雷射治療促進發炎和疼痛的復原及治療
低階雷射治療(LLLT)實施的過程中，會使一連串在細胞層次的生理化學反應的複合物沉澱下來，藉此將劇烈的發炎反應緩和下來、減少痛苦並且加速受傷組織的癒合。
撰寫: 李察馬丁 2003年11月12日
受傷的組織和細胞比起健康的組織和細胞對低階雷射治療所發射出來的光子的反應更快速。在許多細胞和次細胞的胞器裡所發現的能容納很多的載色體。那一些因為發炎反應、水腫和受傷所導致缺血性、血管裡缺少血液充斥的細胞和組織被發現對於被低階雷射治療所照射之後的反應程度，明顯高於那一些健康的組織和細胞。細胞的成員、粒線體和受傷的神經元所展現出來的循環代謝明顯比較差也會有血液行滞的現象。很多的研究都顯示: 在以下的妥協的情況下如能量的流轉與去向、合作增加了新陳代謝的活性，在生物上來說，對生存下去構成最大的挑戰。
我們發現，低階雷射治療會鎖定那一些妥協的細胞，事實上，這一些細胞對於雷射光的反應的底限能量比一般的細胞低也就更容易發生能量轉移的反應。而這樣的結果就是低階雷射治療對於受傷害的細胞和組織有很好的反應效果，而那一些正常生物的組織的細胞所受到的影響也比較小。
一種細胞串連效應-----在低階雷射治療裡所出現由酵素酶所產生的相當可觀的沉澱反應-----對細胞和組織的功能產生了很大的衝擊。有一群為數可觀會對雷射產生反應的活性蛋白質都是酵素酶，如此一來，雷射光所產生好的效應可以增加好的酵素酶的活性而抑制有害的酵素酶的活性。
在細胞的層次中，細胞色素被定義成傳送電子或是質子的蛋白質，並且扮演替人體生物功能提供能量的角色。兩種細胞色素的酵素酶，細胞色素氧化酵素酶C和氧化氮生成酶都被發現和雷射光會產生特定的反應。這個酵素酶和其他光反應酵素酶和雷射反應的特殊的親和力，可以在低階雷射治療中，加速促進三磷酸腺酐和一氧化氮 的增加而促進體內的代謝循環、血液循環和神經傳導的功能。
即便低階雷射治療在發炎反應中提供了變化無窮的功能，痛苦和治癒在目的和過程的辨識這裡已經很明確的被分開了，其實他們之間的交互作用並不是那麼容易就能夠辨識的。在低階雷射治療的反應中，隨著發炎反應的減少，痛苦和治療相互的輔助，兩方面在許多的發炎反應的過程中不是同一時間發生，就是有互相重疊。
劇烈的發炎反應減小
在劇烈的受傷事件之後，身體為了因應血管完整性、軟組織、結締組織和神經形成的被破壞而引發了一連串的人體生物反應。發炎反應其實包括了血管和細胞這兩方面。被受傷牽動的組成種類包括肥大細胞、Bradykinins和前列腺素都沿著血管的反應而被激活在細胞膜上會發生的反應。這一些反應綜合起來就產生了所謂的水腫、發炎反應和功能失調的徵狀。低階水準雷射治療可以由以下的功能居中調節發炎反應的徵狀：
- 細胞膜的穩定性：在粒線體膜上的鈣離子、鈉離子和鉀離子的濃度和質子濃度梯度都有正面的影響。有利的有活性的氧種類(ROS)的產物參與部分的三個氧分子經由吸收雷射光而變成一個氧分子。這一些有活性氧種類細胞內的鈣離子濃度，而雷射治療也可以改進粒線體吸收鈣離子的能力。
- 增加三磷酸腺酐：因為細胞的復原、再生和功能的回復，三磷酸腺酐的合成和生成在一定的程度裡有所增強。細胞色素氧化酶C的雷射刺激，在粒線體的膜上發現的一種載色體，扮演著快速地增加三磷酸腺酐的合成和產生的角色。
- 血管舒張：被組織氨、一氧化氮和血清素的增加所激發的血管舒張，減少了局部缺血的現象和改進充滿液體的狀況。雷射治療使血管增加並傳送更多的營養物質和氧氣到受傷的細胞和修復和移除細胞的碎屑。
- 增進白血球的活性：有益增進白血球的活性，加強移除不能發展的細胞和組織的構成物，加速修復和再生成的過程。
- 增加前列腺素的生成：尤其是將前列腺素PGG2和前列腺素PGH2轉變成前列腺素PGI2。前列腺素PGI2有增加血管舒張和反發炎反應產生，和Cox-I、Cox-I抑制子的功能非常類似。
- 減少細胞介素：雷射光照射可以有效降低因為像類風濕性關節炎所造成的發炎反應和其他的病痛所引發的發炎反應。
- 增加淋巴的反應：除此之外還增加淋巴球的數目。雷射照射居中調節輔助性T淋巴球和抑制性T淋巴球在發炎反應中的互動。隨著雷射修飾了beta 細胞的活性，整個淋巴反應都被低階雷射治療所影響。
- 增加起源發生：在臨床的文獻都提及在低階雷射治療下能夠有效的增加血液微血管和淋巴微淋管數目的增加。這樣的改善增加了細胞修復和治癒的過程。雷射誘導一氧化氮和其他生長因子的數目增加。尤其是細胞分裂素-INF-g參與了這一項過程。
- 溫度的調節：發炎反應面積的大小代表著不同溫度的變化，被感染有發炎反應的區域間度會增加。雷射治療可以使溫度更快的正常化，低階水準雷射有助於發炎反應的過程正常。 加強超氧化岐化酵素 dismutase(SOD) 的程度。雷射可以刺激增加細胞分裂使超氧化岐化酵素的程度和其他抗發炎反應的物質互相反應而使發炎反應的作用結束。超氧化物岐化酵素的程度和有活性的氧種類 (ROS) 的相互作用伴隨在低階雷射治療平衡自由基的活性並且允許超氧化岐化酵素抑制有害的反應。
- 減少有反應 C 蛋白質和新的蛋白質：雷射治療可以降低使發炎反應發生的物質所產生的血清的生成量，特別是在那一些類風濕性關節炎的病患身上。降低這一些生成量告訴我們低階雷射治療的綜合效果可以誘發抗發炎反應物質有效抑制發炎反應的發生。 摘要的流程圖，細胞一連串降低組織發炎都呈現在圖一
- 一個多重正面積極的累積效應：一個累積的發炎循環伴隨著病痛癥狀的減輕和提早正常化。既然低階雷射治療並不會加強惡化發炎反應的速度而是縮短從病痛開始到結束的時間，這樣一來就可以縮短疼痛的時間。這一個快速的治療在劇烈的發炎反應中會幫助限制發炎反應的範圍和時間，減少它所帶來嚴重的疼痛。大部分在治療的過程中，低階雷射治療對嚴重的發炎反應有極佳的療效，若是在慢性的發炎反應一開始就實施也很有效果，當然治療的療法和程序在慢性的發炎反應會有一些修正，這和物理治療法的反應結果也有所一致。想當然耳，在慢性的情況下，所需要治癒的時間也跟著變長，而結果也隨著病人的體質不同而有所不同。
疼痛的降低
低階雷射治療的獨特的降低疼痛的效果，被廣泛的應用和記載在無數的臨床研究和醫療報告上，當低階雷射治療用在減低疼痛的發生，這一項技術對於不同過程些微的差異還需要更多的學習。大量豐富的知識告訴我們雷射治療在這一方面的療效。
因為低階雷射治療結合了本身和系統上的功能而有減輕疼痛的能力，例如使用酵素酶、物理化學的雙重治療，過程就非常的複雜。然而，有一個醫學上的証明使用低階雷射治療來降低疼痛的功效及優勢。以下所提出的就是低階雷射治療的流程圖。
- 增加腦內啡：
在做完了低階雷射治療之後，本身和系統上增加內生的胺基酸，在照射完雷射光之後，多數的臨床研究報告都指出可以減輕疼痛。 - 阻斷C-纖維感覺神經纖維的去極化：
低階雷射治療手術可以減輕疼痛的知覺的效果很明顯，尤其是發生在低速的神經傳導當中，像是從 nociceptors 來的 non-mylenated 的感覺神經的軸突。雷射治療抑制這一些感覺傳入的路徑。 - 增加一氧化氮的產生：
有直接和非直接對痛知覺的衝擊。當一個神經傳導物質在一個正常的神經細胞衝動電位的產生中是必須的時候，間接的來說，就是一氧化氮可以增加神經細胞的氧化作用而產生血管舒張的功能。 - 增加神經細胞的衝動電位：
健康的神經細胞在休息時細胞內外的電位差是負70毫伏特，當他受到刺激有反應的電位差是負20毫伏特。當細胞的膜電位達到負20毫伏特時痛的知覺就會產生。而低階雷射治療可以保持細胞的膜電位在負70毫伏特。肌肉衝動電位(CMAP)的值和潛在的值說明了治療發揮了療效。 - 軸突的生長和神經細胞的再生：
有幾份報告紀錄指出低階雷射治療在受傷的神經組織裡，有誘發軸突的生長和神經細胞的再生能力。因為神經組織的受損，病患感到的痛覺有被誇張的放大。神經細胞的復原和再生有助於減輕疼痛的知覺。 - 減少運動遲緩(Bradykinin) 的程度：
因為 Bradykinin 會刺激在皮膚和內臟的 nociceptive 的傳入感覺神經元而引發痛覺。藉由低階雷射治療手術可以降低疼痛的感覺。雷射的誘發降低了血漿中的 kallikrein，增加 Kininase II。一般認為之所以 Bradykinin 會減少的原因是因為一氧化氮的增加。 - 增加乙烯膽鹼的釋放：
由於有效的增加乙烯膽鹼，低階雷射治療使在自律神經節傳遞的神經訊息正常化，包括了運動神經節和感覺神經節。 - 離子通道正常化：
低階雷射治療促進了鈣離子、鈉離子和鉀離子的離子濃度正常化。也減輕了因為這一些離子的轉移所造成的疼痛感覺。圖二呈現出一個簡單的圖表告訴我們關於低階水準雷射治療如何在細胞的層次改進疼痛的知覺。
組織癒合
另一個低階雷射治療獨特的優點就是它可以加強和改進疼痛的減輕，並不是只有病痛表面的徵狀而已。由低階雷射光所照射促進並加強了身體所執行的治療活動。一些低階水準雷射治療獨特的優點是有效減輕疼痛和發炎反應，並且扮演著促進傷痛治療的大功臣。低階水準雷射治療居中協調了發炎反映和疼痛減輕了原本身體會有的負擔。
因為傷口的癒合必定會經過發炎反應、增生、再造和成熟的程序，雷射治療提供了每一個階段正面且積極的有益的效果。接下來說明低階雷射治療提供開放的表面傷口和身體內部結締組織和軟組織內的傷處有益的地方。
- 增加淋巴球的過濾作用：
低階雷射治療會刺激增加噬中性球、單核球和淋巴球的活動力。 - 增加巨噬細胞的活動力：
低階雷射治療會刺激增加巨噬細胞的活動性史的胞吞作用、生長因子的分泌和刺激軟骨的生成。 - 增加新的血管的生成：
重要的血管生成發生在雷射治療可以促進新的血管的生成伴隨著一些氧化作用。同時也促進內皮細胞的生成。 - 促進纖維母細胞的增生：
低階雷射治療可以刺激增加纖維母細胞和纖維母細胞居中的軟骨生成。 - 角質細胞的增加：
角質細胞的有利的生成活動性和生長因子的能力被低階雷射治療的增生能力所增強。 - 早期的表面生成：
雷射刺激促進表皮細胞再生能力的速度增快使得傷口的癒合更快，縮短結疤的時間並減少傷口被細菌或是病毒感染的機率。 - 生長因子的增加：
報告指出，在一般纖維母細胞、肌肉細胞、骨母細胞和黏膜表皮細胞的DNA的合成，照射了紅外光之後至少增快了二到五倍的速度。同時報告也指出紅外光照射增加血管表皮細胞生長因子(VEGF)和纖維母細胞生長因子(FGF-2)。 - 加強細胞生長和分化：
細胞的增生和加強分化中，雷射誘發增加了一氧化氮、三磷酸腺酐和其他可以刺激更高的活性進而變成成熟的細胞。增加肌纖維母細胞、肌纖維和肌肉小管等等細胞的數目或者是骨細胞的增生，都在低階雷射治療的臨床實驗後報導出來。衛星細胞是肌肉細胞再增生前的先驅細胞，也在低階雷射治療的臨床實驗後數目大增。 - 在傷口癒合後有更強的張力強度：
軟組織和結締組織兩者受傷的時候，低階雷射治療可以增加組織在復原後的張力強度。藉著大量的軟骨生成再生，藉著分子彼此之間和內部之間的氫鍵結合，雷射治療可以增加傷口復原後的張力強度。接下來一連串的效果和促進組織癒合相結合之後，傷口從一開始受傷到完全復原痊癒的時間大大的縮短了。請參考圖三。
結論
美國藥物管理局最近澄清了多份雷射和LED的儀器，可以治療多種醫學上的病症像是腕部隧道徵候群、頸部酸痛、下背痛、關節痛、肌肉酸痛和促進傷口癒合。
政府當局像是美國太空總署都致力於研究在太空中太空人會出現的病痛。奧林匹克委員會也開放了選手可以接受雷射的治療。這一些的總總在在顯示了社會大眾已經慢慢接受了雷射治療是一種醫療的主流了。甚至超越了物理治療法。
超過200個臨床的研究，大部份的案例都是雙盲 double-blind、安慰劑控制的臨床研究，超過2000份對低階雷射治療的研究顯示，這一種創新的科技有很多撰寫的研究和應用的實際例子。已經遠遠超過被機構評論委員會(IRB)所評論及有治療經驗的地位。現在低階雷射治療已經被許多人承認是治療多數困難的疼痛像是 fibromyalgia 和肌腱疼痛所不可或缺的一項技術。新的且持續發展的臨床研究提供了無限的可能及更寬廣的應用。
作者簡介：
李察馬丁是一位光生物學家，在雷射治療方面擁有”科學”主管的地位，也是隸屬於位於聖塔摩妮卡創新小組機構的成員。李察馬丁並且教授雷射物理和光動力學八年，他擔任過幾家生物醫療設計像是關於緊急心臟照護，靜脈液體治療和和雷射治療。同時他也以臨床研究分析師和臨床醫師參與臨床醫學研究15年。
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