Fotobiomodulatie en sport: resultaten van een verhalende recensie Part.A
Mar 18, 2022
Laura Marinela Ailioaie 1 en Gerhard Litscher 2,*
1 Department of Medical Physics, Alexandru Ioan Cuza University, 11 Carol I Boulevard, 700506 Iasi, Romania; lauraailioaie@yahoo.com
2 Onderzoekseenheid Biomedische Technologie in Anesthesie en Intensive Care Geneeskunde, Onderzoekseenheid voor Complementaire en Integratieve Lasergeneeskunde, en Traditionele Chinese Geneeskunde (TCM) Onderzoekscentrum Graz, Medische Universiteit van Graz, Auenbruggerplatz 39, 8036 Graz, Oostenrijk
* Correspondentie: gerhard.litscher@medunigraz.at; Tel.: plus 43-316-385-83907
Voor meer informatie:ali.ma@wecistanche.com
Abstract
De voordelen van fotobiomodulatie (PBM) zijn al tientallen jaren bekend. Meer recentelijk biedt PBM toegepast in de sport een speciale kans om het modelleren van prestatie en herstel te ondersteunen. Steeds complexere fysieke activiteiten en hevige concurrentie in de sportwereld genereren een staat van psycho-emotionele en fysieke stress die kan leiden totchronisch vermoeidheidssyndroome, falen in fysieke training, aanleg voor spierbeschadiging, fysieke en emotionele uitputting, enz., waarvoor PBM een uitstekende oplossing zou kunnen zijn. Om alle risicofactoren en de invloed van PBM op gezondheid en prestaties in de sport te evalueren en te identificeren en voor een beter begrip van de effecten ervan, hebben we op PubMed gezocht naar "Photobiomodulation and Sports" om de PBM-wetenschap toegepast in sport bij te werken, en we hebben voor analyse de artikelen bewaard die van 2014 tot nu zijn gepubliceerd. De term "PBM" is recent en we hebben geen eerdere studies met "low-level lasertherapie" of "LLLT" opgenomen vóór 2014. In het huidige onderzoek is aangetoond dat PBM waardevolle beschermende en ergogene effecten heeft in 25 studies bij mensen , de sleutel tot succes voor hoge prestaties en herstel, feiten die ook worden ondersteund door 22 dierstudies. PBM, creatief en gericht toegepast, afhankelijk van de sport en de omvang van de fysieke inspanning, zou de mitochondriale activiteit perfect kunnen moduleren en zo tot opmerkelijke prestatieverbeteringen kunnen leiden.
PBM zonder sluitende resultaten of zonder effecten van deze review (14 studies van in totaal 39 op mensen) werd geanalyseerd en we vonden de motivaties van de auteurs vanuit het perspectief van meerdere oorzaken gerelateerd aan technologische beperkingen, deelnemers, de protocollen voor fysieke activiteit , de apparaten, technieken en PBM-parameters. In de nabije toekomst moeten dosis-respons-experimenten op fysieke activiteit worden ontworpen en gecorreleerd met PBM-dosis-responsstudies, zodat kwantificering van PBM-parameters om de energie-, metabolische, immuun- en neuro-endocriene modulatie mogelijk te maken, perfect gekoppeld aan het opleidingsniveau . Er is een dringende behoefte om PBM-apparaten, leveringsmethoden en protocollen voortdurend te verbeteren in nieuwe ingenieuze toekomstige sportproeven. De nieuwste innovaties en nanotechnologieën die worden toegepast om intracellulaire signaleringsanalyse uit te voeren, terwijl extracellulaire doelen worden onderzocht, in combinatie met 3D- en 4D-sportbewegingsanalyse en andere hightech-apparaten, kunnen een uitdaging zijn om te leren hoe de PBM-efficiëntie kan worden gemaximaliseerd terwijl ongekende sportprestaties worden bereikt en dus voldoen aan de droom van miljoenen topsporters.
Trefwoorden: fotobiomodulatie; sport; vermoeidheid; lasertherapie op laag niveau; lichtgevende dioden; spierbeschadiging; prestatie; herstel; pijn; supergepulseerde lasers
Click to Cistanche herba voor vermoeidheid
1. Inleiding
Het ligt in de competitieve menselijke geest om de beste prestaties te zoeken bij zowel amateurs als sportprofessionals. In deze zoektocht naar ongelooflijke resultaten en de implementatie van nieuwe oefeningen en innovatieve training, wordt een belangrijke rol gespeeld door de selectie van de nieuwste geschikte ergogene middelen die zijn ontworpen om fysieke en mentale prestaties, uithoudingsvermogen en herstel na intensieve spiertraining te verbeteren. Door de hoge concurrentie is het voor professionals steeds moeilijker geworden om altijd aan de top te blijven vanwege de permanente confrontatie met de aanpassingen van het menselijk lichaam aan hoge stress en intensieve training die worden gedicteerd door de enorme taken van fysieke activiteiten. Om de spierkracht en het uithoudingsvermogen van sporters te vergroten, zijn naast het verbeteren van de hypertrofische en neuromusculaire conditie nieuwe manieren nodig om skeletspieren te stimuleren en te reguleren. Een essentiële eigenschap van skeletspieren is samentrekking, die energie nodig heeft en wordt bereikt door actinemoleculen (dun) op de myosine (dikke) filamenten te schuiven, die samen het sarcomeer vormen. Myosinekop bindt ook aan adenosinetrifosfaat (ATP), dat de basis is van de energievoorziening voor spiercontractie. Myosine kan alleen aan actine binden wanneer actine-koppelingsplaatsen worden blootgesteld aan calciumionen. Tropomyosine bedekt de myosine-bindingsplaatsen van de actinemoleculen, dus het moet worden verwijderd om de bindingsplaatsen op de actine bloot te leggen, een proces dat ook energie vereist. Calciumionen zullen zich verbinden met troponine C-moleculen, het patroon van het tropomyosine wijzigen en het verplichten om de cross-bridge-koppelingsplaatsen op de actine te onthullen.
Het overbrengen van de natrium- en kaliumionen door het spiermembraan om de vitale ionische gradiënten te behouden, heeft ook energie nodig, waarvoor de ATP de belangrijkste spierbrandstof is. ATP is de basisenergie-eenheid in de fysiologische enzymatische processen van (Na plus /K plus ATPase), (Ca2 plus ATPase) en de myofilament cross-bridge cycling (myosine ATPase) in het prikkelbare spiercelmembraan. De inname van ATP voor spieren kan echter slechts 1-2 s duren. Intramusculaire afzettingen van ATP zijn verminderd (~5 mmol per kg natte spier), en bij een ATP-gebruiksscore van 3,7 mmol ATP kg−1 s −1 zou de spieractiviteit minder dan 2 s kunnen duren als opgeslagen ATP de enige energie was bron [1]. Creatinefosfaat (CK), dat net als ATP een hoogenergetische fosfaatbinding bevat, is een snelle energiebron voor ATP-regeneratie. CK-afzettingen zijn ook beperkt en kunnen slechts 5 tot 8 s energie leveren voor spiercontracties. De belangrijkste energiebronnen voor spieren blijven glucose en vetzuren, waarvan het verbruik afhangt van de belasting en fitheid van het onderwerp, evenals de beschikbaarheid van zuurstof. ATP-productie door cytosolische glycolyse, mitochondriale oxidatie van bèta-vetzuren en de citroenzuurcyclus zijn strak gereguleerd en reageren snel op de spierbehoefte aan meer ATP [2]. De hoeveelheid ATP en de toevoer ervan op het juiste moment tijdens de contractie van de skeletspieren is essentieel, zowel bij explosieve sportevenementen voor merkbaar korte tijd (seconden of minuten), bijvoorbeeld bij sprints en sprongen, maar ook bij lange weerstandsinspanningen in waarbij de atleet urenlang uithoudingsvermogen moet bewijzen [1,3]. Fotobiomodulatie (PBM), voorheen bekend als low-power lasertherapie of low-level lasertherapie (LLLT), heeft zijn nieuwe terminologie aangenomen op de gezamenlijke conferentie van de North American Association for Light Therapy en de World Association for Laser Therapy in september 2014 , met een consensus over de nomenclatuur voor fotobiomodulatie als een ideale term [4]. PBM omvat het gebruik van zichtbare en/of infrarode laser/licht om cellulaire activiteit biologisch te moduleren, om weefsel- en celfuncties te verbeteren door de activering van cellulaire enzymen, zodat de flux van fotonen verschillende fysiologische veranderingen teweegbrengt, zoals toenemende ATP-productie, vermindering van ontsteking en pijn, stimulatie van de vorming van nieuwe spiervezels, versnelling van angiogenese, herstel en regeneratie van weefsels [5,6].
In verschillende onderzoeken is aangetoond dat PBM effectief is bij celproliferatie, het stimuleren van het metabolisme, het verminderen van ontstekingen en het bevorderen van weefselgenezing. Te midden van de gebruikte parameters is de dosis die aan een bepaald type weefsel wordt afgeleverd cruciaal, omdat de effecten ervan afhangen: de toepassing van een kleine dosis kan leiden tot een belangrijke cellulaire respons, maar hoge doses kunnen celproliferatie remmen of zelfs apoptose induceren . Een van de meest reproduceerbare gevolgen van PBM is de systemische afname van ontsteking, zeer significant voor traumatische verwondingen of gewrichtsaandoeningen, long- en hersenaandoeningen [7]. Huidige onderzoeken naar de effecten van ontstekingsremmende PBM op cellulair niveau zijn voornamelijk gericht op de expressie van pro-inflammatoire cytokines en op de migratie en concentratie van macrofagen op de plaats van impact. Het is bekend dat de macrofaag een cruciale rol speelt tijdens de ontstekingsfase; het M1-fenotype heeft een fysiologische pro-inflammatoire activiteit voor de verdediging van de gastheer bij de invasie met pathogenen, en het M2-fenotype neemt deel aan de remedie van verwondingen in de fase van het doven van de ontsteking [8]. PBM reguleert via complexe mechanismen een breed scala aan pro-inflammatoire/anti-inflammatoire cytokines en het niveau van polarisatie van macrofagen die verantwoordelijk zijn voor een overmatige ontstekingsreactie of versnelde weefselgenezing. Golflengte beïnvloedt de voortplanting, flux en distributiesnelheid van fotonen in bestraalde weefsels, evenals de effectiviteit van de niet-invasieve toepassing van de laser.
De golflengte die door PBM wordt gebruikt, is een waardevolle parameter in de reactie op celproliferatie omdat de golflengte tussen 600-1070 nm (rood/nabij-infrarood (IR)) de beste niet-invasieve effecten heeft. Er is waargenomen dat de kortere golflengten worden geabsorbeerd door hemoglobine of melanine, wat cellulaire effecten veroorzaakt, terwijl de langere golflengten worden geabsorbeerd door water, en het gevoel van warmte geven en pijnverlichting veroorzaken [9]. Vanaf de eerste toepassingen is PBM gebruikt voor de behandeling van vele ontstekingsziekten, musculoskeletale aandoeningen, en vooral voor weefselregeneratie en herstel. Intensieve ontwikkeling van geavanceerde lasersystemen - evenals andere medische behandelingsapparaten - heeft geleid tot de ongekende uitbreiding van de veelheid aan therapiemogelijkheden, waaronder het stimuleren en genezen van spieren, pezen, ligamenten, gewrichten, enz. Maar ook immunologische aandoeningen, het zenuwstelsel , evenals het richten op de as van het immuunsysteem - het spierstelsel - de hersenen, enz., en dit alles in verband met training en fysieke oefeningen. De waarde van deze therapieën is het ontbreken van bijwerkingen, van verslaving, beschouwd als energiemethoden die precies de energieprocessen in de cellen aanpakken en wat het meest waardevol is, zonder medicijnen of toxische gevolgen.
2. Methodologie
Uit eerdere gerandomiseerde en placebo-gecontroleerde wetenschappelijke LLLT-onderzoeken is bekend dat de golflengten rood tot bijna-IR, geleverd door enkele laserdiodes of clusters, LED's of opstellingen van beide in verschillende indrukwekkend aanpasbare apparaten, energie kunnen leveren aan de cellulaire energiecentrales om herstel en regenereer spieren, pijnlijke gewrichten als gevolg van intense fysieke activiteit, en herstel het fysiologische evenwicht. Specifieke spierkenmerken die eerder werden bestudeerd, omvatten parameters zoals uitputting, spiervermoeidheid, reeks herhalingen, draaikrachtimpuls, spiervezelhypertrofie, de mate van spierbeschadiging, zoals CK, lactaatdehydrogenase (LDH), enz. en resterende spierpijn of vertraagde beginnende spierpijn, evenals de hersteltijd [10]. Om alle risicofactoren en de invloed van PBM op de gezondheid en prestaties in de sport te evalueren en te identificeren en voor een beter begrip van de effecten ervan bij topsporters, hebben we gezocht naar "Photobiomodulation and Sports" op PubMed, om de PBM-wetenschap die in de sport wordt toegepast bij te werken, en we hebben alle artikelen die vanaf 2014 tot nu toe zijn gepubliceerd voor analyse bewaard. De term "PBM" is recent en we hebben geen eerdere onderzoeken met "low-level lasertherapie" of "LLLT" opgenomen vóór 2014 [4]. De zoekopdracht leverde 90 studies op, waarvan 29 studies werden uitgesloten (reviews, redactionele artikelen, cellulaire studies, sportgerelateerde pathologieën, inadequate studies door gebrek aan randomisatie of controlegroep, duplicaten, enz.), en het verschil (61 studies) was opgenomen in de analyse (Figuur 1). Van de laatste 61 studies die in deze review werden overwogen, waren er 39 bij mensen en 22 waren experimentele dierstudies. Analyse van onderzoek bij mensen bracht positieve effecten van PBM aan het licht in 25 studies, met 797 deelnemers, en 14 studies wezen niet op enig relevant effect van PBM in vergelijking met controlegroepen.
3. PBM toegepast in sport in verschillende instellingen en omstandigheden
3.1. Positieve effecten van PBM
Het toepassen van PBM zowel voor als na de training kan positieve effecten hebben, daarom hebben we de onderzoeken ingedeeld in toepassingen van PBM voor, na, voor en na, en in experimentele laboratoriumomstandigheden wanneer deelnemers op de loopband renden. Er waren 39 gerandomiseerde, placebogecontroleerde onderzoeken bij mensen, waarvan slechts 25 (met 797 proefpersonen) positieve resultaten hadden vanwege PBM toegepast op verschillende lichte fysieke activiteiten of intensieve training, voor, na, zowel voor als na, of onder experimenteel laboratorium condities, waarvan er 21 zijn samengevat in tabel 1, en vier andere onderzoeken met PBM en gelijktijdig aangelegd statisch magnetisch veld worden genoemd in de laatste discussies
Om de meest gunstige dosis PBM vast te stellen, hebben Antonialli et al. [11] evalueerde de efficiëntie van de skeletspieren en het herstel na inspanning met 40 krachtige mannelijke vrijwilligers, maar fysiek onvoorbereid, in een gerandomiseerde, dubbelblinde, placebo-gecontroleerde studie met 12 clusterdiodes (4 IR-laserdiodes van 905 nm, 4 IR-LED's van 875 nm en 4 rode LED's van 670 nm). Ze dienden 10, 30 en 50 J, of placebo, toe op zes punten aan de voorkant van de dijen, met slechts één PBM-behandeling onmiddellijk na pre-exercise maximale vrijwillige contractie (MVC), en ten slotte analyseerden ze MVC, spierpijn met vertraagde aanvang (DOMS) en het creatininekinase (CK). Beoordelingen werden uitgevoerd vóór, 1 min, 1 uur, 24 uur, 48 uur, 72 uur en 96 uur na de procedures om spiervermoeidheid te veroorzaken. PBM verhoogde MVC van onmiddellijk na tot 96 uur na inspanning met 10 of 30 J doses, opmerkelijk verminderde DOMS met 30 J dosis van 24 uur tot 96 uur na inspanning, en met 50 J dosis van onmiddellijk na tot 96 uur na inspanning; en significant verminderde CK-activiteit met alle PBM-doses, in vergelijking met de placebogroep, met de conclusie dat de 30 J-dosis de beste was. In een andere studie, Vanin et al. [12] evalueerde de effecten van 810 nm/200 mW PBM toegepast op zes plaatsen op quadriceps met een cluster met slechts 5 diodes, waarbij 10, 30 of 50 J werd toegepast in een gerandomiseerde, dubbelblinde, placebo-gecontroleerde studie in 28 voetbalatleten op hoog niveau, ook om de optimale dosis te bepalen voor het beste herstel en de beste prestaties. Onderzoekers beoordeelden MVC, DOMS, CK-activiteit, IL-6-expressie, voor en na 1 minuut, 1 uur, 1 dag tot 4 dagen, na het protocol om de spieruitputting te veroorzaken. PBM verhoogde MVC van onmiddellijk na inspanning tot 24 uur met een dosis van 50 J en van 1 dag tot 4 dagen met een dosis van 10 J; het verminderde CK en IL-6 met betere resultaten ten gunste van een dosis van 50 J en had geen effect op DOMS. De auteurs concludeerden dat pre-exercise PBM met een energiedosis van 50 J de prestatie opmerkelijk verhoogde en de biochemische markers verminderde die verband houden met schade en ontsteking in het skeletspiersysteem.
Ook bij atleten, maar in een anaërobe veldtest met behulp van een gerandomiseerde, cross-over, dubbelblinde, placebo-gecontroleerde klinische studie bij twaalf mannelijke rugbyspelers op hoog niveau, Pinto et al. [13] toonde de effecten van PBMT aan bij het verbeteren van de prestaties en het versnellen van de revalidatietijd tijdens de Bangsbo-sprinttest (BST). Er waren geen interventies vóór BST in de gewenningsfase (week 1), maar in week 2 en 3, pre-oefen PBMT (op 17 punten van elk been, met een cluster met 12 diodes (4 supergepulseerde IR-laserdiodes van 905 nm) , 4 IR-LED's van 875 nm en 4 rode LED's van 640 nm, 30 J per site) of placebo, willekeurig aan elke atleet werd geleverd.Als resultaat verbeterde PBMT de gemiddelde sprinttijd en vermoeidheidsindex in BST en viel opmerkelijk naar beneden het percentage bloedlactaatniveaus tot 3, 10, 30 en 60 minuten na BST, waarmee een nieuwe weg wordt ingeleid voor grootschalige toepassingen van PBMT in echte sportomstandigheden. Het beste PBMT-uitgangsvermogen voor skeletspierherstel werd geïdentificeerd door AR de Oliveira et al. [14] in een gerandomiseerde, dubbelblinde, placebo-gecontroleerde studie met 28 voetbalspelers op hoog niveau. PBMT werd toegepast vóór het excentrische contractieprotocol met een cluster ook met vijf diodes (810 nm, 10 J dosis), maar drie verschillende uitgangsvermogens (100, 200, 400 mW per diode) of placebo, bij zes plaatsen van de knie-extensoren. Vrijwillige maximale isometrische contractie (MIVC), DOMS, CK en lactaatdehydrogenase, ontsteking (IL-1 , IL-6 en TNF-) en oxidatieve stress (catalase, superoxide dismutase, gecarbonyleerde eiwitten en thiobarbituric zuur) werden geëvalueerd vóór isokinetische oefening, evenals na 1 minuut en 1 uur tot 96 uur. PBMT verhoogde MIVC en verlaagde DOMS en de biochemische markerniveaus met de beste resultaten voor 100 mW uitgangsvermogen per diode (500 mW in totaal) bij het verbeteren van de prestaties en herstel na inspanning. Rossato et al. [15] was gericht op het identificeren van de effecten van twee verschillende tijdreacties op knie-extensorvermoeidheid bij zestien mannelijke vrijwilligers, verdeeld om hetzelfde protocol in 5 sessies uit te voeren.
PBMT werd toegepast op de knie-extensor (9 plaatsen, 30 J per plaats). MVC werd geëvalueerd voor en na isokinetische vermoeidheid geassocieerd met elektromyografie (root mean square [RMS] en mediane frequentie [MF]). Tijdseffect werd waargenomen voor piekkoppel (PT), RMS en MF. Het effect van de behandeling werd gecontroleerd op PT, en 6 uur voor plus onmiddellijk voordat de aandoening een hogere PT liet zien tijdens MIVC (pre tot post) dan controle of placebo. Het toepassen van PBMT met 6 uur plus direct voor de training is in staat om vermoeidheid te verminderen. Om PBMT-effecten op de prestaties en het herstel van zaalvoetballers te testen, hebben De Marchi et al. [16] omvatte zes professionele atleten in een gerandomiseerde, drievoudig geblindeerde, placebo-gecontroleerde, cross-over klinische studie. PBMT werd 40 minuten voor de wedstrijden uitgevoerd op 17 punten van elke etappe, waarbij ook een cluster met 12 diodes werd gebruikt (4 IR-laserdiodes van 905 nm, 4 IR-LED's van 875 nm en 4 rode LED's van 640 nm, 30 J per locatie) . Bloedmonsters werden verzameld vóór behandelingen, onmiddellijk na de wedstrijden en 48 uur erna (geëvalueerd op CK, LDH, bloedlactaat en oxidatieve schade van lipiden en eiwitten). De tijd die atleten op het veld doorbrachten en de afgelegde afstand werden op video gekwantificeerd. PBMT verlengde de tijd van verblijf in het veld aanzienlijk en bepaalde een betekenisvolle verbetering in alle geëvalueerde biochemische markers, maar zonder enig statistisch significant verschil in de kilometerstand. Concluderend kan PBMT voorafgaand aan de training de training met succes verhogen en het revalidatieproces van futsalspelers op hoog niveau versnellen.
Omdat spiervermoeidheid een inherent gevaar is voor rekoefeningen in de hamstring bij voetballers, hebben Dornelles et al. [17] onderzocht de effecten van PBMT (300 J per dijbeen of placebo op de hamstrings, vóór de wedstrijd) op twaalf jonge mannelijke amateurvoetballers in een gerandomiseerde, cross-over, dubbelblinde, placebo-gecontroleerde studie, beoordeeld in twee sessies op tenminste met 7-dag ertussen. Spieruithoudingsvermogen en nuttige training werden geëvalueerd door middel van isokinetische dynamometrie en countermovement jump (CMJ) tests, respectievelijk, voor en onmiddellijk na de wedstrijd. PBMT had gunstige effecten op respectievelijk het excentrische piekkoppel van de hamstring, de koppelverhouding van de hamstring tot de quadriceps en de CMJ-hoogte, in vergelijking met placebo, waardoor de vermoeidheid van de hamstrings werd verminderd en dus rekletsels van de hamstrings werden belemmerd, die meestal voorkomen bij voetballers. PBM vóór neuromusculaire elektrische stimulatie (NMES) is een opmerkelijk interessant onderwerp, onderzocht in een gerandomiseerde, dubbelblinde crossover-studie door Jówko et al. [18] op vierentwintig matig actieve, gezonde jonge mannen, die 45 elektrisch opgewekte tetanische, isometrische contracties van de quadriceps kregen, voorafgegaan door PBM of placebo-PBM. De impact van PBM op spier verslechtert en veroorzaakt oxidatieve stress, evenals de terugkeer naar een normale toestand van de spierfunctie na een enkele sessie NMES, gekwantificeerd door de maximale isometrische vrijwillige spierkoppels, pijn en bloedmonsters geanalyseerd voor de spier stoornis (CK) en ontsteking (C-reactief proteïne), werden beoordeeld vanaf baseline tot 96 uur na de interventie.
PBM had een afschermend effect op NMES-geïnduceerde daling van enzymatische antioxidantbescherming en verkortte de duur van ontsteking, maar had geen invloed op lipideperoxidatie, spierbeschadiging of herstel na NMES. De werking van pre-exercise PBMT om de training te verhogen, het herstel te versnellen en de oxidatieve stress te verminderen, werd onderzocht bij tweeëntwintig mannelijke voetballers op hoog niveau die werden behandeld met IR PBMT of placebo voorafgaand aan een progressieve hardlooptest (ergo-spirometrie) tot uitputting , door Tomazoni et al. [19] in een gerandomiseerde, driedubbelblinde, placebo-gecontroleerde cross-over studie (identieke groep). PBMT verbeterde de VO2max, vermoeidheidstijd, volume en tijd voor zowel anaërobe als aerobe drempelverschijning, en verminderde CK- en LDH-activiteiten, evenals TBARS-, IL-6- en gecarbonyleerde eiwitniveaus; het verhoogt de SOD- en CAT-activiteiten, zodat PBMT vóór het sporten een belangrijk antioxiderend effect heeft en daardoor de atletische presentatie en de regeneratie na inspanning verbetert. Da Cunha et al. [20] onderzocht de effecten van PBM en NMES op spieruithoudingsvermogen, frequentie en vaardigheden van sprongen, algemene reacties, beoordeeld bij baseline en tijdens follow-up na 6 en 8 weken in een studie met 36 volleybalatleten , gerandomiseerd in drie groepen: controle, PBM vóór inspanning (IR, 850 nm, CW, 0,8 J/cm2, 6 J/punt, totale energie gelijk aan 36 J) en operationele NMES op quadriceps femoris als spiertraining (1 kHz basis) , 70 Hz modulatie, hoogst haalbare intensiteit).
De grootste toename van het dominante uithoudingsvermogen van de onderste ledematen was in de NMES-groep, in tegenstelling tot de controle, maar voor niet-dominante onderste ledematen was de toename aanwezig in zowel de PBM- als de NMES-groep (hoogste effect), evenals betere vaardigheden om in te springen. de laatste twee groepen, waarbij de groei van het spieruithoudingsvermogen twee weken aanhield na het einde van de training, in vergelijking met de controle. In een andere studie, Rossato et al. onderzocht de effecten van PBMT toegepast 6 uur vóór en onmiddellijk voor de training met een cluster van 5 IR-lasers (850 nm) en 28 LED's, als volgt: 12 rode LED's (670 nm), 8 IR-LED's (880 nm) en 8 IR-LED's (950 nm) op quadriceps, in een gerandomiseerde, cross-over, dubbelblinde, placebo-gecontroleerde studie bij achttien fysiek actieve mannen tijdens een complex isokinetisch oefeningsprotocol van knie-extensies. Er werd vastgesteld dat de trainingsprestaties niet werden beïnvloed door PBMT (135 J, 270 J of 540 J) in vergelijking met placebo, maar alle doses toegediende PBMT leidden tot vermoedelijk positieve effecten op isometrische piekmoment, concentrische piekmoment en concentrische arbeid vergeleken placebo, hetzelfde totale werk vergemakkelijken met minder vermoeidheid, dwz extra sets zouden mogelijk zijn voor een hoger trainingsvolume [21]. Zagatto et al. [22] hebben in een gerandomiseerd, dubbelblind, placebo-gecontroleerd onderzoek de invloed geëvalueerd van 810 nm PBM toegepast op de adductoren direct na elke fysieke dagelijkse training, op ontsteking, spierbeschadiging en operatiecapaciteit bij twintig jonge waterpolospelers .
Dagelijks, vóór de training, werden de fysieke prestaties geëvalueerd met P200 (intens zwemmen van 200 m) en een 30 CJ (30 s cross-jump-test). Zowel voor als na het fysieke protocol werden bloedonderzoeken uitgevoerd op interleukines (IL) en spierschade. Er was geen belangrijke verschuiving in P200 in de PBMT-groep in vergelijking met placebo, maar er was een matige verbetering in 30 CJ. IL-1 en TNF-alfa hadden 48 uur na de laatste behandeling verhoogde waarden in de PBM-groep, vergeleken met pre, 0 en 24 uur, maar verschilden niet in de twee groepen. IL-10 nam in de loop van de tijd licht toe in de placebogroep in vergelijking met de PBM-groep, waar creatininekinase significant afnam, maar er werd geen belangrijke variatie in lactaatdehydrogenase waargenomen. PBM had geen belangrijk effect op ontstekingen en spierschade, met slechts een matige invloed op de prestaties. Het mislukken van betrouwbare resultaten kan worden veroorzaakt door het ondermaatse fotobiostimulatiegebied. PBMT en cryotherapie alleen of gecombineerd voor skeletspierrevalidatie na excentrische contracties van knie-extensoren werden toegepast door de Paiva et al. [23] bij 50 gezonde mannelijke vrijwilligers, willekeurig verdeeld in vijf groepen (PBMT, cryotherapie, cryotherapie plus PBMT, PMBT plus cryotherapie of placebo) voor een dubbelblinde, placebogecontroleerde studie om MVC, DOMS en de spierbeschadiging te bestuderen ( CK). Schattingen werden uitgevoerd op het startpunt, onmiddellijk daarna en van 1 uur tot 96 uur, met elk interval van 24 uur. Vergelijkende therapieën werden 3 minuten na inspanning toegepast en elke 24 uur herhaald tot 72 uur. PBMT (905 nm super gepulseerde laser en 875 en 640 nm LED's) en cryotherapie door ijspakken op buigzame caoutchouc werden gebruikt.
Het beste voor herstel na inspanning met betere MVC verminderde DOMS en CK-activiteit van 24-96 uur was enkelvoudige PBMT, vergeleken met placebo, cryotherapie en cryotherapie plus PBMT. In de partij PBMT plus cryotherapie was de invloed van fotobiomodulatie verminderd, maar bleek een belangrijke verbetering in MVC, verminderde DOMS- en CK-activiteit. Enkelvoudige cryotherapie en cryotherapie plus PBMT waren vergelijkbaar met placebo. Daarom zou alleen PBMT alleen het post-lichamelijke herstel het beste kunnen verbeteren tot de oorspronkelijke fysiologische niveaus, één dag na excentrische oefeningen met hoge intensiteit. De werkzaamheid van PBMT en cryotherapie, enkelvoudig of gemengd, voor spierrevalidatie na het toedienen van spierpijnoefeningen, werd een jaar later onderzocht door De Marchi et al. [24] die veertig vrijwilligers willekeurig in vijf groepen verdeelden: placebo (PG); PBMT (PBMT), cryotherapie (CG), cryotherapie-PBMT (CPG) en PBMT-cryotherapie (PCG), die elke 24 uur een protocol van vier fysieke sessies ondergingen, hun MVC meten en het bloed testen in de periode vóór de training en 5 en 60 minuten na de training, evenals 24, 48 en 72 uur later. In de eerste sessie, met een vertraging van 5 minuten, werd het 2 minuten PBMT en/of cryotherapie toegepast, na de MVC-test. Aanzienlijke toename van de MVC-capaciteit in PBMT, CPG en PCG, vergeleken met PG en CG, evenals een dramatische verlaging van de concentraties van biochemische markers voor oxidatieve schade in alle spiergroepen en spierlaesies (CK) in PBMT, PCG en CPG, werden geregistreerd in vergelijking met PG. PBMT heeft echt een hoger rendement bij spierrevalidatie dan cryotherapie, die, wanneer gelijktijdig toegepast, de effectiviteit van PBMT vermindert.
Onlangs hebben Vassão et al. [25] PBMT toegepast met een cluster bestaande uit 14 LED's, als volgt: 7 rode diodes (630 nm) en 7 IR-diodes (850 nm) op biceps brachii-spieren bij 32 gezonde mannelijke deelnemers, willekeurig verdeeld in 3 groepen: rode PBM-groep ( RPG), infrarood PBM-groep (IPG) en controlegroep (CG). Er werden de spiervermoeidheid geanalyseerd met behulp van oppervlakte-elektromyografie (EMG), bloedlactaatconcentratie en de snelheid van waargenomen inspanning (RPE) met behulp van de Borg-schaal. Vergelijkingen tussen groepen wezen uit dat de vermoeidheidsindex van elektromyografie afnam in de controlegroep, maar dat de RPE- en lactaatconcentraties significant toenamen in alle groepen. Er was geen significant verschil tussen rode en infrarood PBM in de vermindering van spiervermoeidheid, maar de deltawaarde van de elektromyografie vermoeidheidsindex was groter in de IPG in vergelijking met de CG, wat suggereert dat infrarood effectiever zou kunnen zijn dan rood bij het verminderen van spiervermoeidheid. Opeenvolgende stimulatie met PBMT (180 J) gedurende drie opeenvolgende dagen op de bilaterale femorale quadriceps met verschillende golflengten: infrarood (IR 940 ± 10 nm), rood (RED 620 ± 10 nm), gemengd rood en IR (RED/IR 620 plus 940 nm) of placebo, op 48 mannelijke wielrenners met een gemiddelde leeftijd van 33,77 jaar, onderworpen aan een beoordeling door een incrementele test, VO2max, bloedlactaten, inspanningsperceptie, IR-detectie om de warmteverdeling in spieren en isokinetische samenvatting te bestuderen, werd uitgevoerd door Carvalho et al. [26]. Gedurende 7 dagen waren er herbeoordelingen 24 uur vanaf het moment van de laatste praxis. Er waren geen belangrijke verschillen in de onderzochte parameters onder de verkennende opstelling. PBMT zonder verband met training was niet succesvol in het verbeteren van het doel van de wielrenner.
Toch onthult het toepassen van twee golflengten meer succes. Hoewel PBM met lasers en/of LED's op sportperfectionering uitgebreid is onderzocht, hebben niet veel experimenten de impact op spierkrachttraining onderzocht met betrekking tot de gunstigste tijd voor stimulatie. Vanin et al. [27] willekeurig achtenveertig mannelijke vrijwilligers (18-35 jaar oud) verdeeld in vier groepen, die een stevige training uitvoerden, en vooraf en/of na elke sessie werden gestimuleerd met PBM en/of placebo, met behulp van een band van sondes (4 laserdiodes van 905 nm, 4 IR-leds van 875 nm en 4 rode leds van 640 nm). De tijd was 12 weken met metingen van het aangeraakte piekmoment in MVC, de belasting in de 1-RM-test en de omtrek van de dij bij baseline, 4 weken, 8 weken en 12 weken. Vrijwilligers die voor en na een training met PBM werden behandeld, vertoonden belangrijke verschuivingen in MVC- en 1-RM-tests voor benen, vergeleken met andere groepen. Veilig en zonder nadelige effecten, PBM heeft het vermogen om het uithoudingsvermogen te verhogen, wanneer het wordt gebruikt vóór fysieke activiteiten, met extra voordelen bij het herstel na laesies. Feliciano et al. evalueerde de effecten van laserbestraling op spierletselmarkers na weerstandsoefening in een dubbelblind, placebogecontroleerd onderzoek bij 22 fysiek actieve mannen die werden gerandomiseerd in twee groepen: laser (n=11) en placebo (n {{ 21}}). Laserbestraling (808 nm; 100 mW; 35,7 W/cm2, 357,14 J/cm2 per punt) werd toegepast op de armen, 1 J per punt gedurende 10 s op vier punten van de brachiale biceps van elke arm, of placebo, tussen elke set van biceps curl oefening. De volgende parameters werden onderzocht: creatinekinase (CK)-activiteit en maximale krachtprestatie (1 RM) voor, onmiddellijk na, 24 uur, 48 uur en 72 uur na het inspanningsgeïnduceerde spierbeschadigingsprotocol.
De resultaten suggereerden een gedeeltelijke verzwakking van spierletsel wanneer laserbestraling werd gebruikt tijdens trainingsintervallen. De maximale CK-activiteit was na 72 uur in de lasergroep verminderd in vergelijking met placebo, maar er was geen duidelijk positief effect op het herstel van krachtprestaties [28]. De Brito Vieira et al. onderzocht de effecten van LLLT (808 nm, 100 mW, 4 J/punt), of placebo, toegepast op de quadriceps femoris-spieren tussen sets, en na de laatste reeks intensieve oefeningen op vermoeidheidsweerstand via het aantal maximale herhalingen (RM) en de elektromyografie vermoeidheidsindex (EFI), in een gerandomiseerde, dubbelblinde, cross-over studie met placebo. De deelnemers, zeven jonge mannen, klinisch gezond, werden verdeeld in twee groepen: actieve laser en placebo-laser. Beide groepen werden beoordeeld bij aanvang en tot het einde van het onderzoek, waarbij het aantal maximale herhalingen (RM) van knieflexie-extensie werd geregistreerd in combinatie met EFI, geregistreerd door mediane frequentie (MF). Na 1 week (uitwasperiode) werden alle vrijwilligers uitgewisseld tussen groepen en werden alle beoordelingen herhaald. LLLT verhoogde het maximale aantal RM, vergeleken met de controlegroep. Voor beide groepen nam de MF significant af voor alle spieren, waarbij pre- en postevaluaties op baseline en eindpunt werden vergeleken. Hartslag tussen groepen had geen statistische significantie. LLLT verhoogde RM en verminderde EFI, vergeleken met de placebogroep, wat nuttig is voor hoge prestaties die een snelle terugkeer naar een normale toestand en minder vermoeidheid vereisen [29]. Onlangs hebben Florianovicz et al. - in een gerandomiseerde gecontroleerde studie - de effecten bestudeerd van twee verschillende PBMT-protocollen (rood 660 nm versus infrarood 830 nm) gecombineerd met een trainingsschema voor bloedstroombeperking (BFR) in polsstrekspieren op de handgreep, polsextensiekracht en elektromyografische comportment. Achtenvijftig vrijwilligers (klinisch gezonde vrouwen in de leeftijd van 18-25 jaar) werden willekeurig verdeeld in 4 groepen: (1) controle; (2) BFR (versterking met beperking van de bloedstroom); (3) 660 nm plus BFR; en (4) 830 nm plus BFR.
De hypothese was dat PBMT plus BFR de spierkrachttoename zou vergroten. Handgreepsterkte, polsstrekkingsspierkracht en elektromyografie (EMG) van de radiale carpale strekspier werden geregistreerd. Een statistisch significante toename werd verkregen voor de sterkte van de handgreep in de 660 nm-groep in vergelijking met de 830 nm-groep, en voor de polsstrekkracht in de 660 nm- en BFR-groepen in vergelijking met de controlegroep. De beste toename werd gevonden voor de 660 nm (rood) groep in vergelijking met de controle, BFR en de 830 nm (IR) groep. Het samenvoegen van PBMT (660 nm) en BFR was effectief voor het vergroten van de handgreepsterkte van de polsextensoren, gerelateerd aan een verbetering van het elektromyografische gedrag [30]. Miranda et al. [31] geprojecteerd in een laboratoriumomgeving, een dwarsdoorsnede-onderzoek waarbij 20 onvoorbereide en onervaren mannelijke deelnemers PBMT ontvingen met supergepulseerde lasers in combinatie met LED's en om de spierefficiëntie te evalueren die het gevolg was van de geleidelijke cardiopulmonale poging op de loopband. De proefpersonen kregen PBMT toegediend met een 12-diodecluster in 17 punten (30 J/plaats) op elke onderste ledemaat, ofwel met gecombineerde supergepulseerde lasers en LED's, ofwel met placebo tijdens de ene sessie en vice versa bij de volgende sessie en voltooide elke keer een cardiopulmonale test op een loopband. Ze werden beoordeeld op: afgelegde afstand, tijd tot uitputting en longventilatie, alle drie de parameters die toenamen na effectieve PBMT, evenals voor de dyspnoescore, die afnam voor echte PBMT, in vergelijking met placebo. Een synthese van de veelheid van onderling afhankelijke positieve effecten van PBM-actie bij fysieke activiteiten en sport, met name de overvloed aan ergogene en beschermende eigenschappen, wetenschappelijk aangetoond door de geanalyseerde positieve onderzoeken, wordt geïllustreerd in het originele diagram dat is ontworpen en weergegeven in figuur 2.
Fotobiomodulatie van rood naar bijna-infrarood had ergogene effecten door verhoging van de prestaties, spierkracht, snelheid van spieraanpassing, ventilatiesnelheid, tijd tot optreden van spierpijn, tijd tot uitputting, effecten van aerobe training, stressbestendigheid en snelheid van herstel. Als beschermende effecten , PBM verminderde oxidatieve stress, spiervermoeidheid, bloedlactaatspiegels, ontsteking (IL-1, IL-6, TNF), zuurstoftekort, kortademigheid, verliezen tijdens perioden zonder training en spierblessures. PBM moduleert de nier- en metabolische functies.
Dit is ons product tegen vermoeidheid! Klik op de afbeelding voor meer informatie!
