Efectos biológicos y médicos de la aplicación de la radiación infrarroja

Estudios emergentes de terapia infrarroja

Estimulación Neural

• La estimulación neural infrarroja (INS) tiene una resolución espacial más alta sin conexión electroquímica entre la fuente y el tejido objetivo.

• las desventajas potenciales del INS son los riesgos de daño tisular inducido por el calor, la sobredosis de energía y la profundidad limitada de estimulación que depende de las propiedades de absorción IR del tejido.

• Muchos investigadores han descubierto que la aplicación de onda continua o luz pulsada conduce a resultados diferentes en estudios de curación de heridas y regeneración de tejidos.

o Estudios anteriores mostraron que la radiación pulsada IR a 1860 nm o 790 ~ 850 nm estimulaba potenciales de acción en muchos tipos diferentes de células neurales.

Acción antitumoral

• la radiación IR puede provocar daños en el ADN de las células cancerosas. Afectando la cadena de transporte de electrones para generar ROS.

• Se informó que las ROS mitocondriales inducidas por IR pueden dañar el ADN mitocondrial humano (ADNmt).

• La frecuencia de mutación del ADNmt es significativamente mayor que la del ADN nuclear.Esto se debe a que los mecanismos de reparación del ADN contra el daño del ADN inducido por el estrésoxidativo no son tan efectivos en las mitocondrias como lo son en el núcleo de la célula.

• el ADNmt se encuentra justo al lado de la cadena de transporte de electrones, que tiene la generación de ROS inducida por IR más alta del lado de la célula. Por lo tanto, es muy probable que ROS cause daño en el ADNmt y desencadene una cascada de apoptosis y muerte celular.

Regeneración Neural y Adiposa

• La estimulacion transcranial con la radiacion ir represnta el uso ya sea coherente o no, de la luz para la rehabilitacion neurogeneratuva de las enfermedades o traumas presententes en las heridas del cerebro

• Se usó el método de “rabbit small clot embolic stroke model” para evaluar el contenido cortical de atp luego de 808 nm de tratamiento laser. Evidenciando un aumento significativo en el contenido cortical de atp

• Esta sugerido que el láser IR presente la posibilidad de promover la circulación cerebral mediante el no libramiento y la activación de rutas neuro protectoras, conllevando a una reducción en el número apoptótico celular en el hipocampo.

• se pudo probar que el tratamiento ir puede inhibir síntomas neuro degerativos en pacientes con dicha enfermedad.

• El láser IR que induce la generación de atp puede promover la preservación neuronal y la inhibición en la formación de las placas amiloideas

o La radiación IR tiene efectos de potencial terapéutico en desordenes incluyendo TBI, alzheimer, Parkinson.
o La radiación IR puede mejorar la síntesis, el factor de crecimiento, efectos anti inflamatorios, etc. por el aumento inducido en la producción de atp.

Efectos IR sobre la piel: fotoenvejecimiento frente a fotorejuvenecimiento

• la investigación fotodermatológica ha progresado enormemente en la comprensión de los mecanismos moleculares que forman la base de los efectos buenos y malos que puede sufrir la piel humana en respuesta a la exposición a la radiación IR.

• los radicales libres inducidos por IR y las ROS pueden ser un arma de doble filo, a dosis bajas pueden activar respuestas protectoras, pero a dosis altas las ROS pueden dañar los orgánulos y las células de la piel y provocar el fotoenvejecimiento.

o Muchos estudios han indicado que la radiación IR que oscila entre 760 ~ 1,000 nm está involucrada en el fotoenvejecimiento y la fotocarcinogénesis de la piel humana.

• Los radicales libres inducidos por la radiación IRA pueden disminuir los antioxidantes como los carotenoides en diferentes grados en la piel humana.

• Se han utilizado muchas mediciones no invasivas para investigar la producción de radicales libres en la piel humana durante la exposición a la radiación IR, como la espectroscopía de resonancia Raman, la espectroscopía de reflexión y la medición del color de la piel
• la piel solo debe exponerse a dosis bajas a moderadas de radiación IRA para evitar daños en los tejidos y fotoenvejecimiento.

Aspectos generales

• La terapia de luz de bajo nivel (LLLT) es el "Tratamiento que utiliza irradiación con luz de baja intensidad de potencia para que los efectos sean una respuesta a la luz y no debido al calor. Se usa una variedad de fuentes de luz, especialmente láseres de baja potencia ".

Se ha demostrado que el IR puede

mejorar la curación de las heridas en la piel

la fotoprevención

la fatiga de la artritis reumatoide

la espondilitis anquilosante

potenciar la terapia fotodinámica

tratar trastornos oftálmicos, neurológicos y psiquiátricos

estimular la proliferación de mesenquimales y cardíacos.

la rigidez

aliviar el dolor

• La radiación infrarroja (entre 760 nm y 100,000 nm) se divide en diferentes bandas: infrarrojo cercano (NIR, 0.78 ~ 3.0 μm), infrarrojo medio (MIR, 3.0 ~ 50.0 μm) e infrarrojo lejano (FIR, 50.0 ~ 1000.0 μm)

• La terapia de fotobiomodulación (PBM) es" Una forma de terapia de luz que utiliza formas de fuentes de luz no ionizantes, incluyendo láser, LED y luz de banda ancha, en el espectro visible e infrarrojo.”

Algunos de los beneficiosos que incluyen PBM son el alivio del dolor o la inflamación, la inmunomodulación y la promoción de la cicatrización de heridas y la regeneración de tejidos.

Nuevo desarrollo y aplicación de la terapia infrarroja en campos biológicos

Materiales emisores de infrarrojos para ropa

• El desarrollo de la nanotecnología ha proporcionado ropa deportiva funcional que presenta diversas propiedades para mejorar las actividades deportivas, el rendimiento, la eficiencia y la comodidad.

o La ropa deportiva debe permitir al usuario mantenerse caliente en un ambiente frío y mantenerse fresco en situaciones de calor al transferir el sudor de la piel. el mecanismo de acción de los materiales radiantes IR es transformar la energía térmica del cuerpo en radiación dentro del rango de longitud de onda (3 ~ 20 μm).

• El uso de materiales que generan radiación IR son utiles para mejorar la circulación sanguínea y el metabolismo del cuerpo humano.

• Los jugadores de fútbol han utilizado ropa que emite IR para aliviar el dolor muscular de aparición tardía a las 48 h después de una intensa sesión de ejercicios pliométricos
• Se aplicó un yeso emisor de infrarrojo lejano para el tratamiento terapéutico de la osteoartritis de rodilla.

Saunas Infrarrojas y Terapia Waon

• El uso de saunas de infrarrojo lejano para el tratamiento médico se basa en
 Penetración cutánea de la radiación para restaurar la homeostasis de la regulación térmica.

o En pacientes sedentarios que padecen osteoartritis o problemas respiratorios cardiovasculares, se pueden aplicar saunas de infrarrojo lejano como alternativa al ejercicio moderado.

Shang-Ru, T. Hamblin, M. (2017). "Biological effects and medical applications of infrared radiation". HHS public Access. Photochem Photobiol