• 激光理疗对全血黏度、血浆黏度、红细胞压积、血小板黏附率下降均有不同程度的影响。
• 激光理疗可以提高红细胞变形能力,改善红细胞聚集现象,达到降低血液黏稠度的目的。
• 当血液处于低凝状态时,红细胞在微小血管中的流动将回归正常状态。
• 生物体内的组织器官的血液灌流将变得更加顺利。
• 动脉血流加速,静脉回流增加,有效增强组织氧合作用,进一步改善全身组织微循环状态。
• 激光照射能够促进组胺、一氧化氮(NO)和血清素增加,刺激血管舒张,增强营养物质和氧气向受损细胞的运输,并促进了细胞碎片的修复和清除。
• 促进机体内活性氧(ROS)调节细胞内Ca++浓度,从而调节细胞膜的稳定性
• 促进细胞色素c氧化酶的产生,刺激三磷酸腺苷(ATP)的生成和合成,有助于细胞修复、繁殖和功能能力
• 使白细胞活性加速能力增强,从而更快速地修复和再生身体受损部位的功能
• 增加PGI2(前列环素)的合成,它具有血管舒张和消炎作用
• 介导了淋巴辅助T细胞和抑制性T细胞在炎症反应中的作用
• 激光刺激细胞因子超氧化物歧化酶(SOD)水平的增加,并与其他消炎过程相互作用以加速炎症过程的终止
• 离子通道恢复。 离子通道是完整的膜蛋白,允许离子进出细胞,它们对正常细胞功能至关重要。
• β-内啡肽增加。这些是内源性疼痛缓解激素,这会导致疼痛水平降低。
• 增加一氧化氮的产生。这是血管健康最重要的分子之一,是血管扩张剂。它还在细胞内和细胞之间的许多生物过程中起作用,并有助于减轻疼痛。
• 降低缓激肽水平。较低水平的组织刺激物导致较少的疼痛。
• C纤维传入神经去极化受阻,这可以帮助缓解由于神经纤维受损导致的神经性疼痛。
• 静息动作电位恢复。这对减轻疼痛很重要。
• 增加乙酰胆碱(一种神经递质)的释放。
• 轴突萌芽和神经细胞再生。这有助于恢复生物体组织功能。
• 白细胞活性增加。白血球是人体免疫系统的一部分,这会加速组织修复并缓解疼痛。
• 巨噬细胞活性增强。这是一种白细胞,最早出现在感染区域的细胞。巨噬细胞是免疫系用于清除病原体的主要机制。
• 新生血管增多。这会导致新血管的生长。
• 增加成纤维细胞活性。这些是最常见的结缔组织生成细胞,这加快了组织修复。
• 角质形成细胞增殖。 这些是表皮细胞,使得皮肤愈合时间减少和早期上皮形成,覆盖伤口。
• 增加拉伸力量。这有助于防止再次受伤。
位于电磁波谱近红外(NIR)范围的镭射激光的主要吸收物质是水、血细胞核心的血红蛋白和线粒体中的细胞色素C氧化酶。
因此,在对其功能进行任何研究之前,这些色基因子的吸收特性是最重要的,也是许多研究的主题。已在体外试验中为这些(和其他)色基因子生成了吸收光谱(即波长与吸收效率的相关性),分离出吸收峰并与这些色基因子的生物状态相关。
一旦血液循环增加,血液进入细胞,携带氧气的血红蛋白就需要的释放氧气。氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白在近红外光谱中具有非常明显的特征。
我们不关心血红蛋白的再氧化过程,因为这发生在肺部。相反,我们对氧合血红蛋白(HbO2)的吸收光谱感兴趣,它的脱氧过程可以被特定的激光光子的能量吸收所刺激。
吸收光谱显示了光谱中的位置以及激光辐射被这些色基因子吸收的速率。首先,我们必须了解细胞生物学知识,才能明白随后引起一连串反应的益处。光生物调节的核心目标是刺激细胞有效地发挥其自然的功能属性。这些自然的功能属性不仅非常丰富(从蛋白质合成到酶的分泌,从细胞信号传递到肢体的运动),而且高度依赖于细胞的类型。任何直接针对一种特定酶的治疗方法尝试都是困难的,从根本上来说也是不必要的。如果能刺激细胞的呼吸链和新陈代谢,细胞其所有自然愈合功能将得增强。
幸运的是,血红蛋白和细胞色素C氧化酶都参与细胞的新陈代谢,它们的作用是相互联系的。在红细胞的核心,血红蛋白是一种分子,它将氧气从肺部输送到细胞。当它到达细胞时,必须去氧化或“还原”反应。然后氧气通过细胞膜进入线粒体,在那里由一系列酶进行处理,最后一种酶是细胞色素C氧化酶。在这里,当氧气转化为水时,它又发生了化学反应;这种反应是ATP合酶产生ATP的刺激因素,ATP是细胞中能量的来源。血红蛋白是控制氧气流入细胞的速率的“进水口”,细胞色素c氧化酶是决定氧气以ATP(能量)的形式流出细胞速率的“排水口”。为了优化氧气流动的效率,最合适的做法是尽可能地打开“进水口”和“排水口”。也就是说,增加到达细胞的血红蛋白数量,增加它释放氧的速率,然后细胞吸收氧并输出能量的速率。因此,治疗的目标是增加局部血液循环,刺激血红蛋白的氧释放,然后刺激细胞色素C氧化酶的氧化和还原反应的活性,使这个过程能够重新开始。
细胞色素c氧化酶是细胞呼吸链中的末端酶,是整个细胞中激光辐射能量的主要吸收剂。它控制氧转换成ATP的速率。与血红蛋白的单向脱氧不同,细胞色素在细胞内循环不断接收和释放氧元素,因此我们需要刺激两个过程以获得效率最高。幸运的是,激光照射可以同时刺激两个过程,具体取决于酶的氧化态。当脱氧时,激光照射会刺激氧合作用,反之亦然。这种效应具有重要的临床意义,被认为是光生物调节的基本原理。该酶的不同氧合状态在整个可见光到近红外光谱范围内具有多个峰值,这就是为什么几乎所有使用的波长都显示出有用的原因。
在进行理疗激光对比或预测治疗结果时,还需要考虑更多的因素,而不是简单的激光输出功率或者组织表面的能量值,因为很多因素都会导致激光能量的严重衰减。对于任何皮下组织,尤其是深部肌肉或关节疾病,为了达到镇痛或生物刺激作用,高功率激光在合理的治疗时间内为身体深处需提供足够的剂量。
Summus Medical Laser理疗激光的波长980nm与吸水峰值一致。细胞中80%的质量是水,这将产生最有效的温度梯度,从而增加局部血液流量,从而增加氧气流量。该波长以及810nm和915nm处的其他波长位于氧合血红蛋白吸收的宽峰内。 915 nm直接处于氧合血红蛋白的宽吸收曲线峰值,并将最有效地刺激氧从红细胞中释放。
一旦血液进入细胞,理疗镭射激光照射将最有效地刺激氧从血红蛋白进入细胞,用于新陈代谢。最后,810nm激光位于细胞色素c氧化酶氧化还原循环的峰值,一旦氧气进入细胞,激光理疗将最有效地刺激利用和补充氧气的循环过程,从而最大限度地提高细胞的ATP(能量)生产量。请记住,整个过程的主角是氧:氧进入细胞,让细胞更快地利用它来产生更多的能量,然后让细胞的自然生理机制增强生物体的免疫系统。这将影响每一次治疗和镇痛效果,并在治疗结束后继续达到缓解病情的作用。
没有哪种“有魔力”的波长或参数设置可以治愈所有疾病,这种说法显然是不负责任的。然而,确实有些临床方案比其他临床方案效果更好,对特定症状更有效。为区别和利用一种基础的治疗机制而专门设计的几种模式在临床上不断证明是成功的。由于主要的作用机制是刺激细胞的自然抗病理免疫系统,因此这种治疗方式有用的症状范围是趋于无限的。