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Actualmente se ha extendido mucho la aplicación de la terapia láser como complemento para tratar múltiples patologías. Se han establecido muchas hipótesis alrededor de los posibles fundamentos biológicos de la terapia láser. Se han llevado a cabo varias especulaciones de carácter empírico que giran alrededor de que el láser es un agente que produce analgesia, es antiedematoso, antiflamatorio y favorece a la cicatrización de heridas. Pese a estos efectos observados clínicamente, no están fundamentados todavía en evidencia científica. Sin embargo, a día de hoy, sí que se han estudiado con más exhaustividad qué efectos directos se pueden encontrar a nivel celular durante la aplicación del láser en Fisioterapia.
Efecto fototérmico
El efecto fototérmico tal vez se pueda apreciar de forma más significativa con los láseres de alta potencia. Es el efecto que producen los láseres quirúrgicos al efectuar un corte. Como se ha mencionado antes, los láseres de mediana y baja potencia se conocen también como láseres fríos, porque no producen un aumento significativo de la temperatura local. Para generar un cambio térmico en los tejidos se requiere una potencia mayor o igual a 300mW, si bien es necesario mencionar que se ha descrito que el cambio de temperatura no parece desempeñar un papel importante en cuanto a los efectos fisiológicos producidos.
La respuesta a la pregunta de cuál es la potencia mínima que requiere un láser para generar un incremento de la temperatura la se encuentra en los estudios de Matsushita y cols, en donde describió que una irradiación de 100mW no llega a generar un cambio de temperatura, sino que son necesarios por lo menos 300mW para poder generar entonces un incremento de temperatura medible de 3 grados. También indica que a 500mw se conseguirá un incremento de 10 grados, por lo que parece que a partir de 300mw si se aumenta la potencia, la temperatura subirá de forma exponencial.
Un calentamiento excesivo localizado podría desencadenar una desnaturalización proteica, coagulación y vaporización del tejido. Sin embargo, como ya se ha descrito antes, la potencia de los láseres de media y baja intensidad no llega a producir un cambio medible en la temperatura local. Se ha hablado de conceptos teóricos tales como que pese a no proyectar energía suficiente como para aumentar la temperatura local, sí que genera cambios a nivel de la propia célula proyectando energía utilizable por esta y restableciendo la normalización de las funciones alteradas. Resulta necesario aclarar que, hoy en día, esto no deja de ser una teoría que resulta interesante, pero que no está comprobada.
Efecto Fotoquímico
La base del efecto fotoquímico reside en que la propia absorción de la radiación puede llegar a generar un cambio en las propiedades químicas y físicas de la célula. Se ha justificado la acción de la terapia láser de baja intensidad mediante la acción del efecto fotoquímico, ya que no llega a generar un cambio en la temperatura. Localmente, se ha hablado de que puede llegar a promover la liberación de histamina, serotonina y bradiquinina. Así como el cambio de la permeabilidad de la membrana y aumento de producción de ATP en el interior de la célula sumado del estímulo de síntesis de ARN mensajero, síntesis de proteínas y de enzimas.Como consecuencia de la respuesta electroquímica, y gracias a la radiación de los fotones del láser en las células, se genera una respuesta celular que empieza con la activación de los denominados fotoaceptores.
Se ha demostrado que la cadena de transporte de electrones mitocondrial es fotosensible a la luz roja e infrarroja cercana. Aunque los mecanismos subyacentes aún no se han determinado con claridad, se ha advertido que la fotoestimulación mitocondrial aumenta significativamente la producción de ATP y provoca cambios transitorios en especies reactivas al oxígeno. En algunas células, este proceso parece en la señalización de reducción-oxidación o “redox”. Se sabe que los mecanismos redox están implicados en la homeostasis celular y el control proliferativo. En las plantas, la fotoestimulación de la cadena de transporte de electrones fotositética análoga, conduce la señalización redox que se sabe que es parte integral de la función celular. En la investigación de la terapia génica, los láseres ultravioleta se utilizan para fotoestimular las células a través de un proceso que también parece implicar la señalización redox. Parece que la luz de baja intensidad, visible y no visible, se puede usar pada modular la fisiología celular en algunas células no fotosintéticas, actuando a través de los mecanismos redox existentes como parte de la fisiología celular. De esta forma, el láser de baja intensidad puede actuar para promover la proliferación y/o la homeostasis celular.
Estímulo Fotoeléctrico
Se ha descrito el estímulo fotoeléctrico como un estímulo que es capaz de ayudar a normalizar el potencial de membrana en las células irradiadas. se recuerda que el potencial de membrana es la diferencia de cargas entre el medio intracelular y el medio extracelular. La forma en la que se transmiten los potenciales de acción es a partir de la bomba de sodio-potasio. En situaciones en las que hay un proceso de inflamación secundario a un daño tisular, este mecanismo se puede ver afectado. Presuntamente, el efecto fotoeléctrico actúa de forma directa facilitando la movilidad iónica en la membrana, y de forma indirecta incrementando el ATP producido por la célula, normalizando de esta forma la carga extra e intracelular.
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