Jedna z mniej znanych części ciała, któraterapia światłemBadania skupiają się na mięśniach. Ludzka tkanka mięśniowa posiada wysoce wyspecjalizowane systemy produkcji energii, które muszą być w stanie dostarczać energię zarówno na długie okresy niskiego zużycia, jak i na krótkie okresy intensywnego zużycia. Badania w tej dziedzinie znacznie przyspieszyły w ciągu ostatnich kilku lat, a każdego miesiąca pojawiają się dziesiątki nowych, wysokiej jakości badań. Światło czerwone i podczerwone było intensywnie badane pod kątem różnych dolegliwości i schorzeń, od bólu stawów po gojenie ran, prawdopodobnie dlatego, że teoretycznie ich wpływ na komórki opiera się na podstawowym poziomie energetycznym. Czy zatem światło przenikające do tkanki mięśniowej może wywierać tam korzystny wpływ? W tym artykule zbadamy, jak światło oddziałuje na te systemy i jakie korzyści może przynieść, jeśli w ogóle.
Światło może oddziaływać na pracę mięśni, ale w jaki sposób?
Aby zrozumieć, jak światło może wpływać na tkankę mięśniową, musimy najpierw zrozumieć, jak ona faktycznie funkcjonuje. Energia jest niezbędna do życia w każdej komórce każdego gatunku, jaki obecnie znamy. Ten fakt jest bardziej widoczny w tkance mięśniowej, z mechanicznego punktu widzenia, niż w jakimkolwiek innym rodzaju tkanki. Ponieważ mięśnie biorą udział w ruchu, muszą generować i zużywać energię, inaczej nie poruszałyby się. Wszystko, co pomaga w tej fundamentalnej produkcji energii, będzie cenne.
Mechanizm terapii światłem
Terapia światłem ma dobrze znany mechanizm działania w niemal każdej komórce ciała posiadającej mitochondria (mitochondria to organelle odpowiedzialne za produkcję energii). Więcej szczegółów można znaleźć tutaj, w sekcji Oksydaza cytochromu C i tlenek azotu, ale zasadniczo hipoteza jest taka, że zarówno światło czerwone, jak i bliskiej podczerwieni pomagają naszym mitochondriom w dokończeniu procesu oddychania, dostarczając więcej CO2 i ATP (energii). Teoretycznie miałoby to zastosowanie w praktycznie każdej komórce ciała, z wyjątkiem tych pozbawionych mitochondriów, takich jak czerwone krwinki.
Połączenie mięśni z energią
Jedną z kluczowych cech komórek mięśniowych jest ich wyjątkowo duża liczba w mitochondriach, które są niezbędne do zaspokojenia wysokiego zapotrzebowania energetycznego. Dotyczy to mięśni szkieletowych, mięśnia sercowego oraz tkanki mięśni gładkich, takich jak narządy wewnętrzne. Gęstość mitochondriów w tkance mięśniowej różni się w zależności od gatunku i części ciała, ale wszystkie potrzebują dużej ilości energii do funkcjonowania. Ta duża liczba mitochondriów sugeruje, dlaczego naukowcy zajmujący się terapią światłem są zainteresowani wykorzystaniem terapii ukierunkowanej na mięśnie, nawet bardziej niż na inne tkanki.
Komórki macierzyste mięśni – wzrost i naprawa wspomagane światłem?
Komórki miosatelitarne, rodzaj komórek macierzystych mięśni zaangażowanych w wzrost i naprawę, są również kluczowym potencjalnym celem terapii światłem1,5, a być może nawet głównym celem dającym długoterminowe efekty. Te komórki satelitarne aktywują się w odpowiedzi na obciążenie (np. w wyniku ruchu mechanicznego, np. ćwiczeń fizycznych, lub urazu) – proces, który mógłby zostać wzmocniony przez terapię światłem9. Podobnie jak komórki macierzyste w dowolnym miejscu ciała, te komórki satelitarne są zasadniczo prekursorami normalnych komórek mięśniowych. Zazwyczaj występują w stanie rozluźnienia i nieaktywności, ale przekształcają się w inne komórki macierzyste lub w pełni funkcjonalne komórki mięśniowe w ramach procesu gojenia, w odpowiedzi na uraz lub traumę wysiłkową. Najnowsze badania wskazują na mitochondrialną produkcję energii w komórkach macierzystych jako główny regulator ich losu6, zasadniczo determinując ich „programowanie”, a także ich szybkość i wydajność. Ponieważ hipoteza stojąca za terapią światłem zakłada, że może ona być silnym promotorem funkcji mitochondriów, istnieje jasny mechanizm wyjaśniający, w jaki sposób światło może poprawić wzrost i naprawę naszych mięśni za pośrednictwem komórek macierzystych.
Zapalenie
Stan zapalny jest typowym objawem związanym z uszkodzeniem mięśni lub stresem. Niektórzy badacze uważają, że światło (jeśli jest odpowiednio stosowane) może pomóc w zmniejszeniu nasilenia stanu zapalnego3 (poprzez zwiększenie poziomu CO2 – co z kolei hamuje cytokiny/prostaglandyny zapalne), umożliwiając tym samym skuteczniejszą naprawę bez bliznowacenia/włóknienia.