienen un fundamento biológico claramente establecido. No obstante, existen autores que han desarrollado y buscado explicación a las aplicaciones clínicas. Otros han estudiado en profundidad los efectos en las células, y han propuesto el término «biorregulación» o «bioestimulación».

Acción directa e indirecta Los efectos de la radiación láser sobre los tejidos dependen de la absorción de su energía y de la transformación de ésta en determinados procesos biológicos.

Tanto la longitud de onda de la radiación como las características ópticas del tejido considerado forman parte de los fenómenos que rigen la absorción, pero el efecto sobre la estructura viva depende principalmente de la cantidad de energía depositada y del tiempo en que ésta ha sido absorbida.

Es decir, la potencia del láser desempeña un papel fundamental. La absorción de la radiación láser se produce en los primeros milímetros de tejido, por lo que determinados efectos observables a mayor profundidad, incluso a nivel sistémico, no estarían justificados por una acción directa de la energía absorbida.

Para describir el efecto biológico de la radiación láser, es habitual seguir un esquema según el cual la energía depositada en los tejidos produce una acción primaria o directa, con efectos locales de tipo:

Fototérmico, Fotoquímico y Fotoeléctrico o Bioeléctrico.

 

Efecto FOTOTÉRMICO

A diferencia de en los laseres de Alta potencia, en Los láseres de baja potencia, no generan un aumento significativo de temperatura en el tejido irradiado. Estas potencias suelen ser del orden de varias decenas de mw y la mayoría de los autores coinciden en que las condiciones habituales de su uso no hacen suponer que la temperatura desempeñe un papel importante en la acción biológica.

¿Cuál es, entonces, la frontera en términos de potencia del efecto fototérmico?

En este sentido, Matsushita, en experiencias con Nd-YAG desfocalizado, señala que la irradiación a 100 mW no produce aumento de temperatura mensurable, mientras que a 300 mW se aprecian incrementos de 3C y a 500 mW, en torno a la decena de grados. Aun sin tener todos los datos para calcular la densidad de energía, pue de entenderse que en laserterapia de baja potencia se está por debajo de esos niveles.

Existen teorías interesantes (y controvertidas), que señalan la posibilidad de que tan bajos niveles de energía constituyan una forma de «mensajes» o energía utilizable por la propia célula, para la normalización de las funciones alteradas.

Se trataría de un efecto fotoenergético o bioenergético.

 

Efecto FOTOQUÍMICO

La interacción de la radiación láser de baja potencia con los tejidos produce numerosos fenómenos bioquímicos. Localmente, tienen lugar algunos, como la liberación de sustancias autacoides (histamina, serotonina y bradicinina), así como el aumento de producción de ATP intracelular y el estímulo de la síntesis de ADN, síntesis proteica y enzimática.

 

Efecto FOTOELÉCTRICO

Se produce normalización del potencial de membrana en las células irradiadas por dos mecanismos: actuando, de forma directa, sobre la movilidad iónica y, de forma indirecta, al incrementar el ATP producido por la célula, necesario para hacer funcionar la bomba sodiopotasio.

 

Estimulo de la Microcirculación

La radiación láser, debido a su efecto fotoquímico, tiene una acción directa sobre el esfínter precapilar. Las sustancias vasoactivas lo paralizan y producen vasodilatación capilar y arteriolar, con dos consecuencias:

– El aumento de nutrientes y oxígeno, que, junto a la eliminación de catabolitos, contribuye a mejorar el trofismo de la zona.

– El incremento de aporte de elementos defensivos, tanto humorales como celulares.

 

Aumento del TROFISMO y la Reparación

El estímulo de la microcirculación, junto a otros fenómenos producidos en las células, favorece que se produzcan los procesos de reparación, lo que contribuye a la regeneración y cicatrización de pérdidas de sustancia. Por otra parte, otros fenómenos celulares, como el aumento de la producción de ATP celular, la síntesis proteica y la modulación de la síntesis enzimática, junto a la activación de la multiplicación celular, favorecen la velocidad y calidad de los fenómenos reparativos

 

También hay que tener en cuenta ……

La atenuación de radiación visible o infrarroja en cualquier medio homogéneo viene expresada por la ley de Lambert-Beer.

 

Resumiendo

En las aplicaciones habituales de láseres de baja potencia, parte del haz se refleja en la piel (con la contribución de la retrodispersión de los primeros milímetros) y el resto se absorbe en la superficie, y se dispersa en un radio de varios centímetros.

Hay que aclarar que la potencia de emisión no contribuye a que la radiación se transmita mejor a tejidos más profundos; su importancia radica en el menor tiempo necesario para aportar cierta energía.

 

[siguienteyanterior]

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