Фототерапия у пациентов с ХОБЛ

13 июня 2018

Введение

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) представляет собой заболевание легких, которое постепенно развивается и на поздних стадиях имеет такие системные проявления, как изменение структуры и метаболизма скелетных мышц (преимущественно дистальных групп), что приводит к снижению мышечной силы и выносливости [1]. К факторам, которые могут быть причиной преждевременной мышечной усталости у этих пациентов, относят снижение мышечной силы, снижение аэробной выносливости мышечной ткани, повышенную зависимость от гликолитического метаболизма и быстрое накопление лактата во время работы [2]. С целью уменьшения мышечной усталости у больных ХОБЛ изучаются электрофизические вмешательства, такие как фототерапия с применением лазеров, светоизлучающих диодов (LED) или их комбинация.

В нескольких исследованиях неинвазивная фототерапия использовалась для расширения сосудов мышц [3], что способствовало улучшению коллатерального кровообращения, повышению оксигенации тканей и увеличению концентрации аденозинтрифосфата (АТФ) в митохондриях мышц конечностей [4–7]. Многие исследователи использовали фототерапию при лечении мышечных расстройств, таких как усталость у женщин в постменопаузе во время кардиотренировок [8] и боли в шее [9, 10]. Кроме того, способность фототерапии ослаблять воспалительные процессы и окислительный стресс также полезна при травмах, связанных со спортом [11, 12]. Таким образом, физиологические изменения, вызванные фототерапией, играют важную роль в профилактике мышечной усталости и восстановлении мышц. В предыдущем исследовании Miranda с соавт. [13] были первыми, кто изучил эффект фототерапии с применением светодиодов у пациентов с ХОБЛ. Авторы обнаружили уменьшение средней частоты электромиографических признаков мышечной усталости после изометрического тестирования на выносливость и улучшение показателей мышечного теста на выносливость у десяти пациентов с ХОБЛ после применения светодиодной фототерапии на четырехглавой мышце бедра. Поскольку предыдущие исследования показали положительные эффекты использования разных длин волн для повышения эффективности мышечного сокращения в экспериментах на животных [7, 14, 15], авторы предположили, что комбинация лазерного и светодиодного излучений может быть многообещающей альтернативой, способствующей предотвращению мышечной усталости, вызванной физическими нагрузками у пациентов с ХОБЛ. Кроме того, это инновационная, неинвазивная и нелекарственная терапия. Целью данного исследования было оценить ранние эффекты комбинированного импульсного лазерной и светодиодной фототерапии на изокинетическую эффективность (сила и мышечная выносливость) пациентов с ХОБЛ.


Методы

В амбулаторной клинике для пациентов с хроническими заболеваниями легких университета Nove de Julho к исследованию были привлечены 13 пациентов. У всех пациентов стоял диагноз ХОБЛ, выставленный по критериям GOLD. Пациенты находились в ремиссии, без изменений в медикаментозной терапии или обострения симптомов в течение предшествующих 4 недель. Пациенты с другими диагностированными тяжелыми хроническими заболеваниями, включая сердечно-сосудистые, нервно-мышечные или ортопедические нарушения, были исключены. Исследование было одобрено этическим комитетом, все пациенты дали письменное информированное согласие.


Процедуры рандомизации и ослепления

Рандомизация проводилась путем простого розыгрыша лотов, который использовался для определения того, будет ли назначено активное лечение (комбинация импульсной лазерной и светодиодной фототерапии) или плацебо. Метки рандомизации были созданы с использованием таблицы рандомизации в центральном офисе, где для обеспечения конфиденциальности использовались серии запечатанных, непрозрачных и пронумерованных конвертов. Рандомизация проводилась тем же исследователем, который программировал устройство на основе результатов рандомизации. Этому исследователю было поручено не сообщать участникам или другим исследователям о том, в какой группе находились испытуемые. Таким образом, исследователь, ответственный за дозировку фототерапии, был также ослеплен. Ослепление также поддерживалось с помощью непрозрачных очков для испытуемых.


Дизайн исследования и протокол

Было проведено двойное слепое плацебо-контролируемое и рандомизированное клиническое испытание. Исследование проводилось в лаборатории фототерапии в университете Nove de Julho, Сан-Паулу, Бразилия. Пациентам проводили либо фототерапию, либо плацебо-терапию в течение двух посещений с перерывом в 1 неделю. Сразу же после применения было определено максимальное волевое изометрическое сокращение (MVIC), крутящий момент (РТ) и общая продолжительность нагрузки при испытании на выносливость (TW).


Процедуры

Пациенты получали одну комбинированную лазерную и LED терапию или плацебо в неделю. Фототерапия применялась непосредственно перед тестированием изокинетической динамометрии нижних конечностей. Использовался 12-диодный излучатель, который состоял из четырех лазерных диодов (длина волны 905 нм, средняя мощность 0,3125 мВт и максимальная мощность 12,5 Вт для каждого диода), четырех инфракрасных диодов (длина волны 875 нм, средняя мощность 17,5 мВт для каждого диода) и четырех диодов красного света (длина волны 640 нм, средняя мощность 15 мВт для каждого диода). Учитывая обширную область излучения, используемую в этом проекте, использование излучателей стало основополагающим для применения терапии. Применение фототерапии проводилось с излучателем, находящимся в непосредственном контакте с кожей, на шести участках , соответствующих четырехглавой мышце бедра. Для плацебо выполнялись те же процедуры, но без облучения. Во время применения комбинированной фототерапии или плацебо пациент носил защитные очки, чтобы не видеть, излучается ли свет.

Поскольку излучатель имеет 12 диодов, которые использовались для облучения шести разных мест разгибательных мышц (как показано на рисунке 1), в общей сложности облучались 72 точки. Параметры фототерапии были выбраны на основе предыдущего исследования, проведенного этой исследовательской группой [15]. В таблице 1 приведено полное описание параметров фототерапии.


Рисунок 1. Иллюстрация областей применения фототерапии



Таблица 1. Параметры фототерапии


Количество лазерных диодов

Длина волны (нм)

Частота (Гц)

Пиковая мощность (Вт)

Средний оптический выход (мВт)

Удельная мощность (мВт / см2)

Доза (J)

Размер пятна лазера (см2)


Количество красных светодиодов

Длина волны красных светодиодов (нм)

Частота (Гц) 2

Средний оптический выход (мВт)

Удельная мощность (мВт / см2)

Доза (J)

Размер пятна красного светодиода (см2)


Количество инфракрасных светодиодов

Длина волны инфракрасных светодиодов (нм)

Частота (Гц)

Средний оптический выход (мВт)

Удельная мощность (мВт / см2)

Доза (J)

Размер пятна светодиода (см2)


Магнитное поле (мТ)

Время облучения участка (сек)

Общая доза на сайт (J)

Общая доза, применяемая в мышечной группе (J)

Диафрагма устройства (см2)


4

905

250

не более 12,5

0,-3125

0,07

0,07125

0,44


4

640

2

15

16,66

3,42

0,09


4

875

16

17,5

19,44

3,99

0,9


35

228

30

180

20





Результаты

В исследовании в основном участвовали пациенты с умеренной степенью ХОБЛ по критериям GOLD [16] (GOLD 2, n = 7). Остальные пациенты классифицировались как легкие (GOLD 1, n = 1), тяжелые (GOLD 3, n = 4) и очень тяжелые (GOLD 4, n = 1).

Было обнаружено статистически значимое различие в увеличении РТ после применения комбинированной фототерапии по сравнению с плацебо (174,7±35,7 Н·м против 155,8 ± 23,3 Н·м, соответственно, р = 0,003). Аналогичный результат был обнаружен при измерении MVIC: 104,8 ± 26,0 Н·м против 87,2 ± 24,0 Н·м у больных, прошедших фототерапию и плацебо соответственно (p = 0,000).

При использовании комбинированной терапии также наблюдалось улучшение показателя TW по сравнению с плацебо (778,0 ± 221,1 Дж против 696,3 ± 146,8 Дж соответственно, p = 0,005). Оценка одышки после нагрузки, проводимая с помощью спирометрии, после комбинированной фототерапии была ниже по сравнению с плацебо (1 [0–4] против 3 [0–6], p = 0,003).


Обсуждение

Авторы утверждают, это первое исследование, где проводился анализ влияния комбинации лазерной и светодиодной фототерапии на изокинетическую активность у пациентов с ХОБЛ. Исследователи обнаружили, что сочетание лазерного и светодиодного излучений значительно увеличивает PT, TW и MVIC, а также снижает общую утомляемость, одышку при нагрузке на нижние конечности у пациентов с ХОБЛ.

Благотворное воздействие комбинированной фототерапии недавно было описано в литературе. Antonialli с соавт. [15] использовали фототерапию с комбинацией лазеров и светодиодов для проверки работоспособности мышц и восстановления после тренировки. Авторы обнаружили увеличение MVIC, улучшение биохимических показателей и уменьшение боли по сравнению с плацебо. В этом исследовании не оценивались такие показатели, как биохимические маркеры и боль в мышцах. Однако авторы обнаружили снижение продолжительности одышки и ощущения усталости в нижних конечностях, оцениваемых с использованием шкалы Борга, что указывает на то, что комбинированная фототерапия смогла улучшить эти параметры.

Использование разных длин волн (660, 830 и 905 нм) было исследовано Santos с соавт. [14] на крысах. Исследование показало, что оптимальные дозы фототерапии могут замедлить развитие мышечной усталости и защитить от повреждения мышечной ткани. Оптимальная доза излучения зависела от конкретных длин волн, поэтому для получения оптимального эффекта необходимо учитывать и этот параметр.

Одновременное использование волн разных длин может увеличить эффекты терапии и предоставлять терапевтическое преимущество в клинической практике, что наблюдалось в этом исследовании и в предыдущих исследованиях [15, 21]. Одним из возможных объяснений увеличения изокинетических параметров после применения комбинированной фототерапии является улучшение микроциркуляции вокруг облученной области. По мнению некоторых авторов [23–26], увеличение местного кровотока способно уменьшить накопление лактата в крови и улучшить оксигенацию мышечной ткани, тем самым уменьшая мышечную усталость.

Основываясь на этих результатах и предыдущих исследованиях, можно сделать вывод, что комбинированная терапия импульсными лазерами и светодиодами может рассматриваться как новый неинвазивный метод лечения, эффективно показавший себя для снижения усталости и увеличения мышечной силы у пациентов с ХОБЛ.


Литература: 

1. Breunung L, Roberts M (2011) Peripheral muscle dysfunction and chronic obstructive pulmonary disease. Br J Hosp Med (Lond) 72(1):17–18 CrossRefGoogle Scholar

2. Miranda EF, Malaguti C, Dal Corso S (2011) Peripheral muscle dysfunction in COPD: lower limbs versus upper limbs. J Bras Pneumol 37(3):380–388 PubMedCrossRefGoogle Scholar

3. Leal-Junior EC, Lopes-Martins RA, Baroni BM, De Marchi T, Rossi RP, Grosselli D, Generosi RA, de Godoi V, Basso M, Mancalossi JL, Bjordal JM (2009) Comparison between single-diode low-level laser therapy (LLLT) and LEDT multi-diode (cluster) therapy (LEDT) applications before high-intensity exercise. Photomed Laser Surg 27(4):617–623 PubMedCrossRefGoogle Scholar

4. Ihsan FR (2005) Low-level laser therapy accelerates collateral circulation and enhances microcirculation. Photomed Laser Surg 23(3):289–294 PubMedCrossRefGoogle Scholar

5. Passarella S (1989) He-Ne laser irradiation of isolated mitochondria. J Photochem Photobiol B 3(4):642–643 PubMedCrossRefGoogle Scholar

6. Oron U, Ilic S, De Taboada L, Streeter J (2007) Ga-As (808 nm) laser irradiation enhances ATP production in human neuronal cells in culture. Photomed Laser Surg 25(3):180–182 PubMedCrossRefGoogle Scholar

7. Albuquerque-Pontes GM, Vieira RD, Tomazoni SS, Caires CO, Nemeth V, Vanin AA, Santos LA, Pinto HD, Marcos RL, Bjordal JM, de Carvalho PD, Leal-Junior EC. Effect of pre-irradiation with different doses, wavelengths, and application intervals of low-level laser therapy on cytochrome c oxidase activity in intact skeletal muscle of rats. Lasers Med Sci. 2014 Jun 24. doi: 10.1007/s10103-014-1616-2

8. Paolillo FR, Corazza AV, Paolillo AR, Borghi-Silva A, Arena R, Kurachi C, Bagnato VS. Phototherapy during treadmill training improves quadriceps performance in postmenopausal women. Climacteric. 2013 Jul 29 Google Scholar

9. Chow RT, Heller GZ, Barnsley L (2006) The effect of 300 mW, 830 nm laser on chronic neck pain: a double-blind, randomized, placebo-controlled study. Pain 124(1–2):201–210 PubMedCrossRefGoogle Scholar

10. Chow RT, Barnsley L (2005) Systematic review of the literature of low-level laser therapy (LLLT) in the management of neck pain. Lasers Surg Med 37(1):46–52 PubMedCrossRefGoogle Scholar

11. de Almeida P, Tomazoni SS, Frigo L, de Carvalho PT, Vanin AA, Santos LA, Albuquerque-Pontes GM, De Marchi T, Tairova O, Marcos RL, Lopes-Martins RÁ, Leal-Junior EC (2014) What is the best treatment to decrease pro-inflammatory cytokine release in acute skeletal muscle injury induced by trauma in rats: low-level laser therapy, diclofenac, or cryotherapy? Lasers Med Sci 29(2):653–658 Google Scholar

12. De Marchi T, Leal Junior EC, Bortoli C, Tomazoni SS, Lopes-Martins RA, Salvador M (2012) Low-level laser therapy (LLLT) in human progressive-intensity running: effects on exercise performance, skeletal muscle status, and oxidative stress. Lasers Med Sci 27(1):231–236 PubMedCrossRefGoogle Scholar

13. Miranda EF, Leal-Junior EC, Marchetti PH, Dal Corso S (2014) Acute effects of light emitting diodes therapy (LEDT) in muscle function during isometric exercise in patients with chronic obstructive pulmonary disease: preliminary results of a randomized controlled trial. Lasers Med Sci 29(1):359–365 PubMedCrossRefGoogle Scholar

14. Santos LA, Marcos RL, Tomazoni SS, Vanin AA, Antonialli FC, Grandinetti VD, Albuquerque-Pontes GM, de Paiva PR, Lopes-Martins RA, de Carvalho PD, Bjordal JM, Leal-Junior EC (2014) Effects of pre-irradiation of low-level laser therapy with different doses and wavelengths in skeletal muscle performance, fatigue, and skeletal muscle damage induced by tetanic contractions in rats. Lasers Med Sci 29(5):1617–1626 Google Scholar

15. Antonialli FC, De Marchi T, Tomazoni SS, Vanin AA, Dos Santos Grandinetti V, de Paiva PR, Pinto HD, Miranda EF, de Tarso Camillo de Carvalho P, Leal-Junior EC (2014) Phototherapy in skeletal muscle performance and recovery after exercise: effect of combination of super-pulsed laser and light-emitting diodes. Lasers Med Sci 29(6):1967–1976 Google Scholar

16. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (2003) Global strategy of the diagnosis, management and prevention of chronic obstructive pulmonary disease updated. National Institutes of Health and National Heart, Lung and Blood Institute. Eur Respir J 22:1–95 CrossRefGoogle Scholar

17. Pellegrino R, Viegi G, Brusasco V, Crapo RO, Burgos F, Casaburi R, Coates A, van der Grinten CP, Gustafsson P, Hankinson J, Jensen R, Johnson DC, MacIntyre N, McKay R, Miller MR, Navajas D, Pedersen OF, Wanger J (2005) Interpretative strategies for lung function tests. Eur Respir J 26(5):948–968 PubMedCrossRefGoogle Scholar

18. Pereira CAC, Barreto SP, Simões JG (1992) Valores de referência para espirometria em uma amostra da populacão brasileira adulta. J Pneumol 18:10–22 Google Scholar

19. de Oliveira AR, Vanin AA, De Marchi T, Antonialli FC, Grandinetti Vdos S, de Paiva PR, Albuquerque Pontes GM, Santos LA, Aleixo Junior Ide O, de Carvalho PT, Bjordal JM, Leal-Junior EC (2014) What is the ideal dose and power output of low-level laser therapy (810 nm) on muscle performance and post-exercise recovery? Study protocol for a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Trials 15:69 PubMedCentralPubMedCrossRefGoogle Scholar

20. Borg G (1990) Psychophysical scaling with applications in physical work and the perception of exertion. Scand J Work Environ Health 16(Suppl 1):55–58PubMedCrossRefGoogle Scholar

21. Leal-Junior EC, Johnson DS, Saltmarche A, Demchak T (2014) Adjunctive use of combination of super-pulsed laser and light-emitting diodes phototherapy on nonspecific knee pain: double-blinded randomized placebo-controlled trial. Lasers Med Sci 29(6):1839–1847 Google Scholar

SaveSaveSaveSaveSaveSave

Возврат к списку



Аппараты лазерной терапии от РИКТА

Поделиться полезной информацией:

Аппарат магнито-инфракрасный лазерный терапевтический
71 400 руб
Аппарат магнито-инфракрасный лазерный терапевтический
62 000 руб
Аппарат магнито-инфракрасный лазерный терапевтический
44 800 руб
Аппарат магнито-инфракрасный лазерный терапевтический
74 600 руб