Zkoumání role 905nm laserového světla při zpoždění svalové únavy

Odůvodnění, cíle a význam Nedávná studie ukázala, že nízká intenzita blízkého infračerveného záření (NIR) při 810 nm aplikované před cvičením vede ke zvýšení výkonu a snížení oxidačního stresu a poškození svalů (1). Jiná studie stejné skupiny se světlem o vlnové délce 830 nm ukázala zpoždění svalové únavy vyvolané cvičením při aplikaci před cvičením (2). Řada studií ukázala různé výsledky s blízkým infračerveným světlem pro úlevu od bolesti, zánětu a hojení ran. Výsledky se často částečně liší v důsledku rozdílu ve vlnové délce a intenzitě světelného zdroje a změn v hloubce průniku světla. Je známo, že červené a NIR světlo výrazně proniká do biologických tkání. Například nedávná studie předkládá kvalitativní důkaz, že světlo o vlnové délce 830 nm pronikalo významně přes měkké tkáně mrtvoly a lidskou ruku in vivo (3). Optické vlastnosti různých lidských tkání byly studovány při 800 až 950 nm, takže je možné, aby výzkumníci vypočítali přesnou distribuci blízkého infračerveného světla ve vztahu k fyziologickým účinkům. Vyšetřovatelé jsou dobře vybaveni, aby to provedli pomocí originálního, kalibrovaného programu Monte Carlo. Mechanismus působení nízké intenzity červeného až NIR světla byl poměrně dobře prostudován a předpokládá se, že k němu dochází prostřednictvím absorpce světla mitochondriální cytochrom c oxidázou, která vede k produkci energie v osvětlených buňkách (4). Vliv osvětlení BĚHEM aerobní fáze namáhavého cvičení nebyl studován. Výzkumníci předpokládají, že zvýšená energie darovaná buňkám během aerobní fáze významně oddálí svalovou únavu.

index únavy a hladina laktátu v krvi budou použity k porovnání různých laserových ošetření. Dalším novým aspektem této studie je zahrnutí NIR světla při 905 nm. Předpokládaným mechanismem pro oddálení svalové únavy je světlem iniciované uvolňování kyslíku z molekul hemoglobinu 905nm laserovým světlem, což má za následek zvýšené okysličení místní tkáně. Laser může tkáň mírně zahřát, takže není jasné, zda je uvolňování kyslíku způsobeno tepelným nebo fotochemickým mechanismem. Nedávná studie o nízké úrovni světla (660 nm, 350 mW, 15 minut) nevedla k žádné měřitelné změně lokálního okysličení tkání u zdravých účastníků (5). Další nedávná studie s intenzivnějším zdrojem světla (K-laser při 800, 907 a 970 nm, 3 W, 4 minuty) prokázala zvýšený průtok krve v horní části paže po ozáření NIR laserem (6). Autoři však neměřili teplotu ozařované tkáně.

V navrhované studii budou výzkumníci udržovat intenzitu světla 800 nm konstantní ve všech pokusech. Navrhovaná studie bude zahrnovat sběr povrchové teploty během léčby, aby se začalo dokumentovat, zda je v mechanismu zahrnuto zahřívání tkáně. Tloušťka tukové tkáně (vypočtená z tloušťky kožní řasy) bude použita se simulací Monte Carlo k výpočtu podílu světla, který se očekává, že dosáhne svalu pro každého účastníka. Toto bude první zpráva o optické dozimetrii jako funkci tloušťky tukové tkáně a umožní odhadnout, kolik světla aplikovaného na povrch kůže je schopno proniknout do svalů, o kterých se předpokládá, že jsou postiženy. Výsledky této studie pomohou lékařům optimalizovat léčbu pro jednotlivé pacienty.

1. Thiago de Marchi, Ernesto Cesar Pinto Leal Junior a kol., Nízkoúrovňová laserová terapie (LLLT) v běhu s progresivní intenzitou člověka: účinky na výkon při cvičení, stav kosterního svalstva a oxidační stres. (2012) Lasery v lékařské vědě 27:231236.
2. Ernesto Cesar Pinto Leal Junior, Rodrigo Alvaro Brandao LopexMartins a spol. Účinek 830nm nízkoúrovňové terapie na únavu kosterního svalstva u lidí vyvolanou cvičením. (2009) Lasers in Medical Science 24:425431.
3. Jared Jagdeo, Lauren Adams a kol. Transkraniální přenos červeného a blízkého infračerveného světla v kadaverózním modelu. (2012) PLOS ONE 7:10 e47460
4. Janis Eells, Margaret WongRiley a kol. Přenos mitochondriálního signálu v urychleném hojení ran a sítnice pomocí terapie blízkého infračerveného světla. (2004) Mitochondrion Sep; 4(56):55967.
5. Franziska Heu, Clemens Forster, Barbara Namer, Adrian Dragu, Werner Lang. Vliv nízkoúrovňové laserové terapie na průtok krve a saturaci pokožky nohou kyslíkem hemoglobinem u zdravých subjektů: pilotní studie. (2013) Laserová terapie 22(1): 2130.
6. Kelly Larkin, Jeffrey Martin, Elizabeth Zeanah, Jerry Tue, Randy Braith, Paul Borsa. Prokrvení končetin po laserové terapii 4. třídy. (2012) Journal of Athletic Training. 47(2): 178183.