Metodo innovativo di stimolazione luminosa cellulare

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1 Metodo innovativo di stimolazione luminosa cellulare Messo a punto dalla Società Rainbowlaser Therapeutics Principi di base

2 Sommario 1. Reazione degli organismi agli stimoli luminosi 1 2. Basi fisiche 2 3. Costituzione dei sistemi di stimolazione luminosa messa a punto dalla Rainbowlaser Therapeutics 3 4. Principi di base della stimolazione luminosa messa a punto dalla Rainbowlaser Therapeutics 4.1 Premessa Effetti della stimolazione luminosa sulla superficie cutanea Effetti sistemici della stimolazione luminosa 7 5. Impiego professionale dei dispositivi in diversi campi della medicina 9 6. Impiego professionale dei dispositivi in diversi campi di terapie non convenzionali 9

3 1. Reazione degli organismi alla esposizione alla luce Tutte le cellule viventi reagiscono allo stimolo rappresentato dalla esposizione alla luce. Ciò è particolarmente evidente, per esempio, per gli organismi che attuano la fotosintesi, nei quali la luce agisce come fonte diretta di energia per assicurare la crescita e i processi vitali. Di contro, una luce inadeguata, può anche danneggiare le cellule in maniera perenne o addirittura ucciderle. Dal punto di vista dello sviluppo biologico, gli effetti della luce sono evidenti attraverso l influenza che la luce del giorno ha sempre avuto sugli organismi nel corso dell evoluzione. Nelle piante una parte dell apporto energetico viene diretta, attraverso la luce, ai processi fotochimici per la crescita e il metabolismo cellulari. Ma anche negli organismi superiori si inducono reazioni all azione della luce, per esempio sviluppando meccanismi di protezione contro gli effetti dannosi di determinate componenti della luce (per es. il pigmento cutaneo contro la componente UV). Gli effetti della luce sugli organismi viventi sono evidenti non solo negli organismi unicellulari, ma anche in quelli complessi, come l uomo. Per esempio, è noto da decenni che una insufficiente esposizione alla luce solare può avere ripercussioni negative sullo stato di benessere (depressione dei mesi invernali), oppure che una illuminazione con luce artificiale - che si discosta dallo spettro della luce naturale - può compromettere lo stato di salute e la capacità lavorativa. Per questo motivo l illuminazione negli ambienti di lavoro viene definita secondo adeguate linee guida. Figura 1: Irradiazione delle cellule Già nel 1922 il medico e biologo russo Alexander Gurwitch aveva scoperto che le cellule viventi degli organismi emettono onde luminose particolarmente deboli. Questo fenomeno viene oggi definito come luminescenza cellulare ultra debole. Lo spettro della luce emessa è inoltre specifico per il tipo di cellula, il suo ambiente e lo stato di equilibrio del suo metabolismo. Introduzione alla fotostimolazione 1

4 Diverse osservazioni indicano che l influenza della luce coerente sulle cellule viventi e sull organismo è più intensamente e specificamente diversa dalla luce non coerente. 2. Basi fisiche La luce rappresenta una forma di energia che, da un punto di vista fisico, può essere definita sia come energia di particelle in movimento (fotoni), sia come energia prodotta da una oscillazione di onde ( dualismo onde-particelle ). Le qualità di un onda luminosa sono caratterizzate dalla sua lunghezza d onda e pertanto dalla frequenza di oscillazione (colore della luce), dall ampiezza dell onda (intensità) e ancora dalla posizione dei picchi e delle valli rispetto alla catena d onda (fase). Ne consegue che anche il livello di oscillazione della catena d onda serve all ulteriore caratterizzazione (polarizzazione). Una qualità essenziale della luce è la sua capacità di presentarsi in maniera ordinata (coerenza). Questo concetto definisce la fase di diverse catene d onda che hanno la stessa lunghezza d onda e che sono esattamente in fase: i picchi e le valli oscillano con lo stesso passo. figura 2: Coerenza La luce solare è policromatica e incoerente. La luce laser è sempre coerente. Questa coerenza viene in massima parte mantenuta anche quando, per esempio, la luce laser passa attraverso il vetro o viene riflessa da uno specchio. Con l irradiazione dei tessuti corporei si determinano effetti di dispersione, ma la coerenza dell onda vettrice viene parzialmente mantenuta. La lunghezza d onda della luce viene letta dall occhio umano come colore. L intensità della luce viene percepita come differenza di luminosità. L occhio umano non è comunque in grado di identificare la fase o la direzione di polarizzazione della luce (livello di oscillazione dell onda). Introduzione alla fotostimolazione 2

5 Con la luce naturale e anche con specifici sistemi che emettono luce incoerente si possono indurre diversi effetti sull organismo. Già all inizio del 20 secolo si erano avuti al riguardo promettenti esperimenti e teorie che in parte sono caduti nel dimenticatoio. Con la luce coerente del laser e una lunghezza d onda adeguata all indicazione, si possono tuttavia raggiungere risultati notevolmente più efficaci sull organismo. Nella nostra esperienza, per esempio, viene stimolata la veloce risoluzione delle ferite da taglio e da ustione. 3. Costituzione dei sistemi di stimolazione luminosa messi a punto dalla RLT In den Beleuchtungsgeräten der Firma Rainbowlaser Therapeutics (RLT) befindet sich ein Lasersystem hoher Qualität, das Laserlicht einer bestimmten Wellenlänge abstrahlt. Diese Lichtquelle liefert die Trägerwelle (Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.). In einem speziellen Lichtmodulator wird die Wellenlänge des abgestrahlten Lichtes zu einem sehr kleinen Teil in spezifischer Weise verändert. Diese Veränderung wird durch die Ramanstreuung des Lichtes an Molekülen in dem Modulator bewirkt. Es werden ultraschwache Nebenlinien mit veränderter Frequenz erzeugt. figura 3: costituzione schematica dei sistemi di stimolazione luminosa L effetto di dispersione di Raman può essere descritto soltanto con considerazioni di tipo quantistico-meccaniche. Qui si ha una interazione tra una piccolissima parte dei quanti luminosi e le molecole del mezzo conduttore. In questo modo, ulteriori e caratteristici quanti di energia vengono catturati o rilasciati dalla luce laser primaria, determinando le cosiddette linee collaterali di Raman. Introduzione alla fotostimolazione 3

6 Questa caratteristica combinazione luminosa determina un ulteriore potenziamento dell azione sulle cellule e stimola l intero organismo. Le alterazioni della lunghezza d onda, e cioè della frequenza, rappresentano, infatti, un codice di informazioni che vengono portate dal fascio luminoso alle cellule degli strati superficiali dell epidermide. La modificazione della luce costituisce l essenza del meccanismo d azione descritto di seguito. 4. Principi di base della stimolazione messa a punto dalla Rainbowlaser Therapeutics 4.1 Premessa Se un organismo viene sottoposto a stimolazione luminosa si verificano delle modificazioni a livello cellulare. Questa relazione è dimostrabile attraverso variazioni del metabolismo e delle caratteristiche biochimiche e biofisiche delle cellule. Ugualmente ipotizzabile è il cambiamento nell intensità e nella ripartizione della lunghezza d onda della bioluminescenza ultradebole, propria delle cellule interessate. Grazie al fatto che i processi biochimici intracellulari possono essere influenzati dalla stimolazione luminosa, siamo di fronte a un promettente spunto per una metodica terapeutica efficace e non dannosa. Con l irradiazione, inoltre, non viene prodotta alcuna alterazione cellulare istologicamente percepibile, ma viene semplicemente stimolato il naturale metabolismo della cellula in modo tale da ristabilire lo spettro di luminescenza ultradebole di una cellula sana. La cellula riceve lo stimolo a ristabilire il suo normale metabolismo. Se la luce fornita alle cellule possiede le caratteristiche appropriate, si richiederà una intensità minima di irradiazione per stimolare i processi riparativi e il ripristino delle normali funzioni di una cellula sana. Irradiando le varie superfici corporee, si osserva sia un effetto diretto nella zona irradiata, sia un effetto sistemico, indiretto, dovuto alla trasmissione dello stimolo. La particolare stimolazione luminosa operata dai dispositivi della Rainbowlaser Therapeutics (RLT) viene raggiunta grazie alle specifiche lunghezze d onda della luce emessa, alla bassa intensità e a uno speciale fotomodulatore capaci di originare le caratteristiche onde collaterali. I dispositivi con le loro componenti si differenziano a seconda del campo di applicazioni e permettono di stimolare i processi rigenerativi dell organismo in maniera dolce e di regola particolarmente veloce. Introduzione alla fotostimolazione 4

7 4.2 Effetti della stimolazione luminosa sulla pelle Gli effetti superficiali diretti vengono sfruttati, per es., per sostenere la risoluzione di problemi cutanei. Nella struttura della pelle si distinguono tre strati: l epidermide, spessa da 0,05 mm a 2 mm, a seconda delle zone. il derma, separato dall epidermide dalla membrana basale. il tessuto sottocutaneo, che rappresenta il collegamento tra derma e l interno del corpo. figura 4: struttura della pelle umana L epidermide costituisce la difesa del corpo contro gli agenti esterni. È costituita dallo strato corneo, che contiene cellule morte, e dallo strato delle cellule basali (strato germinativo), in cui avviene il rinnovamento delle cellule attraverso la riproduzione cellulare. Qui si trovano anche i melanociti, che producono melanina come protezione verso le radiazioni UV. Altre cellule sono collegate alle terminazioni nervose e contribuiscono alla sensazione tattile. L epidermide non è vascolarizzata. Introduzione alla fotostimolazione 5

8 Il derma è separato dall epidermide dalla membrana basale. Vasi sanguigni e linfatici provvedono all apporto di ossigeno e sostanze nutritizie e allontanano le scorie metaboliche e il biossido di carbonio. Una ulteriore componente di corpuscoli tattili appartiene al sistema della sensibilità. La parte inferiore del derma è costituita da una rete compatta di fibre collagene ed elastiche. Queste determinano l elasticità della pelle. Il tessuto sottocutaneo, detto anche pannicolo adiposo sottocutaneo, è costituito da una rete lassa di fibre connettivali contenente cellule adipose. Funge da riserva energetica, isolante termico e inoltre permette lo scivolamento della pelle. Nelle ferite cutanee che si spingono oltre l epidermide e danneggiano quindi la membrana basale, il processo di guarigione porta alla formazione di cicatrici. Ciò è dovuto, tra l altro, al fatto che nelle ferite viene prodotto nuovo tessuto collagene, la cui struttura, però, non rispecchia quella della pelle integra. Poiché nelle ferite viene compromessa localmente la normale funzione protettiva della pelle, aumenta di conseguenza il rischio di infezioni locali. Il corpo reagisce con un aumento della vascolarizzazione locale che a sua volta permette, tra l altro, ai leucociti proliferati di essere trasportati a scopo di difesa nella zona lesa. L aumento della vascolarizzazione serve anche a stimolare localmente il metabolismo cellulare, aumentando la duplicazione delle cellule. Infine, nella zona lesa si assiste a una maggiore produzione di filamenti di fibrina che rappresentano una protezione meccanica della lesione. Con la ferita viene diminuita anche la funzione di protezione ottica della pelle nei confronti della luce. Con l esposizione alla luce secondo il metodo della RLT le cellule della zona lesa sono direttamente accessibili, per cui è sufficiente una irradiazione di bassa intensità per stimolare i processi riparativi. Irradiando una ferita cutanea con luce laser di bassa intensità, si favorisce la riparazione della lesione. L esposizione alla luce modulata secondo il metodo qui presentato potenzia notevolmente questa azione. La scelta della lunghezza d onda della luce laser ha qui una grande importanza. Oltre a un aumento della vascolarizzazione indotto dall irradiazione, si nota anche un attività cellulare nettamente aumentata rispetto al normale processo di guarigione e una maggiore formazione di filamenti di fibrina. Quindi si osservano effetti antiflogistici che sostengono la difesa corporea verso le infezioni. A ciò si aggiunge una migliore struttura delle fibre collagene nella zona lesa che riduce l aspetto cicatriziale. Introduzione alla fotostimolazione 6

9 Poiché la riparazione definitiva della ferita e la ricostruzione di tessuto collagene si protraggono ancora per un anno dopo la guarigione della ferita, l effetto stimolante dell irradiazione sulla collagenogenesi è visibile anche nelle cicatrici recenti. Una riduzione di tessuto cicatriziale attraverso l irradiazione si può osservare sia durante il processo riparativo che a distanza di un anno dalla lesione 4.3 Effetti sistemici della stimolazione luminosa In molti casi non è possibile irradiare direttamente le cellule compromesse di un organismo. Invece, la stimolazione dell area recettoriale di un organo o di una regione corporea (che può trovarsi anche lontana dall organo da stimolare) può agire sull organo specifico. L irradiazione dell area recettoriale avviene proprio sulla superficie cutanea. Con il metodo qui presentato non è indispensabile una penetrazione in profondità della lucer laser nei tessuti. Gli stimoli indotti con l irradiazione vengono propagati alle cellule lontane attraverso i sistemi biologici di comunicazione cellulare. E questa un azione sistemica della stimolazione luminosa. L irradiazione di cellule sane per mezzo della luce coerente e modificata qui descritta non puó determinare alcun danno cellulare poiché le intensità di irradiazione sono estremamente basse e, a livello fisiologico, non possono provocare in alcun modo effetti termici. Le cellule sane si trovano in equilibrio stabile che attraverso l irradiazione luminosa non può essere reso ancora più stabile. Tuttavia, l irradiazione di cellule superficiali sane, che sono in comunicazione con un organo alterato, può propagare la stimolazione proprio all organo affetto. Accanto all azione primaria nella zona direttamente irradiata e a quella secondaria sull organo interessato, si osservano ulteriori effetti sistemici, come per esempio una sensazione di rilassamento. Inoltre, attraverso l azione sugli organi bersaglio, si determinano ulteriori effetti sistemici che sono in relazione con quelli che si desidera ottenere. La capacità di induzione a distanza viene intensamente sfruttata nel metodo di fotostimolazione qui presentato. Molte applicazioni vengono fatte su aree recettoriali individuate sulla base dei corrispondenti punti di manipolazione e stimolazione utilizzati da diverse forme di terapie non convenzionali e nella medicina tradizionale cinese. In parte corrispondono con le regioni e i relativi punti di agopuntura. Introduzione alla fotostimolazione 7

10 figura 5: schema del meccanismo d azione degli effetti indiretti Introduzione alla fotostimolazione 8

11 5. Impiego professionale del dispositivo in diversi campi della medicina Il metodo di stimolazione luminosa cellulare messo a punto dalla Rainbowlaser Therapeutics può trovare uno specifico impiego in diverse indicazioni cliniche. Per questo vengono sviluppati dispositivi con lunghezze d onda e modulatori di luce adatti alle relative indicazioni. Il metodo si rivolge in particolare alle seguenti figure professionali in vari campi della medicina: neurologi, internisti, pneumologi, pediatri, chirurghi, ortopedici, ginecologi, medici di base, dermatologi, chirurghi plastici, dentisti, reumatologi, terapisti del dolore. 6. Impiego professionale del dispositivo in diversi campi di terapie non convenzionali Questo metodo di stimolazione luminosa offre il netto vantaggio di dirigere i suoi effetti sia a livello cellulare che a livello sistemico. Grazie a ciò, la metodica agisce rafforzando o completando i trattamenti individuali scelti dal terapeuta. A sostegno delle misure previste dalle diverse discipline terapeutiche, vengono attivate le funzioni vitali del paziente. Poiché il terapeuta sceglie di volta in volta la durata e l area di esposizione alla luce a seconda delle esigenze del paziente, si può ottimizzare il risultato del trattamento. Così, per esempio, si può potenziare l effetto di manipolazioni meccaniche o la risposta a sostanze attive. Inoltre si può ridurre una reazione di difesa del paziente o rinforzare, invece, la sua recettività verso la terapia. Il terapeuta può integrare a pieno il metodo nella forma terapeutica da lui scelta, senza dovervi apportare sostanziali modifiche. Introduzione alla fotostimolazione 9