Исследование роли лазерного излучения с длиной волны 905 нм в задержке мышечной усталости

Обоснование, цели и значимость Недавнее исследование показало, что низкоинтенсивный свет ближнего инфракрасного диапазона (БИК) с длиной волны 810 нм, применяемый перед тренировкой, приводит к повышению работоспособности и снижению окислительного стресса и повреждения мышц (1). Другое исследование, проведенное той же группой со светом с длиной волны 830 нм, показало задержку мышечной усталости, вызванной физическими упражнениями, при применении перед тренировкой (2). Ряд исследований показал различные результаты использования ближнего инфракрасного света для облегчения боли, воспаления и заживления ран. Результаты часто различаются частично из-за разницы в длине волны и интенсивности источника света, а также из-за разницы в глубине проникновения света. Известно, что красный и БИК-свет значительно проникают в биологические ткани. Например, в недавнем исследовании представлены качественные доказательства того, что свет с длиной волны 830 нм значительно проникает через мягкие ткани трупа и человеческую руку in vivo (3). Оптические свойства различных тканей человека изучались в диапазоне длин волн от 800 до 950 нм, поэтому исследователи могут рассчитать точное распределение ближнего инфракрасного света по отношению к физиологическим эффектам. Исследователи хорошо подготовлены для выполнения этой задачи с помощью оригинальной откалиброванной программы Монте-Карло. Механизм действия света низкой интенсивности от красного до ближнего инфракрасного излучения достаточно хорошо изучен и, как полагают, происходит за счет поглощения света митохондриальной цитохром-с-оксидазой, что приводит к выработке энергии в освещенных клетках (4). Эффект освещения ВО ВРЕМЯ аэробной фазы напряженной тренировки не изучался. Исследователи предполагают, что увеличение энергии, отдаваемой клеткам во время аэробной фазы, значительно замедляет мышечную усталость.

индекс усталости и уровень лактата в крови будут использоваться для сравнения различных лазерных процедур. Еще одним новым аспектом этого исследования является включение NIR-света с длиной волны 905 нм. Предполагаемый механизм замедления мышечной усталости – это инициируемое светом высвобождение кислорода из молекул гемоглобина под действием лазерного излучения с длиной волны 905 нм, что приводит к увеличению оксигенации местной ткани. Лазер может слегка нагревать ткань, поэтому неясно, происходит ли высвобождение кислорода из-за теплового или фотохимического механизма. Недавнее исследование слабого света (660 нм, 350 мВт, 15 минут) не показало заметных изменений в местной оксигенации тканей у здоровых участников (5). Другое недавнее исследование с более интенсивным источником света (K-лазер на 800, 907 и 970 нм, 3 Вт, 4 минуты) продемонстрировало увеличение кровотока в плече после облучения лазером NIR (6). Однако авторы не измеряли температуру облучаемой ткани.

В предлагаемом исследовании исследователи будут поддерживать постоянную интенсивность света 800 нм во всех испытаниях. Предлагаемое исследование будет включать в себя сбор данных о температуре поверхности во время лечения, чтобы начать документировать, участвует ли в механизме нагрев тканей. Толщина жировой ткани (рассчитанная по толщине кожной складки) будет использоваться при моделировании методом Монте-Карло для расчета доли света, которая, как ожидается, достигнет мышцы для каждого участника. Это будет первый отчет об оптической дозиметрии в зависимости от толщины жировой ткани, и он позволит оценить, какая часть света, воздействующего на поверхность кожи, способна проникнуть в мышцы, которые, как считается, поражены. Результаты этого исследования помогут клиницистам оптимизировать лечение отдельных пациентов.

1. Тиаго де Марки, Эрнесто Сезар Пинто Леал Младший и др., Низкоинтенсивная лазерная терапия (НИЛТ) при беге с прогрессирующей интенсивностью: влияние на физическую работоспособность, состояние скелетных мышц и окислительный стресс. (2012) Лазеры в медицине 27:231236.
2. Эрнесто Сезар Пинто Леал Младший, Родриго Альваро Брандао ЛопексМартинс и др. Влияние низкоуровневой терапии 830 нм на усталость скелетных мышц, вызванную физическими упражнениями, у людей. (2009) Лазеры в медицине 24:425431.
3. Джаред Джагдео, Лорен Адамс и др. Транскраниальная передача красного и ближнего инфракрасного света в модели трупа. (2012) ПЛОС ОДИН 7:10 e47460
4. Дженис Илс, Маргарет ВонгРайли и др. Митохондриальная передача сигнала при ускоренном заживлении ран и сетчатки с помощью терапии ближним инфракрасным светом. (2004) Митохондрия Сен; 4(56):55967.
5. Франциска Хеу, Клеменс Форстер, Барбара Намер, Адриан Драгу, Вернер Ланг. Влияние низкоинтенсивной лазерной терапии на кровоток и насыщение гемоглобина кислородом кожи стопы у здоровых людей: экспериментальное исследование. (2013) Лазерная терапия 22(1): 2130.
6. Келли Ларкин, Джеффри Мартин, Элизабет Зина, Джерри Ту, Рэнди Брейт, Пол Борса. Кровоток конечности после лазеротерапии 4 класса. (2012) Журнал спортивной подготовки. 47(2): 178183.