筋肉疲労の遅延における 905 nm レーザー光の役割の調査

理論的根拠、目的、意義 最近の研究では、運動前に 810 nm の低強度近赤外線 (NIR) 光を照射すると、パフォーマンスが向上し、酸化ストレスと筋肉損傷が減少することが示されています (1)。 同じグループによる 830 nm の光を使用した別の研究では、運動前に適用した場合、運動による筋肉疲労の遅延が示されました (2)。 多くの研究は、痛みの軽減、炎症、および創傷治癒のための近赤外光のさまざまな結果を示しています. 結果は、光源の波長と強度の違い、および光の浸透深さの違いにより、部分的に異なることがよくあります。 赤色光と近赤外光は、生体組織に大きく浸透することが知られています。 たとえば、最近の研究では、830 nm の光が生体内で死体の軟部組織と人の手を大幅に透過したという定性的な証拠が示されています (3)。 さまざまな人体組織の光学特性が 800 ～ 950 nm で研究されているため、研究者は生理学的効果に関連する近赤外光の正確な分布を計算することができます。 研究者は、独自の較正されたモンテカルロ プログラムを使用してこれを実行するための十分な設備を備えています。 低強度の赤から近赤外光の作用機序はかなりよく研究されており、ミトコンドリアのシトクロム c オキシダーゼによる光の吸収によって発生し、照射された細胞でエネルギーが生成されると考えられています (4)。 激しい運動の有酸素フェーズ中の照明の効果は研究されていません。 研究者らは、有酸素期に細胞に与えられるエネルギーが増加すると、筋肉の疲労が大幅に遅延するという仮説を立てています。

疲労指数と血中乳酸濃度を使用して、さまざまなレーザー治療を比較します。 この研究のもう 1 つの新しい側面は、905 nm の NIR 光を含めることです。 筋肉疲労の遅延の仮説メカニズムは、905 nm レーザー光によるヘモグロビン分子からの酸素の光開始放出であり、その結果、局所組織の酸素化が増加します。 レーザーは組織をわずかに加熱する可能性があるため、酸素放出が熱によるものか光化学的メカニズムによるものかは明らかではありません。 低レベル光 (660 nm、350 mW、15 分) の最近の研究では、健康な参加者の局所組織の酸素化に測定可能な変化はありませんでした (5)。 より強い光源 (800、907、および 970 nm の K レーザー、3 W、4 分間) を使用した別の最近の研究では、NIR レーザーの照射後に上腕の血流が増加することが示されました (6)。 しかし、著者は照射された組織の温度を測定しませんでした。

提案された研究では、研究者はすべての試験で 800 nm の光の強度を一定に保ちます。 提案された研究には、治療中の表面温度の収集が含まれ、組織の加熱がメカニズムに関与しているかどうかを記録し始めます。 脂肪の厚さ (皮膚のひだの厚さから計算) をモンテカルロ シミュレーションで使用して、各参加者の筋肉に到達すると予想される光の割合を計算します。 これは、脂肪の厚さの関数としての光学線量測定の最初の報告であり、皮膚表面に適用された光のどれだけが、影響を受けると考えられている筋肉に浸透できるかを推定できるようになります。 この研究の結果は、臨床医が個々の患者の治療を最適化するのに役立ちます。

1. Thiago de Marchi、Ernesto Cesar Pinto Leal Junior et al、人間の漸進的な強度のランニングにおける低レベルレーザー療法（LLLT）：運動パフォーマンス、骨格筋の状態、および酸化ストレスへの影響。 (2012) 医療科学におけるレーザー 27:231236。
2. Ernesto Cesar Pinto Leal Junior、Rodrigo Alvaro Brandao LopexMartins 他 運動における830nm低レベル治療の効果は、ヒトの骨格筋疲労を誘発しました。 (2009) 医療科学におけるレーザー 24:425431。
3. ジャレッド・ジャグデオ、ローレン・アダムス 他 死体モデルにおける経頭蓋赤色および近赤外線透過。 (2012) プロスワン 7:10 e47460
4. ジャニス・イールズ、マーガレット・ウォンライリー 他 近赤外光療法による創傷および網膜治癒の促進におけるミトコンドリアシグナル伝達。 (2004) ミトコンドリア Sep; 4(56):55967.
5. Franziska Heu、Clemens Forster、Barbara Namer、Adrian Dragu、Werner Lang。 健康な被験者の足の皮膚の血流と酸素ヘモグロビン飽和に対する低レベルレーザー治療の効果：パイロット研究。 (2013) レーザー治療 22(1): 2130.
6. ケリー・ラーキン、ジェフリー・マーティン、エリザベス・ジーナ、ジェリー・チュー、ランディ・ブレイス、ポール・ボルサ。 クラス 4 レーザー治療後の四肢の血流。 (2012) アスレチック トレーニングのジャーナル。 47(2): 178183.