Trattamento con LED
La luce e il ruolo dei tessuti in questo processo
La luce trasporta energia e alcune lunghezze d’onda della luce rossa e infrarossa possono attraversare la pelle e il mantello ed essere assorbite dai tessuti sottostanti. Una volta assorbita, tale luce può influenzare i processi biologici all’interno delle cellule: questo è il principio alla base della fotobiomodulazione.
A differenza dei trattamenti che prevedono l'introduzione di una sostanza nell'organismo, il trattamento a LED agisce attraverso l'energia emessa dalla luce stessa. Ciò che accade in seguito dipende da come il tessuto risponde a tale energia.
I principi sono relativamente semplici, ma gli aspetti biologici che ne stanno alla base sono più complessi. In questa pagina analizzeremo più da vicino cosa succede quando la luce rossa e quella infrarossa raggiungono i tessuti, quali risultati ha fornito finora la ricerca e quali sono i limiti delle prove attualmente disponibili.
Il meccanismo
Da cosa viene effettivamente assorbita la luce
Quasi tutte le cellule contengono mitocondri, le strutture responsabili della produzione di energia sotto forma di una molecola chiamata ATP, e secondo le attuali conoscenze la luce rossa e quella infrarossa agiscono proprio a questo livello. Laddove una cellula dispone di maggiore energia, i processi che già svolge possono procedere più agevolmente; pertanto, la luce non introduce tanto un nuovo meccanismo quanto piuttosto sostiene uno già in atto.
La base di ricerca è consistente ma disomogenea. La maggior parte proviene da studi sull’uomo e da ricerche di laboratorio piuttosto che da studi sugli equini; i risultati sono spesso contrastanti poiché la lunghezza d’onda, la dose e la durata variano notevolmente da uno studio all’altro, e molti degli studi più attendibili sugli equini hanno utilizzato laser anziché LED. Una revisione sistematica del 2023 riguardante cavalli, cani e gatti ha riscontrato risultati contrastanti e un rischio di bias elevato o moderato negli articoli valutati; nella nostra pagina dedicata alla ricerca riportiamo i singoli studi, compresi quelli che non hanno riscontrato alcun effetto.
Perché usiamo raramente il termine “fotobiomodulazione”
Il nome con cui questo fenomeno viene indicato in letteratura è “fotobiomodulazione”. Si tratta di un termine che, di per sé, non spiega granché, quindi lo usiamo con parsimonia, anche se è la parola da cercare se si desidera approfondire la ricerca su cui si basa.
Quale parte della cellula assorbe effettivamente la luce?
La spiegazione più accreditata è che la citocromo c ossidasi, un enzima presente nella catena respiratoria mitocondriale, assorba direttamente la luce rossa e quella infrarossa, e che tale assorbimento aumenti il trasferimento di elettroni lungo la catena, rendendo così disponibile una maggiore quantità di ATP. Si ritiene che i canali ionici sensibili alla luce e al calore presenti nella membrana cellulare costituiscano una seconda via, sebbene il contributo relativo di ciascuno di essi non sia stato ancora pienamente stabilito.
La finestra ottica
Perché i sistemi funzionano nel rosso e nell'infrarosso
Tra circa 650 e 950 nm si trova una banda in cui il sangue, i pigmenti e l’acqua assorbono tutti in misura relativamente ridotta, e la luce è in grado di penetrare più in profondità nei tessuti. Questa banda è generalmente definita “finestra ottica” ed è il motivo per cui i trattamenti destinati a raggiungere i tessuti sottocutanei utilizzano la luce rossa e infrarossa anziché lunghezze d’onda più corte. È anche il motivo per cui i nostri sistemi non contengono luce blu.
Perché la luce blu e quella verde si fermano in superficie
Il tessuto non è trasparente allo stesso modo a tutte le lunghezze d'onda della luce, poiché le diverse sostanze presenti nel corpo assorbono la luce in punti diversi dello spettro, e tale assorbimento determina la distanza che un fotone può percorrere prima di essere fermato.
Al di sotto dei 650 nm circa, l’emoglobina e la melanina assorbono fortemente la luce, per cui la luce blu e quella verde vengono assorbite quasi immediatamente in superficie e non raggiungono i muscoli, i tendini o le articolazioni. Al di sopra dei 950 nm circa, la situazione si inverte e l’acqua inizia ad assorbire intensamente la luce, convertendone l’energia in calore prima che questa percorra una distanza utile.
Il secondo motivo per cui abbiamo escluso la luce blu
C'è un'ulteriore considerazione da fare riguardo alla luce blu: alcuni studi di laboratorio pubblicati hanno infatti dimostrato che i batteri possono sviluppare resistenza a un'esposizione ripetuta alla lunghezza d'onda di 405 nm. Nessuno dei due aspetti sarebbe determinante se considerato isolatamente, ma, considerati nel loro insieme, sono stati sufficienti a risolvere la questione per noi.
Assorbito dal sangue e dal pigmento
La finestra ottica
Assorbito dall'acqua
Lunghezze d'onda
Quattro lunghezze d'onda, quattro profondità
Superficie del rivestimento
0 cm
660/670 nm
1–2 cm
730 nm
2–3 cm
810 nm
3–4 cm
850 nm
4–5 cm
Ogni lunghezza d'onda raggiunge una profondità diversa: ecco perché ogni sistema “ LED by CHEVAL ” ne include quattro anziché una sola. In ogni sistema si alternano due tipi di strisce LED: una che emette luce rossa a 660/670 e 730 nm e l’altra che emette luce infrarossa a 810 e 850 nm; entrambi i tipi sono presenti in ogni sistema che produciamo.
| Lunghezza d'onda | Tipo | Profondità approssimativa | In relazione a |
|---|---|---|---|
| 660/670 nm | Rosso, visibile | 1–2 cm | Guarigione delle ferite, riparazione dei tessuti, circolazione, riduzione dell'infiammazione |
| 730 nm | Rosso, visibile | 2–3 cm | Riduzione dell'infiammazione, sollievo dal dolore, rigenerazione del collagene e dei tessuti |
| 810 nm | Infrarosso, invisibile | 3–4 cm | Muscoli, tendini e articolazioni più profondi. Ossigenazione |
| 850 nm | Infrarosso, invisibile | 4–5 cm | Sollievo dal dolore, circolazione ed equilibrio idrico, gonfiore, tessuti profondi |
I raggi infrarossi sono invisibili. Le strisce da 810 e 850 nm non sembrano emettere luce, anche se raggiungono la profondità maggiore tra le quattro; pertanto, quando il sistema funziona normalmente, le strisce a infrarossi alternate appaiono scure. Questa è la domanda che i proprietari ci pongono più spesso e, in quasi tutti i casi, il sistema funziona come previsto.
Perché proprio queste quattro lunghezze d'onda e non altre?
Le lunghezze d’onda non sono state selezionate in modo arbitrario. La maggior parte delle ricerche sulla fotobiomodulazione si è concentrata su due bande, approssimativamente da 630 a 670 nm e da 780 a 850 nm; le nostre lunghezze d’onda di 660 e 670 nm rientrano nella prima banda, mentre quelle di 810 e 850 nm rientrano nella seconda. La lunghezza d’onda di 730 nm si colloca tra le due bande ed è stata scelta per la profondità che raggiunge piuttosto che per l’ampiezza della letteratura a suo sostegno. È stato descritto separatamente che il citocromo c ossidasi presenta picchi di assorbimento in prossimità di 620, 680, 760 e 820 nm, ovvero la stessa regione dello spettro occupata dalle nostre quattro lunghezze d’onda.
Perché definiamo queste profondità “tipiche” anziché “garantite”
Questi valori vanno considerati indicativi piuttosto che garantiti, poiché la penetrazione dipende da ciò che si trova davanti alla luce, e un mantello estivo rasato sopra il metacarpo presenta una penetrazione notevolmente inferiore rispetto a un folto mantello invernale sopra il quarto posteriore. Pubblichiamo questi dati perché rappresentano un caso generale ragionevole, non perché la luce si fermi in corrispondenza di una linea misurata.
Dose
Cosa significano i dati relativi alla produzione e perché “più” non significa necessariamente “meglio”
In questa categoria i dati relativi alla produzione vengono spesso citati ma raramente spiegati; vale quindi la pena chiarire a cosa si riferiscono i nostri dati e come sono stati calcolati.
La differenza tra irradianza e dose
L'irradianza indica la quantità di luce che arriva per unità di superficie in un dato momento ed è misurata in mW/cm², mentre la dose è data dal prodotto dell'irradianza per la durata della seduta ed è misurata in J/cm². I due valori vengono spesso confusi, e un'irradianza elevata mantenuta per un breve periodo può fornire la stessa dose di un'irradianza più bassa mantenuta per un periodo più lungo.
Il nostro, misurato con un misuratore di potenza solare TES 1333 a una distanza di 1 cm:
| Irradianza | ||
|---|---|---|
| Cinghie a infrarossi (810 / 850 nm) | ~19,8 mW/cm² | 197–199 W/m² |
| Bande rosse (660 / 670 / 730 nm) | ~10,4 mW/cm² | 104 W/m² |
| Entrambi i tipi di cinturino insieme | ~30,2 mW/cm² | ~302 W/m² |
Poiché entrambi i tipi di cinturini funzionano contemporaneamente, il valore rilevante ai fini della dose è quello combinato, che in cinque minuti corrisponde a circa 9 J/cm² e in dieci minuti a circa 18 J/cm².
Oltre un certo limite, l’aggiunta di luce non apporta ulteriori benefici: ecco perché una seduta più lunga non è necessariamente migliore e un sistema più potente non è necessariamente più efficace. È anche per questo motivo che il numero di lampade costituisce una base di confronto limitata tra due sistemi, poiché ciò che raggiunge il tessuto dipende dall’irradianza e dalla durata piuttosto che dal numero di diodi indicato nelle specifiche tecniche. I nostri sistemi sono progettati per funzionare da cinque a dieci minuti per area.
Perché, oltre un certo punto, una maggiore quantità di luce smette di essere d’aiuto
La fotobiomodulazione viene generalmente descritta come caratterizzata da una risposta dose-effetto bifasica, il che significa che la relazione tra dose ed effetto non è lineare. Al di sotto di una certa soglia non si riscontra alcun effetto misurabile; al di sopra di essa, l'effetto aumenta fino a raggiungere un plateau; oltre tale plateau, il beneficio diminuisce nuovamente fino a azzerarsi, con la possibilità che a dosi ancora più elevate si verifichi un effetto negativo.
Laser e LED
In che modo i LED differiscono dai laser
Sia il laser che i LED emettono luce rossa e infrarossa e si ritiene che funzionino secondo lo stesso meccanismo di base; ciò che li distingue è il modo in cui la luce viene organizzata. La luce laser è coerente, il che significa che le onde sono allineate e concentrate in un fascio stretto, e tale concentrazione determina sia la sua potenza sia la necessità di protezioni per gli occhi e di un operatore qualificato.
La luce LED è non coerente e distribuita su numerosi diodi, quindi non vi è alcun fascio concentrato da orientare e non è necessaria alcuna protezione per gli occhi né per l’addestratore né per il cavallo. Questa è la differenza pratica tra un trattamento che viene effettuato nell’ambito di un appuntamento professionale e uno che può essere eseguito in scuderia come parte della normale routine.
Perché così tanta attrezzatura per equini viene ancora chiamata “laser”?
C’è una questione terminologica di cui vale la pena tenere conto. Gran parte di questo campo è stato storicamente descritto come “terapia laser a bassa intensità”, e un numero considerevole di lavori pubblicati utilizza ancora tale termine. Nel 2016 un consenso internazionale ha portato all’adozione della terminologia “fotobiomodulazione”, in parte perché il termine “laser” era diventato inappropriato con la diffusione dei LED. I sistemi destinati ai cavalli vengono ancora spesso descritti come “trattamenti laser” e, nella maggior parte dei casi, ciò riflette la terminologia precedente piuttosto che il dispositivo effettivamente utilizzato.
In pratica
Tre fattori che influenzano il risultato
Un mantello bagnato o sporco
Un mantello bagnato o sporco disperde e riflette la luce in superficie, per cui una quantità minore di luce raggiunge il tessuto sottostante. Questo è il motivo più comune per cui una seduta non dà i risultati sperati, ed è anche il più semplice da risolvere, poiché di solito è sufficiente spazzolare la zona e lasciarla asciugare.
Distanza
Le nostre figure sono misurate a una distanza di 1 cm. I LED sono posizionati attraverso delle aperture praticate nel tessuto anziché dietro di esso, quindi non c’è alcun materiale tra il diodo e il cappotto, e il sistema è a contatto con il cavallo anziché trovarsi a una certa distanza da esso.
Qualsiasi cosa posata sopra
Una coperta o un telo posizionato sopra un sistema mentre è in funzione intrappolerà il calore; pertanto, il sistema dovrebbe essere lasciato scoperto per tutta la durata della sessione.
Costruzione
Come sono strutturati i sistemi
Aperture anziché un pannello coperto. I LED sono posizionati all'interno delle aperturepraticate nel tessuto anziché dietro di esso, quindi la luce che esce dal diodo è quella che raggiunge il cappotto.
Entrambi i tipi di cinturino, sempre. I cinturini rossi e quelli a infrarossi si alternano su ogni sistema, e non esiste alcun modello che ne abbia solo uno dei due.
Progettato per una scuderia. Rinforzato per resistere alle sollecitazioni a cui è sottoposta l'attrezzatura in presenza dei cavalli, inclusi urti, cadute e calpestamenti.
Cosa succede quando una singola lampada smette di funzionare
Ogni lampada è collegata a quella successiva, quindi se una si guasta, anche le lampade che la seguono si spegneranno. In pratica, ciò significa che un guasto risulta immediatamente evidente e la sua posizione è facile da individuare, anziché presentarsi come un tratto leggermente più buio che potrebbe passare inosservato.
I limiti
Cosa non fa il trattamento con LED
Il trattamento con LED non è una cura e non lo descriviamo come tale. Quando un cavallo viene sottoposto a questo trattamento per una patologia specifica, esso va inserito in un piano concordato con il veterinario, piuttosto che sostituirlo, e non può compensare una sella non adatta, un lavoro per cui il cavallo non è ancora pronto o uno zoccolo che richiede l’intervento di un maniscalco.
Inoltre, non raggiunge tutti i tessuti in modo uniforme. La capsula dello zoccolo blocca la luce, quindi l’intervento intorno allo zoccolo si limita ai tessuti vascolari e molli a livello della fascia coronaria e del pastorale, piuttosto che a qualsiasi parte all’interno della capsula stessa.
Non pubblichiamo tempistiche. I cavalli e le condizioni variano talmente tanto che qualsiasi indicazione da noi fornita sulla rapidità con cui si potrebbe notare un cambiamento sarebbe più vicina al marketing che all'informazione.
Se la tua cavalla è in gravidanza, è in cura dal veterinario o soffre di una patologia preesistente, consulta il tuo veterinario prima di iniziare. Possiamo illustrarti con precisione cosa emette il sistema, ma spetta a lui valutare se sia adatto alla tua cavalla in particolare.
Da dove cominciare
Provalo sul tuo cavallo
Il noleggio ti permette di iniziare senza doverti impegnare ad acquistare. Non è richiesto alcun deposito né è previsto un periodo minimo di noleggio; inoltre, se decidi di acquistare il sistema, ti verrà accreditato fino a tre mesi di canone di noleggio sul prezzo di acquisto. Servizio disponibile in tutta l’UE.