Terapeutické laserové přístroje se používají na celém světě již více než dvacet let, ale teprve nedávno se tato technologie začala ve větší míře integrovat do běžné lékařské praxe. Technologické a výrobní inovace umožnily, aby byly laserové přístroje cenově dostupné a zároveň měly dostatečný výkon umožňující komplexní terapii v přiměřeném čase. S přibývajícími studiemi zjišťujeme, že terapeutické lasery jsou účinné při léčbě mnoha poruch.
Fotochemický efekt v cílové buňce nastává po absorpci laserového světla chromofory (část buňky absorbující světlo). Fotobiomodulace, jak tento jev vědci výstižně nazvali, je příkladem fotochemického procesu, při kterém fotony emitované z laserového zdroje působí na cílové buňky a vyvolávají stimulační nebo inhibiční biochemické změny.
Existuje více než 3000 publikovaných studií o neablatívní laserové terapii. Mnohé z těchto studií byly provedeny na buňkách in vitro a ukázaly přesvědčivé výsledky ohledně vlivu laserového světla na různé typy buněk. Prokázaly zvýšení angiogeneze, prodloužení neuritů, normalizaci iontových kanálů, stabilizaci buněčné membrány a mnoho dalších buněčných změn.
Přesný mechanismus účinku fotobiomodulace je ve vědecké komunitě stále diskutován. Pravděpodobně se zapojuje několik mechanismů v závislosti na typu stimulované buňky. Dosud nejvíce podporovaným mechanismem je, že cytochrom C, který se nachází na vnitřní membráně mitochondrie, působí jako fotoreceptor. Cytochrom C absorbuje světlo od 500 nm do 1100 nm díky specifickým vlastnostem této velké molekuly. Jakmile je světlo absorbováno, cytochrom C se excitoval, takže se může snadněji vázat s kyslíkem a stává se cytochrom C oxidázou, sloučeninou kritickou pro tvorbu ATP. ATP je aktivovaný přenašeč energie v buňce a usnadňuje mnohé biologické reakce nebo sekundární mechanismy. Tyto buněčné mechanismy iniciují redukci bolesti, snížení zánětu a hojení tkáně.
Buňky a biologická tkáň reagují na světlo v širokém rozsahu vlnových délek, od ultrafialového po téměř infračervené. Volba správné vlnové délky zajišťuje, že světlo pronikne přes kůži, tuk a sval do ošetřovaných cílových buněk. Biologická tkáň buď odráží, absorbuje, rozptyluje, nebo propouští světlo. Primární chromofory v tkáni, relevantní pro aplikaci laserové terapie, jsou hemoglobin, oxyhemoglobin, voda a melanin.
Pokud dojde k hloubkově pronikající fotobiostimulaci, nastává úleva od bolesti, snížení zánětu a urychlení hojení tkání. Nejlepších klinických výsledků se dosahuje, když do cílové tkáně pronikne dostatečný počet fotonů. Terapeutická dávka se měří v joulech (J) dodávaných na cm².
Bylo prokázáno, že tkáně, které jsou ischemické v důsledku zánětu, otoku a poškození, vykazují významně vyšší odpověď na laserové světlo než normální tkáně. Biologická reakce na zaplavení fotony zahrnuje syntézu DNA/RNA, zvýšené hladiny cAMP, syntézu proteinů a kolagenu a proliferaci buněk. Tyto reakce vedou k rychlé normalizaci, regeneraci a hojení poškozené tkáně – laserové světlo moduluje buněčný metabolismus.
Absorpce energie laserového světla kůží a podkožní tkání se odhaduje na 50–90 %, přičemž absorpce se zvyšuje spolu se zvyšující se vlnovou délkou. Delší vlnové délky až do přibližně 1000 nm jsou výhodné pro hlubší pronikání, které iniciuje zmírnění bolesti a zánětu a urychlení hojení. Průnik světla do tkáně je klíčem k terapeutickým výsledkům a delší vlnové délky vedou k hlubší penetraci.
