Het draait allemaal om goed bewezen basiswetenschap. Laten we teruggaan naar je wetenschapsles op de middelbare school. Je herinnert je vast nog wel die opwindende termen zoals mitochondriën, ATP en fotochemisch. Denk aan laser als een energiedrankje voor de cel. Laserlichtenergie stimuleert de mitochondriën (de krachtpatsers van de cel) om meer ATP (energie) te produceren, zodat de cel actiever kan zijn.
In de afgelopen jaren is er veel onderzoek gedaan om de mechanismen van weefselgenezing door lasertherapie beter te begrijpen en te evalueren. Het doel van dit onderzoek is om de biologische en therapeutische effecten van laserbehandeling te begrijpen. Dit vereist het verklaren van de cellulaire en moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de therapeutische effecten die op klinisch niveau worden waargenomen. Hoe zorgt het laseren van onze cellen ervoor dat we ons beter voelen?
Waarom is dit onderzoek belangrijk? Het geeft ons een dieper inzicht in cellulaire en moleculaire mechanismen. Dit stelt ons in staat om protocollen te verbeteren en aan te passen aan verschillende ziekten en verschillende patiëntkenmerken. We kunnen ook de veiligheid van de behandelingen verhogen. En het meest opwindende deel? Dit onderzoek legt de basis voor nieuwe klinische toepassingen – zoals COVID-19-onderzoeken!
Laten we verkennen wat onderzoekers hebben geleerd over hoe lasertherapie genezing op gang brengt door middel van drie processen: fotochemisch, fotothermisch en fotomechanisch. Het “foto” -gedeelte van al die termen verwijst naar het licht dat door de laser wordt uitgezonden. Dat licht heeft impact op drie niveaus: chemisch (moleculaire veranderingen), thermisch (warmte) en mechanisch (celstructuur).
Fotochemische effecten
Het licht dat door lasers wordt uitgezonden, heeft de mogelijkheid om veranderingen op chemisch of moleculair niveau teweeg te brengen. Fotochemisch effect resulteert in de activering van mitochondriën en een toename van adenosinetrifosfaat (ATP) synthese. Dit resulteert in een versnelling van genezingsprocessen.
Laserlichtenergie stimuleert de mitochondriën (de krachtpatsers van de cel) om meer ATP (energie) te produceren, zodat de cel actiever kan zijn.
Er zijn eiwitten in ons lichaam die gevoelig zijn voor licht. Dat is geen verrassing, gezien we zonlicht nodig hebben om op onze planeet te kunnen bestaan. Verschillende golflengtes resulteren in fotochemische effecten voor verschillende eiwitten. Bijvoorbeeld, de 808 nm golflengte verhoogt significant de activiteit van de mitochondriale ademhalingsketen door de enzym (eiwit) cytochroomoxidase te stimuleren.
De 905 nm-golflengte verhoogt aanzienlijk de activiteit van mitochondriale respiratoire eiwitten I, II, III, IV. De combinatie van deze twee golflengtes creëert een versterkt energiesysteem dat de stofwisseling van de cel stimuleert. Kortom, laserstraling biedt energie voor genezing.
Fotothermische effecten
Licht straalt warmte uit. Dit is basiswetenschap, zoals iedereen die op een zonnige dag buiten staat, kan bevestigen. Wanneer licht (bijv. laserstralen) door een object (bijv. weefsels) wordt geabsorbeerd, zet het object het korte-golflengte-licht om in langgolvige warmte. Dit zorgt ervoor dat het object warmer wordt.
Vanuit therapeutisch oogpunt kunnen de matige opwarming van onze weefsels significante effecten hebben. Het trucje met lasers is om een gecontroleerde toename van de weefseltemperatuur te hebben, terwijl je onder de drempel van schade blijft. Niemand wil een lasertherapiebehandeling verlaten met blaren, dus de gunstige effecten van door laser geïnduceerde warmte moeten veilig worden geactiveerd.
Het fotothermische effect van lasertherapie versnelt de genezing op drie manieren:
- Het verhoogt de snelheid van biochemische reacties en weefselmetabolisme. (Met andere woorden, warmte versterkt het eerder genoemde fotochemische effect.)
- Het matigt vasodilatatie (toename van bloedtoevoer) die op zijn beurt de zuurstof- en voedingsstoffenlevering verhoogt en de verwijdering van catabolieten (de resultaten van afgebroken moleculen) versnelt.
- Het vermindert de viscositeit van vloeistoffen, wat de stijfheid van weefsels verlaagt en de bindweefselcomponenten verlengt door de afgifte van gekruiste collageenvezels. Het resultaat? Ontspanning van spieren, gewrichtskapsels en ligamenten.
Studies tonen aan dat matige verwarming veroorzaakt door lasers ook een algemene ontspanning bij patiënten produceert, wat een algemeen analgetisch en rustgevend effect opwekt. De opperhuid wordt gekoeld door de omgevingslucht terwijl men de laserapplicator verplaatst. De gepulseerde laserenergie resulteert in een zachte temperatuurstijging die nooit hoger wordt dan 3-4℃, ruim onder eventuele zorgen over thermische weefselschade. Deze kleine temperatuurstijging biedt het gewenste fotothermische effect dat hierboven is besproken, terwijl de patiënt nooit risico loopt op complicaties. Deze veilige en effectieve technologie kan zelfs worden toegepast op patiënten met metalen implantaten zonder zorgen over de opbouw van warmte-energie. Dus ja, je kunt gerust die pijnlijke totale knieprothese laseren.
Fotomechanische effecten
Hier komt een handige kettingreactie om de hoek kijken. Het eerder beschreven fotothermische effect kan fotomechanische effecten veroorzaken. Warmte brengt dingen in beweging. De lichte toename in warmte veroorzaakt mechanische krachten die kunnen werken op jouw cellen en op het materiaal rond jouw cellen (de extracellulaire matrix, of ECM).
Hier zijn de voordelen van het fotomechanische effect:
- Generatie van indirecte, niet-destructieve mechanische effecten door omkeerbare vervorming van de ECM. Met andere woorden, zachte warmte brengt de ECM in beweging.
- Regulatie van groei en celdifferentiatie, eiwitsynthese en ECM-productie. Met andere woorden, wanneer de ECM in een gecoördineerde beweging komt, maken jouw cellen goede dingen.
- Handhaving van homeostase van weefsels met structurele functie zoals bindweefsel, bot, spier en kraakbeen. Met andere woorden, wanneer de ECM in een gecoördineerde beweging komt, zijn jouw orthopedische weefsels blij.
Vanuit fysiologisch oogpunt speelt mechanische stress van geschikte intensiteit een sleutelrol bij het handhaven van de homeostase van weefsels met structurele functie, zoals bindweefsel, bot, spier en kraakbeen. Dit doet het door de groei en differentiatie van cellen, eiwitsynthese en ECM-productie te beïnvloeden – allemaal bewezen in het laboratorium. Daarom dragen fotothermische en fotomechanische effecten sterk bij aan de ontstekingsremmende, anti-oedemateuze en anti-pijnwerking, evenals aan de stimulering van weefselherstelprocessen.
Denk aan het fotomechanische effect van de laser als een zachte massage voor jouw cellen en hun omgeving. Het creëert een positieve mechanische therapie die helpt bij het stimuleren van genezing. En wie wil er nu geen massage?
Waarom golflengte er toe doet
Om al die wetenschappelijke magie te laten plaatsvinden, moet de laser diep genoeg in het lichaam doordringen om daadwerkelijk een reactie te veroorzaken. Je kunt geen sleutelhanger-laserpointer gebruiken en resultaten verwachten.
Golflengte is de belangrijkste determinant van de penetratiediepte. Verschillende golflengten worden geabsorbeerd door verschillende chromoforen – water, huidpigment en hemoglobine zijn de chromoforen die de laserpenetratiediepte beïnvloeden. De penetratiediepte neemt bijna lineair toe van 800 nm tot 1200 nm (met uitzondering van het bereik tussen 970-990 nm waar sprake is van een piek in de absorptiespectra van hemoglobine en water). Dit is heel anders dan het doel van chirurgische lasers, waarbij we willen dat alle energie wordt geabsorbeerd door water op het huidniveau, zodat er geen energie onder de incisieplaats doordringt. Bij lasertherapie zorgt het doordringen onder de huid ervoor dat de helende energie van de laser pijn en ontsteking in spieren, botten, gewrichten, pezen en zenuwen kan verminderen.
Kortom, positieve resultaten van lasertherapie komen niet van de ene op de andere dag. De effecten zijn cumulatief. De celrespons die wordt getriggerd door lasertherapie heeft tijd nodig om op te bouwen. Vaak zijn er zes tot tien behandelingen nodig voor het bekomen van optimale behandelresultaten.
Ontdek onze lasertherapie toestellen
