Infračervené záření z pohledu lékaře

Infračervené záření a jeho působení na lidský organismus z pohledu Lékaře

Z čistě fyzikálního hlediska je infračervené záření elektromagnetické vlnění, které se na stupnici elektromagnetického vlnění nalézá mezi červenou oblastí viditelného spektra na jedné straně a mikrovlnami na straně druhé. Jeho vlnová délka je mezi 760 nm a 1 mm. 

Infračervené záření se dále dělí podle vlnové délky, pronikavosti a míry pohlcování v jednotlivých médiích na 3 – 4 podskupiny (klasifikace není zcela jednotná), jež se v uvedených parametrech navzájem odlišují. To dále podmiňuje způsob jejich případné produkce, možnosti využití a vliv na živé organismy. 

Infračervené záření je především přirozenou součástí slunečního záření. Umožňuje přenos tepelné energie na různé povrchy bez zahřátí okolního vzduchu. Má zcela nezastupitelný význam pro naprostou většinu známého života na Zemi. 

Technické využití infračerveného záření je v současnosti velmi široké – od infračervené sledovací a zobrazovací techniky, přes infrakabiny, až po vysokovýkonnostní lasery

Důležitým oborem lidské činnosti, v němž je infračervené záření (dále jen IR) také s úspěchem využíváno, je medicína. Velké možnosti nacházíme zejména při rehabilitaci a regeneraci organismu. Při využití IR záření v oblastech zabývajících se péčí o zdraví nalézáme celou řadu možností a indikací plynoucích z jeho působení na fungování lidského těla a ze způsobu ovlivnění případných patologických procesů. 

Celkově lze říci, že aplikace suchého tepla u většiny lidí zlepšuje celkový subjektivní pocit a psychické ladění jedince a objektivně působí na klouby, svaly a obecně na měkké tkáně. 

Infračervené záření jako nosič tepelné energie neproniká (s výjimkou malé části takzvaného blízkého pásma IR) do hlubších vrstev tkání přímo. Jeho pronikavost je zhruba od několika milimetrů po maximálně 2 až 3 cm. Svým působením však zvyšuje prokrvení kůže a tím, že vyvolává vzestup průtoku krve v oblasti vystavené jeho vlivu, se v daném místě jednak zlepší přívod živin  a krevních elementů a odvod metabolických zplodin krevním řečištěm, a jednak zprostředkovaně dochází ke zvýšení teploty hlouběji uložených tkání. Jedná se zejména o svaly. Jejich zahřívání je vyvoláno především reflexním efektem na cirkulaci, kdy se šíří zvýšené prokrvení i do vzdálenějších lokalit, ale také kondukcí, tedy vedením tepla přímo ve tkáních z ohřáté pokožky. 

IR záření při vhodném způsobu aplikace a při respektování všech kontraindikací může působit velmi pozitivně. 

Svými účinky: 
-  zvyšuje extenzibilitu (roztažitelnost či pružnost) kolagenních vláken, 
-  snižuje ztuhlost kloubních spojení, 
-  pozitivně působí při narušené funkci kloubních pouzder v důsledku degenerativních pato-logických změn, 
-  snižuje bolestivost, 
-  uvolňuje svalové spasmy příčně pruhovaných i hladkých svalů, 
-  snižuje zánětlivou reakci organismu, 
-  zlepšuje vstřebávání chronických výpotků a edémů. 

Dalším důležitým efektem je ovlivnění citlivosti vnitřních receptorů bolesti a to ve smyslu degrese neboli poklesu. Významné zlepšení lze zpravidla pozorovat i v postakutní fázi hojení, což je způsobeno zejména lepším přívodem živin, kyslíku a  hojivých elementů při zvýšené cirkulaci krve. Uvedené skutečnosti jsou příčinou celkového zintenzivnění hojivého efektu působením infračerveného záření.

Význam může mít IR i při podpoře hojení u chronických zánětlivých procesů. Je možné rovněž zmínit, že většina bakterií má sníženou schopnost ochrany před účinky vyšších teplot a tudíž je značně zranitelná vůči tepelným vlivům. (Podle některých informací se totéž týká i nádorových buněk, ale praktické využití je stále předmětem výzkumu). 

Zvýšené prokrvení vyvolané působením IR vede rovněž ke zrychlení metabolismu v exponované oblasti a může tudíž teoreticky podpořit odbourávání tukové tkáně. 

Při aplikaci infračerveného záření dochází v důsledku lokální vasodilatace (tedy zvětšení průsvitu cév zásobujících příslušnou oblast) a s tím spojené zvýšené perfuze (průtok krve, prokrvení) ke vzniku tepelného erytému. Jedná se o místní jemné zarudnutí pokožky vyskytující se zejména v oblasti nejintenzivnějšího prohřívání. Erytém mizí během desítek minut po skončení působení vyvolávajícího podnětu. 

Lidská pokožka je v důsledku dlouhodobých vývojových procesů opatřena celou řadou obraných a regulačních mechanismů. Pro registraci tepelných vjemů je vybavena dvěma typy receptorů - chladovými receptory (tzv. Krauseho tělíska)a tepelnými receptory (tzv. Ruffiniho tělíska). Je zajímavé, že chladových receptorů je zpravidla mnohem více (4 - 10 x) než receptorů tepelných a jsou rovněž na povrchu těla rovnoměrněji rozloženy. Tepelná čidla reagují na absolutní teplotu kůže a nikoli na teplotní gradient. Tepelné receptory mají schopnost adaptace v rozmezí vnímané teploty mezi 20 a 40 °C. To znamená, že vnímaný počitek při dlouhodobém působení postupně slábne, až dosáhne pocitové neutrality. Při teplotě pod 20 °C a nad 40 °C adaptace není. Tyto tepelné hodnoty jsou stále vnímány jako chlad respektive teplo.

Pokud teplota pokožky dostoupí cca 43 až 45 °C, je u většiny lidí dosaženo takzvaného prahu bolesti. Další vzestup teploty již vede ke vzniku nepříjemného zarudnutí a poškození tkáně, tepelné vjemy jsou nad zmíněnou hranicí vnímány jako bolestivé. Tento jev je velmi důležitým regulačním mechanismem chránícím integritu organismu. Proto při poruše tepelného čití je terapeutická i regenerační aplikace IR záření zcela nevhodná a je tudíž kontraindikována. 

Hlavním jevem působícím na tkáně při aplikaci infračerveného záření je reflexně vyvolaná hyperemie neboli zvýšené prokrvení (viz výše). Její účinky lze rozdělit do několika skupin: 
-  účinek trofický – zlepšení přívodu živin a z toho plynoucí zlepšení funkce tkáně 
-  účinek resorpční – zlepšené odstraňování zplodin metabolismu 
- účinek protizánětlivý a protibakteriální – je dán zvýšeným přívodem obranných a imuno-biologických působků a elementů a zrychlením toku krve a lymfy 
-  účinek spasmolytický – projevuje se uvolněním stahůpříčně pruhovaného i hladkého 
svalstva 
-  účinek analgetický – je částečně dán snížením kyselosti tkání při zlepšeném prokrvení a lepším odplavením zplodin a takzvaného P faktoru, který vyvolává bolestivost v hůře pro-krvených zejména svalových tkáních. 

Účinek IR na svaly

Při aplikaci IR tepla je myorelaxační a spasmolytický účinek na příčně pruhované neboli kosterní svaly vyvolán zejména přímým působením zvýšené teploty a sekundárně vzniklou hyperemií. V menší míře je způsoben i reflexně, tepelným drážděním z kůže. Spasmolytický účinek na hladké svaly vnitřních orgánů je vyvolán výhradně reflexním mechanismem při prohřívání pokožky. 

Svaly nalézající se v lidském těle lze obecně rozdělit na svaly příčně pruhované, hladké a sval 
srdeční. Srdeční sval je z hlediska využití infračerveného záření při rehabilitaci a regeneraci mimo oblast našeho zájmu. Příčně pruhované svaly jsou ovládány volně a ke své kontrakci potřebují nervovou stimulaci. Svaly hladké tvoří stěny vnitřních orgánů a z hlediska funkce jsou autonomní. 

Stah svalu vyžaduje dodání energie, kterou přemění na práci. Energie je ve svalu nezbytná nejen pro kontrakci, ale i pro relaxaci svalové jednotky. Zdrojem této energie jsou energeticky bohaté organické sloučeniny fosforu, jež jsou produktem metabolismu tuků a sacharidů ve svalových buňkách. V klidu a při malé zátěži jsou hlavním substrátem pro jejich tvorbu volné mastné kyseliny. Se stoupající zátěží již nestačí a energie se začíná uvolňovat převážně ze sacharidů. Při dostatečném přísunu kyslíku probíhá oxidace cukrů za uvolnění velkého množství energie až na úroveň vzniku oxidu uhličitého a vody. Hovoříme o aerobní glykolýze.

Pokud není dodávka kyslíku dostatečná – svalová práce je příliš intenzivní, je potřebné množství energie dodáváno procesem anaerobního štěpení glukózy (proces probíhající bez přístupu a potřeby kyslíku) za vzniku kyseliny mléčné. Ta se uvolňuje do krevního  oběhu, ale ve větší míře se hromadí ve svalech, kde působí autoregulačně. Při dosažení určité hladiny dojde k výraznému poklesu pH v buňkách a přestane se uvolňovat energie pro další svalovou práci. Po omezenou dobu však tento mechanismus umožňuje výrazné zvýšení intenzity svalové práce. Po skončení zátěže se nahromaděná kyselina mléčná ve svalových buňkách odbourává. Pro tuto činnost je nezbytný přísun dostatečného množství kyslíku. Jeho spotřebaje dána mírou energetické potřeby po dobu předchozí svalové činnosti, o kterou byla překročena možnost dodávky energie cestou aerobního štěpení glukózy. Této míře překročení říkáme kyslíkový dluh. Pro patřičné uhrazení kyslíkového dluhu je nezbytné zajištění dostatečného prokrvení namáhaných svalových skupin. 

 

Zajímavostí je, že při úplném vyčerpání všech zásobenergie ve svalech dojde k extrémní ztuhlosti – rigiditě svalových vláken zvané rigor. Aktivita hladkých svalů tvořících zejména stěny vnitřních orgánů je výrazně pomalejší než aktivi-ta svalů příčně pruhovaných a pro svou činnost nepotřebují nervový impuls. Hladké svaly jsou ovlivňovány autonomním nervovým systémem. 
 

Svalová bolest
Pokud je normálně pracující sval dostatečně zásoben krví, pocit bolesti nevzniká. Pokud je zásobení krví omezeno, je svalový stah zpravidla vnímán bolestivě. Bolest pak přetrvává i po skončení stahu, dokud není zcela obnoveno prokrvení. Takéve svalu, jehož krevní zásobení je normální, může vznikat bolest, je-li sval ve stavu dlouhodobé patologické kontrakce. Ta utlačuje krevní cévy a tím vlastně sekundárně vzniká opět ischemie neboli stav nedostatečného prokrvení. 
 

Indikace použití infračerveného záření v péči o zdraví

Z výše uvedených informací plynou tyto indikace proužívání infračerveného záření při péči o zdraví, při rehabilitaci a regeneraci organismu: 
-  degenerativní onemocnění kloubů, svalů a šlach 
-  bolestivé zkrácení svalů – spasmy 
-  akutní svalové či funkční bolesti pohybového aparátu 
-  degenerativní onemocnění kloubních pouzder 
-  bolesti způsobené ztuhlostí paravertebrálních svalů(tedy svalů ležících podél páteře) v oblasti horních zad a krku, kam patří i bolesti hlavy vyvolané těmito obtížemi 
-  vertebrogenní algický syndrom obecně, tedy chronická funkční a degenerativní strukturální postižení lokalizovaná na páteři a projevující se zejména bolestí, která může být místně omezená, nebo vyzařující 
-  postakutní fáze hojení po traumatech a operačních zákrocích 
-  chronické zánětlivé procesy 
-  vstřebávání chronických výpotků a edémů pokud není  snížen odtok krve a lymfy z postižené oblasti 
-  menstruační bolesti 
-  regenerace svalů po zátěži 
-  zlepšení celkového subjektivního pocitu aplikací suchého tepla i objektivní prohřátí organismu při prochladnutí 
-  celková regenerace organismu a navození pocitu fyzické i psychické pohody 
-  podpůrná terapie při redukci hmotnosti 
-  zlepšení prokrvení periferních tkání při jeho zhoršení (pokud není spojeno s neuropatií nebo nedostatečností žilního či lymfatického systému) např. při morbus Raynaud či jiných typech vazoneuróz (funkční onemocnění cév nervovéhopůvodu) 
-  onemocnění pohybového aparátu degenerativního, chronicky zánětlivého a traumatického původu např. ankylozující spondylitida (Bechtěrevova choroba) a lehčí formy spondylózy (deformující, degenerativní změny meziobratlových spojení vedoucí k tvorbě vý-růstků na okraji obratlových těl), kde lze použít jako součást komplexní rehabilitační péče 
-  chronické poúrazové stavy 
-  vhodné jako příprava na aktivní cvičení nebo na manipulační techniky ve zdravotnickém zařízení 
-  analgetický efekt vyvolaný ostatními výše uvedenými účinky infračerveného záření i přímým snížením dráždivosti vnitřních receptorů pro bolest 
-  chronická zánětlivá onemocnění dýchacích cest – chronické tracheobronchitidy či chro-nické sinusitidy (tedy chronické záněty průdušnice,průdušek a paranazálních dutin) 
-  některá metabolická onemocnění – dna, obesita včetně komplikací, jimiž je chronické postižení pohybového aparátu 
-  chronické urologické obtíže – chronické prostatitidy, chronické cystitidy (záněty močového měchýře) apod. 
-  chronické gynekologické peri a parametritidy (chronické záněty děložních obalů, děložních vazů a okolo děložního vaziva) 
-  relaxační účinek při neurogenně vzniklých svalovýchkontrakturách a též kloubních blokádách 
-  působení při neurologických bolestech pokud jsou bez poruchy citlivosti a bez přítomnosti akutního zánětu.

Kontraindikace použití IR záření (záření se nedoporučuje)

Jedná se o stavy, kdy je použití zdroje infračerveného záření v daném provedení zcela nevhodné a mohlo by způsobit zhoršení existujících zdravotních obtíží či vyvolat zdravotní obtíže zcela nové různé úrovně závažnosti: 

-  poruchy vnímání tepla (tepelného čití) jakéhokoliv původu, zejména periferní neuropatie, 
jež mohou být primárně neurologického původu (degenerativní či zánětlivá onemocnění 
či prvotně mechanická poškození nervů) nebo může jít o neuropatie spojené s jinými 
onemocněními. Do této skupiny náleží především neuropatie diabetická, která se vyskytuje jako komplikace diabetes mellitus, zejména u hůře kompenzovaných pacientů. Často bývá spojena i s postižením periferních cév. Periferní neuropatie většinou doprovází také projevy aterosklerózy s výraznějším ischemickým postižením hlavně dolních končetin. Lze je očekávat i u pacientů v chronickém dialyzačním programu. Velké opatrnosti je třeba dbát i u pacientů se závažnějším onemocněním jater.
-  snížená schopnost vnímání a reakce na podněty nebo  omezené motorické funkce. Stav 
může být způsoben užitím látek snižujících reaktibilitu či motorické schopnosti. Jsou to 
alkohol nebo jiné návykové látky, léky tlumící bolest, eventuálně jiná farmaka snižující 
pozornost. Dále může jít o fyzické či psychické postižení spojené se snížením uvedených 
schopností. Pacienti s takovýmto typem fyzického čipsychického postižení mohou užívat 
zdroj infračerveného záření pouze pod důkladným dohledem zodpovědné a poučené 
osoby, se kterou jsou schopni dobře komunikovat a se souhlasem svého ošetřujícího lékaře. 
-  použití u dětí – děti nemají ještě dostatečně vyvinutou schopnost termoregulace 
-  chronická žilní insuficience, zejména je-li přítomen otok, zatuhnutí, pigmentace nebo dokonce vředy především na dolních končetinách, 
-  zhoršený odtok lymfy při postižení lymfatické drenáže 
-  akutní horečnatá a zánětlivá onemocnění (včetně akutních viróz či zánětů horních cest 
dýchacích
- thyreotoxikóza či jiné poruchy spojené s patologicky zvýšenou látkovou přeměnou v organismu nebo vrozené či získané poruchy termoregulace 
-  těhotenství – vzhledem k možnosti patologických stavů v graviditě je použití IR záření 
tímto způsobem možné pouze po důkladné konzultaci s ošetřujícím lékařem 
- oběhové selhávání a závažnější kardiální onemocnění
- přítomnost kardiostimulátoru nebo inzulinové pumpy 
- významnější porucha krevní srážlivosti 
- akutní kolikovité bolesti – např. žlučníková či renální kolika 
- aktivní TBC 
- zhoubné nádory (u pacientů v remisi, tedy při ústupu onemocnění, je nutné případné po-užívání konzultovat s ošetřujícím odborným lékařem – onkologem) 
- hypertenze těžšího stupně, zpravidla doprovázená orgánovými komplikacemi 
- ledvinová nedostatečnost 
- gynekologické akutní záněty 

Důležité:

Přesto, že při subakutních a chronických obtížích může aplikace infračerveného záření a tepla obecně zlepšovat průběh a působit analgeticky, u akutních, zejména zánětlivých onemocněních, hrozí naopak zhoršení míry bolesti a celkového stavu organismu. Uživatel zdroje infračerveného záření se při používání tohoto přístroje musí cítit dobře, musí mít pocit zlepšení stavu. Nesmí při aplikaci pociťovat  žádný výraznější diskomfort ani jakékoliv subjektivní či objektivní známky zhoršení situace po použití. V opačném případě je třeba další užívání přístroje zvážit. 
 

Praktické použití zdroje infračerveného záření 

- viz pokračování tohoto článku Infračervené záření z pohledu lékaře - II