Pulzacja RLT, tlenek azotu i lepsze nawodnienie

Pulzacja czerwonego i bliskiego podczerwonego światła nie służy wyłącznie głębszemu oddziaływaniu na tkanki. Zmienia również sposób, w jaki fotony pracują z tlenkiem azotu, oksydazą cytochromu c, oddychaniem komórkowym, ATP i wodą metaboliczną.

Czym różni się pulsacja od flickeru?

Pulsacja i flicker nie są tym samym zjawiskiem. Pulsacja jest świadomie włączoną i kontrolowaną funkcją terapeutyczną, w której diody pracują w określonym rytmie. Flicker to niepożądane migotanie powstające wskutek słabego zasilania, elektroniki lub jakości źródła LED.

• Pulsacja jest celowa. Użytkownik sam wybiera konkretną częstotliwość.
• Pulsacja jest kontrolowana. Urządzenie precyzyjnie zmienia fazy włączenia i wyłączenia światła.
• Flicker jest niepożądany. Nie ma stabilnego celu biologicznego i nie jest wybierany przez użytkownika.
• Zero flicker i pulsacja mogą istnieć w jednym panelu. Przy 0 Hz urządzenie świeci w sposób ciągły, a po wybraniu częstotliwości przechodzi w celowy tryb pulsacyjny.

Panel może być zero flicker w trybie ciągłym, a jednocześnie umożliwiać świadome włączenie pulsacji. To użytkownik decyduje, którego trybu potrzebuje.

To rozróżnienie jest kluczowe. Nie każde migające źródło światła oferuje wysokiej jakości pulsację, a sam napis „puls” na obudowie nie mówi jeszcze nic o stabilności częstotliwości, jakości elektroniki ani rzeczywistym przebiegu światła.

Czym jest oddychanie komórkowe?

Oddychanie komórkowe, czyli respiracja, to proces, w którym komórki pozyskują użyteczną energię z tłuszczów, cukrów i białek. Obejmuje między innymi glikolizę, betaoksydację, cykl Krebsa oraz mitochondrialny łańcuch oddechowy.

Procesy te zachodzą przede wszystkim w mitochondriach, czyli organellach, które stały się inspiracją dla nazwy Mitochondriak®. Nie są one jednak zwykłymi „elektrowniami komórkowymi”. Mitochondria regulują również równowagę redoks, produkcję ciepła, sygnalizację, apoptozę, tworzenie ATP, światła oraz wody metabolicznej.

Energia z pożywienia trafia do łańcucha oddechowego w postaci elektronów. Elektrony przemieszczają się przez kolejne kompleksy mitochondrialne, a protony tworzą gradient elektrochemiczny. Syntaza ATP wykorzystuje ten gradient niczym mikroskopijna turbina. Na końcu łańcucha tlen przyjmuje elektrony i protony, dzięki czemu powstaje woda.

Więcej o tym mechanizmie przeczytacie w artykule jak mitochondria wytwarzają energię i ATP.

Jak mitochondria wytwarzają ATP, CO2 i wodę?

ATP, dwutlenek węgla i woda są naturalnymi produktami metabolizmu oraz oddychania komórkowego. CO2 wydychamy, ATP wykorzystujemy podczas ruchu, myślenia, trawienia i naprawy tkanek, natomiast woda metaboliczna powstaje bezpośrednio wewnątrz mitochondriów.

ATP jest chemicznym nośnikiem energii. Potrzebujecie go, kiedy poruszacie mięśniami, przetwarzacie informacje, trawicie pokarm, regenerujecie tkanki i utrzymujecie gradienty elektryczne w komórkach.

Czerwone i bliskie podczerwone światło wspiera produkcję ATP. Szczególne znaczenie ma dla nas długość fali 670 nm, którą stosujemy w urządzeniach Mitochondriak® od początku. Badanie opublikowane w Scientific Reports wskazuje, że światło 670 nm może zmieniać właściwości wody przy powierzchniach biologicznych i zmniejszać jej lepkość, co sprzyja wydajniejszej pracy syntazy ATP.

Ostatnim produktem jest woda metaboliczna. Mitochondria wytwarzają ją w końcowej części łańcucha oddechowego. W naszym mitochondriackim ujęciu jest to woda naturalnie zubożona w deuter, ponieważ sprawna geometria mitochondrialna i syntaza ATP preferują lżejszy wodór.

Im sprawniej mitochondria wykorzystują elektrony, protony i tlen, tym więcej ATP oraz wysokiej jakości wody metabolicznej mogą wytworzyć. Dlatego nawodnienie nie zaczyna się wyłącznie od szklanki wody. Zaczyna się również od jakości oddychania komórkowego.

Czym jest tlenek azotu i dlaczego go potrzebujemy?

Tlenek azotu, po angielsku nitric oxide lub NO, jest naturalną cząsteczką sygnałową wytwarzaną przez organizm. Bierze udział w regulacji naczyń krwionośnych, krążenia, komunikacji nerwowej, odporności i metabolizmu mitochondrialnego.

NO jest znany przede wszystkim jako wazodylatator. Rozszerza naczynia krwionośne, ułatwia przepływ krwi i wspiera dostarczanie tlenu oraz składników odżywczych do tkanek. Dlatego prawidłowa dostępność tlenku azotu jest istotna dla układu sercowo-naczyniowego.

Ta sama cząsteczka ma jednak drugą funkcję. Kiedy NO dostanie się do mitochondrium i zwiąże się z oksydazą cytochromu c, czyli CCO, może chwilowo spowolnić oddychanie komórkowe. Zmniejsza wtedy przepływ elektronów, wykorzystanie tlenu, produkcję ATP i tworzenie wody metabolicznej.

Czy to oznacza, że tlenek azotu jest „dobry” albo „zły”? Nie. Biologia nie działa jak prosty przełącznik. Znaczenie ma miejsce, czas, ilość i kontekst redoks. Ta sama cząsteczka może rozszerzać naczynia i pomagać tkankom, a w innym miejscu chwilowo hamować mitochondrialny łańcuch oddechowy.

Jak organizm produkuje tlenek azotu?

Tlenek azotu powstaje w organizmie wieloma drogami, zarówno enzymatycznymi, jak i zależnymi od światła oraz środowiska. Jego dostępność wspiera między innymi oddychanie przez nos, ruch, światło UV, czerwone światło i aktywność syntaz tlenku azotu.

• Oddychanie przez nos wspiera obecność NO w zatokach i drogach oddechowych.
• Ruch zwiększa przepływ krwi i mechaniczne oddziaływanie na śródbłonek.
• Światło UV może uwalniać tlenek azotu z magazynów obecnych w skórze.
• Czerwone i NIR światło oddziałuje z NO w krwi, tkankach i mitochondriach.
• Syntazy tlenku azotu tworzą NO enzymatycznie z odpowiednich substratów.

To dlatego codzienne czynności, takie jak spacer na słońcu, ruch i oddychanie nosem, wpływają na NO. Światło czerwone może wspierać rozszerzenie naczyń i poprawę krążenia, ale równocześnie oddziałuje z tlenkiem azotu bezpośrednio w mitochondrialnym kompleksie IV.

Jak NO spowalnia oddychanie mitochondrialne?

NO może konkurować z tlenem o miejsce wiązania w oksydazie cytochromu c. Kiedy zajmie to miejsce, ostatni etap łańcucha oddechowego zwalnia. Spada przepływ elektronów, gradient protonowy, aktywność syntazy ATP oraz tworzenie wody metabolicznej.

Przez krótki czas mechanizm ten może być korzystny. Komórka wykorzystuje go do regulacji metabolizmu, reakcji redoks, naprawy i programowanej śmierci komórkowej, czyli apoptozy. Problem pojawia się wtedy, gdy blokada jest zbyt silna lub trwa zbyt długo.

W mitochondriackim obrazie można to porównać do korka na ostatnim odcinku autostrady elektronowej. Elektrony docierają do kompleksu IV, ale nie mogą płynnie przekazać swojej energii tlenowi. Gradient protonowy słabnie, syntaza ATP zwalnia, a komórka produkuje mniej energii i wody.

Jak RED i NIR odłączają NO od oksydazy cytochromu c?

Fotony czerwonego i bliskiego podczerwonego światła są absorbowane przez chromofory mitochondrialne, w tym oksydazę cytochromu c. Energia fotonu pomaga odłączyć słabo związany NO od kompleksu IV, dzięki czemu tlen może ponownie zająć swoje miejsce.

Po uwolnieniu CCO przepływ elektronów może się odnowić. Rośnie potencjał błony mitochondrialnej, odbudowuje się gradient protonowy i syntaza ATP otrzymuje warunki do szybszej pracy. W rezultacie komórka może produkować więcej ATP oraz wody metabolicznej.

Jednocześnie uwolniony NO może poza miejscem hamowania wspierać rozszerzenie naczyń i przepływ krwi. Światło nie usuwa więc tlenku azotu jako niepotrzebnej cząsteczki. Pomaga zmienić jego lokalizację i funkcję.

Oznacza to, że odpowiednie światło czerwone ze słońca lub z urządzenia do terapii czerwonym światłem może jednocześnie wspierać dostępność NO, krążenie i wydajniejsze oddychanie mitochondrialne.

Dlaczego światło pulsacyjne może działać inaczej niż ciągłe?

Światło pulsacyjne wielokrotnie odnawia impuls fotoniczny, podczas gdy światło ciągłe dostarcza jeden nieprzerwany bodziec. Każda kolejna faza włączenia może ponownie wspierać fotodysocjację NO od oksydazy cytochromu c.

W naszym mechanistycznym rozumieniu przy ciągłym świetle NO jest intensywnie odłączany od CCO po początkowym impulsie. W trybie pulsacyjnym cykl światło, przerwa, światło powtarza się wielokrotnie, dlatego liczba poszczególnych momentów dysocjacji może się zwiększyć.

Badania i przeglądy dotyczące pulsacyjnej fotobiomodulacji pokazują, że światło pulsacyjne i ciągłe nie zawsze wywołują identyczną odpowiedź biologiczną. Optymalny rezultat zależy jednak od częstotliwości, długości fali, dawki, rodzaju tkanki i celu stosowania.

Pulsacja może przynosić kilka korzyści jednocześnie:

• Powtarzalna fotodysocjacja NO od kompleksu IV.
• Wsparcie oddychania mitochondrialnego i przepływu elektronów.
• Wyższa produkcja ATP i wody metabolicznej.
• Mniejsze nagrzewanie powierzchni przy zachowaniu wysokiej mocy impulsu.
• Możliwość wykorzystania konkretnych częstotliwości dla określonych celów.

Hipoteza Jaroslava Lachkýego:

Efekt pulsacji na oddychanie komórkowe może wynikać również z tego, że mitochondria naturalnie oscylują w określonych częstotliwościach i jednocześnie emitują czerwone oraz bliskie podczerwone światło.

Dokładny zakres tego mechanizmu wymaga dalszych badań. Niezależnie od szczegółów wiemy jednak, że częstotliwość światła wpływa na odpowiedź biologiczną, a tryb pulsacyjny może oddziaływać na mitochondria inaczej niż światło ciągłe.

Czy pulsacja jest obowiązkowa?

Nie. Pulsacja jest narzędziem i opcją, a nie obowiązkiem. Dobre urządzenie powinno pozwalać użytkownikowi wybrać pomiędzy światłem pulsacyjnym a stabilnym światłem ciągłym.

W aktualnej generacji paneli Mitochondriak® z ekranem dotykowym możecie:

• ustawić pulsację RED i NIR niezależnie,
• wybrać wartość od 0 do 10 000 Hz,
• zmienić intensywność obu zakresów,
• korzystać z gotowych programów,
• utworzyć własny program,
• całkowicie wyłączyć pulsację, wybierając 0 Hz.

Przykładem jest Panel LED do terapii światłem czerwonym Mitochondriak® Maxi Ulepszony. Umożliwia niezależne ustawienie intensywności i pulsacji światła RED oraz NIR, a także pracę w trybie ciągłym.

Jak stosować poszczególne częstotliwości pulsacji?

Każda częstotliwość tworzy inny rytm światła i może wywoływać odmienną odpowiedź biologiczną. Dlatego zalecamy traktować poniższe tryby jako praktyczne kierunki, testować je pojedynczo i obserwować własną reakcję.

Zalecamy zmieniać tryby pulsacji, zamiast używać wszystkich podczas jednej sesji. Wypróbujcie jedną częstotliwość przez kilka zastosowań, zachowując ten sam czas, odległość i intensywność. Dopiero później przetestujcie kolejny tryb.

Osoba z bólem pleców może rozpocząć od 10 Hz. Ktoś, kto chce pracować z pamięcią lub nauką, może wypróbować 40 albo 73 Hz. Przy pracy z brzuchem, jelitami i mikrobiomem możecie przetestować 292 albo 587 Hz.

Dokładny czas, odległość i intensywność zawsze dostosujcie do konkretnego urządzenia. Postępujcie zgodnie z instrukcją danego modelu oraz aktualnymi zaleceniami w sekcji Pomoc i FAQ.

Podsumowanie: pulsacja jest narzędziem, a nie obowiązkiem

Pulsacyjne czerwone i NIR światło oddziałuje na tlenek azotu, oksydazę cytochromu c, ATP i wodę metaboliczną inaczej niż światło ciągłe. Właśnie dlatego funkcję pulsacji rozwijamy w urządzeniach Mitochondriak® i wyjaśniamy jej biologiczne tło.

Jednocześnie najlepsze urządzenie nie zmusza użytkownika do jednego trybu. Pozwala wybrać świadomą pulsację lub stabilne światło ciągłe przy 0 Hz. Najlepszy tryb to ten, który odpowiada Waszemu celowi, organizmowi i konkretnej sytuacji.

Najczęściej zadawane pytania o pulsację, NO i ATP

Czym jest pulsacja czerwonego i NIR światła?

Pulsacja to kontrolowane przełączanie diod LED pomiędzy fazą świecenia i przerwy w określonej częstotliwości. Tworzy inny rytm bodźca niż światło ciągłe i może wpływać na tlenek azotu, temperaturę powierzchni, głębokość biologicznego oddziaływania oraz reakcję mitochondriów.

Jaka jest różnica między pulsacją a flickerem?

Pulsacja jest celową funkcją terapeutyczną wybieraną przez użytkownika. Flicker jest niepożądanym migotaniem powstającym wskutek jakości elektroniki lub zasilania. Panel może pracować bez flickeru w trybie ciągłym i równocześnie umożliwiać świadome włączenie precyzyjnej pulsacji.

Czy można całkowicie wyłączyć pulsację?

Tak. W aktualnej generacji paneli Mitochondriak® wartość 0 Hz oznacza wyłączoną pulsację i ciągły strumień światła. Pulsacja jest dodatkowym narzędziem, a nie obowiązkowym trybem każdej sesji.

Jak pulsacyjne światło wpływa na tlenek azotu?

Czerwone i NIR fotony pomagają odłączyć NO od oksydazy cytochromu c. W trybie pulsacyjnym impuls świetlny wielokrotnie się odnawia, dlatego do fotodysocjacji NO może dochodzić wielokrotnie w czasie jednej sesji.

Dlaczego odłączenie NO może wspierać produkcję ATP?

NO związany z kompleksem IV spowalnia przepływ elektronów i wykorzystanie tlenu. Po jego odłączeniu oksydaza cytochromu c może ponownie sprawniej pracować, gradient protonowy się odbudowuje, a syntaza ATP otrzymuje warunki do produkcji większej ilości ATP i wody metabolicznej.

Która częstotliwość pulsacji jest odpowiednia na ból i regenerację?

W naszym praktycznym podejściu przy bólu, relaksacji i regeneracji najczęściej wykorzystujemy 10 Hz. Przy widocznym czerwonym świetle zalecamy okulary ochronne, ponieważ niska częstotliwość może być zauważalna. Alternatywą jest użycie wyłącznie niewidzialnego NIR.

Która częstotliwość jest stosowana dla mózgu i funkcji poznawczych?

Dla pamięci, nauki i funkcji poznawczych najczęściej wykorzystujemy 40 albo 73 Hz. Przy aplikacji w okolicy głowy wybieramy NIR lub stosujemy ochronę oczu, aby ograniczyć widoczne migotanie.

Czy pulsacja zawsze działa lepiej niż światło ciągłe?

Nie w każdej sytuacji. Pulsacja i światło ciągłe tworzą różne bodźce. Pulsacja może oferować szczególne korzyści przy pracy z NO i konkretnymi częstotliwościami, natomiast stabilne światło ciągłe jest pełnowartościowym wyborem dla osób, które pulsacji nie potrzebują lub źle ją tolerują.

Źródła i badania

1. Yaglova N. V. i wsp. Emerging Role of Deuterium/Protium Disbalance in Cell Cycle and Apoptosis. International Journal of Molecular Sciences, 2023. PMC
2. Sommer A. P. i wsp. Light Effect on Water Viscosity: Implication for ATP Biosynthesis. Scientific Reports, 2015. Nature
3. Tengan C. H., Moraes C. T. NO control of mitochondrial function in normal and transformed cells. Biochimica et Biophysica Acta, 2017. PMC
4. Brown G. C. Nitric oxide regulates mitochondrial respiration and cell functions by inhibiting cytochrome oxidase. FEBS Letters, 1995. PubMed
5. Poyton R. O., Ball K. A. Therapeutic photobiomodulation: nitric oxide and a novel function of mitochondrial cytochrome c oxidase. Discovery Medicine, 2011. PubMed
6. Hashmi J. T. i wsp. Effect of pulsing in low-level light therapy. Lasers in Surgery and Medicine, 2010. PMC
7. Ueda Y., Shimizu N. Effects of pulse frequency of low-level laser therapy on bone nodule formation. Journal of Clinical Laser Medicine and Surgery, 2003. PubMed
8. Karu T. I. Primary and secondary mechanisms of action of visible to near-IR radiation on cells. Journal of Photochemistry and Photobiology B, 1999, 49, 1-17.