Alles wat u wilt weten over behandeling met rood, infrarood licht en fotobiomodulatie (PBM)
Hoe werkt infrarood-warmtetherapie?
Verre-infraroodtherapie werkt door het water in het lichaam te verwarmen. Delen van het onzichtbare licht (straling) dringen het weefsel binnen, wat een aantal fysiologische effecten heeft. Wanneer het lichaam wordt blootgesteld aan de hitte van de infraroodstraling, ontstaat er op cellulair niveau een vorm van milde stress. Dit veroorzaakt de productie van zogenaamde heat shock-eiwitten. De heat shock-eiwitten kunnen enkele effecten van oxidatieve stress in het lichaam compenseren en helpen bij het reguleren van de antioxidantniveaus.
Er zijn een aantal manieren waarop infrarood licht de fysiologie positief kan beïnvloeden:
- Ondersteun het immuunsysteem door het aantal witte bloedcellen te verhogen
- Verminder de ontstekingsniveaus zoals gemeten aan de hand van C-reactief proteïne
- Verbeter de spierregeneratie na een blessure
- Verbeter de prestaties tijdens het sporten door de bloedtoevoer naar de spieren te verbeteren
- Verminder het risico op dementie en de ziekte van Alzheimer
- Verbeter de ontgifting via zweet
- Bevorder gevoelens van ontspanning en draag bij aan het vrijkomen van ‘gelukshormonen’ (endorfines).
Therapie dichtbij en veraf met infraroodstraling
Nabij-infrarood (NIR). NIR is het infraroodlicht tussen 780 nm en 1400 nm, dat het dichtst bij het spectrum van zichtbaar licht ligt. Het grootste deel van het infraroodspectrum van de zon bestaat uit NIR-licht. Infraroodlicht verwarmt het lichaam doorgaans van binnenuit, en NIR reikt tot 5 mm in het weefsel. Ver-infrarood (dat golflengten heeft in het bereik van 3000-10.000 nm) heeft niet het vermogen om diep in het weefsel door te dringen, maar werkt voornamelijk door het water in de huid te verwarmen. Tussen nabij- en ver-infrarood hebben we midden-infrarood met golflengten in het bereik van 1400–3000 nm. Midden-infrarood dringt dieper door in het weefsel dan ver (of ver) infrarood. NIR en de golflengten van 810 tot 950 nm zijn uitgebreid bestudeerd vanwege hun effecten op de ATP-productie, het molecuul dat nodig is om onze cellen te laten functioneren en energie te produceren. Dit frequentiebereik stimuleert de activiteit van het enzym cytochroom c-oxidase (CCO), dat het vermogen heeft om elektronen (energie/spanning) rechtstreeks af te geven aan de elektronentransportketen (ATP-productie) in de cellen. U krijgt uw cellen ter plekke "opgeladen" zonder enige andere inspanning dan het ontvangen van NIR-therapie. Deze directe omzetting van licht in elektronen (stroom) werd voor het eerst ontdekt door Albert Einstein en werd het foto-elektrisch effect genoemd.
De meeste voordelen van NIR-therapie houden verband met het vermogen ervan om de ATP-productie te stimuleren:
- NIR helpt de collageenproductie en -circulatie te stimuleren en helpt beschadigde gewrichten en kraakbeen weer op te bouwen.
- Het is aangetoond dat NIR, alleen of in combinatie met rood licht, effectief is bij het verbeteren van het uiterlijk van de huid door tekenen van veroudering te verwijderen en de wondgenezing te versnellen.
- Door ons lichaam te helpen meer ATP te produceren, vermindert het gebruik van NIR zowel pijn als ontstekingen terwijl het de spierregeneratie verbetert.
- Er wordt gespeculeerd of blootstelling aan NIR een rol speelt bij het verbeteren van retinopathie (oogbeschadiging) via ATP-stimulerende effecten.
Therapie met ver- of ver-infraroodstraling (FIR). Verre-infraroodstraling wordt voornamelijk door het water in het lichaam geabsorbeerd, waardoor de warmtestralen slechts 0,1 mm in de huid doordringen. Hoewel FIR-licht door het lichaamswater wordt opgenomen, kan het veranderingen in de eiwitstructuren van het lichaam veroorzaken.
De voordelen van FIR omvatten
- om aritmieën te verminderen bij mensen met chronisch hartfalen, en ook om de markers van de gezondheid van de bloedvaten te verbeteren bij mensen met risicofactoren voor een hartaanval
- om pijn en stijfheid te verminderen bij patiënten met artritis (reumatoïde artritis)
- om de kwaliteit van leven van studiedeelnemers met type II diabetes te verbeteren.
De voordelen van een full-spectrum infraroodsauna
Tegenwoordig hebben we Sunlighten infraroodsauna's met volledig spectrum, die zowel NIR-, MIR- als FIR-golflengten omvatten, waardoor het beste van beide infraroodwerelden wordt geboden. Infraroodsauna's warmen veel sneller op dan traditionele sauna's, vereisen minder installatiewerk en zijn goedkoper in gebruik. Er zijn ook veel kleine infraroodsauna-opties voor één persoon, die voornamelijk FIR of NIR bieden. Uno Vita heeft ervoor gekozen om te investeren in Sunlighten mPulse full-spectrum sauna's. Ze hebben (voor zover wij weten) de beste specificaties op de markt met golflengten van FIR, MIR tot NIR infraroodstraling (eigenlijk volledig spectrum in tegenstelling tot veel concurrenten). Infraroodtherapie heeft, net als zonlicht, het vermogen om het lichaam te helpen water te structureren, wat essentieel is voor een goede celfunctie.
Waarom worden LED-panelen, lasers, riemen, matten of professionele lichttherapieapparaten zoals Bioptron gebruikt?
Het antwoord is tweeledig. Ten eerste blokkeert zweet de lichtgolven gedeeltelijk, zodat deze niet diep doordringen (geldt voor NIR en MIR-infrarood). Visueel licht en NIR kunnen lichtenergie diep in het weefsel afleveren. Dit betekent dat het optimaal is om gericht LED-/laserlicht en een sauna met volledig spectrum te kunnen combineren, maar niet iedereen kan het zich veroorloven of heeft de mogelijkheid om beide te kopen. Vraag ons om advies voor uw situatie en uw wensen. Er zijn nuttige en goede oplossingen vanaf een paar duizend kronen.
Hoe werkt lichttherapie?
Hoe werkt lichttherapie?
Onderzoek toont aan dat naast biochemische reacties de onderwerpen informatie en energie een uiterst belangrijke rol spelen voor het organisme en onze gezondheid. De biologische effecten van licht zijn een essentieel onderdeel bij de effectieve behandeling van een ziekte. De biofysicus professor dr. F.A. Popp leverde met zijn biofotonentheorie een van de belangrijkste wetenschappelijke bijdragen. Volgens de kwantumtheorie bestaat licht uit quanta (energiepakketten) of fotonen. De bijdrage van Popp was om te zeggen dat elke cel met andere cellen communiceert met behulp van biofotonen. Biofotonen zijn het zwakke licht dat uit de cellen van alle levende wezens straalt. Op dezelfde manier hebben drie Russische wetenschappers, S. Stschurin, V.P. Kasnaschejew en L. Michailowa hebben via meer dan 5000 experimenten aangetoond dat levende cellen informatie overbrengen met behulp van biofotonen. De uitgestraalde fotonen worden voornamelijk door de huid opgenomen en door het lichaam verspreid. Ze bereiken de hersenen en passeren zowel de vertakkingen van het zenuwstelsel als het ruggenmerg. De biofotonen harmoniseren ook de aanmaak van endorfine en serotonine. Bepaalde delen van de lichtsignalen bereiken de bijnieren en beïnvloeden de productie van DHEA en cortisol (een stresshormoon).
Effecten op cellulair niveau
Zonder licht is het niet mogelijk om te leven. Volgens Popp zendt elke cel in ons lichaam biofotonen uit. In cellen met een verminderde werking (bij ontstekingen, infecties, kanker etc.) wordt de intensiteit (kracht) van het licht verminderd. Door toevoeging van licht wordt de regeneratie van deze verzwakte cellen gestimuleerd. De fotonenbehandeling die in de infraroodgolfband wordt gebruikt, kan veel metabolische processen activeren. Dit omvat celdeling voor het cyclisch AMP-metabolisme, oxidatieve fosforylering, hemoglobine, collageen en andere eiwitten die leukocytactiviteit synthetiseren, productie van macrofagen en wondgenezing. Als macrofagen worden blootgesteld aan infrarood licht in het bereik van 880 nm, geven ze stoffen vrij die nuttig zijn bij het repareren van beschadigde cellen en die de aanmaak van bindweefsel ondersteunen. Er is aangetoond dat infraroodlicht positieve effecten heeft op leukocyten, verschillende soorten lymfocyten, verschillende soorten enzymen, de productie van prostaglandine en collageencellen. Er is gedocumenteerd dat infraroodfotonenstraling leidt tot een toename van de ATP-concentratie en ATP-activiteit in levend weefsel (energie).
Hormonale effecten. Endorfines worden "endogene morfine" genoemd, omdat ze qua chemische structuur op morfine lijken. Ze worden op verschillende plaatsen in het lichaam en het centrale zenuwstelsel aangetroffen en worden geacht verantwoordelijk te zijn voor en/of deel te nemen aan verschillende functies, zoals pijnvermindering en welzijn. Endorfines hebben een controlerende invloed op de reacties van het lichaam in stressvolle situaties en op mechanismen zoals hartactiviteit, ademhaling, spijsvertering en warmteregulatie. Het is aangetoond dat mensen met chronische pijn een lager niveau van endorfine in hun hersenvocht hebben. De lichttherapie verhoogde het endorfinegehalte, wat resulteerde in pijnvermindering. Naast adrenaline en noradrenaline speelt cortisol een belangrijke rol in stressvolle situaties. Bij shock of stress neemt de productie van cortisol toe. Stimulatie met infrarood licht resulteert in een lager cortisolniveau. De gebruiker ervaart een aangename ontspanning die vaak vele uren aanhoudt.
Er is geen enkele vorm van pijn of ziekte die niet positief wordt beïnvloed door deze technologie.
Fotobiomodulatie en ons lichaam
Alle planten voeren fotosynthese uit. Fotosynthese is het eenvoudige proces waarbij zonlicht en water worden omgezet in glucose en zuurstof (foto-energie en chemische energie). De biologen hebben vastgesteld dat ons lichaam een soortgelijk principe gebruikt bij het spijsverteringsproces, waarbij eiwitten, vetten en suiker in het mitochondriale membraan worden afgebroken tot de kleinste moleculaire voedingsstoffen, pyruvaten genaamd. Puryvate is het eindproduct van de afbraak van glucose (suiker) door glycolyse. Bepaalde golflengten van licht (rood en nabij-infrarood) worden door het menselijk lichaam geabsorbeerd en stimuleren het mitochondriale membraan om ATP-energie (adenosinetrifosfaat) te produceren. ATP is de brandstof die alle cellen gebruiken om cellulaire activiteiten uit te voeren, waaronder DNA- en RNA-synthese, celreparatie (mitose genoemd) en collageenproductie.
Fotobiomodulatie is een essentieel biologisch proces waarvan we afhankelijk zijn
Wat is fotobiomodulatie precies?
Fotobiomodulatie (PBM) is de metabolische en cytologische reactie (reactie op cellulair niveau) van levende cellen op licht (fotonen). Dat betekent lichtenergie, bestaande uit elektromagnetische straling (EMR) in het zichtbare spectrum en in delen van het nabij-infrarode (NIR) en ultraviolette (UV) frequentiebereik. Fotobiomodulatie is een samenvoeging van ‘foto’, wat licht betekent, ‘bio’, wat ‘levende cellen’ betekent, en ‘modulatie’, wat variëren of beïnvloeden betekent. De term fotobiomodulatie beschrijft biochemische reacties die plaatsvinden in levende cellen als reactie op licht. Fotobiomodulatie komt voor in alle levende organismen. Het komt van nature voor in cellen die worden blootgesteld aan zonlicht, maar komt ook voor bij geselecteerde golflengten (kleuren) van kunstmatig gegenereerd licht. Het komt voor in planten, dieren en bacteriën. Het stimuleert de groei, levert energie voor cellulaire ademhaling en voortplanting, stimuleert DNA-reparatie en versterkt het moleculaire onderhoud van cellen, weefsels en organen. Bij complexe organismen zoals primaten en mensen is licht betrokken bij de groei en controle van het zenuwstelsel, regelt het de bloedstroom in de bloedsomloop, stimuleert het de immuunrespons en beïnvloedt het de ontwikkeling van stamcellen.
Fotobiomodulatie via zonlicht en therapieën met behulp van biofotonica
Fotobiomodulatie kan therapeutisch worden gebruikt om het herstel na letsel te versnellen, de orgaanfunctie te herstellen, pijn en ontstekingen te verlichten, of microbiële infecties door bacteriën, virussen of schimmels te bestrijden. Behandelingen kunnen worden uitgevoerd op mens en dier, inclusief huisdieren, zoals paarden.
Hoewel Elektromagnetische straling beïnvloedt levende wezens over het hele spectrumis fotobiomodulatie beperkt tot slechts bepaalde delen van het spectrum (frequentiebereik). PBM verschilt qua werkingsmechanismen aanzienlijk van warmtetherapie, d.w.z. "thermobiomodulatie", die wordt verkregen in infraroodsauna's, verwarmingskussens, stoombaden en whirlpools. Vanwege het vermogen om de energieproductie op cellulair niveau te ondersteunen, overtreft lichttherapie doorgaans de effectiviteit van warmtetherapie.
Fotobiomodulatie vindt plaats in het NIR-, zichtbare en langegolf-UV-spectrum
Fotobiomodulatie vindt van nature plaats in de aanwezigheid van zonlicht en ook bij kunstlicht. Het effect van licht op levende cellen kan gunstig of schadelijk zijn, afhankelijk van de geabsorbeerde fotonische energie, afhankelijk van de technische gegevens van het licht, waaronder vaak:
- Golflengte ook bekend als kleur (μm of nm)
- Vermogensdichtheid, ook bekend als instraling (W of W/cm2)
- Totale energie (dosis), ook bekend als fluentie, in (eV, J of J/cm2)
De effecten variëren in verschillende organismen, weefsels en celtypen. Natuurlijk zonlicht met een volledig spectrum bevat gewoonlijk zowel nuttige als schadelijke stralen, waarvan het netto-effect afhangt van de kleurtemperatuur van het licht, d.w.z. de spectrale mix, en van de totale energiedosis bij elke golflengte van de componenten. Levende organismen worden gemakkelijk beschadigd door kortegolf-ultraviolet licht (UVC) met een hoge energie-inhoud. Het medische gebruik van PBM als therapie is onderworpen aan strikte medische regelgeving. Behandelingen worden meestal uitgevoerd binnen een algemeen vastgesteld veilig golflengtebereik (van 400 nm tot 1000 nm), zoals nabij-infrarood (NIR, IRA) en zichtbaar licht.
Het leven op aarde heeft licht nodig
Gedurende de 20e eeuw betoogden biologen, botanici en leraren dat al het leven op aarde zijn energie ontleent aan zonlicht, dat de fotosynthese in planten stimuleerde. Bij fotosynthese zetten chloroplasten (kleine organellen in plantenbladeren) zonlicht (fotonische energie) en grondstoffen (waterstof, zuurstof en koolstof) om in eenvoudige suikers (glucose). Het wordt allemaal als energie in de planten opgeslagen in de vorm van koolhydraten. Dieren die deze vegetatie eten, nemen deze koolhydraten op, zetten ze om in energie (ATP) en slaan deze op als vet als brandstof voor de stofwisseling. Fotosynthese in bladgroenkorrels is niet de enige methode om zonlicht in energie om te zetten. Bacteriën en dieren beschikken ook over mechanismen die licht kunnen absorberen en dit direct kunnen omzetten in bruikbare en opgeslagen energie. Bij fotobiomodulatie vindt de omzetting plaats met behulp van lichtabsorberende chromoforen (chromoforen zijn atomaire groepen die chemische verbindingen kleur geven). Ze bevinden zich meestal in de membranen van cellen en organellen. De mitochondriën in zowel planten als dieren zijn bijvoorbeeld in staat zonlicht direct om te zetten in ATP.
Het is nu bekend dat alomtegenwoordige fotobiomodulatie, het vermogen van een breed scala aan levende organismen om de energie van de zon direct op te vangen, een fundamenteel onderdeel is van het leven op aarde.
PBM bij dieren ontstaat voornamelijk door optische absorptie van chromoforen in het molecuul cytochroom c-oxidase (CCO) in een optisch venster met golflengten in de band van rood licht (650 nm) tot nabij-infrarood licht (950 nm). Bij fotobiomodulatie moet licht worden geabsorbeerd om een fotochemische, fotobiologische of fysiologische reactie op te wekken.
Sterkte, intensiteit en afstand tot de lichtbron zijn belangrijk voor de biologische respons
Naast dat verschillende golflengten en frequenties verschillend worden geabsorbeerd door verschillende delen van de cellen, wordt de PBM-respons door verschillende factoren beïnvloed. Het varieert met de verlichting, die zowel het optische vermogen of de vermogensdichtheid omvat, als met de totale geleverde energie (dwz de PBM-dosis). In de biofysica wordt optisch vermogen (gemeten in watt of W/cm2) bestralingssterkte en totale energie genoemd (gemeten in joule, J/cm2). Bij zeer lage vermogensniveaus (lage energiedoses) ontstaat er weinig tot geen PBM. Door het vermogensniveau te verhogen tot een significant maar veilig niveau, kan de totale dosis worden gecontroleerd door de blootstellingstijd te beperken. Bij hogere vermogensniveaus (fel licht) moet de blootstellingsduur worden verkort. Omgekeerd moet bij lagere optische vermogensniveaus de belichtingstijd worden vergroot om dezelfde mate van biomodulatie te produceren. Deze parameters helpen bepalen hoe lang men elke keer moet behandelen.
Hoe werkt fotobiomodulatie?
Het werkingsmechanisme van fotobiomodulatie is een overdracht van lichtenergie naar moleculen in cellen en organellen die resulteert in chemische, elektrochemische en thermische reacties en transformaties die veranderingen in het cellulaire metabolisme en genexpressie teweegbrengen. Fotobiomodulatie vindt plaats op atomair en moleculair niveau door middel van energieoverdracht. Fotonen die precieze hoeveelheden energie dragen (quanta genoemd) dragen de energie over aan de moleculen van levende cellen en hun organellen. De hoeveelheid fotonen (= hoeveelheid energie) die door een bepaalde cel wordt geabsorbeerd, is afhankelijk van het type en de structuur, en de golflengte. Een deel van het licht wordt gereflecteerd of verstrooid en komt nooit de cel binnen. De resterende niet-geabsorbeerde energie gaat door de cel naar de volgende cellaag. De wetten van de thermodynamica vertellen ons dat geabsorbeerd licht onvermijdelijk warmte zal produceren (een fotothermische respons zal veroorzaken). Andere delen van geabsorbeerd licht stimuleren fotobiomodulatie in de vorm van foto-elektrische effecten, fotochemische reacties of een combinatie hiervan. 99% van de moleculen in het lichaam zijn water, en water absorbeert infraroodenergie van ca. 1200 nm. Dit helpt de cellen om gestructureerd, metabolisch water te vormen, genaamd EZ-water (uitsluitingszonewater) of water dat stoffen uitsluit en een speciale geleiachtige structuur heeft. Mitochondria (de celkernen) bevatten chromoforen die licht kunnen vangen en indirect omzetten in ATP. Zo’n lichtgevoelig molecuul voert de laatste stap uit in de ATP-productie. Dit proces wordt versterkt door de aanwezigheid van rood en nabij-infrarood licht (maar in tegenstelling tot chloroplasten in planten niet door violet, blauw of oranje licht). Wanneer de ATP-productie toeneemt, komt stikstofmonoxide (NO), een signaalmolecuul dat verantwoordelijk is voor het reguleren van de verwijding van de bloedvaten en de bloedcirculatie, vrij. Bij het PBM-proces komen genetische boodschappers vrij die de celkern binnendringen en genexpressie stimuleren. Dit omvat groeifactoren, enzymen, polymerasen en andere eiwitten.
Tijdens PBM genereert cytochroom c-oxidase ook katalysatoren en reactieve zuurstofsoorten (ROS), waaronder superoxide-anion O2-, waterstofperoxide H2O2, het hydroxylradicaal OH en HO2. Tijdens PBM geven de mitochondriën calciumionen (Ca2+) af, een signaalstof in het zenuwstelsel. De aanmaak van ATP en de afgifte van NO signaleren een cascade van reacties die gunstig zijn voor het behoud van de cellulaire vitaliteit en gezondheid. De resultaten van PBM komen ten goede aan de cel en het weefsel, orgaan en organisme waaruit deze is samengesteld. Een combinatie van het inademen van waterstofgas, het drinken van waterstofwater en PBM draagt bij aan een gunstig evenwicht tussen reductie en oxidatie in het lichaam.
Waar wordt fotobiomodulatietherapie voor gebruikt?
Fotobiomodulatietherapie (PBT) is het therapeutisch gebruik van zachte energie om ziekten te bestrijden, schade te herstellen, pijn te verminderen, storingen in organen en het immuunsysteem tegen te gaan, ontstekingen te verminderen en een aantal neurologische en leeftijdsgebonden gezondheidsproblemen tegen te gaan. PBT wordt ook preventief gebruikt om ziekten te voorkomen, blessures te voorkomen, de gezondheid en cognitie van de hersenen te verbeteren, het welzijn te bevorderen en de prestaties in sport en atletiek te verbeteren.
Voorbeelden van gezondheidsproblemen die zijn behandeld met fotobiomodulatietherapie
Niet-medicinale ‘wellness’-toepassingen omvatten het verlichten van pijn, het verbeteren van de conditie en een goede gezondheid, het verbeteren van slaap en ontspanning, het verminderen van stress, het verbeteren van de energie, het verlichten van vermoeidheid en het vertragen van het verouderingsproces. Andere toepassingen zijn onder meer het versterken van het immuunsysteem om infectieziekten te voorkomen. PBT wordt ook gebruikt in competitiesporten om de prestaties van een atleet te verbeteren (zonder medicijnen of steroïden), om het risico en de ernst van sportblessures te verminderen, om pijn te beheersen en om de terugkeer naar de training na een blessure te versnellen.
De geschiedenis van PBM in het kort: al 3000 jaar door mensen gebruikt
Het eerste geregistreerde gebruik van zonlicht om de gezondheid te bevorderen dateert uit papyrus uit Egypte, ca. 1550 v.Chr. Oude artsen merkten dat zonlicht en vooral bepaalde kleuren (een behandeling die chromotherapie wordt genoemd) mensen hielpen te herstellen van ziekten. Vroeg gebruik van licht om de gezondheid en het welzijn te bevorderen werd ook toegepast in de Indusvallei (het oude India) en in het pre-imperiale China. In Griekenland concentreerden wetenschappers zich op de medische voordelen van zonlicht, die zij heliotherapie noemden (een verwijzing naar de god Helios, wat zon betekent). De Romeinen commercialiseerden Griekse lichttherapie in "solariums", serres, die zich met de uitbreiding van het Romeinse rijk in populariteit over heel Europa verspreidden.
In de 19e eeuw begonnen artsen en onderzoekers de mechanismen achter fototherapeutische biogeneeskunde te onderzoeken. De wetenschap van fototherapie kreeg internationale erkenning in 1903, toen Dr. Niels Ryberg Finsen de Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde ontving voor zijn gebruik van door gaslampen en booglampen gegenereerd licht bij de succesvolle behandeling van lupus.
In de jaren zestig leidde de opkomst van de lasertechnologie tot bezorgdheid dat lasers (met een vermogen dat te laag was om brandwonden te veroorzaken) kanker zouden kunnen veroorzaken. Systematische onderzoeken door arts en professor Endre Mester aan de Semmelweis Universiteit in Boedapest, Hongarije brachten een onverwacht resultaat aan het licht. Niet alleen voorkwamen behandelde muizen kanker, maar het haar (bij degenen die geschoren waren) groeide veel sneller terug dan bij de controlegroep.
In 1971 toonden onderzoeken aan dat laserlicht niet alleen de haargroei stimuleerde, maar ook de wondgenezing bevorderde. Hoewel lasers opwindende medische resultaten lieten zien, waren lasers in de jaren zestig en zeventig grote, omvangrijke apparaten. Ze bestonden uit breekbare glazen buizen (gevuld met gassen) die waren geconstrueerd met kwetsbare, nauwkeurig uitgelijnde lenzen en waarvoor grote, zware stroomvoorzieningen nodig waren.
In 1996 rapporteerde Dr. Harry T. Whelan van de Universiteit van Wisconsin, met steun van NASA, het eerste gebruik van light-emitting diodes (LED's) als alternatief voor lasers bij fototherapie. In 1999 toonde hij aan dat LED's, net als lasers, de wondgenezing effectief versnellen. In 2003 publiceerde hij baanbrekend werk over therapeutische PBM bij door methanol veroorzaakte schade aan het netvlies van het oog – gegevens die duidelijke wetenschappelijke ondersteuning bieden dat rood en infrarood licht de productie van ATP in cytochroom c, een membraangebonden chromofoor in de mitochondriën, stimuleren. Dit was een belangrijke ontdekking voor het onderzoek naar een fotochemische, in plaats van een fotothermische, oorsprong van het ware mechanisme van fotobiomodulatie.
De millenniumwisseling bracht nieuw leven en een nieuwe benadering van fotobiomodulatie. Vanaf 2001 begon Dan Schell, een pionier op het gebied van lichttherapie en oprichter van "A Perfect Light" (APL), te experimenteren met het sequencen van meerdere golflengten van lichtgevende diodes in complexe excitatiepatronen met variërende lichtomstandigheden en duur. Hij catalogiseerde de resultaten om weefselspecifieke therapeutische regimes en protocollen voor ziekten en verwondingen te definiëren en te perfectioneren.
In 2012 werkte Schell samen met Richard K. Williams, een elektrotechnisch ingenieur en halfgeleiderfysicus met expertise in moleculaire biologie, nanotechnologie en fotonica. Williams was onder meer een gerespecteerde oprichter van het NASDAQ IPO-halfgeleiderbedrijf Advanced Analogic Technologies Inc. Sindsdien zijn verschillende toepassingen, zoals roodlichttherapie met behulp van LED's en aanverwante technologieën, in populariteit geëxplodeerd en zijn er momenteel veel vraag naar in elke grote markt ter wereld.
Therapeutisch gebruik van PBM
Het therapeutische gebruik van fotobiomodulatie wordt fotobiomodulatietherapie genoemd. De therapie wordt meestal beschreven in de context van de behandeling van mensen en andere zoogdieren (bijvoorbeeld honden, katten, paarden en kamelen). PBM wordt gebruikt tegen een breed scala aan fysiologische aandoeningen, vooral omdat dit proces van nature voorkomt in vrijwel alle weefseltypen.
- Zenuwweefsel
- Spierweefsel
- Epitheliaal weefsel
- Bindweefsel
De effectiviteit van fotogeneeskunde hangt in het algemeen af van de toestand van de patiënt, het uitgevoerde behandelingsregime en het gebruikte apparaat (en de specificaties ervan). Met voorbij 300.000 artikelen gepubliceerd Alleen al in PubMed is het overwicht aan empirisch bewijsmateriaal dat het effectieve gebruik van PBM-therapie ondersteunt overweldigend. PBM beperkt zich niet langer tot zogenaamde alternatieve geneeswijzen, maar wordt wereldwijd door artsen, ziekenhuizen en klinieken gebruikt. Het vermogen om ziekten en verwondingen te behandelen maakt PBM tot een sterke concurrent van farmacologische oplossingen.
Het vermogen van PBM om een breed scala aan ogenschijnlijk niet-gerelateerde medische aandoeningen te bestrijden is gebaseerd op de fundamentele werkingsmechanismen ervan: het leveren van fotonen als ongeladen (niet-gepolariseerde) energie aan cellen en organellen om het metabolisme van de cel en de intrinsieke (natuurlijke) herstelmechanismen te verbeteren door middel van fotochemische processen. De meeste cellen bevatten lichtgevoelige chromoforen die metabolische processen beïnvloeden. Ondanks dat het gemeenschappelijke werkingsmechanismen in alle dierlijke cellen laat zien, zijn de gunstige effecten van PBT/PBM weefselspecifiek en variëren ze per zenuw-, spier-, epitheel- en bindweefseltype, afhankelijk van het weefseltype.
Neurologie en zenuwweefsel
Primaire PBM-mechanismen in zenuwweefsel bestaan uit verbeterde circulatie, verminderde weefselontsteking, verhoogde zuurstoftoevoer, normalisatie van de pH van het weefsel, versnelde wondgenezing en activering van selectieve neurogenese.
Spierweefsel
Het gebruik van fotobiomodulatietherapie op spierweefsel omvat effecten op skeletspieren, spieren, inwendige organen via gladde spieren en hartspieren. Algemene effecten van PBT op spierweefsel omvatten een verbeterde circulatie en oxygenatie van weefsel en het bestrijden van ontstekingen. Bovendien wordt de immuunrespons ondersteund om microbiële infecties te bestrijden en wordt de regeneratie van gewonde spieren versneld.
Met name bij skeletspieren omvatten de voordelen van PBM-behandelingen een verhoogde weefseloxygenatie en een verbeterd biokinetisch vermogen, een verhoging van de melkzuurdrempel voor krampen en het beheersen van lokale ontstekingen en oedeem. De door PBM gegenereerde toename van elastine en collageen verbetert ook de spierflexibiliteit en een groter bewegingsbereik, waardoor het risico op hoge bloeddruk, verstuikingen en spierbeschadiging wordt geminimaliseerd. Bij atletiek en sport kunnen behandelingen vóór zware activiteiten worden toegepast om het risico op blessures te minimaliseren en de prestaties te verbeteren. Dit als onderdeel van een trainingsregime om de spieren tussen de wedstrijden door warm en los te houden, om de ademhaling (longcapaciteit en zuurstofgehalte in het bloed) te verbeteren, of na een activiteit om de spieren zachtjes te ontspannen, krampen te voorkomen en het strekken te verbeteren.
De behandelingsvoordelen van PBM voor skeletspierweefsel en inwendige organen
Epitheelweefsel is door het hele lichaam aanwezig, zowel als huid (de beschermende laag van het lichaam om slijtage en omgevingsschade te weerstaan) als voor de bekleding van interne organen in het spijsverteringsstelsel, het ademhalingssysteem, het hormonale systeem en het immuunsysteem. Dergelijke weefsels bieden niet alleen bescherming, maar worden ook aangetroffen in gedeeltelijk poreuze membranen die worden gebruikt door hormonen, enzymen, slijm, spijsverteringsproducten en andere biochemische moleculen.
Behandelingsvoordelen van PBM voor epitheelweefsel in huid en organen
Bindweefsel is door het hele lichaam aanwezig en bestaat uit los bindweefsel in vet, dicht bindweefsel in ligamenten en pezen, gespecialiseerd skeletbindweefsel in kraakbeen en botten en gespecialiseerd vasculair bindweefsel bestaande uit bloed en lymfeweefsel.
De afstand tot een LED-bron heeft invloed op het PBM-behandelingsgebied en de penetratiediepte
Een veel voorkomende misvatting (of verkeerde voorstelling van zaken) bij het gebruik van PBM is dat krachtigere lasers licht dieper sturen dan zwakkere lichtbronnen. Dit idee is niet gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek. Een hogere instraling betekent simpelweg dat er meer fotonen tegelijkertijd worden afgeleverd (meer licht). Volgens de moderne natuurkunde (kwantummechanica) wordt de energie van een foton (en dus de bijbehorende indringdiepte) uitsluitend bepaald door de golflengte, of de kleur, zo je wilt.
Lichttherapie of fotobiomodulatie wordt voor iedereen aanbevolen als basisgezondheidsbevorderende therapie.
