2020年4月28日

为什么越来越多的体育保健专业人士看到了曙光?

Kenneth T. Cieslak DC, LAT, ATC, CSCS

光疗法用于治疗已有50多年的历史。1967年，Mester等(1)报道了激光生物刺激治疗肌肉骨骼疾病的效果。从那时起，治疗光的使用迅速得到了医疗和康复社区的接受。

LASER的意思是“通过受激辐射来放大光”，是一种类型的设备，现在可以在各种环境中找到，大多数专业运动队和许多大学一级项目都使用这种方式作为他们治疗方案的一部分。随着技伟德bv备用网址术的进步，这些设备变得越来越复杂，也越来越便宜。

在治疗环境中使用的绝大多数激光治疗被称为低水平激光治疗，或LLLT设备，也被称为冷激光。这些是低功率的设备，主要产生非热效应，使用起来相对安全。其他形式的光疗包括高功率激光和发光二极管(LED)设备。

这些设备背后的科学是基于光生物调节的概念，这表明，光深入组织的渗透可以引发大量的物理和化学变化。这主要取决于所使用的光形式的类型，以及波长和剂量。波长在红色到近红外区域(600nm- 905nm)的光最常用于这些器件(2)。

当治疗光被送入组织时，其中一些被表皮吸收，然而，光子也可以到达更深的结构。这种类型治疗的细胞靶点之一是细胞的线粒体，特别是细胞色素c氧化酶(COX)。COX是电子传递链的末端酶，在细胞的生物能学中起着至关重要的作用(3)。人们认为，电子传递活性的增加也会导致ATP的产生增加，这对细胞的生物能学至关重要。

激光治疗的另一个生化目标是氧化亚氮(NO)的产生。有人提出，激光照射可以导致NO从COX酶中解离，这具有防止COX抑制的潜在好处，从而导致细胞呼吸的增加(Farivar-18)。这被认为会导致光介导的组织血管舒张(4)。还有人认为抑制NO也会导致细胞死亡(由NO诱导)的减少(5)。

Karu(6)的研究表明，LLLT通过增加活性氧(ROS)的产生，使细胞向更大的氧化转变。这与细胞信号通路活性的变化以及细胞内的基因表达有关。此外，这种活性可能与蛋白质合成、核酸合成和细胞周期进展的增加有关(7)。

所以临床医生在决定使用哪种光疗法时，应该考虑哪些参数。对于低水平激光治疗，大多数设备通过显示双相剂量-响应曲线工作，或者称为Arndt-Schultz原理(8,9)。这一原理表明，低剂量的光可能比高剂量的光更有效。

如前所述，大多数这些LLLT设备产生的光在红色可见波段，或电磁波谱的近红外波段，波长范围在600-1000nm。这些设备被确定为3A或3B级激光器，不被认为能刺激任何明显的热效应。这些设备通常被设计为单个发射器，或在“集群”中，这是一种不太常见的配置。输出可以是连续的，也可以是脉冲的。较长的波长(>1300nm)似乎很快被水吸收，因此穿透能力较弱，这就是为什么大多数销售的设备工作在前面提到的较低波长内。

如何使用这些器件的参数取决于输出功率(瓦或兆瓦)，照射面积(cm2)和时间(秒)。传递的能量以焦耳(J)为单位。能量密度由总能量除以辐照面积(J/cm2)计算。具有更高功率输出和更大照射面积的装置通常需要更短的处理时间。这是使用高功率激光的论点之一，它允许临床医生用更短的治疗时间来治疗组织。然而，随着功率的增加，如果过度使用，就会有潜在的组织损伤风险。使用LLLT设备被认为不会带来同样的风险，因此它们在大多数临床环境中更常见。对于大多数设备来说，每个治疗点的治疗时间通常在30到60秒之间，总的治疗时间取决于在一个会话中治疗的点的数量。较大的组织区域，如下背部，通常比较小的结构(如脚趾)需要更多的治疗点。这就是为什么像LED护垫这样的新设备越来越受欢迎，因为它们可以在更大的区域进行治疗，通常是无人看管的，从而提高临床效率。LED设备的另一个优点是降低了眼睛结构的风险，这一直是在临床环境中使用激光设备而没有为治疗房间里的每个人戴上合适的眼镜的主要问题之一。

长期以来，文献中已经承认，治疗性激光可以在皮肤疾病的治疗中产生有益的效果，以及刺激口腔内愈合。光疗法在肌肉骨骼疾病中的应用尚不清楚，尽管在过去的几十年里，研究已经开始对其在治疗组织疼痛中的作用，以及在肌肉和关节疾病中刺激更快速的愈合反应等临床用途有了更清晰的认识。最近，发表在《英国医学杂志》(British Medical Journal)上的一项关于LLLT对膝关节骨关节炎疼痛和残疾影响的系统回顾和荟萃分析发现，与安慰剂相比，LLLT显著减轻了疼痛，并显著减少了残疾(10)。Takenori(11)及其同事在一项随机双盲安慰剂临床试验中发现，对一组大学运动员进行LLLT后，近75%的参与者几乎立即减少了30%的疼痛。Vinck(12)的一篇论文指出，激光疗法在减轻疼痛方面可能发挥的一个潜在作用可能是通过其调节神经传导和降低动作电位的能力。其他研究也得出了类似的结论。

在Foley及其同事的一项试点研究中(13)，研究了LED光疗在促进受伤的大学运动员重返赛场中的作用，共有395例受伤，包括扭伤、拉伤、肌腱病和挫伤，在1669个疗程中得到了治疗。研究发现，使用830nm LED器件可以更快地恢复和恢复比赛。虽然在研究中没有使用对照组，但它仍然表明治疗性光可能在促进愈合过程中发挥重要作用(13)。

另见:一种创新的脚踝手术

然而，文献中最令人兴奋的发展之一检查了激光治疗在增强组织恢复和提高性能方面可能发挥的作用。Tomazoni及其同事进行了一项随机对照试验(14)，研究了在高水平足球运动员进行高强度跑步训练之前应用LLLT对肌肉损伤、炎症和组织氧化应激标志物的作用。研究发现，在跑步前使用激光治疗可以减少肌肉损伤，导致运动后肌酸激酶和乳酸脱氢酶水平的降低，以及白细胞介素-6，以及其他生物标志物。此外，在运动过程中，接受激光治疗的运动员在最大摄氧量以及有氧和无氧阈值方面也有所改善。

在《力量与调节研究杂志》(15)上发表的一项类似研究中，一项随机、双盲、安慰剂对照研究也发现，运动前光生物调节疗法不仅改善了冲刺的平均时间和无氧测试方案中的疲劳指数，而且还降低了运动后血乳酸水平变化的百分比。

越来越清楚的是，光生物调节疗法，包括低水平激光疗法、高功率激光和LED集群设备，在治疗损伤和作为一种提高运动表现和恢复的方法方面都显示出疗效。对于临床医生和性能教练来说，进一步探索如何将这些设备纳入他们的治疗方案，作为改善临床结果和性能增强项目的一种方式，将是明智的。

引用:

1. 王丽娟，王丽娟，等。激光光束的抑制与激活效应研究。Langenbecks Arch Chir．1968;322:1022 - 1027。
2. Cotler HB, Chow RT, Hamblin MR, Carroll J.低水平激光治疗肌肉骨骼疼痛的应用。MOJ骨科风湿病醇．2015;2(5)。
3. Srinivasan S, Avadhani NG。细胞色素c氧化酶在氧化应激中的功能障碍。自由基生物医学．2012;53(6): 1252 - 63。
4. Ehrreich SJ, Furchgott RF。通过可见光和紫外线辐射使哺乳动物平滑肌松弛。自然．1968;218(5142): 682 - 94。
5. 汉布林先生低水平光疗机制。SPIE的过程．2009;6140: 614001 - 1。
6. 可见到近红外辐射对细胞作用的主要和次要机制。光化学光生物．1999;(1): 49 - 17。
7. 刘海燕，刘海燕，刘海燕。氧化还原酶依赖性转录调控。中国保监会Res．2005;97(10): 967 - 974。
8. 伍德拉夫LD, Bounkeo JM, Brannon WM，等。激光治疗在伤口修复中的疗效:文献荟萃分析。光刻激光外科2004;22(3): 241 - 247。
9. 黄青云，陈爱琴，Carroll JD, Hamblin MR.低水平光治疗的双相剂量反应。剂量反应．2009;7(4): 358 - 383。
10. 李志强，李志强，等。低强度激光治疗膝关节骨关节炎疼痛和残疾的疗效:随机安慰剂对照试验的系统回顾和荟萃分析英国医学J．2019;开放存取9:e031142。
11. A竹典，M郁弘，U正吾，K广，等。低水平激光治疗运动损伤的即刻止痛效果:随机、双盲安慰剂对照试验。科学、医学、运动．2016年12月;19(12): 980 - 983。
12. Vinck E，等人。发光二极管照射介导腓肠神经传导改变的证据。激光医学科学．2005;20(1): 35 - 40。
13. 福利J，瓦西里DB，布拉德J，卢迪欧C，卡尔德海德，RG。830nm发光二极管(LED)光疗显著降低受伤大学运动员的比赛回归:一项试点研究。激光疗法．2016;25(1): 35-42。
14. 马志刚，李志刚，李志刚，等。高水平足球运动员高强度进行性跑步测试前的红外低水平激光治疗(光生物调节疗法):对功能、肌肉损伤、炎症和氧化应激标志物的影响-一项随机对照试验。氧化医学与细胞寿命．2019;印度文ID 6239058。

Pinto HD, Vanin AA, Miranda EF, Tomazoni SS，等。光生物调节疗法提高表现和加速恢复高水平橄榄球运动员在现场测试:随机，交叉，双盲，安慰剂对照临床研究。J强度Cond Res．2016;30(12): 3329 - 3338。