Laserens virknings mekanismer:

Lys har en stor indvirkning på cellerne i vores kroppe. Vi er ofte gladere og har mere energi om sommeren, hvor vi får alt det lys, de fleste af os higer efter i den mørke tid, hvor vi ofte er mere trætte og stive i kroppene.

Laser står for Light Amplification by Stimulated Emmision of Radiation, hvilket helt lavpraktisk betyder, at der via en kontrolleret proces udledes en monokromatisk forstærket lysstråle. Monokromatisk betyder, at der kun er en bølgelængde i lyset, og derfor kan man kontrollere lyset, så det opnår en præcis terapeutisk effekt.

Lys består af partikler, som hedder fotoner og de udgør lyset. En lysbølges længde har betydning for, hvilke strukturer de påvirker. Derfor har man siden 1960'erne forsket i, hvilke lysbølger man kan bruge til hvad, og fundet ud af at visse bølgelængder kunne bruges terapeutisk. Når bølgelængderne biologiskset påvirker en organisme terapeutisk, kaldes det photobiomodulation therapy PBMT.

Stofskiftet

Laserlyset giver energi til cellerne ved at ramme nogle molekyler, som har betydning for cellernes energi produktion. Ved at tilføre energi, kan stofskiftet øges og cellen kan danne flere cellulære komponenter, som eksempelvis proteiner. Her kan kollagen nævnes, som udgør en stor bestanddel af vores bindevæv.

Cellerne kan ved energitilførslen producerer flere organeller, og det betyder, at de kan dele sig hurtigere. Derfor kan man ved skader nedsætte rehabiliteringsperioden væsentligt og dermed spare tid og penge. Det betyder også, at man ved degenerative tilstande, som gigt eksempelvis er, kan nedsætte hastigheden for nedbrydningen af bruskvævet. Inflammationen nedsættes også ved laser og det bidrager også til at vævet ikke nedbrydes med samme hastighed. Man kan derfor være funktionelt bedre i længere tid, hvis man sætter ind i tide.

Inflammation

Inflammation er kroppens helingsproces. Når man eksempelvis får en skade, så kommer der et immun respons, hvor nogle af de hvide blodceller fagocytere, det vil sige de spiser alle de ødelagte bestanddele og døde celler. Inde i de fagocyterende celler nedbrydes bestanddelene til mindre stykker via enzymer. Problemet her er, at en af celle typerne spiser til de sprænger og dermed kommer enzymerne ud i det omkringliggende væv. Det betyder, at det raske væv og cellerne i området også bliver nedbrudt. Er skades perioden for lang kan den derfor blive endnu længere. Det er ofte i situationer som disse, at der dannes store uelastiske arvæv og sammenklistringer i bindevævet, der udover dårlig bevægelighed også kan give smerte. Immun responset stimulerer også smertereceptorerne, og det er derfor gør det ondt at bevæge sig, hvis der er noget galt.

Direkte smertelindring

En nerves elektriske impuls kaldes for et aktionspotentiale. Det dannes når en receptorer stimulerer en nerve eller når en nerve stimulerer en anden nerve tilstrækkeligt. Det energi niveau, hvor det elektriske signal kan videreledes, kaldes tærskelværdien. Når der sker en nerveskade nedsættes tærskelværdien og dermed skal der ikke lige så meget til, at aktivere et smerte signal. Laserlysets energi kan hæve tærskelværdien på en beskadiget nerve til et nogenlunde normalt niveau og samtidigt nedsætte en type nervefibres (C-fibrenes) nerveledningshastighed. Så ved at hæve tærskelværdien og nedsætte smertesignalet kan laseren skabe en smertelindrende effekt især i akutte skader.

Smerte

Hvad er smerte? Smerte er en beskyttelses mekanisme, som er til for, at "standse ulykken" og ikke lave yderligere skade.

Et smerte signal bliver aktiveret af nociceptorer, der er receptorer, som bliver stimuleret af stoffer, kroppen opfatter som skadelige. Disse stoffer bliver frigivet i beskadiget væv, hvor de ødelagte celler sender inflammations molekyler ud, som aktiverer immunforsvaret. Molekylerne inkluderer prostaglandiner, interleukiner, arakadonsyre, substance P, glutamat, bradykininer og serotonin. Disse mediatorer stimulerer nociceptorerne, som omdanner stimuleringen til et elektrokemisk signal, dette kaldes transduktion. Når stimuleringen bliver stor nok vil et aktionspotentiale viderelede et elektrisk signal gennem nerverne og ind til rygmarven, dette kaldes transmission.

Nociception

Nociceptiv information er sensorisk, som i hjernen bliver opfattet som smerte. Der er tre typer af nociceptive signaler; mekaniske signaler, som tryk og stræk, termiske signaler, som i kulde og varme og kemiske signaler, som ved syre eller base påvirkninger. Smerte som kommer fra en af disse tre stimuli kaldes nociceptiv smerte, men smerte kan også opfattes uden at det kommer fra denne form for stimulering. Der er tre typer af nervefibre, som transmitterer sensorisk information, nemlig A-beta-, A-delta- og C-fibrene. A-beta fibre er lynhurtige fordi de er tykke myeliniserede fibre med en lav tærskelsværdi, som betyder, at de hurtigt bliver aktiveret. De står normalt for, at transmittere signaler om proprioception, det vil sige kropsbevidsthed, bevægelse, berøring, tryk og vibrationer. A-delta fibrene er også meyliniserede og hurtige, og men disse transmitterer smerte - skarp hurtig smerte. De er knap så hurtige, som A-beta fibrene, men har alligevel en lav tærskelsværdi, og bliver hurtigt aktiverede af mekanisk eller termisk stimuli. De indgår i refleksbuen, og det gør, at vi flytter hånden fra kogepladen eller foden fra sømmet lynhurtigt. C-fibrene er derimod langsommere, da de mangler myelinen rundt om sig. De bliver ligeledes aktiveret af mekanisk og termisk stimuli, men også af kemisk stimuli. Der skal meget til for, at aktivere dem, men når de er aktiveret, vil den form for smerte de videresender opfattes som en langsom brændende smerte, som man oplever ved eksempelvis tandpine eller som gigt- eller smertepatient. Hastigheden af disse tre typer af nerve fibre er vigtige i den manuelle terapi, da de forskellige teknikker kan bruges til at standse smerte signalerne. A-beta fibrene er som nævnt de hurtigste, A-delta fibrene langsommere og C-fibrene er langsomst. Derfor kommer A-beta signalet hurtigere i mål og "optager pladsen" i rygmarven, dette kaldes gate control, og man kan ved hjælp af manuel terapi smertelindre på denne måde. Man kan også bruge eksempelvis tiggerpunktsbehandling til at stimulere frigivelsen af kroppens endogene opioider, som endorfiner og enkefaliner, der er neurotransmittere til, at hæmme smertesignalet.

Når signalet fra A-delta eller C-fibrene når rygmarven, bliver det enten forstærket eller hæmmet af neurotransmittere, dette kaldes modulation. Glutamat er en neurotransmitter, som er eksitatorisk, det vil sige det forstærker signalet op til hjernen, hvorimod GABA er en neurotransmitter, som er inhibitorisk, det vil sige hæmmer signalet videre op til hjernen. Serotonin kan være begge dele. Udenfor central nerve systemet virker det eksitatorisk, men i centralnervesystemet, virker den inhibitorisk ved at hæmme glutamats eksitatoriske virkning og fremme GABAs inhibitoriske virkning.

Den sidste fase i smertesignalet er erkendelse, kaldet perception. Når et signal når hjernen, vil forskellige centre modulere signalet. Her vil hjernens forskellige centre koordinere et respons på smertesignalet. Amygdala kontrollere aggression, angst eller frygt, hippocampus står for lagring, altså hukommelse og hjernens barken kontrollere den samlede erkendelse af signalet. Hjerne barken vil kontrollere og lede det muskulære motorrespons, det følelsesmæssige respons, det endokrine/hormon respons, og det autonome respons, som fight or flight responset.

Hvordan kommer laseren så ind i det her?

Endorfin

Laseren stimulerer frigivelsen af beta-endorfin, og det er vigtigt i terapeutisk øjemed. Når et smerte respons når hjernen, vil hypotalamus sende besked hypofysen om at frigive beta-endorfin. Mængden af frit beta-endorfin i kroppen svarer til smerte opfattelsen. Derfor vil man mærke at smerten reduceres i takt med en øget koncentration. I det perifere nervesystem, altså udenfor central nervesystemet, vil beta-endorfinen binde til kroppens opioid receptorer. Det vil hæmme frigivelsen af neurotransmitteren substance P. Denne neurotransmitter er som nævnt ovenover et inflammations molekyle, som vil stimulere smertereceptorerne. Beta- endorfinens frigivelse vil derfor hæmme smerte signalet ude i det perifere nervesystem. I central nervesystemet vil beta-endorfinen reducere produktionen af GABA. GABA er et inhibitorisk signalerings, men reduktionen af GABA vil øge produktionen af dopamin stimulerer nydelses centrene i hjernen.

Serotonin

Laseren stimulerer frigivelsen af serotonin, som udover at virke hæmmende på et smerte respons også øger følelsen af at have det godt og være i godt humør.

Acetylkolin

Acetylkolin har betydning for autonome signaleringsveje i central nervesystemet og muskel kontrollen i det perifere nervesystem. Det har en inhibitorisk effekt på smertesignaleringen, da det sænker signaleringsfrekvensen af eksitatoriske neuroner og samtidigt øger frekvensen af inhibitoriske neuroner. Høje koncentrationer af acetylkolin er bevist at have en smertestillinde effekt, og laseren stimulerer frigivelsen af acetylkolin og samtidigt øger aktiviteten af acetylkolin receptorerne i beskadigede muskelceller.

Reduktion af Bradykininer

Inflammations responset udsender en masse mediatorer, som tilkalder immuncellerne og som forebygger yderligere skade. Smerte er en beskyttelses mekanisme, og her kommer bradykinin ind i billedet. Bradykininer stimulerer smertereceptorerne, men de terapeutiske bølgelængder går ind og nedsætter kininreceptorernes aktivitet. Det betyder, at nociceptorernes transduktion og dermed stimulering af A-delta og C-fibrene hæmmes og derved bliver smertesignalet hæmmet.

Nitrogenmonooxid

Bliver man skadet vil væsken strømme til området. Det sker ved, at de beskadigede celler udsender molekylet nitrogemonooxid NO, som virker både som en neurotransmitter og som et signalerings molekyle mellem cellerne. Når skaden sker vil cellerne energiproduktion omkring skadesstedet standses på grund af det høje niveau af NO. Det vil nemlig binde sig til et vigtigt molekyle kaldet cytochrome c oxidase CCO, og energiproduktionen hæmmes derfor. CCO indeholder kobber, og de terapeutiske bølgelængder kan skabe en kemisk reaktion ved at ramme kobberet pga. kobberatomet kan optage lyset meget kortvarigt. Når det sker, frigives NO fra CCO og energiproduktionen kan genoptages. NO kan let diffunderer ind og ud af cellerne og den glatte muskulatur, som findes i blodkarrene vil derfor afslappes af det. Det betyder, at vævsgennemstrømningen øges og inflammations molekylerne "skylles bort". Derudover kan NO i central nervesystemet aktivere frigivelsen af endorfin og ude i det perifere nervesystem kan det hæmme det sensoriske signal ind til central nervesystemet.