Fotobiomodulacja i sport: wyniki narracyjnej recenzji, część A

Laura Marinela Ailioaie 1 i Gerhard Litscher 2,*

1 Department of Medical Physics, Alexandru Ioan Cuza University, 11 Carol I Boulevard, 700506 Iasi, Romania; lauraailioaie@yahoo.com

2 Jednostka Badawcza Inżynierii Biomedycznej w Anestezji i Intensywnej Terapii, Jednostka Badawcza Komplementarnej i Integracyjnej Medycyny Laserowej oraz Centrum Badawcze Tradycyjnej Medycyny Chińskiej (TCM) Graz, Uniwersytet Medyczny w Graz, Auenbruggerplatz 39, 8036 Graz, Austria

* Korespondencja: gerhard.litscher@medunigraz.at; Tel.: plus 43-316-385-83907

Więcej informacji:ali.ma@wecistanche.com

Abstrakcyjny

Korzyści z fotobiomodulacji (PBM) są znane od kilkudziesięciu lat. Ostatnio PBM stosowany w sporcie daje szczególną szansę na wsparcie modelowania wydolności i regeneracji. Coraz bardziej złożona aktywność fizyczna i zacięta rywalizacja w świecie sportu generują stan psycho-emocjonalnego i fizycznego stresu, który może wywołaćzespół przewlekłego zmęczeniae, niepowodzenia w treningu fizycznym, predyspozycje do uszkodzenia mięśni, wyczerpanie fizyczne i emocjonalne itp., dla których PBM może być doskonałym rozwiązaniem. Aby ocenić i zidentyfikować wszystkie czynniki ryzyka i wpływ PBM na zdrowie i wyniki w sporcie oraz aby lepiej zrozumieć jego skutki, przeprowadziliśmy wyszukiwanie „Fotobiomodulacja i sport” w PubMed, aby zaktualizować naukę PBM stosowaną w sporcie, oraz do analizy zachowaliśmy artykuły opublikowane od 2014 roku do chwili obecnej. Termin „PBM” jest nowy i nie uwzględniliśmy wcześniejszych badań z „laserową terapią niskiego poziomu” lub „LLLT” przed 2014 r. W obecnych badaniach wykazano, że PBM ma cenne działanie ochronne i ergogeniczne w 25 badaniach na ludziach , będący kluczem do sukcesu w osiąganiu wysokiej wydajności i regeneracji, fakty poparte również 22 badaniami na zwierzętach. PBM zastosowany twórczo i ukierunkowany w zależności od sportu i wielkości poziomu wysiłku fizycznego może doskonale modulować aktywność mitochondriów, a tym samym prowadzić do znacznej poprawy wydajności.

Przeanalizowano PBM bez rozstrzygających wyników lub bez efektów z tego przeglądu (14 badań z łącznie 39 na ludziach) i znaleźliśmy motywacje autorów z perspektywy wielu przyczyn związanych z ograniczeniami technologicznymi, uczestnikami, protokołami aktywności fizycznej , urządzenia, techniki i parametry PBM. W niedalekiej przyszłości eksperymenty dawka-odpowiedź dotyczące aktywności fizycznej powinny zostać zaprojektowane i skorelowane z badaniami dawka-odpowiedź PBM, tak aby kwantyfikacja parametrów PBM umożliwiała modulację energii, metaboliczną, immunologiczną i neuroendokrynną, idealnie połączoną z poziomem treningu . Istnieje pilna potrzeba ciągłego ulepszania urządzeń PBM, metod dostarczania i protokołów w nowych, pomysłowych przyszłych próbach sportowych. Najnowsze innowacje i nanotechnologie stosowane do przeprowadzania analizy sygnałów wewnątrzkomórkowych podczas badania celów pozakomórkowych, w połączeniu z analizą ruchu sportowego 3D i 4D oraz innymi zaawansowanymi technologicznie urządzeniami, mogą stanowić wyzwanie w nauce maksymalizacji wydajności PBM przy jednoczesnym osiągnięciu bezprecedensowych wyników sportowych, a tym samym spełnienia marzenie milionów elitarnych sportowców.

Słowa kluczowe: fotobiomodulacja; Sporty; zmęczenie; laseroterapia niskopoziomowa; diody emitujące światło; uszkodzenie mięśni; wydajność; powrót do zdrowia; ból; lasery superpulsowe

Kliknij na Cistanche herba na zmęczenie

1. Wstęp

W duchu współzawodnictwa jest szukanie najlepszych wyników zarówno wśród amatorów, jak i profesjonalistów sportowych. W tym poszukiwaniu niesamowitych rezultatów oraz wdrażaniu nowych ćwiczeń i innowacyjnego treningu, dużą rolę odgrywa dobór najnowszych odpowiednich środków ergogenicznych, mających na celu poprawę sprawności fizycznej i psychicznej, wytrzymałości oraz regeneracji po intensywnym treningu mięśni. Ze względu na dużą konkurencję, utrzymanie się zawsze na szczycie dla zawodowców staje się coraz trudniejsze ze względu na ciągłe stawianie czoła z dostosowaniem ludzkiego ciała do dużego stresu i intensywnych treningów dyktowanych ogromnymi zadaniami aktywności fizycznej. Aby zwiększyć siłę i wytrzymałość mięśni u sportowców, oprócz poprawy sprawności przerostowej i nerwowo-mięśniowej potrzebne są nowe środki stymulujące i regulujące mięśnie szkieletowe. Istotną właściwością mięśni szkieletowych jest skurcz, który wymaga energii i jest osiągany przez przesuwanie cząsteczek aktyny (cienkich) na (grubych) włóknach miozyny, tworząc razem sarkomer. Głowica miozyny wiąże się również z trójfosforanem adenozyny (ATP), który jest podstawą zaopatrzenia w energię dla skurczu mięśni. Miozyna może wiązać się z aktyną tylko wtedy, gdy miejsca sprzężenia aktyny są wystawione na działanie jonów wapnia. Tropomiozyna pokrywa miejsca wiązania miozyny w cząsteczkach aktyny, więc musi zostać usunięta, aby odkryć miejsca wiązania aktyny, co również wymaga energii. Jony wapnia połączą się z cząsteczkami troponiny C, modyfikując wzór tropomiozyny i zmuszając ją do ujawnienia miejsc sprzęgania mostków krzyżowych na aktynie.

Przenoszenie jonów sodu i potasu przez błonę mięśniową w celu utrzymania istotnych gradientów jonów również wymaga energii, dla której ATP jest głównym paliwem mięśniowym. ATP jest podstawową jednostką energetyczną w fizjologicznych procesach enzymatycznych (Na plus /K plus ATP-aza), (Ca2 plus ATP-aza) i cyklu mostka krzyżowego miofilamentów (ATPaza miozyny) w błonie pobudliwej komórki mięśniowej. Jednak spożycie ATP przez mięśnie może trwać tylko 1-2 sekundy. Śródmięśniowe złogi ATP są zmniejszone (~5 mmol na kg mokrego mięśnia), a przy wykorzystaniu ATP wynoszącym 3,7 mmol ATP kg-1 s-1, aktywność mięśni może trwać krócej niż 2 s, jeśli zapas ATP był jedyną energią źródło [1]. Fosforan kreatyny (CK), który podobnie jak ATP zawiera wysokoenergetyczne wiązanie fosforanowe, jest szybkim źródłem energii do regeneracji ATP. Złogi CK są również ograniczone i mogą dostarczać energię do skurczów mięśni tylko przez 5 do 8 sekund. Głównymi źródłami energii dla mięśni pozostają glukoza i kwasy tłuszczowe, których spożycie zależy od obciążenia i sprawności osobnika, a także dostępności tlenu. Produkcja ATP z glikolizy cytozolowej, mitochondrialne utlenianie beta kwasów tłuszczowych i cykl kwasu cytrynowego są ściśle regulowane i szybko reagują na zapotrzebowanie mięśni na więcej ATP [2]. Ilość ATP i jego podaż we właściwym czasie podczas skurczu mięśni szkieletowych jest niezbędna zarówno w ekstremalnych zawodach sportowych przez zauważalnie krótkie okresy czasu (sekundy lub minuty), na przykład w sprintach i skokach, ale także w przypadku długich wysiłków oporowych w którym sportowiec musi wykazać się wytrzymałością godzinami [1,3]. Fotobiomodulacja (PBM), wcześniej znana jako terapia laserowa małej mocy lub terapia laserowa niskiego poziomu (LLLT), ma nową terminologię przyjętą na wspólnej konferencji North American Association for Light Therapy i World Association for Laser Therapy we wrześniu 2014 r. , z konsensusem w sprawie nomenklatury dla fotobiomodulacji jako terminu idealnego [4]. PBM obejmuje użycie widzialnego i/lub podczerwonego lasera/światła do biologicznego modulowania aktywności komórkowej, w celu poprawy funkcji tkanek i komórek poprzez aktywację enzymów komórkowych, tak aby strumień fotonów wywoływał kilka zmian fizjologicznych, takich jak zwiększenie produkcji ATP, zmniejszenie stan zapalny i ból, stymulacja tworzenia nowych włókien mięśniowych, przyspieszenie angiogenezy, naprawa i regeneracja tkanek [5,6].

W kilku badaniach wykazano, że PBM jest skuteczny w proliferacji komórek, stymulowaniu metabolizmu, zmniejszaniu stanu zapalnego i promowaniu gojenia tkanek. Spośród zastosowanych parametrów, dawka dostarczona do określonego rodzaju tkanki jest kluczowa, ponieważ od niej będą zależeć efekty: zastosowanie małej dawki może prowadzić do ważnej odpowiedzi komórkowej, ale duże dawki mogą hamować proliferację komórek, a nawet indukować apoptozę . Wśród najbardziej powtarzalnych konsekwencji PBM jest ogólnoustrojowe zmniejszenie stanu zapalnego, bardzo istotne w przypadku urazów lub chorób stawów, chorób płuc i mózgu [7]. Aktualne badania nad działaniem przeciwzapalnej PBM na poziomie komórkowym koncentrują się głównie na ekspresji cytokin prozapalnych oraz migracji i koncentracji makrofagów w miejscu oddziaływania. Wiadomo, że makrofagi odgrywają kluczową rolę w fazie zapalnej; fenotyp M1 wykazuje fizjologiczne działanie prozapalne w obronie gospodarza w inwazji patogenami, a fenotyp M2 uczestniczy w leczeniu urazów w fazie gaszenia stanu zapalnego [8]. PBM poprzez złożone mechanizmy reguluje szeroki zakres cytokin prozapalnych/przeciwzapalnych oraz poziom polaryzacji makrofagów odpowiedzialnych za nadmierną odpowiedź zapalną lub przyspieszone gojenie tkanek. Długość fali wpływa na propagację, strumień i szybkość dystrybucji fotonów w naświetlanych tkankach, a także skuteczność nieinwazyjnego zastosowania lasera.

Długość fali wykorzystywana przez PBM jest cennym parametrem w odpowiedzi na proliferację komórek, ponieważ długość fali pomiędzy 600–1070 nm (czerwona/bliska podczerwień (IR)) daje najlepsze efekty nieinwazyjne. Zaobserwowano, że fale o krótszej długości są pochłaniane przez hemoglobinę lub melaninę, wywołując efekt komórkowy, podczas gdy fale o większej długości są pochłaniane przez wodę, dając uczucie ciepła i uśmierzając ból [9]. Od pierwszych zastosowań PBM był wykorzystywany do leczenia wielu chorób zapalnych, schorzeń układu mięśniowo-szkieletowego, a zwłaszcza do regeneracji i regeneracji tkanek. Intensywny rozwój zaawansowanych systemów laserowych – a także innych urządzeń medycznych – doprowadził do bezprecedensowego poszerzenia mnogości opcji terapeutycznych, w tym stymulacji i gojenia mięśni, ścięgien, więzadeł, stawów itp., ale także stanów immunologicznych, układu nerwowego , a także celowanie w oś układu odpornościowego – układ mięśniowy – mózg itp., a wszystko to w związku z treningiem i ćwiczeniami fizycznymi. Wartością tych terapii jest brak skutków ubocznych, uzależnień, uważanych za metody energetyczne, które precyzyjnie adresują procesy energetyczne wewnątrz komórek, a co najcenniejsze, bez leków i toksycznych konsekwencji.

2. Metodologia

Z poprzednich randomizowanych i kontrolowanych placebo badań naukowych LLLT wiadomo, że długości fal od czerwonej do bliskiej podczerwieni dostarczane z pojedynczych diod laserowych lub klastrów, diod LED lub układów obu w różnych imponująco adaptowalnych urządzeniach mogą dostarczać energię do elektrowni komórkowych do naprawiają i regenerują mięśnie, bolące stawy spowodowane intensywnym wysiłkiem fizycznym oraz przywracają równowagę fizjologiczną. Specyficzne cechy mięśni zbadane wcześniej obejmowały parametry takie jak wyczerpanie, zmęczenie mięśni, zestaw powtórzeń, impuls siły skręcającej, przerost włókien mięśniowych, stopień uszkodzenia mięśni, taki jak CK, dehydrogenaza mleczanowa (LDH) itp. oraz pozostały ból mięśni lub opóźnienie początek bolesności mięśni, a także czas regeneracji [10]. Aby ocenić i zidentyfikować wszystkie czynniki ryzyka oraz wpływ PBM na zdrowie i wyniki w sporcie, a także w celu lepszego zrozumienia jego skutków u sportowców z najwyższej półki, przeprowadziliśmy poszukiwanie „Fotobiomodulacja i sport” w PubMed, w celu aktualizacji nauki PBM stosowanej w sporcie, i zatrzymaliśmy do analizy wszystkie artykuły opublikowane od 2014 roku do tej pory. Termin „PBM” jest nowy i nie uwzględniliśmy wcześniejszych badań z „laserową terapią niskiego poziomu” lub „LLLT” przed 2014 rokiem [4]. Wyszukiwanie przyniosło 90 badań, z których 29 badań zostało wykluczonych (przeglądy, artykuły redakcyjne, badania komórkowe, patologie związane ze sportem, badania nieodpowiednie ze względu na brak randomizacji lub grupy kontrolnej, duplikaty itp.), a różnica (61 badań) była uwzględnione w analizie (rysunek 1). Z ostatnich 61 badań uwzględnionych w tym przeglądzie 39 dotyczyło ludzi, a 22 były eksperymentalnymi badaniami na zwierzętach. Analiza badań na ludziach wykazała pozytywny wpływ PBM w 25 badaniach, które obejmowały 797 uczestników, a 14 badań nie wykazało żadnego istotnego wpływu PBM w porównaniu z grupami kontrolnymi.

3. PBM stosowane w sporcie w różnych ustawieniach i warunkach

3.1. Pozytywne efekty PBM

Stosowanie PBM zarówno przed, jak i po treningu może mieć pozytywne skutki, dlatego sklasyfikowaliśmy badania na zastosowania PBM przed, po, przed i po oraz w eksperymentalnych warunkach laboratoryjnych, gdy uczestnicy biegali na bieżni. Przeprowadzono 39 randomizowanych, kontrolowanych placebo badań na ludziach, z których tylko 25 (z 797 badanych) miało pozytywne wyniki z powodu PBM stosowanej do różnych lekkich aktywności fizycznych lub intensywnego treningu, przed, po, przed i po, lub w laboratorium eksperymentalnym warunki, z których 21 zestawiono w Tabeli 1, a cztery inne badania z PBM i jednocześnie przyłożonym statycznym polem magnetycznym są wymienione w końcowych dyskusjach

W celu ustalenia najkorzystniejszej dawki PBM Antonialli i in. [11] oceniał sprawność mięśni szkieletowych i regenerację po wysiłku z udziałem 40 energicznych ochotników płci męskiej, ale fizycznie nieprzygotowanych, w randomizowanym, podwójnie ślepym, kontrolowanym placebo badaniu z użyciem 12 diod klastrowych (4 diody laserowe IR 905 nm, 4 diody IR LED 875 nm oraz 4 czerwone diody LED o długości 670 nm). Podawali 10, 30 i 50 J lub placebo w sześciu punktach z przodu ud, stosując tylko jeden zabieg PBM natychmiast po maksymalnym dobrowolnym skurczu przed treningiem (MVC) i ostatecznie analizując MVC, opóźnioną bolesność mięśni (DOMS) i kinazy kreatyniny (CK). Oceny dokonano przed, 1 min, 1 godz., 24 godz., 48 godz., 72 godz. i 96 godz. po zabiegach w celu wywołania zmęczenia mięśni. PBM wzmocnił MVC od zaraz po do 96 godzin po wysiłku 10 lub 30 J dawkami, znacząco zmniejszył DOMS przy dawce 30 J od 24 do 96 godzin po wysiłku, a przy dawce 50 J od zaraz po do 96 godzin po wysiłku; i znacząco zmniejszyła aktywność CK przy wszystkich dawkach PBM, w porównaniu z grupą placebo, stwierdzając, że dawka 30 J była najlepsza. W innym badaniu Vanin i in. [12] ocenili efekty 810 nm/200 mW PBM stosowanego również w sześciu miejscach na mięśniu czworogłowym z klastrem z zaledwie 5 diodami, stosując 10, 30 lub 50 J w randomizowanym, podwójnie zaślepionym, kontrolowanym placebo badaniu w 28 wysokiej klasy sportowcy piłki nożnej, również w celu określenia optymalnej dawki dla najlepszej regeneracji i wydajności. Badacze ocenili MVC, DOMS, aktywność CK, ekspresję IL-6 przed i po 1 minucie, 1 godzinie, 1 dniu do 4 dni po protokole, aby wywołać wyczerpanie mięśni. PBM zwiększał MVC od bezpośrednio po wysiłku do 24 godzin przy dawce 50 J i od 1 dnia do 4 dni przy dawce 10 J; zmniejszył CK i IL-6 z lepszymi wynikami na korzyść dawki 50 J i nie miał wpływu na DOMS. Autorzy doszli do wniosku, że PBM przed treningiem z dawką energii 50 J znacznie poprawiło wydajność i zmniejszyło markery biochemiczne związane z uszkodzeniem i stanem zapalnym w układzie mięśni szkieletowych.

Również u sportowców, ale w beztlenowym teście terenowym przy użyciu randomizowanego, krzyżowego, podwójnie ślepego, kontrolowanego placebo badania klinicznego z udziałem dwunastu mężczyzn rugby wysokiego szczebla, Pinto i in. [13] wykazali wpływ PBMT na poprawę wydajności i przyspieszenie czasu rehabilitacji podczas testu Bangsbo sprint (BST). Nie było interwencji przed BST w fazie zapoznawczej (tydzień 1), ale w tygodniach 2 i 3, PBMT przed ćwiczeniami (w 17 punktach każdej nogi, z wykorzystaniem klastra z 12 diodami (4 superpulsacyjne diody laserowe IR 905 nm , 4 diody IR 875 nm i 4 czerwone diody LED 640 nm, 30 J na miejsce) lub placebo, zostały losowo dostarczone każdemu sportowcowi.W rezultacie PBMT poprawił średni czas sprintu i wskaźnik zmęczenia w BST i znacznie spadł odsetek poziomów mleczanu we krwi do 3, 10, 30 i 60 minut po BST, inicjując nową ścieżkę do zastosowań PBMT na dużą skalę w rzeczywistych warunkach sportowych.Najlepszą moc wyjściową PBMT do regeneracji mięśni szkieletowych zidentyfikował AR de Oliveira i wsp. [14] w randomizowanym, podwójnie zaślepionym, kontrolowanym placebo badaniu z udziałem 28 wysokiej klasy piłkarzy, przed protokołem skurczu ekscentrycznego zastosowano PBMT z klasterem również z pięcioma diodami (810 nm, dawka 10 J), ale trzy różne moce wyjściowe (100, 200, 400 mW na diodę) lub placebo, at sześć miejsc prostowników kolan. Dobrowolny maksymalny skurcz izometryczny (MIVC), DOMS, CK i dehydrogenaza mleczanowa, zapalenie (IL-1 , IL-6 i TNF- ) oraz stres oksydacyjny (katalaza, dysmutaza ponadtlenkowa, białka karbonylowane i tiobarbitur kwas) oceniano przed ćwiczeniami izokinetycznymi, a także po 1 min i 1 godz. do 96 godz. PBMT zwiększył MIVC i obniżył poziomy DOMS i markerów biochemicznych, uzyskując najlepsze wyniki dla mocy wyjściowej 100 mW na diodę (łącznie 500 mW) w poprawie wydajności i regeneracji po wysiłku. Rossato i in. [15] miał na celu zidentyfikowanie wpływu dwóch różnych odpowiedzi czasowych na zmęczenie prostowników kolana u szesnastu ochotników płci męskiej, przydzielonych do wykonania tego samego protokołu w 5 sesjach.

PBMT zastosowano do prostownika kolana (9 miejsc, 30 J na miejsce). MVC oceniano przed i po zmęczeniu izokinetycznym związanym z elektromiografią (średnia kwadratowa [RMS] i mediana częstotliwości [MF]). Efekt czasu zaobserwowano dla momentu szczytowego (PT), RMS i MF. Efekt leczenia sprawdzono pod kątem PT i 6 godzin przed plusem bezpośrednio przed stanem wykazywał wyższy PT podczas MIVC (przed i po) niż kontrola lub placebo. Stosowanie PBMT co 6 godzin plus bezpośrednio przed ćwiczeniami może zmniejszyć zmęczenie. Aby przetestować wpływ PBMT na wydajność i regenerację zawodników w futsalu, De Marchi i in. [16] włączyli sześciu profesjonalnych sportowców do randomizowanego, potrójnie zaślepionego, kontrolowanego placebo, krzyżowego badania klinicznego. PBMT przeprowadzono 40 min przed meczami w 17 punktach każdej nogi, również przy użyciu zestawu z 12 diodami (4 diody laserowe IR 905 nm, 4 diody IR LED 875 nm i 4 czerwone diody LED 640 nm, 30 J na miejsce) . Próbki krwi pobrano przed leczeniem, bezpośrednio po dopasowaniu i 48 godzin po (oceniano pod kątem CK, LDH, mleczanu we krwi oraz uszkodzeń oksydacyjnych lipidów i białek). Czas spędzony przez sportowców na boisku i przebyty dystans zostały skwantyfikowane na wideo. PBMT istotnie wydłużył czas przebywania na boisku i wykazał znaczącą poprawę we wszystkich ocenianych markerach biochemicznych, ale bez istotnej statystycznie różnicy w przebiegu. Podsumowując, przedtreningowy PBMT może z powodzeniem zwiększyć trening i przyspieszyć proces rehabilitacji wysokopoziomowych zawodników futsalu.

Ponieważ zmęczenie mięśni jest nieodłącznym zagrożeniem dla uszkodzeń rozciągania ścięgien podkolanowych u piłkarzy, Dornelles et al. [17] zbadali wpływ PBMT (300 J na udo lub placebo na ścięgna podkolanowe, przed meczem) na dwunastu młodych męskich piłkarzy amatorów w randomizowanym, krzyżowym, podwójnie zaślepionym, kontrolowanym placebo badaniu, ocenianym w dwóch sesjach przynajmniej w 7-dniu. Wytrzymałość mięśni i użyteczność treningu zostały ocenione za pomocą testów dynamometrii izokinetycznej i wyskoku przeciwruchowego (CMJ), odpowiednio przed i bezpośrednio po meczu. PBMT miał korzystny wpływ odpowiednio na ekscentryczny szczytowy moment obrotowy ścięgna podkolanowego, stosunek siły ścięgna do mięśnia czworogłowego i wysokość CMJ w porównaniu z placebo, łagodząc zmęczenie mięśni podkolanowych, a tym samym zapobiegając urazom rozciągającym ścięgna podkolanowe, które zwykle występują u piłkarzy. PBM przed nerwowo-mięśniową stymulacją elektryczną (NMES) jest niezwykle interesującym tematem, badanym w randomizowanym, podwójnie ślepym, krzyżowym badaniu Jówko i in. [18] na 24 umiarkowanie aktywnych, zdrowych młodych mężczyznach, którzy otrzymali 45 elektrycznie wywołanych, izometrycznych skurczów mięśnia czworogłowego, poprzedzonych PBM lub placebo-PBM. Wpływ PBM na uszkodzenie mięśni i powoduje stres oksydacyjny, a także powrót do normalnego stanu funkcji mięśni po pojedynczej sesji NMES, mierzony ilościowo przez maksymalne izometryczne dobrowolne momenty mięśniowe, ból i próbki krwi analizowane dla mięśnia upośledzenie (CK) i zapalenie (białko C-reaktywne) oceniano od wartości początkowej do 96 godzin po interwencji.

PBM miał działanie osłonowe na wywołany przez NMES spadek enzymatycznej ochrony antyoksydacyjnej i skrócił czas trwania stanu zapalnego, ale nie wpływał na peroksydację lipidów, upośledzenie mięśni ani odbudowę po NMES. Działanie PBMT przed treningiem w celu zwiększenia wydajności treningu, przyspieszenia regeneracji i złagodzenia stresu oksydacyjnego zbadano u dwudziestu dwóch mężczyzn piłki nożnej na wysokim poziomie, którym podawano IR PBMT lub placebo przed progresywnym testem biegowym (ergo-spirometria) aż do wyczerpania , Tomazoni et al. [19] w randomizowanym, potrójnie ślepym, naprzemiennym badaniu kontrolowanym placebo (identyczna grupa). PBMT zwiększył VO2max, czas zmęczenia, objętość i czas pojawienia się progu zarówno beztlenowego, jak i tlenowego oraz zmniejszył aktywność CK i LDH, a także TBARS, IL-6 i poziomy białka karbonylowanego; zwiększa aktywność SOD i CAT, dzięki czemu PBMT przed treningiem odgrywa ważne działanie antyoksydacyjne, a tym samym poprawia prezentację sportową i regenerację powysiłkową. Da Cunha i in. [20] zbadali wpływ PBM i NMES na wytrzymałość mięśni, częstotliwość skoków i zdolności, reakcje ogólne, oceniane na początku i podczas obserwacji po 6 i 8 tygodniach w badaniu obejmującym trzydziestu sześciu sportowców siatkówki , przydzielono losowo do trzech grup: kontrolna, przedtreningowa PBM (IR, 850 nm, CW, 0,8 J/cm2, 6 J/punkt, energia całkowita równa 36 J) oraz operacyjny NMES na czworogłowy uda jako trening mięśni (podstawa 1 kHz , modulacja 70 Hz, najwyższa obsługiwana intensywność).

Największy wzrost wytrzymałości kończyn dolnych dominujący był w grupie NMES, w przeciwieństwie do kontroli, ale dla niedominujących kończyn dolnych wzrost był obecny zarówno w grupie PBM, jak i NMES (najwyższy efekt), a także lepsze umiejętności skakania w dwie ostatnie grupy, dla których wzrost wytrzymałości mięśniowej utrzymywał się przez dwa tygodnie po zakończeniu treningu w porównaniu z grupą kontrolną. W innym badaniu Rossato i in. zbadali wpływ PBMT zastosowanego 6 godzin przed i bezpośrednio przed ćwiczeniami za pomocą zestawu 5 laserów IR (850 nm) i 28 diod LED, w następujący sposób: 12 czerwonych diod LED (670 nm), 8 diod IR (880 nm) i 8 diod IR (950 nm) na mięsień czworogłowy uda, w randomizowanym, krzyżowym, podwójnie ślepym, kontrolowanym placebo badaniu na osiemnastu aktywnych fizycznie mężczyznach podczas złożonego protokołu ćwiczeń izokinetycznych z wyprostami kolana. Stwierdzono, że PBMT (135 J, 270 J lub 540 J) nie wpływa na wydajność ćwiczeń w porównaniu z placebo, ale wszystkie dawki zastosowanego PBMT prowadziły do ​​przypuszczalnego pozytywnego wpływu na izometryczny moment szczytowy, koncentryczny moment szczytowy i pracę koncentryczną w porównaniu placebo, ułatwiając taką samą pracę całkowitą przy mniejszym zmęczeniu, tj. dodatkowe serie byłyby możliwe przy większej objętości treningowej [21]. Zagatto i in. [22] ocenili w randomizowanym, podwójnie ślepym, kontrolowanym placebo badaniu, wpływ 810 nm PBM zastosowanego na przywodziciele bezpośrednio po każdym codziennym treningu fizycznym, na stan zapalny, upośledzenie mięśni i zdolność operacyjną u dwudziestu młodych graczy w piłkę wodną .

Codziennie, przed treningiem, sprawność fizyczną oceniano za pomocą P200 (intensywne pływanie 200 m) i 30 CJ (30-sekundowy test przeskoku). Przeprowadzono badania krwi pod kątem interleukin (IL) i uszkodzeń mięśni zarówno przed, jak i po protokole fizycznym. Nie było istotnej zmiany w P200 w grupie PBMT w porównaniu z placebo, ale była umiarkowana poprawa w 30 CJ. IL-1 i TNF-alfa miały podwyższone wartości w grupie PBM w 48 h po ostatnim leczeniu, w porównaniu z pre, 0 i 24 h, ale nie różniły się w dwóch grupach. IL-10 nieznacznie wzrastał w czasie w grupie placebo w porównaniu z grupą PBM, gdzie kinaza kreatyniny znacząco spadła, ale nie zaobserwowano żadnej istotnej zmienności dehydrogenazy mleczanowej. PBM nie miał istotnego wpływu na stan zapalny i uszkodzenia mięśni, a jedynie średni wpływ na wydajność. Brak wiarygodnych wyników może być spowodowany zbyt małym obszarem fotobiostymulacji. PBMT i krioterapię samodzielnie lub w połączeniu w celu rehabilitacji mięśni szkieletowych po ekscentrycznych skurczach prostowników kolana zastosowali de Paiva i in. [23] u 50 zdrowych ochotników płci męskiej, losowo podzielonych na pięć grup (PBMT, krioterapia, krioterapia plus PBMT, PMBT plus krioterapia lub placebo) w podwójnie zaślepionym, kontrolowanym placebo badaniu w celu zbadania MVC, DOMS i uszkodzenia mięśni ( CK). Estymacji dokonano w punkcie początkowym, bezpośrednio po i od 1 do 96 godzin, w każdym 24-godzinnym interwale. Terapie porównawcze stosowano 3 minuty po wysiłku i powtarzano co 24 godziny do 72 godzin. Zastosowano PBMT (905 nm superpulsacyjny laser oraz 875 i 640 nm diody LED) oraz krioterapię za pomocą okładów z lodu na giętkim kauczuku.

Najlepszą pod względem powrotu do zdrowia po wysiłku z lepszym MVC zmniejszył DOMS i aktywność CK od 24 do 96 godzin, pojedyncza PBMT, w porównaniu z placebo, krioterapią i krioterapią z PBMT. W partii PBMT plus krioterapia wpływ fotobiomodulacji był zmniejszony, ale okazał się istotną poprawę w MVC, zmniejszoną aktywność DOMS i CK. Krioterapia pojedyncza i krioterapia plus PBMT były porównywalne z placebo. Dlatego tylko sam PBMT może najlepiej wzmocnić regenerację po-fizyczną do pierwotnych fizjologicznych stopni, jeden dzień po intensywnych ćwiczeniach ekscentrycznych. Skuteczność PBMT i krioterapii, pojedynczych lub mieszanych, w rehabilitacji mięśni po zastosowaniu ćwiczeń bolesności mięśni, została rok później zbadana przez De Marchi et al. [24] którzy losowo podzielili czterdziestu ochotników na pięć grup: placebo (PG); PBMT (PBMT), krioterapia (CG), krioterapia-PBMT (CPG) i PBMT-krioterapia (PCG), które przeszły protokół czterech sesji fizycznych co 24 h, mierząc ich MVC i badając krew w okresie przed treningowym oraz 5 i 60 min po wysiłku, a także 24, 48 i 72 godz. później. W pierwszej sesji, z 5-minutowym opóźnieniem, zastosowano 2 min PBMT i/lub krioterapię po teście MVC. Znaczący wzrost pojemności MVC w PBMT, CPG i PCG w porównaniu z PG i CG, a także dramatyczne zmniejszenie stężeń biochemicznych markerów uszkodzeń oksydacyjnych we wszystkich grupach mięśniowych i zmian mięśniowych (CK) w PBMT, PCG i CPG, zostały zarejestrowane w porównaniu z PG. PBMT naprawdę ma większy wpływ na rehabilitację mięśni niż krioterapia, która jednocześnie stosowana zmniejsza skuteczność PBMT.

Ostatnio Vassão i in. [25] zastosowali PBMT z klastrem składającym się z 14 diod LED: 7 diod czerwonych (630 nm) i 7 diod IR (850 nm) na mięśnie dwugłowego ramienia u 32 zdrowych mężczyzn losowo podzielonych na 3 grupy: grupa czerwona PBM ( RPG), grupa PBM na podczerwień (IPG) i grupa kontrolna (CG). Analizowano zmęczenie mięśni za pomocą elektromiografii powierzchniowej (EMG), stężenie mleczanów we krwi oraz tempo odczuwanego wysiłku (RPE) za pomocą skali Borga. Porównania między grupami wykazały, że wskaźnik zmęczenia elektromiograficznego zmniejszył się w grupie kontrolnej, ale stężenia RPE i mleczanu znacznie wzrosły we wszystkich grupach. Nie było znaczącej różnicy między PBM w kolorze czerwonym i w podczerwieni w zmniejszeniu zmęczenia mięśni, ale wartość delta wskaźnika zmęczenia w elektromiografii była wyższa w IPG w porównaniu z CG, co sugeruje, że podczerwień może być bardziej skuteczna niż czerwona w zmniejszaniu zmęczenia mięśni. Konsekutywna stymulacja PBMT (180 J) przez trzy kolejne dni na obustronnym mięśniu czworogłowym uda przy różnych długościach fal: podczerwień (IR 940 ± 10 nm), czerwona (RED 620 ± 10 nm), mieszana czerwień i IR (RED/IR 620 plus 940 nm) lub placebo, na 48 rowerzystach płci męskiej w średnim wieku 33,77 lat, poddanych ocenie za pomocą testu inkrementalnego, VO2max, mleczanów we krwi, percepcji wysiłkowej, detekcji IR w celu zbadania dystrybucji ciepła w mięśniach i podsumowania izokinetycznego, Carvalho i in. [26]. Przez 7 dni dokonywano ponownej oceny 24 h od momentu ostatniej praktyki. W układzie badawczym nie stwierdzono istotnych rozbieżności w badanych parametrach. PBMT bez związku z treningiem nie udało się poprawić celu kolarzy.

Mimo to zastosowanie dwóch długości fal ujawnia większy sukces. Chociaż PBM z laserami i/lub diodami LED na doskonalenie sportowe zostało szeroko zbadane, niewiele eksperymentów badało wpływ treningu siłowego na mięśnie pod kątem najkorzystniejszego czasu na stymulację. Vanin i in. [27] losowo podzielono czterdziestu ośmiu ochotników płci męskiej (18–35 lat) na cztery grupy, którzy wykonali intensywny trening i byli stymulowani PBM i/lub placebo przed i/lub po każdej sesji, stosując zespół sondy (4 diody laserowe 905 nm, 4 diody IR 875 nm i 4 czerwone diody LED 640 nm). Czas wynosił 12 tygodni z pomiarami szczytowego momentu obrotowego dotkniętego w MVC, obciążenia w teście 1-RM i obwodu uda na początku, 4 tygodnie, 8 tygodni i 12 tygodni. Ochotnicy leczeni PBM przed i placebo po treningu wykazali istotne zmiany w testach MVC i 1-RM dla nóg w porównaniu z innymi grupami. Bezpieczny i bez negatywnych skutków, PBM ma zdolność zwiększania wytrzymałości, gdy jest stosowany przed aktywnością fizyczną, z dodatkowymi korzyściami w regeneracji po uszkodzeniach. Feliciano i in. ocenili wpływ naświetlania laserem na markery uszkodzenia mięśni po ćwiczeniach oporowych w podwójnie ślepym, kontrolowanym placebo badaniu przeprowadzonym na 22 aktywnych fizycznie mężczyznach, których podzielono losowo na dwie grupy: laser (n=11) i placebo (n {{ 21}}). Na ramiona zastosowano promieniowanie laserowe (808 nm; 100 mW; 35,7 W/cm2, 357,14 J/cm2 na punkt), 1 J na punkt przez 10 s w czterech punktach na bicepsie każdego ramienia lub placebo pomiędzy każdym zestaw ćwiczeń bicepsów. Zbadano następujące parametry: aktywność kinazy kreatynowej (CK) i maksymalną wydajność siłową (1 RM) przed, bezpośrednio po, 24 h, 48 h i 72 h po protokole uszkodzenia mięśni wywołanego wysiłkiem.

Wyniki sugerowały częściowe złagodzenie uszkodzenia mięśni, gdy promieniowanie laserowe było stosowane podczas interwałów ćwiczeń. Maksymalna aktywność CK była osłabiona po 72 godzinach w grupie laserowej w porównaniu z placebo, ale nie było oczywistego pozytywnego wpływu na odzyskiwanie sprawności siłowej [28]. De Brito Vieira i in. zbadali wpływ LLLT (808 nm, 100 mW, 4 J/punkt) lub placebo, stosowanego na mięsień czworogłowy uda między seriami i po ostatniej serii intensywnych ćwiczeń na odporność na zmęczenie poprzez liczbę maksymalnych powtórzeń (RM) i wskaźnik zmęczenia elektromiografii (EFI), w randomizowanym, podwójnie zaślepionym, krzyżowym badaniu z placebo. Uczestników, siedmiu młodych mężczyzn, klinicznie zdrowych, podzielono na dwie grupy: laser aktywny i laser placebo. Obie grupy oceniano na początku badania i do końca badania, rejestrując liczbę maksymalnych powtórzeń (RM) wyprostu zgięcia kolana w połączeniu z EFI rejestrowaną przez medianę częstotliwości (MF). Po 1 tygodniu (okres wypłukiwania) wszyscy ochotnicy zostali wymienieni między grupami, a następnie wszystkie oceny zostały powtórzone. LLLT zwiększył maksymalną liczbę RM w porównaniu z grupą kontrolną. W obu grupach MF znacznie zmniejszyło się dla wszystkich mięśni, porównując wyniki przed i po ocenie w punkcie wyjściowym i końcowym. Częstość akcji serca między grupami nie miała istotności statystycznej. LLLT zwiększył RM i obniżył EFI w porównaniu z grupą placebo, co jest pomocne w osiąganiu wysokich wyników wymagających szybkiego powrotu do normalnego stanu i mniejszego zmęczenia [29]. Niedawno Florianovicz i wsp. – w randomizowanym, kontrolowanym badaniu – zbadali wpływ dwóch różnych protokołów PBMT (czerwony 660 nm vs. podczerwony 830 nm) w połączeniu z układem treningu z ograniczeniem przepływu krwi (BFR) w mięśniach prostowników nadgarstka na uchwycie. siła wyprostu nadgarstka i poprawność elektromiograficzna. Pięćdziesięciu ośmiu ochotników (kobiety klinicznie zdrowe, w wieku 18–25 lat) podzielono losowo na 4 grupy: (1) kontrolna; (2) BFR (wzmocnienie z ograniczeniem przepływu krwi); (3) 660 nm plus BFR; oraz (4) 830 nm plus BFR.

Hipoteza była taka, że ​​PBMT plus BFR zwiększą przyrost siły mięśniowej. Rejestrowano siłę uścisku dłoni, siłę mięśnia prostownika nadgarstka i elektromiografię (EMG) mięśnia prostownika promieniowego nadgarstka. Uzyskano statystycznie istotny wzrost siły uścisku dłoni w grupie 660 nm w porównaniu z grupą 830 nm oraz siły prostowników nadgarstka w grupach 660 nm i BFR w porównaniu z grupą kontrolną. Najlepszy wzrost stwierdzono w grupie 660 nm (czerwony) w porównaniu z grupą kontrolną, BFR i 830 nm (IR). Połączenie PBMT (660 nm) i BFR było skuteczne w zwiększaniu siły ściskania prostowników nadgarstka, związanej z poprawą zachowania elektromiograficznego [30]. Miranda i in. [31] przewidziano w warunkach laboratoryjnych, przekrojowe badanie, w którym wzięło udział 20 nieprzygotowanych i niedoświadczonych mężczyzn, którzy otrzymali PBMT za pomocą superpulsujących laserów w połączeniu z diodami LED i ocenili wydolność mięśni wynikającą ze stopniowej próby krążeniowo-oddechowej na bieżni. Osobnikom podawano PBMT z 12-klasterem diod w 17 punktach (30 J/miejsce) na każdej kończynie dolnej, albo za pomocą połączonych superpulsujących laserów i diod LED, albo z placebo podczas jednej sesji i odwrotnie podczas następnej sesji i za każdym razem wykonywał test krążeniowo-oddechowy na bieżni. Oceniano w nich: przebytą odległość, czas do wyczerpania, wentylację płucną, wszystkie trzy parametry, które wzrosły po skutecznym PBMT, a także pod względem punktacji duszności, która zmniejszyła się dla rzeczywistego PBMT w porównaniu z placebo. Synteza wielu współzależnych pozytywnych skutków działania PBM w aktywności fizycznej i sporcie, zwłaszcza bogactwo właściwości ergogenicznych i ochronnych, naukowo wykazanych w przeanalizowanych pozytywnych badaniach, jest zilustrowana na oryginalnym schemacie zaprojektowanym i przedstawionym na rysunku 2.

Fotobiomodulacja z czerwieni na bliską podczerwień miała efekty ergogeniczne poprzez zwiększenie wydajności, siły mięśni, szybkości adaptacji mięśni, szybkości wentylacji, czasu do wystąpienia bolesności mięśni, czasu do wyczerpania, efektów treningu aerobowego, odporności na stres i szybkości regeneracji jako działanie ochronne , PBM zmniejszył stres oksydacyjny, zmęczenie mięśni, poziom mleczanu we krwi, stany zapalne (IL-1, IL-6, TNF ), deficyt tlenu, duszność, straty w okresach bez treningu i urazy mięśni. PBM moduluje funkcje nerek i metabolizmu.

To nasz produkt na zmęczenie! Kliknij zdjęcie, aby uzyskać więcej informacji!

Następnie część B