DOSIERUNG ZU HAUSE VERSUS FORSCHUNGSDOSIERUNG
Warum diese Diskrepanz?
KERNPUNKTE/HIGHLIGHTS
-Subjektive Marker für eine optimale Dosierung sind wahrscheinlich von gewisser Relevanz.
-Basierend auf subjektiven Markern scheint es angemessen zu sein, die in einem Großteil der Forschung beobachteten Dosen etwas zu überschreiten.
-Die Reflexion an der Haut bei der Verwendung von Geräten aus der Distanz reduziert die absorbierte Lichtmenge und erhöht somit die benötigte Menge.
-Die Verwendung von LEDs anstelle von Lasern, die einen breiteren Abstrahlwinkel aufweisen, kann die benötigte Lichtmenge erhöhen.
Glossar:
Photobiomodulation (PBM)/LLLT/LEDT: Einige der in der Forschung häufig verwendeten Begriffe für die Rotlichttherapie. LLLT steht für Low Level Laser Therapy oder Low Level Light Therapy. LEDT steht für Light-Emitting Diode Therapy.
Krafttraining
GESAMTDOSEN IN DER FORSCHUNG
Die in der Forschung zur Rotlichttherapie verwendeten Gesamtdosen sind oft überraschend niedrig, insbesondere wenn man bedenkt, wie viel Licht man an einem typischen sonnigen Tag im Freien ausgesetzt ist . Die von uns üblicherweise empfohlenen Dosen sind höher, als man aufgrund der Forschungsergebnisse erwarten würde. Dafür gibt es eine Reihe von Gründen, auf die wir in diesem Artikel eingehen werden. Ein treffendes Zitat aus einer Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2013 [1] lautet: „Diese Erkenntnis ist nachvollziehbar, da das von LEDs ausgestrahlte Licht eine größere Bandbreite aufweist, nicht kohärent ist und stärker divergiert als das von Laserdioden ausgestrahlte Licht, was zu einer stärkeren Reflexion und einer geringeren Durchlässigkeit des von LEDs erzeugten Lichts durch die Haut führt. Daher kann eine höhere Dosis bei der Anwendung der LED-Therapie die Strahlreflexion und -divergenz ausgleichen.“ Dies deckt jedoch nur einen Teil der möglichen Diskrepanz ab, und wir werden im weiteren Verlauf des Artikels auf weitere Gründe eingehen.
Michael Hamblin
Um einige Fragen zu großen LED-Panels, der Dosierung zu Hause und dem Vergleich mit der Dosierung in der Forschung – die oft auf kleinen Flächen erfolgt – zu klären, haben wir uns an den renommierten Forscher im Bereich der Rotlichttherapie, Michael Hamblin, gewandt:
CytoLED: Halten Sie subjektive Messgrößen für geeignet, um zu beurteilen, wann eine ideale Dosis erreicht ist? Vielleicht ein gewisses Gefühl der „Sättigung“ durch das Licht.
Michael Hamblin: Ich halte das für eine interessante Idee. Verschiedene Personen reagieren unterschiedlich empfindlich auf Licht, und was für eine Person zu viel ist, reicht für eine andere Person vielleicht bei weitem nicht aus. Wenn man ein Gefühl der „Sättigung“ bemerkt, könnte dies darauf hindeuten, dass diese Person relativ niedrigere Dosen benötigt. Es wird jedoch schwierig sein, objektiv zu bleiben.
CytoLED:Glauben Sie, dass viel höhere Dosen in Bezug auf die Gesamtjoule-Zahl als in den meisten Studien verwendet Vorteile bieten, wenn sie relativ gleichmäßig über eine größere Fläche verteilt sind?
Michael Hamblin:Ich denke, dass das wichtigste Maß für die Dosis die Gesamtjoule sind, verteilt über eine große Fläche (Hunderte oder Tausende von Quadratzentimetern). Mehrere Zehntausend J, wenn nicht sogar >100.000 J, verteilt auf beispielsweise 2000 cm², entsprechen nur 50 J/cm². Denken Sie daran, dass eine Stunde Sonnenbaden (mit Sonnenschutz) zur Mittagszeit insgesamt 1 Million J optischer Energie entspricht.
CytoLED: HabenSie allgemeine Überlegungen zur Ganzkörper- oder Halbkörper-Photobiomodulation mit relativ hohen Dosen unter Verwendung einer LED-Anordnung aus der Entfernung? Haben Sie Empfehlungen für allgemeine Richtlinien zur Förderung des Wohlbefindens bei Ganzkörperbehandlungen in Bezug auf Leistung, Intensität, Zeit, Dosis und Gesamtjoule?
Michael Hamblin:Große LED-Panels sind eine einfache Möglichkeit, PBM an den Körper abzugeben. Es dringt mehr Licht ein, wenn das Panel Kontakt mit der Haut hat, aber auch aus der Entfernung ist das in Ordnung. Ich sage oft, dass Licht billig ist, sodass man es sich leisten kann, viel davon zu verschwenden. Im Allgemeinen sollte [bei Ganzkörperanwendung] die optische Gesamtleistung bei einigen hundert Watt liegen. 200 W verteilt auf 10.000 cm² ergeben 20 mW/cm². Das entspricht 120.000 J in 10 Minuten oder 240.000 J in 20 Minuten.
Diese Antworten sollten einen wichtigen Punkt hervorheben: Eine Ganzkörperbehandlung erfordert eine recht hohe Gesamtleistung, um überhaupt die typischen Dosierungsparameter aus der Forschung für einen bestimmten Bereich zu erreichen.
Vladimir Heiskanen
Eine weitere Person, die wir um Stellungnahme gebeten haben, ist Vladimir Heiskanen, der in der Community der Rotlichttherapie-Forschungsbegeisterten dafür bekannt ist, eine umfangreiche Forschungsdatenbank zu diesem Thema zusammengestellt und wissenschaftliche Artikel auf diesem Gebiet veröffentlicht zu haben:
CytoLED: Wie hoch schätzen Sie die typische Leistungsdichte ein, die in der Forschung verwendet wird? Vielleicht können Sie uns einen ungefähren Bereich nennen, in den die Mehrheit der Studien fällt.
Vladimir Heiskanen: Die meisten Studien, die Leuchtdioden (LEDs) verwenden, nutzen in der Regel Leistungsdichten zwischen 10 und 50 mW/cm². Ich würde schätzen, dass die durchschnittliche Dauer einer Sitzung 10 Minuten beträgt. Manchmal sind es 2 Minuten, manchmal 20 Minuten.
CytoLED:Dr. Michael Hamblin scheint der Ansicht zu sein, dass die Gesamtjoulezahl ein wichtiger Marker bei der Dosierung der Rotlichttherapie ist. Glauben Sie, dass die Leistungsdichte in einem Zusammenhang mit der Oberfläche steht, sodass größere Flächen eine geringere Leistungsdichte erfordern, vielleicht weil auch das umgebende Gewebe bestrahlt wird und dies einen Einfluss haben könnte?
Vladimir Heiskanen:Einige Tierstudien haben systemische Effekte der Photobiomodulation gezeigt. So gibt es beispielsweise Forschungsergebnisse, die neuroprotektive Effekte durch Ganzkörperbestrahlung belegen. Es liegen noch nicht genügend Daten vor, damit Forscher Rückschlüsse darauf ziehen können, wie diese Effekte zustande kommen, aber ich halte die Hypothese für naheliegend, dass die Haut, die heutzutage als endokrines Organ betrachtet wird, einige dieser Effekte vermitteln könnte.
CytoLED:Glauben Sie, dass es manchmal Situationen gibt, in denen das oberflächliche Gewebe etwas überdosiert werden sollte, um eine optimale Dosis für das tiefere Gewebe zu erreichen?
Vladimir Heiskanen:In Tierversuchen wird die Forschung in der Regel an kleinen Tieren wie Mäusen durchgeführt. Wenn man das Gehirn einer Maus bestrahlen wollte , ist das relativ einfach, da der Schädel extrem dünn ist und der größte Teil des Lichts ihn durchdringt. Denkt man jedoch an große Tiere wie den Menschen, können die Haut und das darunterliegende Gewebe einen sehr hohen Prozentsatz des Lichts absorbieren. Dies könnte sogar erklären, warum einige frühe Photobiomodulationsstudien bei akutem Schlaganfall beim Menschen fehlschlugen. Dort wurden relativ niedrige Dosen verwendet, die das Gehirn wahrscheinlich gar nicht erreichten. Daher denke ich, dass es beim Menschen sinnvoll ist, viel höhere Dosen in Betracht zu ziehen, um tiefer liegendes Gewebe zu erreichen.
CytoLED:Glauben Sie, dass ein subjektives Sättigungsgefühl ein guter Indikator für die Dosierung der Ganzkörper-Rotlichttherapie sein kann?
Vladimir Heiskanen:Bislang gibt es keine bekannten Methoden, um die photobiomodulatorische Reaktion während einer Behandlungssitzung zu überwachen. Subjektive Empfindungen könnten als Richtlinie dienen, aber es ist nicht bekannt, inwiefern diese subjektiven Empfindungen eine echte physiologische Reaktion widerspiegeln.
CytoLED:Glauben Sie, dass wir in Zukunft einen Trend zu mehr Forschung im Bereich der Ganzkörperbestrahlung mit rotem und nahinfrarotem Licht (wahrscheinlich unter Verwendung von LED-Panels) sehen werden?
Vladimir Heiskanen:Es ist wahrscheinlich, dass es in den nächsten Jahren vermehrt Forschungsarbeiten zur Rotlichttherapie mit LED-Lichtern geben wird. Bislang gab es nur sehr wenige Studien zur Ganzkörperbestrahlung. Ich gehe davon aus, dass es in den nächsten 3–5 Jahren mehr davon geben wird, da es derzeit viele großformatige LEDs auf dem Markt gibt und diese immer beliebter werden.
CytoLED:Haben Sie allgemeine Gedanken zur Ganzkörper-Rotlichttherapie, wichtige Erkenntnisse aus der Literatur und Dosierungsempfehlungen?
Vladimir Heiskanen:Die Forschung hierzu ist sehr begrenzt. Eine einzige Studie mit chinesischen Basketballspielern [2] verwendete eine Gesamtenergiedichte von 30 J/cm² für die Ganzkörperbestrahlung und berichtete von einer gewissen Verbesserung der Schlafqualität. Diese Dosis kann mit einer 10-minütigen Sitzung bei 50 mW/cm² oder einer 20-minütigen Sitzung bei 25 mW/cm² erreicht werden.
Basierend auf den Aussagen von Vladimir könnten wir folgern, dass die optimale Dosis für die Ganzkörper- (oder Halbkörper-)Rotlichttherapie von der gewünschten Gewebetiefe abhängt und dass das subjektive Gefühl der „Sättigung“ möglicherweise mit der optimalen Dosierung auf Hautebene zusammenhängt oder auch nicht, oder dass es vielleicht einen Mittelweg zwischen Geweben in verschiedenen Tiefen gibt. Da keine anderen Messgrößen zur Verfügung stehen, halten wir es für sinnvoll, eine Dosis anzustreben, die im allgemeinen Bereich der in der Mehrzahl der Studien verwendeten Dosen liegt – wahrscheinlich eher am oberen Ende, aus Gründen, die wir weiter unten darlegen werden – und das subjektive Gefühl der „Sättigung“ zu nutzen, um die genaue Dosis und die im Licht verbrachte Zeit zu bestimmen.
Hautreflexion und Luft
Betrachten wir einige potenzielle Gründe für die Diskrepanz zwischen Forschungs- und Heimdosen, beginnend mit Reflexion und Luft. Die meisten Studien, die LED-Panels verwenden, haben diese direkt auf die Haut gedrückt. Wenn ein Licht auf die Haut gedrückt wird, reflektiert das Licht von der Haut zurück auf das Gerät und wieder auf die Haut und so weiter. Dies ist nicht die Art und Weise, wie wir die Verwendung unserer Panels empfehlen. Der Grund dafür ist, dass wir es für besser halten, in einem Abstand positioniert zu sein, wo die einzelnen Strahlen konvergieren und das Licht gleichmäßiger über die Oberfläche verteilt wird. Bei den meisten unserer Leuchten, den Modellen mit 30 Grad Abstrahlwinkel, erfolgt eine ausreichende Konvergenz der Strahlen bei etwa 50 cm, daher empfehlen wir dies als Mindestabstand. Bei der Verwendung des Lichts aus der Distanz geht mehr Licht durch Reflexion an der Haut verloren (beachten Sie, dass dies bei CytoLED-Leuchten kein Problem ist, da diese leistungsstark genug sind, um dies zu kompensieren). Eine weitere Sache, die aus der Distanz geschieht, ist, dass das Licht durch die Luft reist und auf Partikel trifft, wodurch es ebenfalls etwas an Wirksamkeit verliert. Beide Faktoren führen dazu, dass bei der Verwendung eines Geräts aus der Distanz zu Hause eine höhere Energiemenge erforderlich ist, verglichen mit dem typischen Forschungsaufbau, bei dem das Licht direkt auf die Haut gedrückt wird.
Abstrahlwinkel
Als Nächstes kommt der Abstrahlwinkel. Laser haben im Allgemeinen einen sehr engen Abstrahlwinkel, sehr nahe bei 0, und dies ist für viele Anwendungen erwünscht. In der Praxis bedeutet dies, dass Laser die Bestrahlungsstärke (mW/cm²) über große Entfernungen sehr gut beibehalten, insbesondere wenn keine Luft/Partikel im Weg wären; ein gut gemachter Laser im Weltraum kann eine große Reichweite haben. Bei Lasern ist die Bestrahlungsstärke ziemlich genau „was man sieht, ist was man bekommt“, in dem Sinne, dass die Bestrahlungsstärke am Ursprungspunkt und am Auftreffpunkt, solange sie einigermaßen nah beieinander liegen, nicht wesentlich unterschiedlich ist. Bei LEDs kann dies eine andere Geschichte sein, der natürliche Abstrahlwinkel einer LED beträgt 180 Grad. Mit Reflektoren und Linsen, wie wir sie in unseren Leuchten verwenden, kann dieser Strahl jedoch eingeengt und fokussiert werden. Da wir eine große Fläche bestrahlen und eine begrenzte Anzahl von LEDs haben möchten, müssen wir sicherstellen, dass die einzelnen Strahlen in einem angemessenen Abstand konvergieren, während wir auch sicherstellen, dass der Abstrahlwinkel eng genug ist, um die Bestrahlungsstärke über eine Distanz aufrechtzuerhalten. Neben den Abfällen der Bestrahlungsstärke über die Distanz bei LEDs im Vergleich zu Lasern gibt es einen weiteren Faktor zu berücksichtigen: den Winkel, in dem das Licht auf die Haut trifft. Ein Laser kann die Haut auf eine gerade, senkrechte Weise treffen, ein divergenter LED-Strahl nicht. Dies mag jedoch in der Praxis relativ wenig Relevanz haben, insbesondere bei der Bestrahlung großer Körperbereiche, da diese ohnehin nicht flach sind. Außerdem haben einige argumentiert, dass das Licht ohnehin streut, sobald es auf die Haut trifft.
Schlussfolgerungen
Zusammengenommen lassen all diese Informationen Folgendes vermuten:
-Bei der Bestrahlung bestimmter Körperbereiche ist es ratsam, sich am oberen Ende der in Studien empfohlenen Dosierungen zu orientieren; dies lässt sich durch eine Anwendungsdauer von 10 bis 20 Minuten mit unseren Leuchten erreichen. Da es jedoch individuelle Unterschiede gibt, empfiehlt es sich zudem, die Reaktion zu beobachten und selbst herauszufinden, was für einen selbst ideal ist.
- Bei der Bestrahlung des gesamten Körpers oder einer Körperhälfte ist eine hohe Gesamtlichtenergie erforderlich, und das subjektive Gefühl der „Sättigung“ ist wahrscheinlich der beste Anhaltspunkt, wenn man dies zu Hause durchführt.
Welche Erfahrungen haben Sie mit der Dosierung der Rotlichttherapie zu Hause gemacht? Schreiben Sie uns gerne eine E-Mail an info@cytoled.com oder kontaktieren Sie uns über unsere sozialen Medien.
Referenzen
1. Borsa et al. „Does phototherapy enhance skeletal muscle contractile function and postexercise recovery? A systematic review“. J Athl Train. 2013 Jan-Feb; 48(1): 57–67. doi: 10.4085/1062-6050-48.1.12 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3554033/
2. Zhao et al. „Red Light and the Sleep Quality and Endurance Performance of Chinese Female Basketball Players“ J Athl Train. 2012 Nov-Dec; 47(6): 673–678. doi: 10.4085/1062-6050-47.6.08 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3499892/