Photobiomodulation Et Sport : Résultats D'un Bilan Narratif Part.A
Mar 18, 2022
Laura Marinela Ailioaie 1 et Gerhard Litscher 2,*
1 Department of Medical Physics, Alexandru Ioan Cuza University, 11 Carol I Boulevard, 700506 Iasi, Romania; lauraailioaie@yahoo.com
2 Unité de recherche en génie biomédical en anesthésie et médecine de soins intensifs, Unité de recherche en médecine laser complémentaire et intégrative et Centre de recherche en médecine traditionnelle chinoise (MTC) Graz, Université médicale de Graz, Auenbruggerplatz 39, 8036 Graz, Autriche
* Correspondance : gerhard.litscher@medunigraz.at ; Tél. : plus 43-316-385-83907
Pour plus d'informations :ali.ma@wecistanche.com
Résumé
Les avantages de la photobiomodulation (PBM) sont connus depuis plusieurs décennies. Plus récemment, la PBM appliquée au sport offre une chance particulière de soutenir la modélisation de la performance et de la récupération. Les activités physiques de plus en plus complexes et la concurrence féroce dans le monde du sport génèrent un état de stress psycho-émotionnel et physique qui peut induiresyndrome de fatigue chroniquee, échec dans l'entraînement physique, prédisposition aux dommages musculaires, épuisement physique et émotionnel, etc., pour lesquels PBM pourrait être une excellente solution. Pour évaluer et identifier tous les facteurs de risque et l'influence de la PBM sur la santé et la performance dans le sport et pour une meilleure compréhension de ses effets, nous avons fait une recherche de "Photobiomodulation et Sports" sur PubMed, pour mettre à jour la science PBM appliquée dans le sport, et nous avons retenu pour analyse les articles publiés de 2014 à ce jour. Le terme "PBM" est récent, et nous n'avons pas inclus les études précédentes avec la "thérapie au laser de bas niveau" ou "LLLT" avant 2014. Dans la présente recherche, il a été démontré que le PBM avait des effets protecteurs et ergogéniques précieux dans 25 études humaines. , étant la clé du succès pour la haute performance et la récupération, des faits étayés également par 22 études animales. La PBM appliquée de manière créative et ciblée en fonction du sport et de la taille du niveau d'effort physique pourrait parfaitement moduler l'activité mitochondriale et ainsi conduire à des améliorations remarquables des performances.
Le PBM sans résultat concluant ou sans effet de cette revue (14 études sur un total de 39 sur l'homme) a été analysé et nous avons retrouvé les motivations des auteurs du point de vue des causes multiples liées aux limitations technologiques, aux participants, aux protocoles d'activité physique , les dispositifs, les techniques et les paramètres PBM. Dans un futur proche, des expériences dose-réponse sur l'activité physique devraient être conçues et corrélées avec des études dose-réponse PBM, afin que la quantification des paramètres PBM permette la modulation énergétique, métabolique, immunitaire et neuroendocrinienne, parfaitement couplée au niveau d'entraînement. . Il est urgent d'améliorer continuellement les dispositifs PBM, les méthodes de livraison et les protocoles dans de nouveaux essais sportifs futurs ingénieux. Les dernières innovations et nanotechnologies appliquées pour effectuer une analyse de signalisation intracellulaire, tout en examinant des cibles extracellulaires, couplées à l'analyse de mouvement sportif 3D et 4D et à d'autres dispositifs de haute technologie, peuvent être un défi pour apprendre à maximiser l'efficacité PBM tout en atteignant des performances sportives sans précédent et ainsi épanouissant le rêve de millions d'athlètes d'élite.
Mots clés : photobiomodulation ; des sports; fatigue; thérapie au laser de bas niveau ; diodes électroluminescentes; dommages musculaires; performance; récupération; douleur; lasers super-pulsés
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1. Introduction
Il est dans l'esprit humain de la compétition de rechercher les meilleures performances chez les amateurs comme chez les sportifs professionnels. Dans cette recherche de résultats incroyables et la mise en place de nouveaux exercices et d'entraînements innovants, un rôle majeur est joué par la sélection des derniers moyens ergogéniques appropriés destinés à améliorer les performances physiques et mentales, l'endurance et la récupération après un entraînement musculaire intense. En raison de la forte concurrence, rester toujours au top pour les professionnels est devenu de plus en plus difficile en raison de la confrontation permanente avec les réajustements du corps humain au stress élevé et à l'entraînement intense dicté par les énormes tâches des activités physiques. Pour augmenter la force musculaire et l'endurance des athlètes, de nouveaux moyens de stimulation et de régulation des muscles squelettiques sont nécessaires, en plus d'améliorer la condition physique hypertrophique et neuromusculaire. Une propriété essentielle du muscle squelettique est la contraction, qui nécessite de l'énergie et est obtenue en glissant des molécules d'actine (fines) sur les filaments de myosine (épais), formant ensemble le sarcomère. La tête de myosine se lie également à l'adénosine triphosphate (ATP), qui est à la base de l'apport d'énergie pour la contraction musculaire. La myosine ne peut se lier à l'actine que lorsque les sites de couplage de l'actine sont exposés aux ions calcium. La tropomyosine recouvre les sites de liaison à la myosine des molécules d'actine, elle doit donc être retirée pour découvrir les sites de liaison sur l'actine, un processus qui nécessite également de l'énergie. Les ions calcium se connecteront aux molécules de troponine C, modifiant le schéma de la tropomyosine et l'obligeant à révéler les sites de couplage croisés sur l'actine.
Le transfert des ions sodium et potassium à travers la membrane musculaire pour maintenir les gradients ioniques vitaux nécessite également de l'énergie, dont l'ATP est le principal carburant musculaire. L'ATP est l'unité d'énergie de base dans les processus enzymatiques physiologiques de (Na plus /K plus ATPase), (Ca2 plus ATPase) et le cycle des ponts croisés du myofilament (myosine ATPase) dans la membrane des cellules musculaires excitables. Cependant, l'absorption d'ATP pour les muscles ne peut durer que 1 à 2 s. Les dépôts intramusculaires d'ATP sont réduits (~ 5 mmol par kg de muscle humide), et à un score d'utilisation de l'ATP de 3,7 mmol ATP kg−1 s −1, l'activité musculaire pourrait durer moins de 2 s si l'ATP stocké était la seule énergie origine [1]. La créatine phosphate (CK), qui, comme l'ATP, contient une liaison phosphate à haute énergie, est une source d'énergie rapide pour la régénération de l'ATP. Les dépôts de CK sont également limités et pourraient fournir de l'énergie pour les contractions musculaires pendant seulement 5 à 8 s. Les principales sources d'énergie pour les muscles restent le glucose et les acides gras, dont la consommation dépend de la charge et de la condition physique du sujet, ainsi que de la disponibilité en oxygène. La production d'ATP à partir de la glycolyse cytosolique, l'oxydation mitochondriale des acides gras bêta et le cycle de l'acide citrique sont étroitement régulés et répondent rapidement aux demandes musculaires pour plus d'ATP [2]. La quantité d'ATP et son apport au bon moment lors de la contraction des muscles squelettiques sont essentiels à la fois dans les événements sportifs explosifs pendant des périodes de temps sensiblement courtes (secondes ou minutes), par exemple dans les sprints et les sauts, mais aussi en cas d'efforts de résistance longs dans lequel l'athlète doit faire preuve d'endurance pendant des heures [1,3]. La photobiomodulation (PBM), anciennement connue sous le nom de thérapie au laser à faible puissance ou thérapie au laser à faible niveau (LLLT), a sa nouvelle terminologie adoptée lors de la conférence conjointe de la North American Association for Light Therapy et de la World Association for Laser Therapy en septembre 2014 , avec un consensus sur la nomenclature de la photobiomodulation comme terme idéal [4]. La PBM implique l'utilisation de laser/lumière visible et/ou infrarouge pour moduler biologiquement l'activité cellulaire, pour améliorer les fonctions tissulaires et cellulaires grâce à l'activation d'enzymes cellulaires afin que le flux de photons induise plusieurs changements physiologiques tels que l'augmentation de la production d'ATP, la réduction de inflammation et douleur, stimulation de la formation de nouvelles fibres musculaires, accélération de l'angiogenèse, réparation et régénération des tissus [5,6].
Il a été démontré dans plusieurs études que le PBM est efficace dans la prolifération cellulaire, la stimulation du métabolisme, la réduction de l'inflammation et la promotion de la cicatrisation des tissus. Parmi les paramètres utilisés, la dose délivrée à un certain type de tissu est cruciale, car les effets en dépendront : l'application d'une petite dose pourrait entraîner une réponse cellulaire importante, mais des doses élevées peuvent inhiber la prolifération cellulaire ou même induire l'apoptose. . Parmi les conséquences les plus reproductibles de la PBM figure la diminution systémique de l'inflammation, très importante pour les lésions traumatiques ou les maladies articulaires, pulmonaires et cérébrales [7]. Les études actuelles sur les effets des PBM anti-inflammatoires au niveau cellulaire se concentrent principalement sur l'expression des cytokines pro-inflammatoires et sur la migration et la concentration des macrophages au site d'impact. On sait que le macrophage joue un rôle crucial lors de la phase inflammatoire ; le phénotype M1 a une activité pro-inflammatoire physiologique pour la défense de l'hôte lors de l'invasion par des agents pathogènes, et le phénotype M2 participe à la réparation des lésions dans la phase d'extinction de l'inflammation [8]. La PBM régule par des mécanismes complexes une large gamme de cytokines pro-inflammatoires/anti-inflammatoires et le niveau de polarisation des macrophages responsables d'une réponse inflammatoire excessive ou d'une cicatrisation tissulaire accélérée. La longueur d'onde influence la propagation, le flux et le taux de distribution des photons dans les tissus irradiés, ainsi que l'efficacité de l'application non invasive du laser.
La longueur d'onde utilisée par PBM est un paramètre précieux dans la réponse à la prolifération cellulaire car la longueur d'onde entre 600 et 1070 nm (rouge/proche infrarouge (IR)) a les meilleurs effets non invasifs. Il a été observé que les longueurs d'onde plus courtes sont absorbées par l'hémoglobine ou la mélanine, produisant des effets cellulaires, tandis que les longueurs d'onde plus longues sont absorbées par l'eau, et donnent une sensation de chaleur et induisent un soulagement de la douleur [9]. Dès les premières applications, le PBM a été utilisé pour le traitement de nombreuses maladies inflammatoires, troubles musculo-squelettiques, et surtout pour la régénération et la récupération des tissus. Le développement intensif de systèmes laser avancés - ainsi que d'autres dispositifs de traitement médical - a conduit à l'expansion sans précédent de la multitude d'options thérapeutiques, notamment la stimulation et la guérison des muscles, des tendons, des ligaments, des articulations, etc. mais aussi des maladies immunologiques, du système nerveux , ainsi que ciblant l'axe système immunitaire-système musculaire-cerveau, etc., et le tout en lien avec l'entraînement et les exercices physiques. La valeur de ces thérapies est l'absence d'effets secondaires, de dépendance, considérées comme des méthodes énergétiques qui s'adressent précisément aux processus énergétiques à l'intérieur des cellules et ce qui est le plus précieux, sans médicaments ni conséquences toxiques.
2. Méthodologie
D'après des études scientifiques LLLT randomisées et contrôlées par placebo antérieures, il est connu que les longueurs d'onde du rouge au proche infrarouge délivrées par des diodes laser uniques ou des grappes, des LED ou des arrangements des deux dans différents dispositifs adaptables de manière impressionnante peuvent fournir de l'énergie aux centrales électriques cellulaires pour réparer et régénérer les muscles, les articulations douloureuses dues à une activité physique intense, et rétablir l'équilibre physiologique. Les caractéristiques musculaires spécifiques étudiées précédemment comprenaient des paramètres tels que l'épuisement, la fatigue musculaire, le nombre de répétitions, l'impulsion de force de torsion, l'hypertrophie des fibres musculaires, le degré de lésion musculaire, comme la CK, la lactate déshydrogénase (LDH), etc. et les douleurs musculaires restantes ou retardées. douleurs musculaires d'apparition, ainsi que le temps de récupération [10]. « Photobiomodulation and Sports » sur PubMed, pour mettre à jour la science PBM appliquée au sport, et nous avons retenu pour analyse tous les articles publiés de 2014 à ce jour. Le terme « PBM » est récent, et nous n'avons pas inclus les études antérieures avec la « thérapie au laser de bas niveau » ou « LLLT » avant 2014 [4]. La recherche a récupéré 90 études, dont 29 études ont été exclues (revues, éditoriaux, études cellulaires, pathologies liées au sport, études inadéquates faute de randomisation ou de groupe témoin, doublons, etc.), et la différence (61 études) était inclus dans l'analyse (Figure 1). Sur les 61 dernières études examinées dans cette revue, 39 portaient sur des sujets humains et 22 étaient des études expérimentales sur des animaux. L'analyse de la recherche sur des sujets humains a révélé des effets positifs de la PBM dans 25 études, qui comprenaient 797 participants, et 14 études n'ont indiqué aucun effet pertinent de la PBM par rapport aux groupes témoins.
3. PBM appliqué dans le sport dans différents contextes et conditions
3.1. Effets positifs du PBM
L'application de PBM avant et après l'entraînement peut avoir des effets positifs, nous avons donc classé les études en applications de PBM avant, après, avant et après, et dans des conditions expérimentales de laboratoire lorsque les participants couraient sur le tapis roulant. Il y a eu 39 études randomisées contrôlées par placebo sur des humains, dont seulement 25 (avec 797 sujets) ont eu des résultats positifs en raison de la PBM appliquée à diverses activités physiques légères ou à un entraînement intensif, avant, après, à la fois avant et après, ou sous laboratoire expérimental. conditions, dont 21 sont résumées dans le tableau 1, et quatre autres études avec PBM et champ magnétique statique appliqué simultanément sont mentionnées dans les discussions finales
Afin d'établir la dose la plus favorable de PBM, Antonialli et al. [11] ont évalué l'efficacité des muscles squelettiques et la récupération après l'exercice chez 40 volontaires masculins vigoureux, mais physiquement non préparés, dans une étude randomisée, en double aveugle, contrôlée par placebo utilisant 12 diodes en grappe (4 diodes laser IR de 905 nm, 4 LED IR de 875 nm et, 4 LED rouges de 670 nm). Ils ont administré 10, 30 et 50 J, ou un placebo, en six points sur le devant des cuisses, en utilisant un seul traitement PBM immédiatement après la contraction volontaire maximale (MVC) avant l'exercice, et enfin en analysant MVC, douleur musculaire à apparition retardée (DOMS) et la créatinine kinase (CK). Les cotations ont été effectuées avant, 1 min, 1 h, 24 h, 48 h, 72 h et 96 h après les procédures pour provoquer une fatigue musculaire. PBM a amélioré le MVC d'immédiatement après à 96 h après l'exercice avec des doses de 10 ou 30 J, a remarquablement diminué les DOMS avec une dose de 30 J de 24 h à 96 h après l'exercice et avec une dose de 50 J d'immédiatement après à 96 h après l'exercice ; et une activité CK significativement diminuée avec toutes les doses de PBM, par rapport au groupe placebo, concluant que la dose de 30 J était la meilleure. Dans une autre étude, Vanin et al. [12] ont évalué les effets de 810 nm/200 mW PBM appliqué également en six sites sur des quadriceps avec un cluster avec seulement 5 diodes, en appliquant 10, 30 ou 50 J dans une étude randomisée, en double aveugle, contrôlée contre placebo chez 28 les footballeurs de haut niveau, également pour identifier la dose optimale pour une meilleure récupération et performance. Les chercheurs ont évalué MVC, DOMS, l'activité CK, l'expression IL-6, avant et après 1 min, 1 h, 1 jour à 4 jours, après le protocole pour déclencher l'épuisement musculaire. La PBM a augmenté la MVC d'immédiatement après l'exercice à 24 h avec une dose de 50 J, et de 1 jour à 4 jours avec une dose de 10 J ; il a diminué la CK et l'IL-6 avec de meilleurs résultats en faveur de la dose de 50 J et n'a eu aucun effet sur les DOMS. Les auteurs ont conclu que la PBM pré-exercice avec une dose d'énergie de 50 J augmentait remarquablement la performance et réduisait les marqueurs biochimiques liés aux dommages et à l'inflammation dans le système musculaire squelettique.
Également chez les athlètes, mais dans un test de terrain anaérobie utilisant un essai clinique randomisé, croisé, en double aveugle, contrôlé par placebo chez douze joueurs masculins de rugby de haut niveau, Pinto et al. [13] ont démontré les effets du PBMT sur l'amélioration des performances et l'accélération du temps de rééducation lors du test de sprint de Bangsbo (BST). Il n'y a pas eu d'interventions avant la BST dans la phase de familiarisation (semaine 1) mais dans les semaines 2 et 3, PBMT pré-exercice (à 17 points de chaque jambe, utilisant un cluster avec 12 diodes (4 diodes laser IR super-pulsées de 905 nm , 4 LED IR de 875 nm et 4 LED rouges de 640 nm, 30 J par site) ou un placebo, a été administré au hasard à chaque athlète. En conséquence, le PBMT a amélioré le temps de sprint moyen et l'indice de fatigue dans la BST et a remarquablement chuté le pourcentage des niveaux de lactate dans le sang à 3, 10, 30 et 60 min après la BST, ouvrant une nouvelle voie pour les applications à grande échelle de la PBMT dans des conditions sportives réelles. La meilleure puissance de sortie de la PBMT pour la récupération des muscles squelettiques a été identifiée par AR de Oliveira et al. [14] dans une étude randomisée, en double aveugle contre placebo portant sur 28 footballeurs de haut niveau, la PBMT a été appliquée avant le protocole de contraction excentrique avec un cluster également à cinq diodes (810 nm, dose 10 J), mais trois puissances de sortie différentes (100, 200, 400 mW par diode) ou un placebo, à six sites des extenseurs du genou. Contraction isométrique maximale volontaire (MIVC), DOMS, CK et lactate déshydrogénase, inflammation (IL-1 , IL-6 et TNF- ) et stress oxydatif (catalase, superoxyde dismutase, protéines carbonylées et thiobarbiturique acide) ont été évalués avant l'exercice isocinétique, ainsi qu'après 1 min et 1 h à 96 h. Le PBMT a augmenté le MIVC et diminué le DOMS et les niveaux de marqueurs biochimiques avec les meilleurs résultats pour une puissance de sortie de 100 mW par diode (500 mW au total) dans l'amélioration des performances et la restauration post-exercice. Rossato et al. [15] visaient à identifier les effets de deux réponses temporelles différentes sur la fatigue des extenseurs du genou chez seize hommes volontaires, répartis pour réaliser le même protocole en 5 séances.
Le PBMT a été appliqué sur l'extenseur du genou (9 sites, 30 J par site). Le MVC a été évalué avant et après la fatigue isocinétique associée à l'électromyographie (moyenne quadratique [RMS] et fréquence médiane [MF]). L'effet du temps a été observé pour le couple maximal (PT), RMS et MF. L'effet du traitement a été vérifié pour le PT, et 6 h avant plus immédiatement avant la condition a montré un PT plus élevé pendant le MIVC (avant à après) que le contrôle ou le placebo. L'application de PBMT 6 h plus directement avant les exercices est capable de diminuer la fatigue. Pour tester les effets du PBMT sur les performances et la récupération des joueurs de futsal, De Marchi et al. [16] ont inclus six athlètes professionnels dans un essai clinique croisé randomisé, en triple aveugle, contrôlé par placebo. Le PBMT a été effectué 40 min avant les matchs à 17 points de chaque jambe, utilisant également un cluster avec 12 diodes (4 diodes laser IR de 905 nm, 4 LED IR de 875 nm et 4 LED rouges de 640 nm, 30 J par site) . Des échantillons de sang ont été prélevés avant les traitements, immédiatement après les matchs et 48 h après (évalués pour la CK, la LDH, le lactate sanguin et les dommages oxydatifs des lipides et des protéines). Le temps passé par les athlètes sur le terrain et la distance parcourue ont été quantifiés par vidéo. Le PBMT a augmenté de manière significative le temps de séjour dans le terrain et a déterminé une amélioration significative de tous les marqueurs biochimiques évalués, mais sans aucune différence statistiquement significative dans le kilométrage. En conclusion, le PBMT avant l'exercice peut augmenter avec succès l'entraînement et accélérer le processus de rééducation des joueurs de futsal de haut niveau.
Étant donné que la fatigue musculaire est un risque inhérent aux lésions d'étirement des ischio-jambiers chez les joueurs de football, Dornelles et al. [17] ont étudié les effets du PBMT (300 J par cuisse ou placebo sur les ischio-jambiers, avant le match) sur douze jeunes footballeurs amateurs masculins dans un essai randomisé, croisé, en double aveugle, contrôlé par placebo, évalué en deux séances à au moins à 7-jour d'intervalle. L'endurance musculaire et l'entraînement utile ont été évalués par des tests de dynamométrie isocinétique et de saut de contre-mouvement (CMJ), respectivement, avant et immédiatement après le match. Le PBMT a eu des effets bénéfiques sur le couple maximal excentrique des ischio-jambiers, le rapport de couple entre les ischio-jambiers et les quadriceps et la hauteur du CMJ, respectivement, par rapport au placebo, atténuant la fatigue musculaire des ischio-jambiers et empêchant ainsi les blessures par étirement des ischio-jambiers, qui surviennent généralement chez les joueurs de football. La PBM avant la stimulation électrique neuromusculaire (NMES) est un sujet remarquablement intéressant, étudié dans un essai croisé randomisé en double aveugle par Jówko et al. [18] sur vingt-quatre jeunes hommes sains, modérément actifs, qui ont reçu 45 contractions isométriques tétaniques électriquement évoquées du quadriceps, précédées de PBM ou placebo-PBM. L'impact de la PBM sur le muscle altère et provoque un stress oxydatif, ainsi que le retour à un état normal de la fonction musculaire après une seule séance de NMES, quantifié par les couples musculaires volontaires isométriques maximaux, la douleur et les échantillons de sang analysés pour le muscle la déficience (CK) et l'inflammation (protéine C-réactive) ont été évaluées de la ligne de base à 96 h après l'intervention.
La PBM a eu un effet protecteur sur la baisse induite par le NMES de la protection antioxydante enzymatique et a réduit la durée de l'inflammation, mais n'a pas affecté la peroxydation lipidique, l'altération musculaire ou la restauration après le NMES. L'action du PBMT pré-effort pour augmenter l'effort, accélérer la récupération et atténuer le stress oxydatif a été étudiée chez vingt-deux footballeurs masculins de haut niveau traités par PBMT IR ou placebo avant un test de course progressive (ergo-spirométrie) jusqu'à épuisement , par Tomazoni et al. [19] dans un essai croisé randomisé, en triple aveugle contre placebo (groupe identique). La PBMT a amélioré la VO2max, le temps de fatigue, le volume et le temps d'apparition des seuils anaérobie et aérobie, et a diminué les activités de la CK et de la LDH, ainsi que les niveaux de TBARS, d'IL-6 et de protéines carbonylées ; il augmente les activités SOD et CAT de sorte que le PBMT avant l'exercice joue un effet antioxydant important et améliore donc la présentation athlétique et la régénération post-exercice. Da Cunha et al. [20] ont étudié les effets de la PBM et de la NMES sur l'endurance musculaire, la fréquence et les capacités des sauts, les réactions générales, évalués au départ et pendant le suivi à 6 et 8 semaines dans une étude incluant trente-six athlètes de volley-ball , randomisé en trois groupes : contrôle, PBM pré-exercice (IR, 850 nm, CW, 0,8 J/cm2, 6 J/point, énergie totale égale à 36 J) et NMES opérationnel sur le quadriceps fémoral en tant qu'entraînement musculaire (base de 1 kHz , modulation 70 Hz, intensité maximale supportable).
La plus grande augmentation de l'endurance des membres inférieurs dominants a été observée dans le groupe NMES, par opposition au groupe témoin, mais pour les membres inférieurs non dominants, l'augmentation était présente à la fois dans les groupes PBM et NMES (effet le plus élevé), ainsi que de meilleures compétences pour sauter dedans. les deux derniers groupes, pour lesquels la croissance de l'endurance musculaire s'est poursuivie pendant deux semaines après la fin de l'entraînement, par rapport au groupe témoin. Dans une autre étude, Rossato et al. a étudié les effets du PBMT appliqué 6 h avant et immédiatement avant l'exercice avec un groupe de 5 lasers IR (850 nm) et 28 LED, comme suit : 12 LED rouges (670 nm), 8 LED IR (880 nm) et 8 LED IR (950 nm) sur les quadriceps, dans une étude randomisée, croisée, en double aveugle contrôlée par placebo sur dix-huit hommes physiquement actifs au cours d'un protocole complexe d'exercices isocinétiques d'extensions du genou. Il a été constaté que la performance physique n'était pas affectée par le PBMT (135 J, 270 J ou 540 J) par rapport au placebo, mais toutes les doses de PBMT appliquées entraînaient des effets positifs présumés sur le couple maximal isométrique, le couple maximal concentrique et le travail concentrique par rapport au placebo, facilitant le même travail total avec moins de fatigue, c'est-à-dire que des séries supplémentaires seraient possibles pour un volume d'entraînement plus élevé [21]. Zagato et al. [22] ont évalué dans une recherche randomisée, en double aveugle et contrôlée par placebo, l'influence de la PBM 810 nm appliquée sur les adducteurs directement après chaque entraînement physique quotidien, sur l'inflammation, l'atteinte musculaire et la capacité opératoire chez vingt jeunes joueurs de water-polo .
Chaque jour, avant l'entraînement, la performance physique était évaluée par P200 (nage intense de 200 m) et un 30 CJ (test de saut croisé de 30 s). Des tests sanguins ont été effectués pour les interleukines (IL) et les dommages musculaires avant et après le protocole physique. Il n'y a pas eu de changement important de P200 dans le groupe PBMT par rapport au placebo, mais il y a eu une amélioration modérée de 30 CJ. IL-1 et TNF-alpha avaient des valeurs élevées dans le groupe PBM à 48 h après le dernier traitement, par rapport à pré, 0 et 24 h, mais ne se différencient pas dans les deux groupes. L'IL-10 a légèrement augmenté au fil du temps dans le groupe placebo par rapport au groupe PBM, où la créatinine kinase a diminué de manière significative, mais aucune variation importante de la lactate déshydrogénase n'a été observée. La PBM n'a eu aucun effet important sur l'inflammation et les dommages musculaires, avec seulement un impact moyen sur les performances. L'échec de résultats fiables pourrait être causé par la zone de biostimulation sous-dimensionnée. La PBMT et la cryothérapie seules ou combinées pour la rééducation des muscles squelettiques après des contractions excentriques des extenseurs du genou ont été appliquées par de Paiva et al. [23] chez 50 hommes volontaires en bonne santé, répartis au hasard en cinq groupes (PBMT, cryothérapie, cryothérapie plus PBMT, PMBT plus cryothérapie ou placebo) pour un essai en double aveugle contrôlé par placebo pour étudier MVC, DOMS et les dommages musculaires ( CK). Les estimations ont été effectuées au point de départ, immédiatement après, et de 1 h à 96 h, à chaque intervalle de 24 h. Les thérapies comparatives ont été appliquées 3 min après l'exercice et répétées toutes les 24 h jusqu'à 72 h. La PBMT (laser super pulsé 905 nm et LED 875 et 640 nm) et la cryothérapie par packs de glace sur caoutchouc souple ont été utilisées.
Le meilleur pour la récupération post-exercice avec une meilleure DOMS diminuée par MVC et une activité CK de 24 à 96 h était un PBMT singulier, par rapport au placebo, à la cryothérapie et à la cryothérapie plus PBMT. Dans le lot PBMT plus cryothérapie, l'influence de la photobiomodulation a été réduite mais s'est avérée une amélioration importante de la MVC, une diminution de l'activité des DOMS et de la CK. La cryothérapie unique et la cryothérapie plus PBMT étaient comparables au placebo. Par conséquent, seul le PBMT seul pourrait améliorer au mieux la récupération post-physique à des degrés physiologiques d'origine, un jour après des exercices excentriques de haute intensité. L'efficacité de la PBMT et de la cryothérapie, simples ou mixtes, pour la rééducation musculaire après l'administration d'exercices de douleurs musculaires, a été étudiée un an plus tard par De Marchi et al. [24] qui ont réparti au hasard quarante volontaires en cinq groupes : placebo (PG) ; PBMT (PBMT), cryothérapie (CG), cryothérapie-PBMT (CPG) et PBMT-cryothérapie (PCG), qui ont subi un protocole de quatre séances physiques toutes les 24 h, mesurant leur MVC et testant le sang dans la période pré-exercice et à 5 et 60 min après l'exercice, ainsi qu'à 24, 48 et 72 h plus tard. Lors de la première séance, avec un délai de 5 min, il a été appliqué 2 min PBMT et/ou cryothérapie, après le test MVC. Augmentations significatives de la capacité MVC dans PBMT, CPG et PCG, par rapport à PG et CG, ainsi qu'une réduction spectaculaire des concentrations de marqueurs biochimiques des dommages oxydatifs dans tous les groupes musculaires et lésions musculaires (CK) dans PBMT, PCG et CPG, ont été enregistrés par rapport à PG. Le PBMT a vraiment un rendement plus élevé en rééducation musculaire que la cryothérapie qui, lorsqu'elle est appliquée simultanément, réduit l'efficacité du PBMT.
Récemment, Vassão et al. [25] ont appliqué la PBMT avec un cluster composé de 14 LED, comme suit : 7 diodes rouges (630 nm) et 7 diodes IR (850 nm) sur les muscles biceps brachiaux chez 32 participants masculins sains répartis aléatoirement en 3 groupes : groupe PBM rouge ( RPG), groupe infrarouge PBM (IPG) et groupe de contrôle (CG). La fatigue musculaire a été analysée à l'aide de l'électromyographie de surface (EMG), la concentration de lactate sanguin et le taux d'effort perçu (RPE) à l'aide de l'échelle de Borg. Les comparaisons entre les groupes ont souligné que l'indice de fatigue électromyographique a diminué dans le groupe témoin, mais que les concentrations de RPE et de lactate ont augmenté de manière significative dans tous les groupes. Il n'y avait pas de différence significative entre le PBM rouge et infrarouge dans la réduction de la fatigue musculaire, mais la valeur delta de l'indice de fatigue électromyographique était plus élevée dans l'IPG que dans le CG, ce qui suggère que l'infrarouge pourrait être plus efficace que le rouge pour réduire la fatigue musculaire. Stimulation consécutive avec PBMT (180 J) pendant trois jours successifs sur le quadriceps fémoral bilatéral avec différentes longueurs d'onde : infrarouge (IR 940 ± 10 nm), rouge (RED 620 ± 10 nm), mixte rouge et IR (RED/IR 620 plus 940 nm) ou placebo, sur 48 cyclistes hommes d'âge moyen 33,77 ans, soumis à une évaluation par un test incrémental, VO2max, lactates sanguins, perception à l'effort, détection IR pour étudier la répartition de la chaleur dans les muscles et sommation isocinétique, a été réalisée par Carvalho et al. [26]. Pendant 7 jours, des réévaluations ont été effectuées 24 h à partir du moment de la dernière pratique. Il n'y avait pas de disparités importantes dans les paramètres examinés dans le cadre de la configuration exploratoire. Le PBMT sans lien avec l'entraînement n'a pas réussi à améliorer l'objectif des cyclistes.
Pourtant, l'application de deux longueurs d'onde révèle un plus grand succès. Bien que la PBM avec des lasers et/ou des LED sur le perfectionnement sportif ait été largement étudiée, peu d'expériences ont exploré l'impact sur l'entraînement musculaire de la force en ce qui concerne le moment le plus favorable pour la stimulation. Vanin et al. [27] ont divisé au hasard quarante-huit volontaires masculins (18-35 ans) en quatre groupes, qui ont exécuté un entraînement robuste et ont été stimulés avec du PBM et/ou un placebo avant et/ou après chaque séance, en utilisant une bande de sondes (4 diodes laser de 905 nm, 4 LED IR de 875 nm et 4 LED rouges de 640 nm). Le temps était de 12 semaines avec des mesures du couple maximal atteint dans MVC, de la charge dans le test 1-RM et de la circonférence de la cuisse au départ, 4 semaines, 8 semaines et 12 semaines. Les volontaires traités avec PBM avant, et un placebo après une séance d'entraînement, ont manifesté des changements importants dans les tests MVC et 1-RM pour les jambes, par rapport aux autres groupes. Sûr et sans effets indésirables, le PBM a la capacité d'augmenter l'endurance, lorsqu'il est utilisé avant les activités physiques, avec des avantages supplémentaires dans la récupération post-lésions. Feliciano et al. ont évalué les effets de l'irradiation laser sur les marqueurs de lésions musculaires après un exercice de résistance dans une étude en double aveugle contrôlée par placebo sur 22 hommes physiquement actifs qui ont été randomisés en deux groupes : laser (n=11) et placebo (n {{ 21}}). Une irradiation laser (808 nm ; 100 mW ; 35,7 W/cm2, 357,14 J/cm2 par point) a été appliquée sur les bras, 1 J par point pendant 10 s en quatre points du biceps brachial de chaque bras, ou placebo, entre chaque ensemble d'exercices de curl biceps. Les paramètres suivants ont été étudiés : l'activité de la créatine kinase (CK) et la performance de force maximale (1 RM) avant, immédiatement après, 24 h, 48 h et 72 h après le protocole de lésions musculaires induites par l'exercice.
Les résultats suggèrent une atténuation partielle des lésions musculaires lorsque l'irradiation laser a été utilisée pendant les intervalles d'exercice. L'activité maximale de la CK a été atténuée après 72 h dans le groupe laser par rapport au placebo, mais il n'y avait pas d'effet positif évident sur la récupération des performances de force [28]. De Brito Vieira et al. ont étudié les effets de la LLLT (808 nm, 100 mW, 4 J/point), ou d'un placebo, appliqués aux muscles quadriceps fémoraux entre les séries et après la dernière série d'exercices intenses sur la résistance à la fatigue via le nombre de répétitions maximales (RM) et l'indice de fatigue électromyographique (EFI), dans un essai croisé randomisé en double aveugle avec placebo. Les participants, sept jeunes hommes, cliniquement sains, ont été répartis en deux groupes : laser actif et laser placebo. Les deux groupes ont été évalués au départ et jusqu'à la fin de l'étude, en enregistrant le nombre de répétitions maximales (RM) d'extension de flexion du genou en conjonction avec l'EFI enregistré par fréquence médiane (MF). Après 1 semaine (période de sevrage), tous les volontaires ont été échangés entre les groupes, puis toutes les évaluations ont été répétées. LLLT a augmenté le nombre maximal de RM, comparativement au groupe témoin. Pour les deux groupes, la fréquence cardiaque a diminué de manière significative pour tous les muscles, en comparant les évaluations avant et après au départ et au point final. La fréquence cardiaque entre les groupes n'avait aucune signification statistique. LLLT a augmenté le RM et réduit l'EFI, par rapport au groupe placebo, ce qui est utile pour les performances élevées qui exigent un retour rapide à un état normal et moins de fatigue [29]. Récemment, Florianovicz et al. - dans un essai contrôlé randomisé - ont étudié les effets de deux protocoles PBMT distincts (rouge 660 nm vs infrarouge 830 nm) combinés à un dispositif d'entraînement de restriction du flux sanguin (BFR) dans les muscles extenseurs du poignet sur la poignée, force d'extension du poignet et comportement électromyographique. Cinquante-huit volontaires (femmes cliniquement en bonne santé, âgées de 18 à 25 ans) ont été répartis au hasard en 4 groupes : (1) contrôle ; (2) BFR (renforcement avec restriction du flux sanguin); (3) 660 nm plus BFR; et (4) 830 nm plus BFR.
L'hypothèse était que PBMT plus BFR augmenterait le gain de force musculaire. La force de la poignée, la force des muscles extenseurs du poignet et l'électromyographie (EMG) du muscle extenseur radial du carpe ont été enregistrées. Une augmentation statistiquement significative a été obtenue pour la force de préhension dans le groupe 660 nm par rapport au groupe 830 nm, et pour la force des extenseurs du poignet dans les groupes 660 nm et BFR par rapport au groupe témoin. La meilleure augmentation a été trouvée pour le groupe 660 nm (rouge) comparativement au groupe témoin, BFR et 830 nm (IR). L'association du PBMT (660 nm) et du BFR a été efficace pour augmenter la force de préhension des extenseurs du poignet, liée à une amélioration du comportement électromyographique [30]. Miranda et al. [31] ont projeté en laboratoire une étude transversale qui comprenait 20 participants masculins non préparés et inexpérimentés pour recevoir une PBMT avec des lasers super pulsés combinés à des LED et pour évaluer l'efficacité musculaire résultant de la tentative cardiopulmonaire progressive sur le tapis roulant. Les sujets ont reçu une PBMT avec un 12-groupe de diodes en 17 points (30 J/site) sur chaque membre inférieur, soit avec des lasers super pulsés combinés et des LED, soit avec un placebo lors d'une session, et vice versa lors de la session suivante , et a effectué un test cardiopulmonaire sur un tapis roulant à chaque fois. Ils ont été évalués pour : la distance parcourue, le temps jusqu'à l'épuisement et la ventilation pulmonaire, les trois paramètres qui ont augmenté après un PBMT efficace, ainsi que pour le score de dyspnée, qui a diminué pour le PBMT réel, par rapport au placebo. Une synthèse de la multitude d'effets positifs interdépendants de l'action des PBM dans les activités physiques et sportives, en particulier la pléthore de propriétés ergogéniques et protectrices, scientifiquement démontrées par les études positives analysées, est illustrée dans le schéma original conçu et présenté à la Figure 2
La photobiomodulation du rouge au proche infrarouge a eu des effets ergogéniques en augmentant les performances, la force musculaire, la vitesse d'adaptation musculaire, le taux de ventilation, le délai d'apparition des douleurs musculaires, le délai d'épuisement, les effets de l'entraînement aérobie, la résistance au stress et la vitesse de récupération Comme effets protecteurs , PBM a diminué le stress oxydatif, la fatigue musculaire, les taux de lactate sanguin, l'inflammation (IL-1, IL-6, TNF), le déficit en oxygène, la dyspnée, les pertes pendant les périodes sans entraînement et les blessures musculaires. PBM module les fonctions rénales et métaboliques.
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