Photobiomodulation 및 스포츠: 내러티브 검토 결과 Part.A
Mar 18, 2022
Laura Marinela Ailioaie 1 및 Gerhard Litscher 2,*
1 Department of Medical Physics, Alexandru Ioan Cuza University, 11 Carol I Boulevard, 700506 Iasi, Romania; lauraailioaie@yahoo.com
2 마취 및 중환자의학 바이오메디컬 공학 연구부, 보완 및 통합 레이저 의학 연구부, 중국 전통 의학(TCM) 연구 센터 Graz, 그라츠 의과 대학, Auenbruggerplatz 39, 8036 Graz, Austria
* 대응: gerhard.litscher@medunigraz.at; 전화: 플러스 43-316-385-83907
자세한 정보:ali.ma@wecistanche.com
추상적인
광생물 조절(PBM)의 이점은 수십 년 동안 알려져 왔습니다. 보다 최근에는 스포츠에 적용되는 PBM이 수행 및 회복 모델링을 지원할 수 있는 특별한 기회를 제공합니다. 스포츠의 세계에서 점점 더 복잡해지는 신체 활동과 치열한 경쟁은만성피로증후군e, 신체 훈련 실패, 근육 손상 경향, 신체적, 정서적 피로 등 PBM이 탁월한 솔루션이 될 수 있습니다. 모든 위험 요소와 PBM이 스포츠의 건강 및 성과에 미치는 영향을 평가 및 식별하고 그 영향을 더 잘 이해하기 위해 PubMed에서 "Photobiomodulation and Sports"를 검색하여 스포츠에 적용되는 PBM 과학을 업데이트했으며, 분석을 위해 2014년부터 현재까지 게시된 기사를 보관했습니다. "PBM"이라는 용어는 최근에 사용되었으며 2014년 이전에 "저수준 레이저 요법" 또는 "LLLT"에 대한 이전 연구는 포함하지 않았습니다. 현재 연구에서 PBM은 25건의 인간 연구에서 귀중한 보호 및 에르고제닉 효과가 있는 것으로 나타났습니다 , 고성능 및 회복을 위한 성공의 열쇠인 사실은 22개의 동물 연구에서도 뒷받침됩니다. 스포츠와 신체 노력의 정도에 따라 창의적으로 적용되고 표적화된 PBM은 미토콘드리아 활동을 완벽하게 조절하여 놀라운 성능 향상으로 이어질 수 있습니다.
이 검토에서 결정적인 결과가 없거나 영향이 없는 PBM(인간에 대한 총 39건의 연구 중 14건)을 분석하고 기술적 한계, 참가자, 신체 활동 프로토콜과 관련된 여러 원인의 관점에서 저자의 동기를 찾았습니다. , 장치, 기술 및 PBM 매개변수. 가까운 장래에 신체 활동에 대한 용량 반응 실험을 설계하고 PBM 용량 반응 연구와 상호 연관시켜 에너지, 대사, 면역 및 신경내분비 조절을 허용하는 PBM 매개변수의 정량화가 훈련 수준과 완벽하게 결합되어야 합니다. . 새롭고 독창적인 미래 스포츠 시험에서 PBM 장치, 전달 방법 및 프로토콜을 지속적으로 개선할 필요가 시급합니다. 세포 내 신호 분석을 수행하는 데 적용된 최신 혁신 및 나노 기술은 3D 및 4D 스포츠 동작 분석 및 기타 하이테크 장치와 결합된 세포외 표적을 검사하는 동시에 전례 없는 스포츠 성능을 달성하고 성취도를 달성하는 동시에 PBM 효율성을 극대화하는 방법을 배우는 도전이 될 수 있습니다. 수백만 명의 엘리트 선수들의 꿈.
키워드: 광생물 조절; 스포츠; 피로; 저수준 레이저 요법; 발광 다이오드; 근육 손상; 성능; 회복; 쓰림; 슈퍼 펄스 레이저
1. 소개
아마추어와 스포츠 전문가 모두에서 최고의 성과를 찾는 것은 경쟁적인 인간 정신입니다. 놀라운 결과를 찾고 새로운 운동과 혁신적인 훈련을 시행하는 데 있어, 강렬한 근육 훈련 후 신체적, 정신적 수행, 지구력 및 회복을 개선하도록 설계된 최신 적절한 에르고제닉 수단을 선택하는 것이 중요한 역할을 합니다. 치열한 경쟁으로 인해 전문가의 정상을 유지하는 것은 육체 활동의 거대한 과제에 의해 지시되는 높은 스트레스와 강도 높은 훈련에 따른 인체의 재적응과 영구적인 직면으로 인해 점점 더 어려워지고 있습니다. 운동선수의 근력과 지구력을 높이려면 비대 및 신경근 체력을 향상시키는 것 외에도 골격근을 자극하고 조절하는 새로운 수단이 필요합니다. 골격근의 필수 속성은 수축이며 에너지가 필요하며 미오신(두꺼운) 필라멘트에서 액틴 분자(얇음)를 밀어 근절을 형성함으로써 달성됩니다. 미오신 머리는 또한 근육 수축을 위한 에너지 공급의 기초가 되는 아데노신 삼인산(ATP)과 결합합니다. 미오신은 액틴 결합 부위가 칼슘 이온에 노출될 때만 액틴에 결합할 수 있습니다. 트로포미오신은 액틴 분자의 미오신 결합 부위를 덮고 있으므로 액틴의 결합 부위를 밝히기 위해 제거해야 하며, 이 과정에서도 에너지가 필요합니다. 칼슘 이온은 트로포닌 C 분자에 연결되어 트로포미오신의 패턴을 수정하고 액틴의 가교 결합 부위를 공개하도록 합니다.
중요한 이온 구배를 유지하기 위해 근육막을 통해 나트륨과 칼륨 이온을 전달하는 데에도 에너지가 필요하며, 이를 위한 ATP가 주요 근육 연료입니다. ATP는 (Na + /K + ATPase), (Ca2 + ATPase), 그리고 흥분성 근육 세포막에서 근섬유 가교 순환(미오신 ATPase)의 생리적 효소 과정의 기본 에너지 단위입니다. 그러나 근육에 대한 ATP 섭취는 1-2초만 지속될 수 있습니다. ATP의 근육내 침착은 감소하고(습성 근육 kg당 ~5mmol), 3.7mmol ATP kg-1s-1의 ATP 이용 점수에서 저장된 ATP가 유일한 에너지인 경우 근육 활동은 2초 미만 지속될 수 있습니다. 출처[1]. ATP와 마찬가지로 고에너지 인산 결합을 포함하는 인산 크레아틴(CK)은 ATP 재생을 위한 빠른 에너지원입니다. CK 침착물도 제한적이며 근육 수축을 위한 에너지를 5~8초 동안만 공급할 수 있습니다. 근육의 주요 에너지원은 포도당과 지방산으로 유지되며, 그 소비는 피험자의 부하와 체력, 산소 가용성에 따라 달라집니다. 세포질 해당작용으로부터 ATP 생산, 베타 지방산의 미토콘드리아 산화, 시트르산 순환은 엄격하게 조절되고 더 많은 ATP에 대한 근육 요구에 빠르게 반응합니다[2]. 스프린트와 점프와 같이 눈에 띄게 짧은 시간(초 또는 몇 분) 동안 폭발적인 스포츠 경기를 할 때 골격근 수축 동안 적절한 시간에 ATP의 양과 공급이 필수적입니다. 선수는 몇 시간 동안 지구력을 입증해야 합니다[1,3]. 이전에 저출력 레이저 요법 또는 저수준 레이저 요법(LLLT)으로 알려졌던 광생물 변조(PBM)는 2014년 9월 북미 광선 요법 협회와 세계 레이저 요법 협회의 공동 회의에서 새로운 용어를 채택했습니다. , 이상적인 용어로 광생물학적 조절에 대한 명명법에 대한 합의와 함께 [4]. PBM은 가시광선 및/또는 적외선 레이저/광을 사용하여 세포 활동을 생물학적으로 조절하고, 세포 효소의 활성화를 통해 조직과 세포 기능을 개선하여 광자의 흐름이 ATP 생성 증가, 염증 및 통증, 새로운 근육 섬유 형성 자극, 혈관 신생 촉진, 조직 복구 및 재생 [5,6].
PBM은 여러 연구에서 세포 증식, 신진대사 촉진, 염증 감소 및 조직 치유 촉진에 효과적인 것으로 나타났습니다. 사용된 매개변수 중에서 특정 유형의 조직에 전달되는 용량이 중요합니다. 그 이유는 효과가 의존하기 때문입니다. 소량의 적용은 중요한 세포 반응을 유발할 수 있지만 고용량은 세포 증식을 억제하거나 심지어 세포자멸사를 유도할 수 있습니다. . PBM의 가장 재현 가능한 결과 중 하나는 염증의 전신적 감소이며, 외상성 부상이나 관절 질환, 폐 및 뇌 상태에 매우 중요합니다[7]. 세포 수준에서 항염증성 PBM의 효과에 대한 현재 연구는 주로 전염증성 사이토카인의 발현과 영향 부위에서 대식세포의 이동 및 농도에 초점을 맞추고 있습니다. 대식세포는 염증 단계에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. M1 표현형은 병원체의 침입에서 숙주의 방어를 위한 생리학적 전염증 활성을 가지며, M2 표현형은 염증을 소화시키는 단계에서 부상의 치료에 참여한다[8]. PBM은 광범위한 염증성/항염증성 사이토카인과 과도한 염증 반응 또는 가속화된 조직 치유를 담당하는 대식세포의 극성화 수준을 복잡한 메커니즘을 통해 조절합니다. 파장은 레이저의 비침습적 적용의 효율성뿐만 아니라 조사된 조직에서 광자의 전파, 플럭스 및 분포 속도에 영향을 미칩니다.
PBM에서 사용하는 파장은 600~1070nm(적외선(적외선)) 사이의 파장이 최고의 비침습적 효과를 가지기 때문에 세포 증식에 대한 반응에서 중요한 매개변수입니다. 짧은 파장은 헤모글로빈이나 멜라닌에 흡수되어 세포 효과를 일으키고 긴 파장은 물에 흡수되어 따뜻함을 주고 통증을 완화시키는 것으로 관찰되었습니다[9]. PBM은 첫 번째 적용부터 많은 염증성 질환, 근골격계 질환의 치료, 특히 조직 재생 및 회복에 사용되었습니다. 첨단 레이저 시스템 및 기타 의료 기기의 집중적인 개발로 인해 근육, 힘줄, 인대, 관절 등의 자극 및 치유를 포함한 다양한 치료 옵션이 전례 없이 확장되고 면역학적 상태, 신경계, , 면역계의 축(근육계, 뇌 등)을 표적으로 할 뿐만 아니라 훈련 및 신체 운동과 관련된 모든 것. 이러한 치료법의 가치는 약물이나 독성 결과 없이 세포 내부의 에너지 과정과 가장 가치 있는 것을 정확하게 처리하는 에너지 방법으로 간주되는 중독의 부작용이 없다는 것입니다.
2. 방법론
이전의 무작위 및 위약 대조 과학적 LLLT 연구에서 단일 레이저 다이오드 또는 클러스터, LED 또는 인상적으로 적응할 수 있는 서로 다른 장치에서 둘 다의 배열에서 전달되는 적색에서 근적외선 파장이 셀룰러 발전소에 에너지를 공급할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 격렬한 신체 활동으로 인한 관절의 통증, 근육의 회복 및 재생, 생리적 균형 회복. 이전에 연구된 특정 근육 특성에는 피로, 근육 피로, 반복 세트, 비틀림 힘 충격, 근섬유 비대, CK, 젖산 탈수소효소(LDH) 등과 같은 근육 손상 정도 및 잔여 근육통 또는 지연과 같은 매개변수가 포함되었습니다. 근육통 발병 및 회복 시간 [10]. 스포츠에서 건강과 수행 능력에 대한 모든 위험 요소와 PBM의 영향을 평가 및 식별하고 고급 운동 선수의 영향을 더 잘 이해하기 위해 다음을 검색했습니다. PubMed의 "Photobiomodulation and Sports"는 스포츠에 적용되는 PBM 과학을 업데이트하고 2014년부터 현재까지 게시된 모든 기사를 분석을 위해 유지했습니다. "PBM"이라는 용어는 최근 사용되었으며 2014년 이전에 "저수준 레이저 요법" 또는 "LLLT"에 대한 이전 연구를 포함하지 않았습니다[4]. 검색을 통해 90건의 연구를 검색했으며 그 중 29건(고찰, 사설, 세포 연구, 스포츠 관련 병리학, 무작위 배정 또는 대조군 부족으로 인한 부적절한 연구, 중복 등)이 제외되었으며, 그 차이(61건)는 다음과 같습니다. 분석에 포함되었습니다(그림 1). 이 검토에서 고려된 마지막 61건의 연구 중 39건은 인간 대상이었고 22건은 실험 동물 연구였습니다. 인간 피험자를 대상으로 한 연구 분석은 797명의 참가자를 포함하는 25개 연구에서 PBM의 긍정적인 효과를 나타내었고 14개 연구에서는 대조군과 비교하여 PBM의 관련 효과를 나타내지 않았습니다.
3. 다양한 환경과 조건에서 스포츠에 적용되는 PBM
3.1. PBM의 긍정적인 효과
훈련 전후에 PBM을 적용하는 것은 긍정적인 효과가 있을 수 있으므로, 본 연구에서는 참가자들이 트레드밀에서 달리는 실험적 실험실 조건에서의 연구를 PBM 적용 전, 후, 전, 후로 분류하였다. 인간에 대한 39건의 무작위 위약 대조 연구 중 25건(797명 대상)만이 다양한 가벼운 신체 활동 또는 집중 훈련에 PBM을 적용하기 전, 후, 전후 또는 실험 실험실에서 긍정적인 결과를 얻었습니다. 조건, 그 중 21개는 표 1에 요약되어 있으며 PBM과 동시에 적용된 정자기장에 대한 다른 4개의 연구는 최종 논의에서 언급됩니다.
가장 유리한 PBM 용량을 설정하기 위해 Antonialli et al. [11] 12개의 클러스터 다이오드(905nm의 4개의 IR 레이저 다이오드, 4개의 IR LED, 4개의 IR LED를 사용하는 무작위 이중맹검 875 nm 및 670 nm의 4개의 빨간색 LED). 운동 전 최대 수의수축(MVC) 직후 1회 PBM 치료만을 이용하여 허벅지 전면 6개소에 10, 30, 50J 또는 위약을 투여하고, 최종적으로 지연발현성 근육통인 MVC를 분석하였다. (DOMS) 및 크레아티닌 키나제 (CK). 등급은 근육 피로를 유발하기 위한 절차 전, 1분, 1시간, 24시간, 48시간, 72시간 및 96시간 후에 시행되었습니다. PBM은 10 또는 30 J 용량으로 운동 직후부터 96시간까지 MVC를 향상시켰고, 운동 후 24시간에서 96시간까지 30J 용량으로, 운동 직후부터 96시간까지 50J 용량으로 50J 용량으로 DOMS를 현저하게 감소시켰습니다. 그리고 위약군과 비교하여 모든 PBM 투여량에서 CK 활성이 유의하게 감소하여 30J 투여량이 가장 좋은 것으로 결론지었습니다. 다른 연구에서 Vanin et al. [12] 28년 무작위, 이중 맹검, 위약 대조 연구에서 10, 30 또는 50J를 적용하여 5개의 다이오드만 있는 클러스터가 있는 대퇴사두근의 6개 부위에도 적용된 810nm/200mW PBM의 효과를 평가했습니다. 높은 수준의 축구 선수, 또한 최상의 회복 및 성능을 위한 최적의 복용량을 식별합니다. 연구원들은 근육 피로를 유발하기 위해 프로토콜 후 1분, 1시간, 1일에서 4일 전후에 MVC, DOMS, CK 활성, IL{42}} 발현을 평가했습니다. PBM은 운동 직후부터 50J 용량의 경우 24시간으로, 10J 용량의 경우 1일에서 4일로 MVC를 증가시켰습니다. CK 및 IL{52}}을 감소시켰고 50J 투여에 유리한 결과를 얻었으며 DOMS에는 영향을 미치지 않았습니다. 저자들은 50J 에너지 선량으로 운동 전 PBM이 성능을 현저하게 향상시키고 골격근 시스템의 손상 및 염증과 관련된 생화학적 마커를 감소시킨다고 결론지었습니다.
또한 운동선수에서 12명의 남성 고급 럭비 선수를 대상으로 무작위, 교차, 이중 맹검, 위약 대조 임상 시험을 사용한 혐기성 필드 테스트에서 Pinto et al. [13]은 Bangsbo 스프린트 테스트(BST) 동안 성능을 개선하고 재활 시간을 단축하는 데 PBMT의 효과를 보여주었습니다. BST 이전의 친숙화 단계(1주차)에는 개입이 없었지만 2주차와 3주차에는 사전 운동 PBMT(각 다리의 17개 지점에서 12개의 다이오드(905nm의 슈퍼 펄스 IR 레이저 다이오드 4개)가 있는 클러스터 사용 , 875nm의 4개의 IR LED와 4개의 640nm, 30J(부위당 30J) 또는 위약을 모든 선수에게 무작위로 전달한 결과, PBMT는 BST의 평균 스프린트 시간 및 피로 지수를 개선하고 현저하게 떨어지는 BST 후 3, 10, 30 및 60분까지 혈중 젖산 농도 백분율, 실제 스포츠 조건에서 PBMT의 대규모 적용을 위한 새로운 경로 시작 골격근 회복을 위한 최상의 PBMT 출력은 AR de Oliveira에 의해 확인되었습니다. et al.[14] 28명의 고급 축구 선수를 대상으로 한 무작위, 이중 맹검, 위약 대조 연구에서 PBMT는 5개의 다이오드(810nm, 10J 용량)가 있는 클러스터와 함께 편심 수축 프로토콜 전에 적용되었습니다. 그러나 세 가지 다른 출력 전력(다이오드당 100, 200, 400mW) 또는 위약, 무릎 신근의 6개 부위. 자발적 최대 등척성 수축(MIVC), DOMS, CK 및 젖산 탈수소효소, 염증(IL-1, IL{34}} 및 TNF-) 및 산화 스트레스(카탈라제, 슈퍼옥사이드 디스뮤타제, 카르보닐화 단백질 및 티오바르비투르산) 산)은 등속성 운동 전과 1분 및 1시간에서 96시간 후에 평가되었습니다. PBMT는 MIVC를 증가시키고 DOMS 및 생화학적 마커 수준을 감소시켜 다이오드당 100mW 출력 전력(총 500mW)에 대한 최상의 결과로 성능 및 운동 후 회복을 개선했습니다. Rossato et al. [15] 16명의 남성 지원자에서 두 가지 다른 시간 반응이 무릎 신근 피로에 미치는 영향을 확인하는 것을 목표로 했으며, 5개의 세션에서 동일한 프로토콜을 수행하도록 배포되었습니다.
PBMT는 무릎 신근에 적용되었습니다(9개 부위, 부위당 30J). MVC는 근전도 검사와 관련된 등운동성 피로 전후에 평가되었습니다(평균 제곱근[RMS] 및 중앙 주파수[MF]). 피크 토크(PT), RMS 및 MF에 대해 시간 효과가 관찰되었습니다. 치료의 효과는 PT에 대해 확인되었으며, 상태 직전 플러스 6시간은 대조군 또는 위약보다 MIVC(사후) 동안 더 높은 PT를 나타냈다. 운동 직전에 6시간 이상 PBMT를 적용하면 피로를 줄일 수 있습니다. 풋살 선수의 경기력과 회복에 대한 PBMT 효과를 테스트하기 위해 De Marchi et al. [16] 무작위, 삼중 눈가림, 위약 대조 교차 임상 시험에 6명의 프로 운동선수가 포함되었습니다. PBMT는 경기 40분 전에 모든 다리의 17개 지점에서 수행되었으며, 또한 12개의 다이오드(905nm의 IR 레이저 다이오드 4개, 875nm의 IR LED 4개, 640nm의 빨간색 LED 4개, 사이트당 30J)가 있는 클러스터를 사용했습니다. . 혈액 샘플은 처리 전, 경기 직후 및 48시간 후(CK, LDH, 혈액 젖산염 및 지질 및 단백질의 산화적 손상에 대해 평가됨) 후에 수집되었습니다. 선수들이 경기장에서 보낸 시간과 이동 거리를 비디오로 정량화했습니다. PBMT는 경기장에 머무는 시간을 유의하게 증가시켰고 모든 평가된 생화학적 마커에서 의미 있는 개선을 확인했지만 마일리지에서는 통계적으로 유의한 차이가 없었습니다. 결론적으로, 사전 운동 PBMT는 높은 수준의 풋살 선수의 운동을 성공적으로 증가시키고 재활 과정을 가속화할 수 있습니다.
근육 피로는 축구 선수의 햄스트링 스트레치 병변에 대한 본질적인 위험이기 때문에 Dornelles et al. [17]은 무작위, 교차, 이중 맹검, 위약 대조 시험에서 12명의 젊은 남성 아마추어 축구 선수에 대한 PBMT(경기 전, 햄스트링에 허벅지 또는 위약당 300J)의 효과를 조사했으며, 두 세션에서 평가되었습니다. 최소 7-일 간격으로. 근지구력과 유용한 운동은 경기 전과 경기 직후에 각각 isokinetic dynamometry와 CMJ(countermovement jump) 테스트를 통해 평가되었다. PBMT는 위약에 비해 햄스트링 편심 최대 토크, 햄스트링 대 대퇴사두근 토크 비율 및 CMJ 높이에 각각 유익한 효과가 있어 햄스트링 근육 피로를 약화시켜 축구 선수에서 일반적으로 발생하는 햄스트링 스트레치 부상을 억제했습니다. 신경근 전기 자극(NMES) 전의 PBM은 Jówko et al.의 무작위 이중 맹검 교차 시험에서 조사된 매우 흥미로운 주제입니다. [18] PBM 또는 위약-PBM에 앞서 전기적으로 유발된 파상풍, 대퇴사두근의 등척성 수축을 45회 받은 24명의 적당히 활동적이고 건강한 청년에 대해. 근육에 대한 PBM의 영향은 산화 스트레스를 유발하고 근육에 대해 분석된 최대 등척성 수의 근육 토크, 통증 및 혈액 샘플에 의해 정량화된 NMES의 단일 세션 후 근육 기능의 정상 상태로 복귀합니다. 손상(CK) 및 염증(C-반응성 단백질)은 기준선에서 중재 후 96시간까지 평가되었습니다.
PBM은 NMES에 의해 유도된 효소적 항산화 보호 저하에 차폐 효과가 있었고 염증 기간을 단축시켰지만 NMES 후 지질 과산화, 근육 손상 또는 회복에는 영향을 미치지 않았습니다. 운동 전 PBMT가 운동을 증가시키고 회복 속도를 높이며 산화 스트레스를 약화시키는 작용을 22명의 고급 축구 선수에게 IR PBMT 또는 위약을 투여한 후 지칠 때까지 점진적인 달리기 테스트(에르고 폐활량 측정법)를 실시하여 조사했습니다. , Tomazoni et al. [19] 무작위, 삼중 맹검, 위약 대조 교차 시험(동일 그룹)에서. PBMT는 VO2max, 피로 시간, 혐기성 및 호기성 역치 출현에 대한 부피 및 시간을 향상시켰고 TBARS, IL{9}} 및 카르보닐화 단백질 수준뿐만 아니라 CK 및 LDH 활성을 감소시켰습니다. SOD 및 CAT 활성을 증가시켜 운동 전 PBMT가 중요한 항산화 효과를 발휘하여 운동 능력 및 운동 후 재생을 개선합니다. Da Cunha et al. [2{18}}] 36명의 배구 선수를 포함한 연구에서 PBM과 NMES가 근지구력, 점프 빈도 및 능력, 일반적인 반응에 미치는 영향을 조사했습니다. , 세 그룹으로 무작위화됨: 대조군, 운동 전 PBM(IR, 850 nm, CW, 0.8 J/cm2, 6 J/point, 총 에너지는 36 J임) 및 근육 운동으로서 대퇴사두근에 대한 운영 NMES(1kHz 기본 , 70Hz 변조, 최고 강도 지원 가능).
지배적인 하지 지구력의 가장 큰 증가는 대조군과 대조적으로 NMES 그룹에서 있었지만, 비 지배적인 하지의 경우 증가가 PBM과 NMES 그룹 모두에서 나타났으며(가장 높은 효과) 점프 기술도 향상되었습니다. 마지막 두 그룹은 대조군과 비교하여 운동 종료 후 2주 동안 근육-스테미너 성장이 지속되었습니다. 다른 연구에서 Rossato et al. 은 5개의 IR 레이저(850nm)와 28개의 LED 클러스터를 사용하여 운동 6시간 전과 직전에 적용된 PBMT의 효과를 조사했습니다. 12개의 적색 LED(670nm), 8개의 IR LED(880nm) 및 8개의 IR LED (950 nm) 대퇴사두근에 대한 무작위 교차 이중 맹검 위약 대조 연구에서 무릎 확장의 복잡한 등속성 운동 프로토콜 동안 신체적으로 활동적인 남성 18명을 대상으로 했습니다. 운동 성능은 위약과 비교하여 PBMT(135J, 270J 또는 540J)에 의해 영향을 받지 않았지만 적용된 PBMT의 모든 용량은 등척성 피크 토크, 동심 피크 토크 및 동심원 작업에 대해 추정 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 위약에 비해 피로도가 적은 동일한 전체 작업을 용이하게 합니다. 즉, 더 높은 훈련 볼륨을 위해 추가 세트가 가능합니다[21]. Zagatto et al. [22]는 무작위, 이중 맹검, 위약 대조 연구에서 20명의 어린 수구 선수의 염증, 근육 손상 및 작동 능력에 대한 매일의 신체 운동 직후 내전근에 적용된 810nm PBM의 영향을 평가했습니다. .
매일 훈련 전에 신체 능력은 P2{10}}0(강렬한 200m 수영) 및 30 CJ(30초 크로스 점프 테스트)로 평가되었습니다. 인터루킨(IL) 및 근육 손상에 대해 물리적 프로토콜 전후에 혈액 검사를 수행했습니다. 위약과 비교하여 PBMT 그룹에서 P200에는 중요한 변화가 없었지만 30 CJ에서는 중간 정도의 개선이 있었습니다. IL-1과 TNF-알파는 마지막 처리 후 48시간에 PBM군에서 전, 0, 24시간에 비해 상승된 값을 보였으나 두 군에서 차이가 없었다. IL{12}}은 크레아티닌 키나제가 유의하게 감소한 PBM 그룹과 비교하여 위약 그룹에서 시간이 지남에 따라 약간 증가했지만 젖산 탈수소 효소에서는 중요한 변화가 관찰되지 않았습니다. PBM은 염증과 근육 손상에 중요한 영향을 미치지 않았으며 성능에는 중간 정도의 영향만 미쳤습니다. 사진 생체 자극 영역의 크기가 작으면 신뢰할 수 있는 결과가 나오지 않을 수 있습니다. de Paiva et al.은 무릎 신근의 편심 수축 후 골격근 재활을 위해 PBMT와 냉동 요법을 단독으로 또는 조합하여 적용했습니다. [23] 50명의 건강한 남성 지원자를 대상으로 MVC, DOMS 및 근육 손상을 연구하기 위한 이중 맹검, 위약 대조 시험을 위해 5개 그룹(PBMT, 냉동 요법, 냉동 요법 + PBMT, PMBT + 냉동 요법 또는 위약)으로 무작위 분포되었습니다. CK). 추정은 시작 시점 직후와 1시간에서 96시간 사이에 각각 24시간 간격으로 수행되었습니다. 비교 요법은 운동 후 3분에 적용되었으며 72시간까지 24시간마다 반복되었습니다. PBMT(905 nm 슈퍼 펄스 레이저 및 875 및 640 nm LED) 및 유연한 카우슈에 얼음 팩에 의한 냉동 요법이 활용되었습니다.
운동 후 회복에 가장 좋은 MVC 감소 DOMS 및 24-96시간의 CK 활성은 위약, 냉동 요법 및 냉동 요법과 PBMT에 비해 단일 PBMT였습니다. PBMT와 냉동 요법 로트에서 광생물 조절의 영향은 감소했지만 MVC에서 중요한 개선, DOMS 및 CK 활성 감소가 입증되었습니다. 단일 냉동 요법 및 냉동 요법 + PBMT는 위약과 유사했습니다. 따라서 PBMT만이 고강도 편심 운동 후 하루 후에 원래의 생리학적 수준으로 사후 신체 회복을 가장 잘 향상시킬 수 있습니다. 근육통 운동 투여 후 근육 재활을 위한 PBMT와 냉동 요법의 단일 또는 혼합 요법의 효능은 1년 후 De Marchi et al.에 의해 조사되었습니다. [24] 40명의 지원자를 무작위로 5개의 그룹으로 나누었습니다: 위약(PG); PBMT(PBMT), cryotherapy(CG), cryotherapy-PBMT(CPG) 및 PBMT-cryotherapy(PCG)는 24시간마다 4회의 신체 세션 프로토콜을 거쳤고 MVC를 측정하고 운동 전 혈액 검사를 받았습니다. 운동 후 5분과 60분, 그리고 24시간, 48시간, 72시간 후. 첫 번째 세션에서는 5분 지연으로 MVC 테스트 후 2분 PBMT 및/또는 냉동 요법을 적용했습니다. PG 및 CG와 비교하여 PBMT, CPG 및 PCG에서 MVC 용량의 상당한 증가 뿐만 아니라 PBMT, PCG 및 CPG에서 모든 근육 그룹 및 근육 병변(CK)에서 산화 손상 생화학적 마커 농도의 극적인 감소, PG와 비교하여 등록되었습니다. PBMT는 실제로 동시에 적용되는 경우 PBMT의 효과를 감소시키는 냉동 요법보다 근육 재활에서 더 높은 출력을 보입니다.
최근 Vassão et al. [25] 다음과 같이 14개의 LED로 구성된 클러스터로 PBMT를 적용했습니다. 32명의 건강한 남성 참가자의 상완이두근에 7개의 빨간색 다이오드(630nm) 및 7개의 IR 다이오드(850nm): 빨간색 PBM 그룹(빨간색 PBM 그룹) RPG), 적외선 PBM 그룹(IPG) 및 제어 그룹(CG). Borg Scale을 이용하여 표면 근전도(EMG), 혈중 젖산 농도, 지각된 운동 속도(RPE)를 이용하여 근육 피로도를 분석하였다. 군간 비교를 통해 근전도 피로지수는 대조군에서 감소하였으나 RPE와 젖산 농도는 모든 군에서 유의하게 증가하였다. 근피로 감소에 있어서 적색 PBM과 적외선 PBM의 유의한 차이는 없었으나 근전도 피로지수 delta 값은 CG에 비해 IPG에서 더 크게 나타나 근육 피로 감소에 적외선이 적색보다 더 효과적일 수 있음을 시사한다. 적외선(IR 940 ± 10 nm), 적색(RED 620 ± 10 nm), 혼합 적색 및 IR(RED/IR 620 plus 940)의 파장이 다른 양측 대퇴사두근에 연속 3일 동안 PBMT(180 J)로 연속 자극 nm) 또는 위약, 평균 연령 33.77세의 남성 사이클리스트 48명에게 증분 테스트, VO2max, 혈중 젖산, 운동 지각, 근육의 열 분포 및 등속성 요약을 연구하기 위한 IR 감지에 의한 평가를 다음과 같이 수행했습니다. Carvalho et al. [26]. 7일 동안 마지막 실행 시점부터 24시간 동안 재평가를 완료했습니다. 탐색 설정에서 조사된 매개변수에는 중요한 차이가 없었습니다. 운동과 연결되지 않은 PBMT는 사이클리스트의 목표를 개선하는 데 실패했습니다.
그러나 두 개의 파장을 적용하면 더 높은 성공률을 보입니다. 스포츠 완성에 대한 레이저 및/또는 LED를 사용한 PBM이 광범위하게 조사되었지만 자극에 가장 유리한 시간과 관련하여 근력 운동에 미치는 영향을 조사한 실험은 많지 않습니다. Vanin et al. [27] 48명의 남성 지원자(18-35세)를 4개의 그룹으로 무작위로 나누어 강력한 운동을 실행하고 사전에 및/또는 각 세션 후에 PBM 및/또는 위약으로 자극을 받았습니다. 프로브(905nm의 레이저 다이오드 4개, 875nm의 IR LED 4개, 640nm의 빨간색 LED 4개). 시간은 MVC에서 최대 토크를 측정하고 {{11}RM 테스트에서 부하를, 기준선에서 허벅지 둘레를 4주, 8주, 12주로 측정하여 12주였습니다. 운동 전 PBM 치료를 받고 운동 후 위약 치료를 받은 지원자는 다른 그룹과 비교하여 다리에 대한 MVC 및 1-RM 테스트에서 중요한 변화를 나타냈습니다. 안전하고 부작용이 없는 PBM은 신체 활동 전에 사용하면 지구력을 증가시킬 수 있으며 병변 후 회복에 추가적인 이점이 있습니다. Felicianoet al. 레이저(n=11)와 위약(n {{ 21}}). 레이저 조사(808 nm; 100 mW; 35.7 W/cm2, 포인트당 357.14 J/cm2)를 각 팔의 상완 이두근의 4개 지점에서 10초 동안 지점당 1 J 또는 위약 사이에 적용했습니다. 이두박근 운동 세트. 운동 유발 근육 손상 프로토콜 전, 직후, 24시간, 48시간, 72시간 후 크레아틴 키나아제(CK) 활성 및 최대 근력 성능(1RM)을 조사했습니다.
결과는 운동 간격 동안 레이저 조사가 사용되었을 때 근육 손상의 부분적인 감쇠를 시사했습니다. 최대 CK 활성은 위약에 비해 레이저 그룹에서 72시간 후에 감쇠되었지만 근력 수행 회복에 대한 명백한 긍정적인 영향은 없었습니다[28]. De Brito Vieira et al. 세트 사이에 대퇴사두근에 적용된 LLLT(808 nm, 100 mW, 4 J/포인트) 또는 위약의 효과를 조사했으며, 마지막 일련의 강렬한 운동 후 최대 반복 횟수(RM)를 통해 피로 저항에 대한 위약을 사용한 무작위 이중 맹검 교차 시험에서 근전도 피로 지수(EFI). 참가자는 임상적으로 건강한 7명의 젊은 남성으로 활성 레이저와 위약 레이저의 두 그룹으로 할당되었습니다. 두 그룹은 기준선에서 그리고 연구가 끝날 때까지 평가되었으며, 중앙 빈도(MF)로 기록된 EFI와 함께 무릎 굴곡 신전의 최대 반복 횟수(RM)를 등록했습니다. 1주일(워시아웃 기간) 후 모든 지원자를 그룹 간에 교환한 후 모든 평가를 반복했습니다. LLLT는 대조군에 비해 최대 RM 수를 증가시켰다. 두 그룹 모두 기준선과 끝점에서 사전 및 사후 평가를 비교하여 모든 근육에서 MF가 유의하게 감소했습니다. 그룹 간의 심박수는 통계적으로 유의하지 않았습니다. LLLT는 위약군에 비해 RM을 증가시키고 EFI를 감소시켰는데, 이는 정상 상태로의 빠른 복귀와 적은 피로를 요구하는 고성능에 도움이 된다[29]. 최근에 Florianovicz et al.은 무작위 대조 시험에서 손목 신근 근육에 대한 혈류 제한(BFR) 훈련 장치와 결합된 두 가지 별개의 PBMT 프로토콜(빨간색 660nm 대 적외선 830nm)의 효과를 연구했습니다. 손목 신전력, 근전도 검사. 58명의 지원자(임상적으로 건강한 여성, 18-25세)를 무작위로 4개의 그룹으로 나누었습니다. (1) 대조군; (2) BFR(혈류 제한으로 강화); (3) 660 nm + BFR; 및 (4) 830 nm + BFR.
가설은 PBMT와 BFR이 근력 증가를 증가시킬 것이라는 것이었습니다. 요골수근신근의 악력, 손목신근근력, 근전도(EMG)를 기록하였다. 830nm 그룹에 비해 660nm 그룹에서 손잡이 강도가 통계적으로 유의한 증가를 얻었고, 대조군에 비해 660nm 및 BFR 그룹에서 손목 신근 강도가 증가했습니다. 대조군, BFR 및 830 nm(IR) 그룹에 비해 660 nm(적색) 그룹에서 가장 좋은 증가가 나타났습니다. PBMT(660 nm)와 BFR의 결합은 근전도 행동의 향상과 관련된 손목 신근의 손잡이 강도를 높이는 데 효과적이었습니다[30]. Miranda et al. [31] 실험실 설정에서 준비되지 않고 경험이 없는 남성 참가자 20명을 포함하여 LED와 결합된 슈퍼 펄스 레이저로 PBMT를 받고 트레드밀에서 점진적인 심폐 시도로 인한 근육 효율성을 평가하는 단면 연구를 계획했습니다. 피험자는 각 하지의 17개 지점(부위당 30J)에 다이오드 클러스터가 있는 PBMT를 한 세션에서 슈퍼 펄스 레이저와 LED를 결합하거나 위약과 함께, 다음 세션에서는 그 반대로 투여했습니다. , 그리고 매번 트레드밀에서 심폐 테스트를 완료했습니다. 위약과 비교하여 실제 PBMT에서 감소한 호흡곤란 점수뿐만 아니라 효과적인 PBMT 후 증가된 세 가지 매개변수 모두 이동 거리, 탈진 시간 및 폐 환기에 대해 평가되었습니다. 분석된 긍정적 연구에 의해 과학적으로 입증된 신체 활동 및 스포츠, 특히 과다한 에르고제닉 및 보호 특성에서 PBM 작용의 다수의 상호 의존적인 긍정적 효과의 종합이 그림 2에 설계 및 제시된 원래 다이어그램에 설명되어 있습니다.
적색에서 근적외선으로의 광생체 조절은 수행 능력, 근력, 근육 적응 속도, 환기 속도, 근육통 발병 시간, 소진 시간, 유산소 운동 효과, 스트레스 저항 및 회복 속도를 증가시켜 에르고제닉 효과를 가졌습니다. , PBM은 산화 스트레스, 근육 피로, 혈중 젖산 수치, 염증(IL{1}}, IL{2}}, TNF), 산소 결핍, 호흡곤란, 훈련 없이 기간 동안의 손실 및 근육 부상을 감소시켰습니다. PBM은 신장 및 대사 기능을 조절합니다.
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