Fotobiomodulácia a šport: Výsledky naratívneho prehľadu Časť.A
Mar 18, 2022
Laura Marinela Ailioaie 1 a Gerhard Litscher 2,*
1 Department of Medical Physics, Alexandru Ioan Cuza University, 11 Carol I Boulevard, 700506 Iasi, Romania; lauraailioaie@yahoo.com
2 Výskumná jednotka biomedicínskeho inžinierstva v anestézii a intenzívnej medicíne, Výskumná jednotka pre komplementárnu a integratívnu laserovú medicínu a tradičná čínska medicína (TCM) Výskumné centrum Graz, Lekárska univerzita v Grazi, Auenbruggerplatz 39, 8036 Graz, Rakúsko
* Korešpondencia: gerhard.litscher@medunigraz.at; Tel.: plus 43-316-385-83907
Ďalšie informácie:{0}}
Abstraktné
Výhody fotobiomodulácie (PBM) sú známe už niekoľko desaťročí. V poslednej dobe ponúka PBM aplikovaný v športe špeciálnu šancu na podporu modelovania výkonu a regenerácie. Čoraz zložitejšie fyzické aktivity a tvrdá konkurencia vo svete športu vytvárajú stav psycho-emocionálneho a fyzického stresu, ktorý môže vyvolaťchronický únavový syndróme, zlyhanie vo fyzickom tréningu, predispozícia k poškodeniu svalov, fyzické a emocionálne vyčerpanie a pod., na čo by PBM mohla byť výborným riešením. Na vyhodnotenie a identifikáciu všetkých rizikových faktorov a vplyvu PBM na zdravie a výkon v športe a na lepšie pochopenie jeho účinkov sme na PubMed hľadali „Fotobiomodulácia a šport“, aby sme aktualizovali vedu o PBM aplikovanú v športe a ponechali sme na analýzu články publikované od roku 2014 do dnešného dňa. Termín "PBM" je nedávny a nezahrnuli sme predchádzajúce štúdie s "nízkoúrovňovou laserovou terapiou" alebo "LLLT" pred rokom 2014. V súčasnom výskume sa preukázalo, že PBM má cenné ochranné a ergogénne účinky v 25 štúdiách na ľuďoch , ktorý je kľúčom k úspechu pre vysoký výkon a regeneráciu, fakty podložené aj 22 štúdiami na zvieratách. PBM aplikovaný kreatívne a cielene v závislosti od športu a veľkosti úrovne fyzickej námahy dokáže dokonale modulovať mitochondriálnu aktivitu a viesť tak k pozoruhodným zlepšeniam výkonnosti.
Analyzovali sme PBM bez presvedčivých výsledkov alebo bez účinkov z tohto prehľadu (14 štúdií z celkového počtu 39 na ľuďoch) a našli sme motivácie autorov z pohľadu viacerých príčin súvisiacich s technologickými obmedzeniami, účastníkmi, protokolmi fyzickej aktivity zariadenia, techniky a parametre PBM. V blízkej budúcnosti by mali byť navrhnuté experimenty dávka-odozva na fyzickej aktivite a korelované so štúdiami dávka-odpoveď PBM, aby kvantifikácia parametrov PBM umožnila energetickú, metabolickú, imunitnú a neuroendokrinnú moduláciu, dokonale spojenú s úrovňou tréningu. . Existuje naliehavá potreba neustále zlepšovať zariadenia PBM, spôsoby podávania a protokoly v nových dômyselných budúcich športových skúškach. Najnovšie inovácie a nanotechnológie aplikované na vykonávanie vnútrobunkovej signalizačnej analýzy pri skúmaní extracelulárnych cieľov spolu s 3D a 4D analýzou športového pohybu a ďalšími špičkovými zariadeniami môžu byť výzvou naučiť sa, ako maximalizovať efektivitu PBM pri dosahovaní bezprecedentného športového výkonu, a teda napĺňať sen miliónov elitných športovcov.
Kľúčové slová: fotobiomodulácia; šport; únava; nízkoúrovňová laserová terapia; diódy vyžarujúce svetlo; poškodenie svalov; výkon; zotavenie; bolestivosť; superpulzné lasery
Kliknite na Cistanche herba na únavu
1. Úvod
Je v súťaživom ľudskom duchu hľadať čo najlepší výkon u amatérov aj u športových profesionálov. Pri tomto hľadaní neuveriteľných výsledkov a implementácii nových cvičení a inovatívneho tréningu hrá hlavnú úlohu výber najnovších vhodných ergogénnych prostriedkov určených na zlepšenie fyzického a duševného výkonu, vytrvalosti a regenerácie po intenzívnom svalovom tréningu. Udržať sa stále na špici pre profesionálov je kvôli vysokej konkurencii čoraz ťažšie kvôli permanentnému vyrovnávaniu sa s prestavovaním ľudského tela na vysoký stres a intenzívny tréning diktovaný obrovskými úlohami fyzických aktivít. Na zvýšenie svalovej sily a vytrvalosti u športovcov sú okrem zlepšenia hypertrofickej a neuromuskulárnej kondície potrebné aj nové prostriedky na stimuláciu a reguláciu kostrového svalstva. Základnou vlastnosťou kostrového svalstva je kontrakcia, ktorá potrebuje energiu a dosahuje sa kĺzaním molekúl aktínu (tenkých) na myozínových (hrubých) vláknach, pričom spolu vytvárajú sarkoméru. Myozínová hlava sa tiež viaže na adenozíntrifosfát (ATP), ktorý je základom dodávky energie pre svalovú kontrakciu. Myozín sa môže viazať na aktín iba vtedy, keď sú aktínové väzbové miesta vystavené iónom vápnika. Tropomyozín pokrýva miesta viažuce myozín na aktínových molekulách, takže sa musí odstrániť, aby sa odkryli väzbové miesta na aktíne, čo je proces, ktorý tiež vyžaduje energiu. Vápnikové ióny sa spoja s molekulami troponínu C, čím modifikujú vzor tropomyozínu a zaväzujú ho k odhaleniu väzbových miest krížových mostíkov na aktíne.
Prenos sodíkových a draselných iónov cez svalovú membránu na udržanie životne dôležitých iónových gradientov tiež potrebuje energiu, pre ktorú je ATP hlavným svalovým palivom. ATP je základná energetická jednotka vo fyziologických enzymatických procesoch (Na plus /K plus ATPáza), (Ca2 plus ATPáza) a cyklovaní krížových mostíkov myofilamentov (myozín ATPáza) v membráne excitabilných svalových buniek. Príjem ATP pre svaly však môže trvať len 1–2 s. Intramuskulárne usadeniny ATP sú znížené (~5 mmol na kg vlhkého svalu) a pri skóre využitia ATP 3,7 mmol ATP kg-1 s-1 by svalová aktivita mohla trvať menej ako 2 s, ak by zásoba ATP bola jedinou energiou. zdroj [1]. Kreatínfosfát (CK), ktorý podobne ako ATP obsahuje vysokoenergetickú fosfátovú väzbu, je rýchlym zdrojom energie na regeneráciu ATP. Depozity CK sú tiež obmedzené a mohli by dodávať energiu pre svalové kontrakcie len 5 až 8 s. Hlavnými zdrojmi energie pre svaly zostávajú glukóza a mastné kyseliny, ktorých spotreba závisí od záťaže a kondície subjektu, ako aj od dostupnosti kyslíka. Produkcia ATP z cytosolickej glykolýzy, mitochondriálna oxidácia beta mastných kyselín a cyklus kyseliny citrónovej sú prísne regulované a rýchlo reagujú na požiadavky svalov na viac ATP [2]. Množstvo ATP a jeho prísun v správnom čase pri kontrakcii kostrového svalstva je nevyhnutný tak pri výbušných športových podujatiach na výrazne krátke časové úseky (sekundy alebo minúty), napríklad pri šprintoch a skokoch, ale aj pri dlhotrvajúcom úsilí o odpor v ktorým musí športovec preukázať vytrvalosť hodín [1,3]. Fotobiomodulácia (PBM), predtým známa ako nízkovýkonová laserová terapia alebo nízkoúrovňová laserová terapia (LLLT), má svoju novú terminológiu prijatú na spoločnej konferencii Severoamerickej asociácie pre svetelnú terapiu a Svetovej asociácie pre laserovú terapiu v septembri 2014. , s konsenzom o nomenklatúre pre fotobiomoduláciu ako ideálny termín [4]. PBM zahŕňa použitie viditeľného a/alebo infračerveného lasera/svetla na biologickú moduláciu bunkovej aktivity, na zlepšenie funkcií tkanív a buniek prostredníctvom aktivácie bunkových enzýmov tak, že tok fotónov vyvoláva niekoľko fyziologických zmien, ako je zvýšenie produkcie ATP, zníženie zápal a bolesť, stimulácia tvorby nových svalových vlákien, zrýchlenie angiogenézy, reparácia a regenerácia tkanív [5,6].
V niekoľkých štúdiách sa ukázalo, že PBM je účinný pri bunkovej proliferácii, stimuluje metabolizmus, znižuje zápal a podporuje hojenie tkanív. Spomedzi použitých parametrov je rozhodujúca dávka dodaná do určitého typu tkaniva, pretože od nej budú závisieť účinky: aplikácia malej dávky by mohla viesť k dôležitej bunkovej odpovedi, ale vysoké dávky môžu inhibovať bunkovú proliferáciu alebo dokonca vyvolať apoptózu. . Medzi najreplikovateľnejšie dôsledky PBM patrí systémové zníženie zápalu, veľmi významné pri traumatických poraneniach alebo ochoreniach kĺbov, pľúc a mozgu [7]. Súčasné štúdie o účinkoch protizápalových PBM na bunkovej úrovni sú zamerané najmä na expresiu prozápalových cytokínov a na migráciu a koncentráciu makrofágov v mieste dopadu. Je známe, že makrofág hrá kľúčovú úlohu počas zápalovej fázy; fenotyp M1 má fyziologickú prozápalovú aktivitu na obranu hostiteľa pri invázii patogénmi a fenotyp M2 sa podieľa na náprave poranení vo fáze hasenia zápalu [8]. PBM reguluje komplexnými mechanizmami široké spektrum prozápalových/protizápalových cytokínov a úroveň polarizácie makrofágov zodpovedných za nadmernú zápalovú odpoveď alebo zrýchlené hojenie tkaniva. Vlnová dĺžka ovplyvňuje šírenie, tok a rýchlosť distribúcie fotónov v ožiarených tkanivách, ako aj účinnosť neinvazívnej aplikácie lasera.
Vlnová dĺžka používaná PBM je cenným parametrom v reakcii na bunkovú proliferáciu, pretože vlnová dĺžka medzi 600–1070 nm (červená/blízka infračervená (IR)) má najlepšie neinvazívne účinky. Bolo pozorované, že kratšie vlnové dĺžky sú absorbované hemoglobínom alebo melanínom, čím vznikajú bunkové účinky, zatiaľ čo dlhšie vlnové dĺžky sú absorbované vodou a poskytujú pocit tepla a vyvolávajú úľavu od bolesti [9]. Od prvých aplikácií sa PBM používa na liečbu mnohých zápalových ochorení, ochorení pohybového aparátu a najmä na regeneráciu a obnovu tkanív. Intenzívny vývoj pokročilých laserových systémov – ako aj iných liečebných prístrojov – viedol k bezprecedentnému rozšíreniu množstva terapeutických možností vrátane stimulácie a liečenia svalov, šliach, väzov, kĺbov atď., ale aj imunologických stavov, nervového systému. , ako aj zacielenie na os imunitný systém – svalový systém – mozog atď., a to všetko v súvislosti s tréningom a fyzickými cvičeniami. Hodnota týchto terapií je absencia vedľajších účinkov, závislosti, považované za energetické metódy, ktoré presne riešia energetické procesy vo vnútri buniek a čo je najcennejšie, bez drog alebo toxických následkov.
2. Metodika
Z predchádzajúcich randomizovaných a placebom kontrolovaných vedeckých štúdií LLLT je známe, že vlnové dĺžky červenej až blízkej IR dodávané z jednoduchých laserových diód alebo klastrov, LED alebo usporiadania oboch v rôznych pôsobivo adaptabilných zariadeniach môžu dodávať energiu bunkovým elektrárňam. opravuje a regeneruje svaly, bolestivé kĺby v dôsledku intenzívnej fyzickej aktivity a obnovuje fyziologickú rovnováhu. Špecifické svalové charakteristiky študované predtým zahŕňali parametre, ako je vyčerpanie, svalová únava, počet opakovaní, impulz krútiacej sily, hypertrofia svalových vlákien, stupeň poškodenia svalov, ako je CK, laktátdehydrogenáza (LDH) atď. a zostávajúca svalová bolesť alebo oneskorenie počiatočnú svalovú bolestivosť, ako aj čas zotavenia [10]. Na vyhodnotenie a identifikáciu všetkých rizikových faktorov a vplyvu PBM na zdravie a výkon v športe a na lepšie pochopenie jeho účinkov u vrcholových športovcov sme vykonali prieskum "Fotobiomodulácia a šport" na PubMed, aby sme aktualizovali vedu PBM aplikovanú v športe, a na analýzu sme si ponechali všetky články publikované od roku 2014 doteraz. Termín „PBM“ je nedávny a nezahrnuli sme predchádzajúce štúdie s „nízkoúrovňovou laserovou terapiou“ alebo „LLLT“ pred rokom 2014 [4]. Pri vyhľadávaní sa našlo 90 štúdií, z ktorých bolo 29 vylúčených (recenzie, úvodníky, bunkové štúdie, patologické stavy súvisiace so športom, neadekvátne štúdie z dôvodu nedostatku randomizácie alebo kontrolnej skupiny, duplikáty atď.) a rozdiel (61 štúdií) bol zahrnuté do analýzy (obrázok 1). Z posledných 61 štúdií posudzovaných v tomto prehľade bolo 39 na ľudských subjektoch a 22 boli experimentálne štúdie na zvieratách. Analýza výskumu na ľudských subjektoch odhalila pozitívne účinky PBM v 25 štúdiách, ktoré zahŕňali 797 účastníkov, a 14 štúdií nenaznačilo žiadny relevantný účinok PBM v porovnaní s kontrolnými skupinami.
3. PBM aplikované v športe v rôznych nastaveniach a podmienkach
3.1. Pozitívne účinky PBM
Aplikácia PBM pred aj po tréningu môže mať pozitívne účinky, preto sme štúdie zaradili do aplikácií PBM pred, po, pred a po a v experimentálnych laboratórnych podmienkach, keď účastníci behali na bežiacom páse. Uskutočnilo sa 39 randomizovaných, placebom kontrolovaných štúdií na ľuďoch, z ktorých iba 25 (so 797 subjektmi) malo pozitívne výsledky v dôsledku PBM aplikovanej na rôzne ľahké fyzické aktivity alebo intenzívny tréning, pred, po, pred a po alebo v experimentálnom laboratóriu podmienky, z ktorých 21 je zhrnutých v tabuľke 1, a štyri ďalšie štúdie s PBM a súčasne aplikovaným statickým magnetickým poľom sú uvedené v záverečných diskusiách
Aby sa stanovila najpriaznivejšia dávka PBM, Antonialli et al. [11] hodnotili účinnosť kostrového svalstva a regeneráciu po cvičení vrátane 40 energických mužských dobrovoľníkov, ale fyzicky nepripravených, do randomizovanej, dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej štúdie s použitím 12 klastrových diód (4 IR laserové diódy 905 nm, 4 IR LED diódy 875 nm a 4 červené LED diódy 670 nm). Podali 10, 30 a 50 J alebo placebo v šiestich bodoch na prednej strane stehien, pričom použili iba jedno ošetrenie PBM bezprostredne po maximálnej dobrovoľnej kontrakcii pred cvičením (MVC) a nakoniec analyzovali MVC, svalovú bolestivosť s oneskoreným nástupom. (DOMS) a kreatinínkinázy (CK). Hodnotenia boli vykonané pred, 1 min, 1 h, 24 h, 48 h, 72 h a 96 h po procedúrach na vyvolanie svalovej únavy. PBM zvýšila MVC od bezprostredne po cvičení na 96 hodín po cvičení s dávkami 10 alebo 30 J, výrazne znížila DOMS s dávkou 30 J od 24 hodín do 96 hodín po cvičení a s dávkou 50 J od bezprostredne po cvičení do 96 hodín po cvičení; a významne znížili aktivitu CK pri všetkých dávkach PBM v porovnaní so skupinou s placebom, pričom sa dospelo k záveru, že dávka 30 J bola najlepšia. V inej štúdii Vanin et al. [12] hodnotili účinky 810 nm/200 mW PBM aplikovaného aj na šiestich miestach na kvadriceps s klastrom iba s 5 diódami aplikovaním 10, 30 alebo 50 J v randomizovanej, dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej štúdii v 28. vysokoúrovňových futbalových športovcov, tiež identifikovať optimálnu dávku pre najlepšiu regeneráciu a výkon. Výskumníci hodnotili aktivitu MVC, DOMS, CK, expresiu IL-6 pred a po 1 minúte, 1 hodine, 1 dni až 4 dňoch po protokole na spustenie svalového vyčerpania. PBM zvýšilo MVC z bezprostredne po cvičení na 24 hodín s dávkou 50 J a z 1 dňa na 4 dni s dávkou 10 J; znížil CK a IL-6 s lepšími výsledkami v prospech dávky 50 J a nemal žiadny vplyv na DOMS. Autori dospeli k záveru, že PBM pred cvičením s dávkou energie 50 J pozoruhodne zvýšil výkon a znížil biochemické markery spojené s poškodením a zápalom v systéme kostrového svalstva.
Tiež u športovcov, ale v anaeróbnom terénnom teste s použitím randomizovanej, skríženej, dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej klinickej štúdie na dvanástich mužských hráčoch rugby na vysokej úrovni, Pinto a spol. [13] preukázali účinky PBMT na zlepšenie výkonu a zrýchlenie rehabilitačného času počas Bangsbo sprint testu (BST). Pred BST vo fáze oboznamovania sa (1. týždeň) neboli žiadne zásahy, ale v 2. a 3. týždni sa predtréningová PBMT (v 17 bodoch každej nohy s použitím klastra s 12 diódami (4 superpulzné IR laserové diódy 905 nm) , 4 IR LED diódy 875 nm a 4 červené LED diódy 640 nm, 30 J na miesto) alebo placebo, boli náhodne dodané každému športovcovi. Výsledkom bolo, že PBMT zlepšilo priemerný čas šprintu a index únavy v BST a mimoriadne kleslo percento hladín laktátu v krvi do 3, 10, 30 a 60 minút po BST, čo iniciuje novú cestu pre rozsiahle aplikácie PBMT v skutočných športových podmienkach. Najlepší výstupný výkon PBMT na regeneráciu kostrového svalstva identifikoval AR de Oliveira a spol. ale tri rôzne výstupné výkony (100, 200, 400 mW na diódu) alebo placebo, pri šesť miest extenzorov kolena. dobrovoľná maximálna izometrická kontrakcia (MIVC), DOMS, CK a laktátdehydrogenáza, zápal (IL-1, IL-6 a TNF- ) a oxidačný stres (kataláza, superoxiddismutáza, karbonylované proteíny a tiobarbituric kyseliny) boli hodnotené pred izokinetickým cvičením, ako aj po 1 minúte a 1 hodine až 96 hodinách. PBMT zvýšilo MIVC a znížilo DOMS a úrovne biochemických markerov s najlepšími výsledkami pri výstupnom výkone 100 mW na diódu (celkovo 500 mW) pri zlepšovaní výkonu a obnove po cvičení. Rossato a kol. [15] sa zamerali na identifikáciu účinkov dvoch rôznych časových odpovedí na únavu extenzorov kolena u šestnástich dobrovoľníkov mužského pohlavia, rozdelených tak, aby vykonali rovnaký protokol v 5 sedeniach.
PBMT sa aplikoval na extenzor kolena (9 miest, 30 J na miesto). MVC bola hodnotená pred a po izokinetickej únave spojenej s elektromyografiou (mocná stredná hodnota [RMS] a stredná frekvencia [MF]). Časový efekt bol pozorovaný pre vrcholový krútiaci moment (PT), RMS a MF. Účinok liečby bol kontrolovaný na PT a 6 hodín pred plus bezprostredne predtým, ako stav ukázal vyššiu PT počas MIVC (pred-po) ako kontrola alebo placebo. Aplikácia PBMT s 6 hodinami plus priamo pred cvičením je schopná zmierniť únavu. Na testovanie účinkov PBMT na výkon a regeneráciu futsalových hráčov De Marchi a kol. [16] zahrnuli šesť profesionálnych športovcov do randomizovanej, trojito zaslepenej, placebom kontrolovanej krížovej klinickej štúdie. PBMT sa uskutočnilo 40 minút pred zápasmi na 17 bodoch každej vetvy, pričom sa použil aj klaster s 12 diódami (4 IR laserové diódy 905 nm, 4 IR LED 875 nm a 4 červené LED 640 nm, 30 J na miesto) . Vzorky krvi sa odobrali pred ošetrením, bezprostredne po zápasoch a 48 hodín po (vyhodnotené na CK, LDH, krvný laktát a oxidačné poškodenie lipidov a proteínov). Čas strávený športovcami na ihrisku a prejdená vzdialenosť boli kvantifikované videom. PBMT signifikantne predĺžilo dobu zotrvania v ihrisku a určilo významné zlepšenie vo všetkých hodnotených biochemických markeroch, avšak bez štatisticky významného rozdielu v najazdených kilometroch. Na záver, PBMT pred cvičením môže úspešne zvýšiť tréning a urýchliť rehabilitačný proces futsalových hráčov na vysokej úrovni.
Pretože svalová únava je neodmysliteľným nebezpečenstvom pre natiahnutie hamstringov u futbalistov, Dornelles a kol. [17] skúmali účinky PBMT (300 J na stehno alebo placebo na hamstringy pred zápasom) na dvanástich mladých amatérskych futbalových hráčoch v randomizovanej, skríženej, dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej štúdii, hodnotenej v dvoch stretnutiach s odstupom aspoň 7-dňa. Svalová vytrvalosť a užitočný tréning boli hodnotené pomocou izokinetickej dynamometrie a testov protipohybového skoku (CMJ) pred zápasom a bezprostredne po ňom. PBMT mala v porovnaní s placebom priaznivé účinky na excentrický maximálny krútiaci moment hamstringu, pomer krútiaceho momentu hamstringu ku kvadricepsu a výšku CMJ, čo zmierňovalo únavu svalov hamstringov, a tak bránilo zraneniam hamstringov, ktoré sa zvyčajne vyskytujú u futbalistov. PBM pred neuromuskulárnou elektrickou stimuláciou (NMES) je pozoruhodne zaujímavá téma, skúmaná v randomizovanej, dvojito zaslepenej krížovej štúdii Jówko et al. [18] na dvadsiatich štyroch stredne aktívnych, zdravých mladých mužoch, ktorí dostali 45 elektricky vyvolaných tetanických izometrických kontrakcií kvadricepsu, ktorým predchádzala PBM alebo placebo-PBM. Vplyv PBM na svaly poškodzuje a spôsobuje oxidačný stres, ako aj návrat do normálneho stavu svalovej funkcie po jedinej relácii NMES, kvantifikovaný maximálnymi izometrickými dobrovoľnými svalovými krútiacimi momentmi, bolesťou a vzorkami krvi analyzovanými pre sval zhoršenie (CK) a zápal (C-reaktívny proteín), boli hodnotené od základnej hodnoty do 96 hodín po intervencii.
PBM mal ochranný účinok na pokles enzymatickej antioxidačnej ochrany vyvolaný NMES a skrátil trvanie zápalu, ale neovplyvnil peroxidáciu lipidov, poškodenie svalov alebo obnovu po NMES. Účinok PBMT pred cvičením na zvýšenie tréningu, urýchlenie regenerácie a zmiernenie oxidačného stresu sa skúmal u 22 mužských futbalistov na vysokej úrovni liečených IR PBMT alebo placebom pred progresívnym bežeckým testom (ergospirometria) až do vyčerpania. od Tomazoni a kol. [19] v randomizovanej, trikrát zaslepenej, placebom kontrolovanej skríženej štúdii (identická skupina). PBMT zvýšila VO2max, čas únavy, objem a čas pre výskyt anaeróbneho aj aeróbneho prahu a znížila aktivity CK a LDH, ako aj hladiny TBARS, IL-6 a hladiny karbonylovaných proteínov; zvyšuje aktivity SOD a CAT, takže PBMT pred cvičením hrá dôležitý antioxidačný účinok a tým zlepšuje športovú prezentáciu a regeneráciu po cvičení. Da Cunha a kol. [20] skúmali účinky PBM a NMES na svalovú vytrvalosť, frekvenciu a schopnosti skokov, celkové reakcie, hodnotené na začiatku a počas sledovania po 6. a 8. týždni v štúdii zahŕňajúcej tridsaťšesť volejbalových športovcov , randomizované do troch skupín: kontrola, PBM pred cvičením (IR, 850 nm, CW, 0,8 J/cm2, 6 J/bod, celková energia rovná 36 J) a operačný NMES na kvadriceps femoris ako svalové cvičenie (základ 1 kHz , modulácia 70 Hz, najvyššia podporovaná intenzita).
Najväčší nárast vytrvalosti dominantných dolných končatín bol v skupine NMES, na rozdiel od kontroly, ale pre nedominantné dolné končatiny bol nárast prítomný v skupinách PBM aj NMES (najvyšší účinok), ako aj lepšie schopnosti skákať v posledné dve skupiny, u ktorých rast svalovej výdrže pokračoval ešte dva týždne po skončení tréningu v porovnaní s kontrolou. V inej štúdii Rossato et al. skúmali účinky PBMT aplikovaného 6 hodín pred a bezprostredne pred cvičením so zhlukom 5 IR laserov (850 nm) a 28 LED diód, nasledovne: 12 červených LED (670 nm), 8 IR LED (880 nm) a 8 IR LED diód (950 nm) na kvadricepse v randomizovanej, skríženej, dvojito zaslepenej placebom kontrolovanej štúdii na osemnástich fyzicky aktívnych mužoch počas komplexného izokinetického cvičebného protokolu extenzií kolena. Zistilo sa, že výkon pri cvičení nebol ovplyvnený PBMT (135 J, 270 J alebo 540 J) v porovnaní s placebom, ale všetky dávky aplikovaného PBMT viedli k predpokladaným pozitívnym účinkom na izometrický špičkový krútiaci moment, koncentrický špičkový krútiaci moment a koncentrickú prácu v porovnaní na placebo, uľahčenie rovnakej celkovej práce s menšou únavou, tj ďalšie série by boli možné pre vyšší objem tréningu [21]. Zagatto a kol. [22] v randomizovanom, dvojito zaslepenom, placebom kontrolovanom výskume vyhodnotili vplyv 810 nm PBM aplikovaného na adduktory priamo po každom fyzickom každodennom tréningu na zápal, svalové poškodenie a operačnú kapacitu u dvadsiatich mladých hráčov vodného póla. .
Denne pred tréningom bola fyzická výkonnosť hodnotená P200 (intenzívne plávanie na 200 m) a 30 CJ (30 s krížový test). Boli vykonané krvné testy na interleukíny (IL) a poškodenie svalov pred aj po fyzickom protokole. V skupine s PBMT nedošlo k žiadnemu významnému posunu v P200 v porovnaní s placebom, ale došlo k miernemu zlepšeniu u 30 CJ. IL-1 a TNF-alfa mali zvýšené hodnoty v skupine s PBM 48 hodín po poslednej liečbe v porovnaní s pred, 0 a 24 hodinami, ale v týchto dvoch skupinách sa nelíšili. IL-10 sa v priebehu času mierne zvýšil v skupine s placebom v porovnaní so skupinou s PBM, kde sa kreatinínkináza významne znížila, ale nebola pozorovaná žiadna dôležitá zmena v laktátdehydrogenáze. PBM nemal žiadny významný vplyv na zápal a poškodenie svalov, len so stredným vplyvom na výkon. Zlyhanie spoľahlivých výsledkov môže byť spôsobené poddimenzovanou oblasťou fotobiostimulácie. PBMT a kryoterapia samostatne alebo v kombinácii na rehabilitáciu kostrového svalstva po excentrických kontrakciách extenzorov kolena aplikovali de Paiva et al. [23] na 50 zdravých mužských dobrovoľníkoch, náhodne rozdelených do piatich skupín (PBMT, kryoterapia, kryoterapia plus PBMT, PMBT plus kryoterapia alebo placebo) pre dvojito zaslepenú, placebom kontrolovanú štúdiu na štúdium MVC, DOMS a poškodenia svalov ( CK). Odhady sa uskutočňovali na začiatku, bezprostredne po a od 1 hodiny do 96 hodín v každom 24-hodinovom intervale. Porovnávacie terapie sa aplikovali 3 minúty po cvičení a opakovali sa každých 24 hodín až do 72 hodín. Využilo sa PBMT (905 nm superpulzný laser a 875 a 640 nm LED) a kryoterapia ľadovými obkladmi na poddajnom kaučuku.
Najlepšie na zotavenie po cvičení s lepšou MVC zníženou DOMS a aktivitou CK od 24 do 96 hodín bola jedinečná PBMT v porovnaní s placebom, kryoterapiou a kryoterapiou plus PBMT. V skupine PBMT plus kryoterapia bol vplyv fotobiomodulácie znížený, ale ukázalo sa dôležité zlepšenie MVC, zníženie aktivity DOMS a CK. Singulárna kryoterapia a kryoterapia plus PBMT boli porovnateľné s placebom. Preto iba PBMT samotný môže najlepšie zvýšiť postfyzické zotavenie na pôvodné fyziologické stupne, jeden deň po vysoko intenzívnych excentrických cvičeniach. Účinnosť PBMT a kryoterapie, jednotlivej alebo zmiešanej, na svalovú rehabilitáciu po podaní cvičení proti bolesti svalov, bola o rok neskôr skúmaná De Marchi et al. [24], ktorí náhodne rozdelili štyridsať dobrovoľníkov do piatich skupín: placebo (PG); PBMT (PBMT), kryoterapia (CG), kryoterapia-PBMT (CPG) a PBMT-kryoterapia (PCG), ktoré prešli protokolom štyroch fyzických sedení každých 24 hodín, merali ich MVC a testovali krv v období pred cvičením a 5 a 60 minút po cvičení, ako aj 24, 48 a 72 hodín neskôr. V prvom sedení s 5 minútovým oneskorením bola aplikovaná 2 minútová PBMT a/alebo kryoterapia po MVC teste. Významné zvýšenie kapacity MVC pri PBMT, CPG a PCG v porovnaní s PG a CG, ako aj dramatické zníženie koncentrácií biochemických markerov oxidačného poškodenia vo všetkých svalových skupinách a svalových léziách (CK) pri PBMT, PCG a CPG, boli zaregistrované v porovnaní s PG. PBMT má skutočne vyšší výkon pri svalovej rehabilitácii ako kryoterapia, ktorá pri súčasnej aplikácii znižuje účinnosť PBMT.
Nedávno Vassão a spol. [25] aplikovali PBMT s klastrom pozostávajúcim zo 14 LED nasledovne: 7 červených diód (630 nm) a 7 IR diód (850 nm) na biceps brachii u 32 zdravých mužských účastníkov náhodne rozdelených do 3 skupín: červená PBM skupina ( RPG), infračervená PBM skupina (IPG) a kontrolná skupina (CG). Bola analyzovaná svalová únava pomocou povrchovej elektromyografie (EMG), koncentrácia laktátu v krvi a miera vnímanej námahy (RPE) pomocou Borgovej škály. Porovnania medzi skupinami poukázali na to, že elektromyografický index únavy sa v kontrolnej skupine znížil, ale koncentrácie RPE a laktátu sa výrazne zvýšili vo všetkých skupinách. Medzi červeným a infračerveným PBM nebol žiadny významný rozdiel v znižovaní svalovej únavy, ale hodnota delta indexu únavy elektromyografie bola vyššia v IPG v porovnaní s CG, čo naznačuje, že infračervené žiarenie by mohlo byť účinnejšie ako červené pri znižovaní svalovej únavy. Konzekutívna stimulácia s PBMT (180 J) počas troch po sebe nasledujúcich dní na bilaterálnom stehennom kvadricepse s rôznymi vlnovými dĺžkami: infračervená (IR 940 ± 10 nm), červená (RED 620 ± 10 nm), zmiešaná červená a IR (RED/IR 620 plus 940 nm) alebo placebo na 48 mužských cyklistoch s priemerným vekom 33,77 rokov, ktorí boli podrobení hodnoteniu pomocou prírastkového testu, VO2max, krvných laktátov, vnímania cvičenia, detekcie IR na štúdium distribúcie tepla vo svaloch a izokinetického súčtu. Carvalho a kol. [26]. Počas 7 dní prebiehali prehodnocovania 24 hodín od poslednej praxe. V rámci prieskumného usporiadania neboli žiadne významné rozdiely v skúmaných parametroch. PBMT bez spojenia s tréningom bol neúspešný pri zlepšovaní cieľa cyklistov.
Napriek tomu aplikácia dvoch vlnových dĺžok odhaľuje vyššiu úspešnosť. Aj keď PBM s lasermi a/alebo LED diódami na športovom zdokonaľovaní bol rozsiahlo skúmaný, nie veľa experimentov skúmalo vplyv na silový svalový tréning, pokiaľ ide o najvhodnejší čas na stimuláciu. Vanin a kol. [27] náhodne rozdelili štyridsaťosem dobrovoľníkov mužského pohlavia (vo veku 18 – 35 rokov) do štyroch skupín, ktorí vykonali silný tréning a boli stimulovaní PBM a/alebo placebom vopred a/alebo po každom sedení s použitím pásma sondy (4 laserové diódy 905 nm, 4 IR LED 875 nm a 4 červené LED 640 nm). Čas bol 12 týždňov s meraním maximálneho krútiaceho momentu v MVC, záťažou v 1-teste RM a obvodom stehna na začiatku, 4 týždne, 8 týždňov a 12 týždňov. U dobrovoľníkov liečených PBM pred tréningom a placebom po tréningu sa v porovnaní s inými skupinami prejavili dôležité posuny v testoch MVC a 1-RM na nohách. Bezpečný a bez nepriaznivých účinkov má PBM schopnosť zvýšiť vytrvalosť, keď sa používa pred fyzickou aktivitou, s ďalšími výhodami pri zotavovaní sa po léziách. Feliciano a kol. hodnotili účinky laserového ožiarenia na markery svalového poranenia po odporovom cvičení v dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej štúdii na 22 fyzicky aktívnych mužoch, ktorí boli randomizovaní do dvoch skupín: laser (n=11) a placebo (n {{ 21}}). Laserové ožarovanie (808 nm; 100 mW; 35,7 W/cm2, 357,14 J/cm2 na bod) sa aplikovalo na ramená, 1 J na bod počas 10 s v štyroch bodoch brachiálneho bicepsu každého ramena alebo placebo medzi každým súbor cvičenia biceps curl. Skúmali sa nasledujúce parametre: aktivita kreatínkinázy (CK) a maximálny silový výkon (1 RM) pred, bezprostredne po, 24 hodín, 48 hodín a 72 hodín po protokole poškodenia svalov vyvolaného cvičením.
Výsledky naznačujú čiastočné utlmenie svalového poškodenia, keď sa laserové ožarovanie použilo počas intervalov cvičenia. Maximálna aktivita CK bola oslabená po 72 hodinách v skupine s laserom v porovnaní s placebom, ale nebol zrejmý pozitívny vplyv na obnovu silového výkonu [28]. De Brito Vieira a kol. skúmali účinky LLLT (808 nm, 100 mW, 4 J/bod) alebo placeba aplikovaného na štvorhlavý stehenný sval medzi sériami a po poslednej sérii intenzívnych cvičení na odolnosť proti únave prostredníctvom počtu maximálnych opakovaní (RM) a index únavy z elektromyografie (EFI) v randomizovanej, dvojito zaslepenej, skríženej štúdii s placebom. Účastníci, siedmi mladí muži, klinicky zdraví, boli rozdelení do dvoch skupín: aktívny laser a placebo laser. Obe skupiny boli hodnotené na začiatku štúdie a až do konca štúdie, pričom sa zaznamenával počet maximálnych opakovaní (RM) extenzie flexie kolena v spojení s EFI zaznamenanou strednou frekvenciou (MF). Po 1 týždni (obdobie vymývania) sa všetci dobrovoľníci vymenili medzi skupinami a potom sa všetky hodnotenia opakovali. LLLT zvýšila maximálny počet RM v porovnaní s kontrolnou skupinou. Pre obe skupiny sa MF signifikantne znížila pre všetky svaly, v porovnaní pred a po hodnotení na začiatku a na konci. Srdcová frekvencia medzi skupinami nemala štatistickú významnosť. LLLT zvýšila RM a znížila EFI v porovnaní so skupinou s placebom, čo je užitočné pre vysoký výkon, ktorý si vyžaduje rýchly návrat do normálneho stavu a menšiu únavu [29]. Nedávno Florianovicz et al. – v randomizovanej kontrolovanej štúdii – študovali účinky dvoch odlišných protokolov PBMT (červená 660 nm vs. infračervená 830 nm) v kombinácii s tréningovým usporiadaním s obmedzením prietoku krvi (BFR) v svaloch extenzorov zápästia na rukoväti, sila natiahnutia zápästia a elektromyografický držiak. Päťdesiatosem dobrovoľníkov (klinicky zdravé ženy vo veku 18–25 rokov) bolo náhodne rozdelených do 4 skupín: (1) kontrola; (2) BFR (posilnenie s obmedzením prietoku krvi); (3) 660 nm plus BFR; a (4) 830 nm plus BFR.
Hypotéza bola, že PBMT plus BFR zvýši nárast svalovej sily. Zaznamenala sa sila rukoväte, sila extenzorov zápästia a elektromyografia (EMG) radiálneho karpálneho extenzora. Štatisticky významné zvýšenie bolo dosiahnuté pre silu úchopu v skupine 660 nm v porovnaní so skupinou 830 nm a pre silu extenzoru zápästia v skupinách 660 nm a BFR v porovnaní s kontrolnou skupinou. Najlepšie zvýšenie sa zistilo pre 660 nm (červenú) skupinu v porovnaní s kontrolnou, BFR a 830 nm (IR) skupinou. Spojenie PBMT (660 nm) a BFR bolo účinné pre zvýšenie sily úchopu extenzorov zápästia, čo súvisí so zlepšením elektromyografického správania [30]. Miranda a spol. [31] navrhli v laboratórnom prostredí prierezovú štúdiu, ktorá zahŕňala 20 nepripravených a neskúsených mužských účastníkov, ktorí dostali PBMT so superpulznými lasermi kombinovanými s LED diódami a vyhodnotili svalovú účinnosť vyplývajúcu z postupného kardiopulmonálneho pokusu na bežiacom páse. Subjektom bola podávaná PBMT s 12-diódovým zhlukom v 17 bodoch (30 J/miesto) na každej dolnej končatine, buď pomocou kombinovaných superpulzných laserov a LED, alebo s placebom pri jednej relácii a naopak pri ďalšej relácii a zakaždým absolvovali kardiopulmonálny test na bežiacom páse. Hodnotili sa: prejdená vzdialenosť, čas do vyčerpania a pľúcna ventilácia, všetky tri parametre, ktoré sa zvýšili po efektívnej PBMT, ako aj skóre dyspnoe, ktoré sa znížilo pre skutočnú PBMT v porovnaní s placebom. Syntéza množstva vzájomne závislých pozitívnych účinkov pôsobenia PBM vo fyzických aktivitách a športe, najmä množstvo ergogénnych a ochranných vlastností, vedecky preukázaných analyzovanými pozitívnymi štúdiami, je znázornená v pôvodnom diagrame navrhnutom a prezentovanom na obrázku 2.
Fotobiomodulácia od červenej k blízkej infračervenej mala ergogénne účinky zvýšením výkonu, svalovej sily, rýchlosti svalovej adaptácie, rýchlosti ventilácie, času do nástupu bolesti svalov, času do vyčerpania, účinkov aeróbneho tréningu, odolnosti voči stresu a rýchlosti regenerácie Ako ochranné účinky PBM znížil oxidačný stres, svalovú únavu, hladinu laktátu v krvi, zápal (IL-1, IL-6, TNF), deficit kyslíka, dýchavičnosť, straty počas období bez tréningu a svalové zranenia. PBM moduluje renálne a metabolické funkcie.
Toto je náš produkt proti únave! Pre viac informácií kliknite na obrázok!
