Tutto quello che vuoi sapere sul trattamento con luce rossa, infrarossa e fotobiomodulazione (PBM)
Come funziona la terapia del calore a infrarossi?
La terapia a infrarossi lontani funziona riscaldando l'acqua nel corpo. Parti della luce invisibile (radiazione) penetrano nel tessuto, provocando una serie di effetti fisiologici. Quando il corpo è esposto al calore della radiazione infrarossa, si verifica una forma di lieve stress a livello cellulare. Ciò innesca la produzione di quelle che vengono chiamate proteine da shock termico. Le proteine da shock termico sono in grado di compensare alcuni degli effetti dello stress ossidativo nel corpo e aiutano a regolare i livelli di antiossidanti.
Esistono diversi modi in cui la luce infrarossa può influenzare positivamente la fisiologia:
- Supporta il sistema immunitario aumentando i livelli di globuli bianchi
- Ridurre i livelli di infiammazione misurati dalla proteina C-reattiva
- Migliorare la rigenerazione muscolare dopo l'infortunio
- Migliora le prestazioni durante l'attività fisica migliorando il flusso sanguigno ai muscoli
- Ridurre il rischio di demenza e morbo di Alzheimer
- Migliora la disintossicazione tramite il sudore
- Promuovono sensazioni di rilassamento e contribuiscono al rilascio degli "ormoni della felicità" (endorfine).
Terapia vicina e lontana con radiazioni infrarosse
Vicino infrarosso (NIR). NIR è la luce infrarossa compresa tra 780 nm e 1400 nm, che è la più vicina allo spettro della luce visibile. La maggior parte dello spettro infrarosso del sole è costituito da luce NIR. La luce infrarossa generalmente riscalda il corpo dall'interno verso l'esterno e il NIR raggiunge fino a 5 mm nel tessuto. L'infrarosso lontano (che ha lunghezze d'onda comprese tra 3.000 e 10.000 nm) non ha la capacità di penetrare in profondità nel tessuto, ma funziona principalmente riscaldando l'acqua nella pelle. Tra l'infrarosso vicino e quello lontano abbiamo l'infrarosso medio con lunghezze d'onda comprese tra 1400 e 3000 nm. L'infrarosso medio penetra più in profondità nel tessuto rispetto all'infrarosso lontano (o lontano). Il NIR e le lunghezze d'onda da 810 a 950 nm sono stati ampiamente studiati per i loro effetti sulla produzione di ATP, la molecola necessaria affinché le nostre cellule funzionino e producano energia. Questo intervallo di frequenza stimola l'attività dell'enzima citocromo c-ossidasi (CCO), che ha la capacità di rilasciare elettroni (energia/tensione) direttamente nella catena di trasporto degli elettroni (produzione di ATP) nelle cellule. Puoi "caricare" le tue cellule lì e poi senza alcuno sforzo se non ricevere la terapia NIR. Questa conversione diretta della luce in elettroni (corrente) fu scoperta per la prima volta da Albert Einstein e chiamata effetto fotoelettrico.
La maggior parte dei benefici della terapia NIR sono legati alla sua capacità di stimolare la produzione di ATP:
- Il NIR aiuta a stimolare la produzione e la circolazione del collagene e aiuta a ricostruire le articolazioni e la cartilagine danneggiate.
- La NIR, da sola o combinata con la luce rossa, si è dimostrata efficace nel migliorare l’aspetto della pelle rimuovendo i segni dell’invecchiamento e accelerando la guarigione delle ferite.
- Aiutando il nostro corpo a produrre più ATP, l'uso del NIR riduce sia il dolore che l'infiammazione migliorando al tempo stesso la rigenerazione muscolare.
- È stato ipotizzato se l'esposizione NIR abbia un ruolo nel miglioramento della retinopatia (danno oculare) tramite effetti di stimolazione dell'ATP.
Terapia con radiazioni infrarosse lontane o lontane (FIR). La radiazione infrarossa lontana viene assorbita principalmente dall'acqua nel corpo e per questo motivo i raggi di calore penetrano nella pelle solo per 0,1 mm. Sebbene assorbita dall'acqua del corpo, la luce FIR può causare cambiamenti nelle strutture proteiche del corpo.
I vantaggi di FIR includono
- per ridurre le aritmie nelle persone con insufficienza cardiaca cronica e anche migliorare i marcatori della salute dei vasi sanguigni in quelli con fattori di rischio di infarto
- per ridurre il dolore e la rigidità nei pazienti affetti da artrite (artrite reumatoide)
- per migliorare la qualità della vita nei partecipanti allo studio con diabete di tipo II.
I vantaggi di una sauna a infrarossi a spettro completo
Oggi disponiamo delle saune a infrarossi a spettro completo Sunlighten, che includono le lunghezze d'onda NIR, MIR e FIR, offrendo il meglio di entrambi i mondi degli infrarossi. Le saune a infrarossi si riscaldano molto più velocemente delle saune tradizionali, richiedono meno lavoro di installazione e sono più economiche da usare. Ci sono anche molte opzioni di piccole saune a infrarossi per una persona, che offrono principalmente FIR o NIR. Uno Vita ha scelto di investire nelle saune a spettro completo Sunlighten mPulse. Hanno (per quanto ne sappiamo) le migliori specifiche sul mercato con lunghezze d'onda dalla radiazione infrarossa FIR, MIR alla NIR (in realtà spettro completo a differenza di molti concorrenti). La terapia a infrarossi, come la luce solare, ha la capacità di aiutare il corpo a strutturare l'acqua, che è essenziale per un buon funzionamento cellulare.
Perché vengono utilizzati pannelli LED, laser, cinture, tappetini o dispositivi professionali per la terapia della luce come Bioptron?
La risposta è duplice. In primo luogo, il sudore bloccherà parzialmente le onde luminose in modo che non penetrino in profondità (vale per gli infrarossi NIR e MIR). La luce visiva e il NIR possono fornire energia luminosa in profondità nel tessuto. Ciò significa che la soluzione ottimale è poter combinare luce LED/laser focalizzata e una sauna a spettro completo, ma non tutti possono permettersi o avere l’opportunità di acquistarli entrambi. Chiedici un consiglio per la tua situazione e le tue esigenze. Esistono soluzioni utili e buone a partire da poche migliaia di corone.
Come funziona la terapia della luce?
Come funziona la terapia della luce?
La ricerca dimostra che, oltre alle reazioni biochimiche, anche i temi dell'informazione e dell'energia svolgono un ruolo estremamente importante per l'organismo e la nostra salute. Gli effetti biologici della luce sono una componente essenziale per trattare efficacemente una malattia. Il professore di biofisica F.A. Popp ha dato uno dei contributi scientifici più importanti con la sua teoria del biofotone. Secondo la teoria quantistica, la luce è costituita da quanti (pacchetti di energia) o fotoni. Il contributo di Popp è stato quello di dire che ogni cellula comunica con le altre cellule utilizzando i biofotoni. I biofotoni sono la debole luce che si irradia dalle cellule di tutti gli esseri viventi. Allo stesso modo, tre scienziati russi, S. Stschurin, V.P. Kasnaschejew e L. Michailowa, attraverso oltre 5000 esperimenti, che le cellule viventi trasmettono informazioni utilizzando biofotoni. I fotoni irradiati vengono assorbiti principalmente dalla pelle e si diffondono in tutto il corpo. Raggiungono il cervello e oltrepassano le ramificazioni del sistema nervoso e del midollo spinale. I biofotoni armonizzano anche la produzione di endorfine e serotonina. Alcune parti dei segnali luminosi raggiungono le ghiandole surrenali e influenzano la produzione di DHEA e cortisolo (un ormone dello stress).
Effetti a livello cellulare
Non è possibile vivere senza luce. Secondo Popp ogni cellula del nostro corpo emette biofotoni. Nelle cellule con funzionalità compromessa (in caso di infiammazioni, infezioni, cancro, ecc.), l'intensità (potenza) della luce è ridotta. La rigenerazione di queste cellule indebolite viene stimolata aggiungendo luce. Il trattamento fotonico utilizzato nella banda degli infrarossi può attivare numerosi processi metabolici. Ciò include la divisione cellulare per il metabolismo dell'AMP ciclico, la fosforilazione ossidativa, l'emoglobina, il collagene e altre proteine che sintetizzano l'attività dei leucociti, la produzione di macrofagi e la guarigione delle ferite. Se i macrofagi vengono esposti alla luce infrarossa nella gamma di 880 nm, rilasciano sostanze utili per riparare le cellule danneggiate e che supportano la produzione di tessuto connettivo. È stato dimostrato che la luce infrarossa ha effetti positivi sui leucociti, su diversi tipi di linfociti, su diversi tipi di enzimi, sulla produzione di prostaglandine e sulle cellule di collagene. È stato documentato che la radiazione di fotoni infrarossi porta ad un aumento della concentrazione e dell'attività dell'ATP nei tessuti viventi (energia).
Effetti ormonali. Le endorfine vengono chiamate "morfina endogena" poiché assomigliano alla morfina nella struttura chimica. Si trovano in vari punti del corpo e del sistema nervoso centrale e sono considerati responsabili e/o partecipanti a varie funzioni come la riduzione del dolore e il benessere. Le endorfine hanno un'influenza controllante sulle reazioni del corpo in situazioni di stress e su meccanismi come l'attività cardiaca, la respirazione, la digestione e la regolazione del calore. È stato dimostrato che le persone con dolore cronico hanno un livello inferiore di endorfine nel liquido cerebrospinale. La terapia della luce ha aumentato i livelli di endorfine, con conseguente riduzione del dolore. Il cortisolo svolge un ruolo significativo nelle situazioni stressanti oltre all'adrenalina e alla norepinefrina. Con lo shock o lo stress aumenta la produzione di cortisolo. La stimolazione con la luce infrarossa determina livelli di cortisolo più bassi. L'utente sperimenta un piacevole relax che spesso dura per molte ore.
Non esiste forma di dolore o malattia che non venga influenzata positivamente da questa tecnologia.
La fotobiomodulazione e il nostro corpo
Tutte le piante effettuano la fotosintesi. La fotosintesi è il semplice processo di conversione della luce solare e dell'acqua in glucosio e ossigeno (fotoenergia ed energia chimica). I biologi hanno stabilito che il nostro corpo utilizza un principio simile nel processo digestivo in cui proteine, grassi e zuccheri vengono scomposti nella membrana mitocondriale nei nutrienti molecolari più piccoli, chiamati piruvati. Il puryvato è il prodotto finale della scomposizione del glucosio (zucchero) attraverso la glicolisi. Alcune lunghezze d'onda della luce (rossa e vicino infrarosso) vengono assorbite dal corpo umano e stimolano la membrana mitocondriale a produrre energia ATP (adenosina trifosfato). L’ATP è il carburante che tutte le cellule utilizzano per svolgere attività cellulari, tra cui la sintesi di DNA e RNA, la riparazione cellulare (detta mitosi) e la produzione di collagene.
La fotobiomodulazione è un processo biologico essenziale dal quale dipendiamo
Cos’è esattamente la fotobiomodulazione?
La fotobiomodulazione (PBM) è la risposta metabolica e citologica (risposta a livello cellulare) delle cellule viventi alla luce (fotoni). Ciò significa energia luminosa, costituita da radiazioni elettromagnetiche (EMR) nello spettro visibile e in parti della gamma di frequenze del vicino infrarosso (NIR) e dell'ultravioletto (UV). La fotobiomodulazione è una combinazione di "foto", che significa luce, "bio", che significa "cellule viventi" e "modulazione", che significa variare o influenzare. Il termine fotobiomodulazione descrive le reazioni biochimiche che si verificano nelle cellule viventi in risposta alla luce. La fotobiomodulazione avviene in tutti gli organismi viventi. Si verifica naturalmente nelle cellule esposte alla luce solare, ma si verifica anche per lunghezze d'onda (colori) selezionate della luce generata artificialmente. Si verifica nelle piante, negli animali e nei batteri. Stimola la crescita, fornisce energia per la respirazione e la riproduzione cellulare, stimola la riparazione del DNA e rafforza il mantenimento molecolare di cellule, tessuti e organi. Negli organismi complessi come i primati e gli esseri umani, la luce è coinvolta nella crescita e nel controllo del sistema nervoso, controlla il flusso sanguigno nel sistema circolatorio, stimola la risposta immunitaria e influenza lo sviluppo delle cellule staminali.
Fotobiomodulazione tramite luce solare e terapie che utilizzano la biofotonica
La fotobiomodulazione può essere utilizzata a livello terapeutico per accelerare la riparazione dopo un infortunio, per ripristinare la funzione degli organi, per alleviare il dolore e l'infiammazione o per combattere le infezioni microbiche da batteri, virus o funghi. I trattamenti possono essere eseguiti su esseri umani e animali, compresi gli animali domestici, come i cavalli.
Anche se la radiazione elettromagnetica colpisce gli esseri viventi in tutto lo spettro, la fotobiomodulazione è limitata solo ad alcune parti dello spettro (gamma di frequenza). La PBM differisce notevolmente nei suoi meccanismi d'azione dalla terapia del calore, ovvero la "termobiomodulazione", che si ottiene nelle saune a infrarossi, nei cuscinetti riscaldanti, nei bagni di vapore e nelle vasche idromassaggio. Grazie alla sua capacità di supportare la produzione di energia a livello cellulare, la terapia della luce generalmente supera in efficacia la terapia del calore.
La fotobiomodulazione avviene nello spettro NIR, visibile e UV a onde lunghe
La fotobiomodulazione avviene naturalmente in presenza di luce solare e anche in presenza di luce artificiale. L'effetto della luce sulle cellule viventi può essere benefico o dannoso a seconda dell'energia fotonica assorbita a seconda dei dati tecnici della luce, che spesso includono:
- Lunghezza d'onda nota anche come colore (μm o nm)
- Densità di potenza nota anche come irradianza (W o W/cm2)
- Energia totale (dose) nota anche come fluenza, in (eV, J o J/cm2)
Gli effetti variano nei diversi organismi, tessuti e tipi di cellule. La luce solare naturale a spettro completo contiene solitamente sia raggi utili che dannosi, il cui effetto netto dipende dalla temperatura del colore della luce, cioè dalla miscela spettrale, e dalla dose di energia totale su ciascuna lunghezza d'onda componente. Gli organismi viventi vengono facilmente danneggiati dalla luce ultravioletta a onde corte (UVC) con il suo alto contenuto energetico. L’uso medico della PBM come terapia è soggetto a una rigorosa regolamentazione medica. I trattamenti vengono solitamente eseguiti entro un intervallo sicuro e ben definito di lunghezze d'onda (da 400 nm a 1000 nm) come il vicino infrarosso (NIR, IRA) e la luce visibile.
La vita sulla terra ha bisogno di luce
Per tutto il XX secolo, biologi, botanici e insegnanti hanno sostenuto che tutta la vita sulla terra trae la sua energia dalla luce solare, che stimola la fotosintesi delle piante. Nella fotosintesi, i cloroplasti (piccoli organelli nelle foglie delle piante) convertono la luce solare (energia fotonica) e le materie prime (idrogeno, ossigeno e carbonio) in zuccheri semplici (glucosio). Viene tutto immagazzinato come energia nelle piante sotto forma di carboidrati. Gli animali che mangiano questa vegetazione ingeriscono questi carboidrati, li convertono in energia (ATP) e la immagazzinano come grasso per alimentare il metabolismo. La fotosintesi nei cloroplasti non è l'unico metodo per convertire la luce solare in energia. Anche i batteri e gli animali dispongono di meccanismi in grado di assorbire la luce e di convertirla direttamente in energia utilizzabile e immagazzinata. Nella fotobiomodulazione, la conversione avviene con l'aiuto di cromofori che assorbono la luce (i cromofori sono gruppi atomici che conferiscono colore ai composti chimici). Di solito si trovano nelle membrane delle cellule e degli organelli. Ad esempio, i mitocondri sia delle piante che degli animali sono in grado di convertire la luce solare direttamente in ATP.
È ormai noto che la fotobiomodulazione onnipresente, la capacità di un’ampia gamma di organismi viventi di catturare direttamente l’energia solare, è una componente fondamentale della vita sulla Terra.
La PBM negli animali deriva principalmente dall'assorbimento ottico dei cromofori nella molecola citocromo c-ossidasi (CCO) in una finestra ottica con lunghezze d'onda nella banda dalla luce rossa (650 nm) alla luce del vicino infrarosso (950 nm). Nella fotobiomodulazione, la luce deve essere assorbita per suscitare una risposta fotochimica, fotobiologica o fisiologica.
La forza, l'intensità e la distanza dalla sorgente luminosa sono importanti per la risposta biologica
Oltre alle diverse lunghezze d'onda e frequenze assorbite in modo diverso dalle diverse parti delle cellule, la risposta PBM è influenzata da diversi fattori. Varia con l'illuminazione che include sia la potenza ottica o densità di potenza, sia con l'energia totale erogata (cioè la dose PBM). In biofisica, la potenza ottica (misurata in watt o W/cm2) è chiamata irradianza ed energia totale (misurata in joule, J/cm2). A livelli di potenza molto bassi (basse dosi di energia) si verifica un PBM minimo o nullo. Aumentando il livello di potenza a un livello significativo ma sicuro, la dose totale può essere controllata limitando il tempo di esposizione. A livelli di potenza più elevati (luce intensa), la durata dell'esposizione deve essere ridotta. Al contrario, a livelli di potenza ottica inferiori, il tempo di esposizione deve essere aumentato per produrre lo stesso grado di biomodulazione. Questi parametri aiutano a determinare per quanto tempo si dovrebbe trattare ogni volta.
Come funziona la fotobiomodulazione?
Il meccanismo d'azione della fotobiomodulazione è un trasferimento di energia luminosa alle molecole nelle cellule e negli organelli che si traduce in reazioni e trasformazioni chimiche, elettrochimiche e termiche che provocano cambiamenti nel metabolismo cellulare e nell'espressione genica. La fotobiomodulazione avviene a livello atomico e molecolare attraverso il trasferimento di energia. I fotoni che trasportano precise quantità di energia (chiamati quanti) trasferiscono l'energia alle molecole delle cellule viventi e ai loro organelli. La quantità di fotoni (= quantità di energia) assorbita da una particolare cellula dipende dal tipo, dalla struttura e dalla lunghezza d'onda. Parte della luce viene riflessa o diffusa e non entra mai nella cella. L'energia rimanente non assorbita passa attraverso la cellula nello strato cellulare successivo. Le leggi della termodinamica ci dicono che la luce assorbita produrrà inevitabilmente calore (produrrà una risposta fototermica). Altre parti della luce assorbita stimolano la fotobiomodulazione sotto forma di effetti fotoelettrici, reazioni fotochimiche o una combinazione di questi. Il 99% delle molecole del corpo sono acqua e l'acqua assorbe l'energia infrarossa da ca. 1200 nm. Questo aiuta le cellule a formare acqua strutturata e metabolica, chiamata acqua EZ (acqua della zona di esclusione) o acqua che esclude sostanze e ha una speciale struttura gelatinosa. I mitocondri (i nuclei cellulari) contengono cromofori in grado di catturare la luce e convertirla indirettamente in ATP. Una molecola così sensibile alla luce esegue la fase finale nella produzione di ATP. Questo processo è potenziato dalla presenza di luce rossa e del vicino infrarosso (ma a differenza dei cloroplasti nelle piante non dalla luce viola, blu o arancione). Quando la produzione di ATP aumenta, viene rilasciato ossido nitrico (NO), una molecola di segnalazione responsabile della regolazione della dilatazione dei vasi sanguigni e della circolazione sanguigna. Il processo PBM rilascia messaggeri genetici che entrano nel nucleo della cellula e stimolano l'espressione genica. Ciò include fattori di crescita, enzimi, polimerasi e altre proteine.
Durante la PBM, la citocromo c ossidasi genera anche catalizzatori e specie reattive dell'ossigeno (ROS), tra cui l'anione superossido O2-, il perossido di idrogeno H2O2, il radicale ossidrile OH e HO2. Durante il PBM, i mitocondri rilasciano ioni calcio (Ca2+), una sostanza di segnalazione nel sistema nervoso. La generazione di ATP e il rilascio di NO segnalano una cascata di reazioni benefiche per il mantenimento della vitalità e della salute cellulare. I risultati della PBM apportano benefici alla cellula e al tessuto, organo e organismo di cui è composta. Una combinazione di inalazione di gas idrogeno, consumo di acqua idrogenata e PBM contribuisce a un equilibrio favorevole tra riduzione e ossidazione nel corpo.
A cosa serve la terapia di fotobiomodulazione?
La terapia di fotobiomodulazione (PBT) è l’uso terapeutico di energia dolce per combattere le malattie, riparare i danni, ridurre il dolore, contrastare i malfunzionamenti degli organi e del sistema immunitario, ridurre l’infiammazione e contrastare una serie di condizioni di salute neurologiche e legate all’età. Il PBT viene anche utilizzato preventivamente per evitare malattie, prevenire lesioni, migliorare la salute e la cognizione del cervello, promuovere il benessere e migliorare le prestazioni nello sport e nell'atletica.
Esempi di condizioni di salute che sono state trattate con la terapia di fotobiomodulazione
Gli usi non medicinali del "benessere" includono alleviare il dolore, migliorare la forma fisica e la buona salute, migliorare il sonno e il rilassamento, ridurre lo stress, migliorare l'energia, alleviare la fatica e rallentare il processo di invecchiamento. Altri usi includono il rafforzamento del sistema immunitario per prevenire le malattie infettive. Il PBT viene utilizzato anche negli sport competitivi per migliorare le prestazioni di un atleta (senza farmaci o steroidi), per ridurre il rischio e la gravità degli infortuni sportivi, per gestire il dolore e per accelerare il ritorno all'allenamento dopo un infortunio.
La storia del PBM in breve: utilizzato dagli esseri umani per 3000 anni
Il primo uso documentato della luce solare per promuovere la salute risale al papiro proveniente dall'Egitto ca. 1550 aC Gli antichi medici notarono che la luce solare e soprattutto alcuni colori (un trattamento chiamato cromoterapia) aiutavano le persone a riprendersi dalle malattie. L’uso precoce della luce per promuovere la salute e il benessere era praticato anche nella valle dell’Indo (antica India) e nella Cina pre-imperiale. In Grecia, gli scienziati si concentrarono sui benefici medici della luce solare che chiamarono elioterapia (un riferimento al dio Helios, che significa sole). I romani commercializzarono la terapia della luce greca nei "solarium", verande, che si diffusero in popolarità in tutta Europa con l'espansione dell'Impero Romano.
Nel 19° secolo, medici e ricercatori iniziarono a studiare i meccanismi alla base della biomedicina fototerapeutica. La scienza della fototerapia ottenne un riconoscimento internazionale nel 1903, quando al dottor Niels Ryberg Finsen fu assegnato il Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina per il suo utilizzo della lampada a gas e della luce generata da una lampada ad arco nel trattamento efficace del lupus.
Durante gli anni '60, l'avvento della tecnologia laser portò a temere che i laser (a livelli di potenza troppo bassi per causare ustioni) potessero causare il cancro. Gli studi sistematici condotti dal medico e professore Endre Mester presso l'Università Semmelweis di Budapest, in Ungheria, hanno rivelato un risultato inaspettato. Non solo i topi trattati hanno evitato il cancro, ma i capelli (su quelli rasati) sono ricresciuti molto più velocemente rispetto al gruppo di controllo.
Nel 1971, gli studi hanno dimostrato che la luce laser non solo stimola la crescita dei capelli, ma promuove la guarigione delle ferite. Sebbene i laser abbiano mostrato risultati medici entusiasmanti, negli anni ’60 e ’70 i laser erano dispositivi grandi e ingombranti. Consistevano in tubi di vetro fragili (riempiti di gas) costruiti con lenti fragili e allineate con precisione e richiedevano alimentatori grandi e pesanti.
Nel 1996, con il supporto della NASA, il dottor Harry T. Whelan dell’Università del Wisconsin ha segnalato il primo utilizzo di diodi emettitori di luce (LED) come alternativa ai laser nella fototerapia. Nel 1999 ha dimostrato che i LED, proprio come i laser, accelerano efficacemente la guarigione delle ferite. Nel 2003, ha pubblicato un lavoro innovativo sulla PBM terapeutica nel danno indotto dal metanolo alla retina dell'occhio: dati che forniscono un chiaro supporto scientifico al fatto che la luce rossa e infrarossa stimola la produzione di ATP nel citocromo c, un cromoforo legato alla membrana nei mitocondri. Si è trattato di una scoperta importante per la ricerca sull'origine fotochimica, piuttosto che fototermica, del vero meccanismo della fotobiomodulazione.
La svolta del millennio ha portato nuova vita e un nuovo approccio alla fotobiomodulazione. A partire dal 2001, Dan Schell, uno sviluppatore pioniere della terapia della luce e fondatore di "A Perfect Light" (APL), iniziò a sperimentare il sequenziamento di più lunghezze d'onda di diodi emettitori di luce in complessi schemi di eccitazione di diverse condizioni e durate di illuminazione. Ha catalogato i risultati per definire e perfezionare regimi terapeutici e protocolli specifici per i tessuti per malattie e lesioni.
Nel 2012, Schell ha collaborato con Richard K. Williams, un ingegnere elettrico e fisico dei semiconduttori con esperienza in biologia molecolare, nanotecnologia e fotonica. Williams è stato uno stimato fondatore, tra gli altri, della società di semiconduttori NASDAQ IPO Advanced Analogic Technologies Inc. Da allora, vari usi come la terapia con luce rossa utilizzando LED e tecnologie correlate sono esplosi in prevalenza e sono attualmente richiesti in tutti i principali mercati del mondo.
Uso terapeutico del PBM
L'uso terapeutico della fotobiomodulazione è denominato terapia di fotobiomodulazione. La terapia viene solitamente descritta nel contesto del trattamento di esseri umani e altri mammiferi (ad es. cani, gatti, cavalli e cammelli). Il PBM viene utilizzato contro un'ampia gamma di condizioni fisiologiche, principalmente perché questo processo avviene naturalmente in quasi tutti i tipi di tessuti
- Tessuto nervoso
- Tessuto muscolare
- Tessuto epiteliale
- Tessuto connettivo
L'efficacia della fotomedicina dipende generalmente dalle condizioni del paziente, dal regime di trattamento eseguito e dal dispositivo (e dalle sue specifiche) utilizzato. Con oltre 300.000 articoli pubblicati solo in PubMed, la preponderanza di prove empiriche a sostegno dell’uso efficace della terapia PBM è schiacciante. La PBM non si limita più alla cosiddetta medicina alternativa, ma viene utilizzata da medici, ospedali e cliniche in tutto il mondo. La sua capacità di trattare malattie e lesioni rende la PBM un forte concorrente delle soluzioni farmacologiche.
La capacità del PBM di combattere un'ampia gamma di condizioni mediche apparentemente non correlate si basa sui suoi meccanismi d'azione fondamentali: fornire fotoni come energia non caricata (non polarizzata) a cellule e organelli per migliorare il metabolismo cellulare e i meccanismi di riparazione intrinseci (naturali) attraverso processi fotochimici. La maggior parte delle cellule contiene cromofori sensibili alla luce che influenzano i processi metabolici. Nonostante mostrino meccanismi d'azione comuni in tutte le cellule animali, gli effetti benefici del PBT/PBM sono tessuto-specifici e variano a seconda del tipo di tessuto nervoso, muscolare, epiteliale e connettivo.
Neurologia e tessuto nervoso
I meccanismi primari di PBM nel tessuto nervoso consistono nel miglioramento della circolazione, nella riduzione dell’infiammazione dei tessuti, nell’aumento dell’apporto di ossigeno, nella normalizzazione del pH dei tessuti, nell’accelerazione della guarigione delle ferite e nell’attivazione della neurogenesi selettiva.
Tessuto muscolare
L'uso della terapia di fotobiomodulazione sul tessuto muscolare comprende effetti sui muscoli scheletrici, sui muscoli, sugli organi interni tramite la muscolatura liscia e sui muscoli cardiaci. Gli effetti generali del PBT sul tessuto muscolare comportano il miglioramento della circolazione e dell'ossigenazione dei tessuti, oltre alla lotta all'infiammazione. Inoltre, la risposta immunitaria viene supportata per combattere le infezioni microbiche e la rigenerazione dei muscoli feriti viene accelerata.
Nel muscolo scheletrico in particolare, i benefici dei trattamenti PBM includono una maggiore ossigenazione dei tessuti e una migliore capacità biocinetica, un aumento della soglia dell’acido lattico per i crampi e la gestione dell’infiammazione locale e dell’edema. Gli aumenti generati dal PBM di elastina e collagene migliorano anche la flessibilità muscolare e una maggiore libertà di movimento, riducendo così al minimo il rischio di ipertensione, distorsioni e danni muscolari. Nell'atletica e nello sport, i trattamenti possono essere utilizzati prima di un'attività intensa per ridurre al minimo il rischio di lesioni e migliorare le prestazioni. Questo come parte di un regime di allenamento per mantenere i muscoli caldi e sciolti tra una competizione e l'altra, per migliorare la respirazione (capacità polmonare e livelli di ossigeno nel sangue) o dopo l'attività per rilassare delicatamente i muscoli, prevenire i crampi e migliorare lo stretching.
I benefici del trattamento PBM per il tessuto muscolare scheletrico e gli organi interni
Il tessuto epiteliale è presente in tutto il corpo sia come pelle (lo strato protettivo del corpo per resistere all'usura e ai danni ambientali), sia come rivestimento degli organi interni del sistema digestivo, del sistema respiratorio, del sistema ormonale e del sistema immunitario. Tali tessuti non solo forniscono protezione, ma si trovano anche nelle membrane parzialmente porose utilizzate da ormoni, enzimi, muco, prodotti digestivi e altre molecole biochimiche.
Benefici del trattamento del PBM per il tessuto epiteliale della pelle e degli organi
Il tessuto connettivo è presente in tutto il corpo ed è costituito da tessuto connettivo lasso nel grasso, tessuto connettivo denso nei legamenti e nei tendini, tessuto connettivo scheletrico specializzato nella cartilagine e nelle ossa e tessuto connettivo vascolare specializzato costituito da tessuto sanguigno e linfatico.
La distanza da una sorgente LED influisce sull'area di trattamento PBM e sulla profondità di penetrazione
Un malinteso comune (o una falsa dichiarazione) quando si utilizza il PBM è che i laser più potenti inviino la luce più in profondità rispetto alle sorgenti luminose più deboli. Questa nozione non è basata sulla ricerca scientifica. Una maggiore irradianza significa semplicemente che vengono consegnati più fotoni contemporaneamente (più luce). Secondo la fisica moderna (meccanica quantistica), l'energia di un fotone (e quindi la corrispondente profondità di penetrazione) è determinata esclusivamente dalla lunghezza d'onda, o se preferite dal colore.
La terapia della luce o fotobiomodulazione è consigliata a tutti come terapia di base per la promozione della salute.
