757

1)    37*C < t < 43°C - n»c następują nieodwracalne zmiany ich struktury.

2)    43°C < f < 60°C - dochod/a do uv/kod/enia Won komórkowych i częściowej dcnaturacji enzymów, która jest odwracalna przy kilkuminutowym czasie nagrzewania.

3)    60°C < t < 80°C - ma miejsce trwała dcnaturacja białek enzymatycznych i strukturalnych z powxxlu zrywania wiązań odpowiedzialnych za stabilizację konformacji tych makromolekul.

4)    80°C < /< lOOT - pojawia się nieodwracalna denaturacja DNA.

5)    100°C < / < 300°C - zachodzi wrzenie wody. osuszanie komórek i ich zwęglanie.

Powyżej 30CFC w materiale biologicznym obserwuje się fotopirołizę. czyli odparowanie głównych składników tkanek stałych. Zjawiska opisane w punktach I i 2. 3 i 4 oraz 5 noszą odpow iednio nazwę: fotohipertrrmii, fotokoagulacji i foto-karbem i zacji. Ważne jest także pojęcie fotowaporyzocji. które oznacza cięcie tkanek poprzez szybkie odparowanie wody w* warunkach izobarycznych. co powoduje ich separację przestrzenny Z ryciny 23.17 wynika, że zmieniając we właściwy sposób gęstość mocy promieniowania laserowego i czas oddziaływania na materia! biologiczny. można uzyskać różne skutki w postaci koagulacji, cięcia lub odparowania tkanek. Fakt ten ma istotne znaczenie w chirurgii i w innych specjalizacjach medycznych. w których niezbędne jest wykonywanie różnych zabiegów. Stworzył on możiiwość bezpiecznego operowania zmian naczyniakowatych oraz bogato una-czynionych narządów.

Przy gęstościach mocy promieniowania laserowego zawartych w przedziale (I0\ 10”) W/cm^J i przy czasach oddziaływania zmieniających się odpowiednio od nano- do pikosekund w materiałach biologicznych pojaw iajq się efekty fol o jonizacyjne. W miarę wzrostu gęstości energii dostarczanej tkankom obejmują one najpierw zjawisko fotoabiacji. a następnie tworzenie się fal uderzeniowych w niestabilnej plazmie. Ośrodek ten jest prawie całkowicie zjonizowaną substancją o dużej koncentracji naładowanych cząstek w postaci dodatnich jonów i swobodnych elektronów posiadających różne energie kinetyczne. Taki stan materii wywołuje silne pole elektryczne impulsów fal elektromagnetycznych o natężeniu rzędu milionów V/cm. Rozchodzące się w plazmie falc uderzeniowa prowadzą do fotofragmentacji, a przy wyższych gęstościach energii - do fotorozrywania tkanek. Proces ten przebiega bardzo gwałtownie i ma charakter mikrowybuchu.

23.9.3. Zastosowanie laserów w medycynie i stomatologii

W większości przypadków wykorzystania techniki laserowej w chirurgii wiązka promieniowania pełni rolę narzędzia tnącego i koagulującego w zależności od gęstości mocy. jaką posiada i czasu oddziaływania na matenal biologiczny. Parametry te można zmieniać w trakcie zabiegu adekwatnie do istniejących potrzeb. W porównaniu z efektami uzyskiwanymi za pomocą tradycyjnych metod operowania ta-

757