Механизм действия светового излучения на орган зрения может быть различным в зависимости от длины волны, мощности и длительности воздействия. Эти параметры являются определяющими как для некогерентных, так и для лазерных излучений.
Поскольку органические молекулы, из которых состоит любая ткань, имеют широкий спектр абсорбируемых частот, то нет оснований считать, что монохроматичность лазерного излучения может создать какие-либо специфические эффекты при взаимодействии с тканью. Экспериментально таких эффектов найти не удалось.
Пространственная когерентность также не меняет существенно механизма повреждений световым излучением, так как явление теплопроводности в тканях и присущие глазу постоянные мелкие движения разрушают интерференционную картину уже при длительности воздействия, превышающей несколько микросекунд [Sliney D., Wolbarsht М, 1980].
Различают три основные группы механизмов повреждающего действия света на орган зрения. Рассмотрим каждую из них отдельно.
Фотохимические механизмы
Фотохимические механизмы в значительной мере определяют действие излучений УФ и видимой части спектра, фотоны которых обладают высокой энергией, достаточной для перевода атомов в возбужденное состояние. УФ-излучение в небольших дозах порядка 2—5 мВт/см2 дает полезный фотохимический эффект, выражающийся в продуцировании витамина D в мальпигиевых клетках кожи за счет воздействия на 7-дегид-рохолестерол, стимулирует образование и кумуляцию в хрусталике хроматофоров, которые защищают сетчатку от УФ-облучения и способствуют уменьшению хроматической аберрации за счет поглощения лучей голубой части спектра.
При облучении биоткани более высокими дозами УФ-излучения проявляется его повреждающее действие на клетки за счет физических и химических изменений на молекулярном уровне. В нуклеиновых кислотах образуются атипичные молекулярные связи, нарушающие кодирующие свойства ДНК и вызывающие мутации. Значительные изменения претерпевают ароматические аминокислоты фенилаланин, тирозин и триптофан. Особенно выраженной деструкции подвергается цистин.
Инактивируются некоторые клеточные энзимы, что также неблагоприятно сказывается на функции клеток. Через определенный латентный период после интенсивного облучения они погибают из-за денатурации белковых структур. УФ-излучение эксимерных лазеров способно разрывать молекулярные связи (аблятивное фоторасщепление) и таким образом резать ткань.
УФ-излучение может вызывать также непрямое фотодинамическое повреждение клеток за счет абсорбции света фотосенсибилизирующими веществами, которые вторично повреждают клеточные структуры. Фотосенсибилизаторы могут быть эндогенными (например, триптофан) и экзогенными. К последним относятся некоторые лекарственные вещества, которые аккумулируются в тканях и способствуют интенсивному поглощению УФ-излучения.
Среди них известен псорален, применяемый для лечения псориаза, который связывается с белками хрусталика и при облучении УФ-лучами может вызвать его помутнение [Богословский А. И., Зуева М. В., 1982; Lerman S., 1980].
«Световые повреждения глаз»,
П.В.Преображенский, В.И.Шостак, Л.И.Балашевич