radiação infravermelha - Wikilingue - Encydia
| Infravermelho |
|---|
| Ciclos por segundo: 300 GHz a 400 THz |
A radiação infravermelha (IV) é unha radiação non ionizante na porción invisíbel do espectro eletromagnético que está adxacente ás lonxitudes de onda longos, ou final vermello do espectro da luz visíbel. Aínda que en vertebrados non sexa entendida na forma de luz, a radiação IV pode ser entendida como calor, por terminacións nerviosas especializadas da pel, coñecidas como termorreceptores.[1]
A radiação infravermelha foi descuberta en 1800 por William Herschel, un astrónomo inglés de orixe alemá. Hershell colocou un termômetro de mercúrio no espectro obtido por un prisma de cristal co a finalidade de medir a calor emitida por cada cor. Descubriu que a calor era máis forte ao lado do vermello do espectro, observando que alí non había luz. Esta foi a primeira experiencia que demostrou que a calor pode ser captado en forma de imaxe, como acontece coa luz visíbel.
Esta radiação é moi utilizada nos trocos de informacións entre computadores, celulares e outros electrónicos, a través do uso dun adaptador USB IrDA.
Táboa de contido |
Efectos biolóxicos
A radiação IV está dividida segundo seus efectos biolóxicos, de forma arbitraria, en tres categorías: radiação infravermelha curta (0,8-1,5 µm), media (1,5-5,6 µm) e longa (5,6-1.000 µm). Os primeiros traballos cos distintos tipos de radiação IV, relataban diferenzas entre as formas de acción biolóxicas do infravermelho curto e medio/longo (Dover et al., 1989). Críase que a radiação curta penetraba igualmente na porción profunda da pel sen causar aumento marcante na temperatura da superficie do epitélio, mentres que a maior parte da enerxía do infravermelho medio/longo era absorbida pola capa superior da pel e frecuentemente causase efectos térmicos dañinos, como queimaduras térmicas ou a sensación de queimação (relato de pacientes). Algúns anos máis tarde, con todo, unha nova visión do infravermelho medio/longo foi presentada demostrando que todas as faixas da radiação infravermelha posúen efectos biolóxicos de rexeneración celular.[2][3][4]
Estudos in vitro con infravermelho curto, en células humanas endoteliais e queratinócitos demostraron aumento na produción de TGF-β1 (factor de transformación- β1) tras unha única irradiação (36-108J/cm2) e de forma tempo-dependente para o contido de MMP-2 (matrix metaloproteínase-2), sendo este último tanto ao nivel protéico canto transcricional. Esas dúas proteínas están envolvidas na fase de remodelamento do reparo de lesións. E eses efectos foron considerados atérmicos en súa natureza, xa que os modelos usados como control térmico non presentaron aumento na súa expresión protéica.[1]
Experimentos con ratos diabéticos, demostraron unha aceleración na taxa de peche da ferida con exposicións diarias de infravermelho curto en relación aos grupos control, presentando un aumento de temperatura de aproximadamente 3,6 °C tras 30 minutos de exposición.[1]
A utilización de LEDs (light diode emitters – diodos emisores de luz) de infravermelho curto demostrou reversão dos efectos do TTX (tetrodotoxina), un bloqueador das canles dependentes de sódio, e por tanto, un bloqueador de impulso nervioso; así como a redución nos danos causados á retina por exposición ao metanol en camundongos[5][6]
Xa experimentos co IV longo demostraron inibição do crecemento tumoral en camundongos e melloría no tratamento de escaras en situacións clínicas.[7] Tamén foi demostrado aumento do proceso regenerativo en camundongos sen que houbese aumento da circulación sanguínea durante os períodos de irradiação ou aumento na temperatura do epitélio. Outros datos demostran un aumento das infiltrações de fibroblastos no tecido subcutâneo, en camundongos tratados co infravermelho longo, en relación aos animais control e unha maior rexeneración de colágeno na rexión lesada, así como na expresión de TGF- β1. Da mesma forma, a radiação IV foi capaz de provocar aumento na angiogênese no local das lesións e aumento na forza tênsil do epitélio en rexeneración[8][9][10]
Láseres de baixa potencia, (lonxitude de onda variando de 630-890 nm) como os de hélio-néon e argônio demostraron, invivo , a ativação dunha ampla gama de procesos de cura de feridas, tales como a síntese de colágeno, proliferação celular[11] e motilidade de queratinócitos.[12]
Aínda que haxa diferenzas entre as fontes de radiação IV; (láseres, raio coerente de lonxitude de onda específico e lâmpadas, raios aleatórios de luz non polarizada), seus efectos bioestimulatórios son os mesmos en se tratando do infravermelho curto.[1] Contrariando a idea inicial de que o IV longo posuíse efectos deletérios, actualmente crese que súa forma de acción bioestimulatória sexa semellante as dos láseres de baixa potencia e a radiação IV curta.[13]
Experimentos utilizando LED de IV, os cales traballan con xeración practicamente cero de calor, levan a crer que alén do efecto regenerativo provocado pola calor existe aínda un efecto bioestimulatório regenerativo decorrente dun proceso non-térmico. Con todo, ese proceso aínda non é ben comprendido.[14]
A premissa básica é que as radiações eletromagnéticas de lonxitudes de onda longos estimulan o metabolismo enerxético das células, así como a produción de enerxía. Existen tres moléculas fotoaceptoras de radiação infravermelha en mamíferos, coñecidas por absorberen a lonxitude de onda do infravermelho curto: hemoglobina, mioglobina e citocromo c oxidase. Desas moléculas fotoaceptoras, crese que os cromóforos mitocondriais sexan responsábeis pola absorção do 50% do infravermelho curto, a través do citocromo c oxidase[14][15][16]
Referencias
- ↑ a b c d Danno, K.; Mori, N.; Toda, K-I.; Kobayashi, T.; Utani, A. 2001: Near-infrared irradiation stimulates cutaneous wound repair: laboratory experiments on possible mechanisms. Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. 17: 261-265
- ↑ Honda, K.; Inoue, S. 1988. Sleeping effects of far-infrared in rats. Int. J. Biometeorol. 32(2):92-94.
- ↑ Inoue, S.; Kabaya, M. 1989. Biological activities caused by far-infrared radiation. Int. J. Biometeorol. 33:145-150.
- ↑ Udagawa, Y.; Nagasawa, H. 2000. Effects of far-infrared Ray on reproduction, growth, behaviour and some physiological parameters in mice. In Vivo 14:321-326.
- ↑ Wong-Riley, M.T.; Bai, X.; Buchmann, E.; Whelan, H.T. 2001. Light-emitting diode treatment reverses the effect of TTX on cytochrome oxidase in neurons. Neuroreport 12 (14), 3033-3037
- ↑ Eells, J.T.; Henry, M.M.; Summerfelt, P.; Wong-Riley, M.T.; Buchmann, E.V.; Kane, N.; Whelan, N.T.; Whelan, H.T. 2003. Therapeutic photobiomodulation for methanol-induced retinal toxicity Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 100 (6), 3439-3444
- ↑ Nagasawa, 1999
- ↑ Schindl, A.; Schindl, M.; Schindl, L. 1997. Successful treatment of a persistent radiation ulcer by low power láser therapy. J. Am. Acad. Dermatol. 37: 646
- ↑ Schindl, A.; Schindl, M.; Schindl, L. et al. 1999. Increased dermal angiogenesis after low-intensity láser therapy for a chronic radiation ulcer determined by a vídeo measuring system. J. Am. Acad. Dermatol. 40: 481
- ↑ Schramm, J.M; Warner, D.; Hardesty, R.A.; Oberg, K.C. 2003. A unique combination of infrared and microwave radiation accelerates wound healing. Plast. Reconstr. Surg. 111(1): 258-266
- ↑ Steinlechner, CWB; Dyson, M. 1993. The effects of low level láser therapy on the proliferation of keratinocytes. Láser Ther. 5: 65-73
- ↑ Haas, A.F.; Isseroff, R.; Wheeland, R.G.; Rood, P.A.; Graves, P.J. 1990. Low energy helium neon láser irradiation increases the motility of cultured human keratinocytes. J. Invest. Dermatol. 94(6): 822-826
- ↑ Toyokawa, H.; Matsui, Y.; Uhara, J.; Tsuchiya, H.; Teshima, S.; Nakanishi, H.; Kwon, A-H.; Azuma, Y.; Nagaoka, T.; Ogawa, T.; Kamiyama, Y. 2003. Promotive effects of far-infrared Ray on full-thickness skin wound healing in rats. Exp. Biol. Med. 228: 721-729
- ↑ a b Karu, T. 1999. Primary and secondary mechanisms of action of visible cho near-IR radiation on cells. J. Photochem. Photobiol. B. Biol. 49(1), 1-17
- ↑ Beauvoit, B.; Kitai, T.; Oportunidade, B. 1994. Contribution of the mitochondrial compartment cho the optical properties of the rat liver: a theoretical and practical approach. Biophys. J. 67(6), 2501-2510
- ↑ Wong-Riley, M.T.T.; Liang, H.L.; Eells, J.T.; Chancel, B.; Henry, M.M.; Buchmann, E.; Kane, M.; Whelan, H.T. 2005. Photobiomodulation Directly Benefits Primary Neurons Functionally Inactivated by Toxins – Role of Cytochrome c Oxidase. J. Biol. Chem. 280 (6): 4761-4771
