In lichttherapie zijn de juiste golflengtes van groot belang, het zijn namelijk de werkzame bestanddelen in rood lichttherapie (mits in de juiste dosering).
In dit tweede deel van de blog ‘’de voordelen van verschillende golflengtes’’ gaan we dieper in op de wetenschap van het combineren van golflengtes.
Zijn 660 nm en 850 nm echt de beste golflengtes?
Enkele jaren terug begon ‘’joovv’’ in de VS met de versie van rood lichttherapie zoals we dat nu vaak zien, met de golflengtes 660 nm (nanometer) en 850 nm. Het werd de ‘’gouden standaard’’, en kort daarop volgden wereldwijd andere fabrikanten met hetzelfde spectrum te werken. Met de voornaamste reden: Het werkt, en de lagere productiekosten van deze (660/850 nm) LED’s.
Is het nog logisch om slechts 660 nm en 850 nm te gebruiken?
Studies naar rood lichttherapie ontwikkelen zich in rap tempo, met steeds meer golflengtes die beschikbaar komen, zoals: 630 nm, 670 nm, 810 nm, 830 nm, 880 nm, 904 nm, 940 nm, 980 nm, 1064 nm en meer. We zien dan ook steeds meer fabrikanten die niet alleen 2 golflengtes, maar ook 3 golflengtes, 4 golflengtes of 5 golflengtes verwerken in een toestel.
De Lux serie heeft zelfs als eerste toestel op de markt 6 golflengtes rood en nabij infrarood licht.
Het maakt de keuze niet altijd makkelijker, en mensen kunnen snel teruggrijpen naar de "standaard" golflengtes die meer vertrouwd zijn.
De klassieke golflengtes 660 nm 850 nm geven absoluut resultaat, maar is het daadwerkelijk de beste combinatie als we naar recente studies kijken?
De bekende database voor fotobiomodulatie van Vladimir Heiskanen, die refereert naar meer dan 6000 peer-reviewed artikelen in dit document, geeft ons meer antwoorden.
Wat opvalt is dat veel studies gebruik maken van enkel geïsoleerde golflengtes, en soms ook studies met bredere spectra.
Ook heel typisch, in 90% van deze studies werd de therapie via de huidcontact methode gebruikt. Let op, huidcontact is niet mogelijk met rood lichttherapie panelen, tenzij specifiek aangegeven.
Daarnaast leren we uit de studie database dat van de 6000+ studies, er slechts enkele tientallen zijn die 660 nm + 850 nm hebben gebruikt(!)
Penetratiedieptes voor rood en nabij-infrarood licht
Over het algemeen hebben de zichtbare rood licht golflengtes een oppervlakkige penetratie, terwijl de niet zichtbare nabij-infrarood golflengtes dieper in het weefsels doordringen. Dit maakt rood licht typisch geschikt voor huidverzorging en nabij infrarood voor dieper gelegen weefsels zoals spieren, gewrichten en de hersenen.
Een studie verklaart dan ook duidelijk waarom we rood en NIR-golflengtes combineren in apparaten:
"De positieve effecten van meerdere golflengte radiaties kunnen worden toegeschreven aan verschillende absorptieniveaus omdat oppervlakkige en diepe weefsels de straling in verschillende mate kunnen absorberen." [1]
Vanuit dit perspectief is het duidelijk waarom we rood en nabij-infrarood golflengtes willen combineren, namelijk om een breder bereik van penetratiedieptes te behalen.
Werking van rood & nabij infrarood licht op de mitochondriën
Het meest bekende werkingsmechanisme is dat rood en nabij infrarood licht worden geabsorbeerd door het enzym Cytochroom C Oxidase (CCO). Wanneer het enzym CCO rood of nabij infrarood licht absorbeert, activeert het vele gunstige reacties in ons lijf, zoals de afgifte van stikstofmonoxide, de productie van meer ATP (energie) en ROS.
Er zijn echter 4 verschillende ''piek absorptie bereiken'' voor CCO [2]. Halverwege de 600 nm, halverwege de 700 nm en begin 800 nm.
Combinatie rood en nabij-infrarood licht
Een artikel uit 2016 over sportprestaties vat samen waarom rood en nabij-infrarood licht vaak in combinatie worden gebruikt:
"Het is belangrijk om de wetenschappelijke redenering voor het gebruik van rood en NIR-golflengtes tegelijkertijd te benadrukken. Onze onderzoeksgroep heeft al eerder gemeld dat bestraling met rood en nabij infrarood-golflengtes tegelijkertijd mogelijk voordelen biedt op basis van de cellen die licht absorberen, met name cytochroom c oxidase in de mitochondriale elektrische transportketen, wat resulteert in nog meer synthese van ATP dan wanneer rood of nabij-infrarood licht alleen worden gebruikt." [3]
Gestructureerd water (EZ-water)
"Bovendien kan infrarood licht dat wordt opgenomen door watermoleculen in cellen, met name door de formatie van gestructureerd water (ook wel EZ-water genoemd), mogelijk extra veranderingen in de trilling energie van moleculen veroorzaken. Dit kan op zijn beurt een positieve invloed hebben op de werking van enzymen, ionenkanalen en andere eiwitten in de cel." [2]
EZ-water verbetert de celwerking op vergelijkbare wijze als CCO-absorptie, met positieve effecten op cel metabolisme en functie. Wanneer watermoleculen worden blootgesteld aan (nabij) infrarood licht, kan dit leiden tot de productie van zogenaamd "EZ-water" of gestructureerd water in de cellen. EZ-water kan onze energiehuishouding positief beïnvloeden.
Eén studie laat zien dat 810 nm-golflengtes (naast de beste penetratie) werkt op zowel CCO als de waterabsorptie mechanismen. [2]
Met name het bereik van 600 nm tot 850 nm richt zich op verschillende CCO absorptie pieken, terwijl golflengtes boven 810 nm ook invloed hebben op waterabsorptie (EZ-water). [4]
Gecombineerde golflengtes vs. individuele golflengtes
De theorie wijst duidelijk op de voordelen van meerdere golflengtes. Laten we kijken naar enkele studies die daadwerkelijk het effect van meerdere golflengtes hebben vergeleken met geïsoleerde golflengtes.
Voor huidverzorging vond een studie dat gelijktijdige golflengtes van 633 nm en 830 nm beter presteerden dan de individuele golflengtes. [5]
Een studie over wondgenezing bij diabetische patiënten vond dat de gecombineerde golflengtes van 660 nm en 808 nm synergetisch presteerden ten opzichte van de afzonderlijke golflengtes. [6]
Een studie vond dat de productie van stikstofmonoxide veel groter was bij gelijktijdig gebruik van 635 nm en 808 nm dan wanneer ze afzonderlijk of zelfs achtereenvolgend werden gebruikt. [1]
Een studie over wondgenezing bij ratten ontdekte dat gecombineerd licht met golflengtes van 685 nm en 830 nm extra voordelen bood ten opzichte van de behandeling met slechts één golflengte. Ze vermeldden specifiek de theorie dat het verschil in penetratie- en absorptiebereik waarschijnlijk de behandeling heeft verbeterd. [7]
Voor hersengezondheid studies is gebleken dat achtereenvolgend of gelijktijdig 670 nm en 810 nm beter presteerden dan elk van deze golflengtes afzonderlijk. [8]
Meer effecten van gecombineerde golflengtes
De studie over huidgezondheid merkte op dat 633 nm alleen een egale huid geeft. De 830 nm alleen bood een toename van elasticiteit van de huid. Over het algemeen gaven 633 nm en 830 nm gecombineerd de beste objectieve en subjectieve resultaten. [9]
Een andere interessante combinatie die vaak in studies wordt gebruikt, is 808 nm en 904 nm, waarbij 808 nm gericht is op de absorptie door CCO en 904 nm zich meer richt op waterabsorptie. [10] De studie merkt op dat, net als veel van de meervoudige golflengtestudies, "Twee soorten straling worden geabsorbeerd door verschillende delen van de energie producerende systemen in de cel, en ze kunnen de manier waarop cellen energie produceren beïnvloeden door op meerdere plaatsen in deze processen samen te werken." [10]
We kunnen zien dat verschillende golflengtes combineren hoog worden aangeschreven ten opzichte van de individuele golflengtes, en deze vergelijkende studies gebruikten succesvol een verscheidenheid aan verschillende golflengtes, en zelden de 660/850 nm combinatie.
Gecombineerde golflengtes synergetisch?
Tot nu toe zijn de combinaties van meerdere golflengtes complementair en synergetisch gebleken, vooral bij het combineren van rood en nabij infrarood golflengtes die verschillende penetratiediepten bereiken, verschillende CCO absorptie golflengtes, en waterabsorptie voor het creëren van EZ water.
Conclusie: zijn meer golflengtes beter?
De studies zijn zeer optimistisch over het gebruik van breedspectrum lichttherapie-toestellen. Wat tot nu toe alleen beperkt is geweest door oudere technologieën die slechts enkele golflengtes geven, maken nieuwe LED technologie breder spectrum lichttherapie mogelijk en betaalbaar.
Extra golflengte combinaties van 4, 5 of 6 golflengtes voegen theoretisch meer penetratie- en absorptie variaties toe, die zorgen voor een bredere therapeutische werking.
Let bij een toestel met meerdere golfllengtes altijd op dat er een juiste ''menging'', of verdeling van golflengtes is, met een breed genoeg lichthoek. Zo niet, dan krijg je mogelijk niet de gelijkmatige blootstelling van de verschillende golflengtes op de huid zoals beschreven in de literatuur. Je zou dan veel verder weg moeten staan om de gelijkmatige golflengtevermenging op de huid te ontvangen (maar dat gaat ten koste van de dosering).
Kortom, de literatuur laat duidelijk zien dat meerdere golflengtes een welkome synergetische verbetering zijn voor behandelingen met rood lichttherapie, zolang ze zich bevinden in de juist bestudeerde en actieve golflengtes.
Dankzij het steeds groeiende aantal nieuwe studies over de voordelen van verschillende golflengtes (gecombineerd), kunnen wij als fabrikant blijven innoveren door die inzichten toe te passen!
