Raggi infrarossi lunghi: gli effetti biologici e il loro impiego in medicina
I raggi infrarossi lunghi dall’inglese Far Infrared Ray (FIR) rappresentano una suddivisione dello spettro elettromagnetico (λ = 3–100 μm), i cui effetti biologici hanno attirato l’attenzione dei ricercatori. L’obiettivo è l’impiego di un’ulteriore suddivisione della lunghezza d’onda (3– 12 μm) come trattamento nel contrasto di alcune patologie.
Le nuove tecnologie hanno messo in campo strumenti più sofisticati in grado di fornire al corpo umano raggi infrarossi lunghi (FIR).
I raggi infrarossi lunghi (FIR) possono essere emessi in modo sicuro e con effetti terapeutici significativi da:
• lettino da massaggio a raggi infrarossi lunghi;
• materassino biomagnetico a raggi infrarossi lunghi;
• copertina a raggi infrarossi lunghi e biofotoni (vedi tutti).
L’ultima frontiera dell’impiego dei raggi FIR ha visto la progettazione di speciali tessuti impregnati di nanoparticelle in ceramica, in grado di emettere raggi infrarossi lunghi (FIR) con importanti effetti benefici.
1. Introduzione
2. Cosa sono i raggi infrarossi lunghi (FIR)?
3. Effetti biologici dei raggi FIR
4. Impieghi dei raggi infrarossi lunghi (FIR) in medicina
5. Strumenti utilizzati per fornire raggi infrarossi lunghi (FIR)
6. Conclusione
1. Introduzione
Tutti gli esseri viventi sono continuamente sottoposti alle radiazioni elettromagnetiche provenienti dal Sole. Gli effetti di queste radiazioni sono molteplici, positivi e talvolta anche negativi, e coinvolgono l’ intero organismo.
La radiazione termica (infrarossa) è usata da millenni per alleviare dolori muscolari e articolari. Uno degli esempi più antichi e meglio noti è rappresentato dalle saune, luoghi in cui la radiazione è circoscritta all’interno
di un ambiente e in un tempo limitato. Tuttavia lo sviluppo di nuove tecnologie ha ampliato i benefici dei raggi FIR; lampade riscaldanti e tessuti impregnati di nanoparticelle, che emettono raggi infrarossi lontani (FIR), sono sempre più diffuse ed utilizzate.2. Cosa sono i raggi infrarossi lunghi (FIR)?
La radiazione infrarossa presenta una lunghezza d’onda nello spettro elettromagnetico compresa tra i 750 nm–100 μm e una frequenza di 400 THz–3 Thz.
Fig. 1. Lo spettro delle radiazioni elettromagnetiche ed i relativi effetti biologici.
La classificazione ad opera dell’Organizzazione Internazionale per l’Illuminazione (CIE) prevede un’ulteriore suddivisione dello spettro infrarosso.
Tabella 1. Classificazione dell'infrarosso da parte della CIE
Nella banda infrarossa, i raggi infrarossi lunghi (FIR) sono gli unici a trasferire energia esclusivamente sotto forma di calore, percepito dai termocettori cutanei. Il corpo umano non è solo in grado di assorbire i raggi infrarossi lunghi (FIR), ma può a sua volta emetterne una certa quota, comportandosi pertanto come un “corpo nero”.
Il termine “corpo nero” è stato utilizzato per la prima volta nel 1860 da Gustav Kirchoff, e indica un corpo capace di assorbire tutta la radiazione incidente; un “corpo nero” è tuttavia in grado di emettere una nuova radiazione, capacità influenzata dalla temperatura del corpo stesso e dell’ambiente circostante.
Il comportamento di un “corpo nero” è illustrato dalle leggi di Planck e Wien.
Figura 2. Legge di Planck. Intensità della radiazione emessa da un corpo nero in funzione della lunghezza d'onda (ωλ)
Legge di spostamento di Wien. La radiazione emessa è massima per una certa lunghezza d’onda
3. Effetti biologici dei raggi FIR
I RAGGI INFRAROSSI LUNGHI AUMENTANO LA DIFFERENZA DI POTENZIALE DELLE MEMBRANE CELLULARI E DELLE MEMBRANE MITOCONDRIALI
A livello cellulare, i raggi infrarossi lunghi aumentano la differenza di potenziale delle membrane cellulari e delle membrane mitocondriali facilitando gli scambi tra la cellula
e l’ambiente esterno.
L’applicazione dei raggi FIR in medicina richiede la conoscenza delle interazioni tra i raggi FIR e le varie strutture biologiche (cellule, membrane cellulari, DNA, proteine).
A livello cellulare, i raggi infrarossi lunghi aumentano la differenza di potenziale delle membrane cellulari e delle membrane mitocondriali facilitando gli scambi tra la cellula e l’ambiente esterno.
Un altro aspetto da considerare sono le interazioni con i fluidi corporei e le sostanze in essi presenti; la presenza di sostanze cariche elettricamente aumenta l’influenza dei raggi FIR su alcune macromolecole (proteine, DNA) la cui struttura e funzione è correlata alle interazioni ioniche.
4. Impieghi dei raggi infrarossi lunghi (FIR) in medicina
I RAGGI INFRAROSSI LUNGHI: UN IMPORTANTE STRUMENTO TERAPEUTICO
I raggi infrarossi lunghi (FIR) rappresentano un importante strumento terapeutico, tanto da essere denominati “raggi biogenetici”.
I raggi infrarossi lunghi (FIR) rappresentano un importante strumento terapeutico, tanto da essere denominati "raggi biogenetici”. Sebbene siano invisibili, questi raggi sono percepiti dalla pelle come una piacevole sensazione di calore.
Alcuni laboratori hanno condotto una serie di studi al fine di individuare i distretti corporei, che maggiormente risentono degli effetti benefici degli infrarossi lunghi. Un team di ricercatori di Taiwan ha osservato come un’esposizione ai raggi (FIR) per almeno 30 minuti, favorisca la circolazione sanguigna.
Figura 3. Lampade riscaldanti a raggi (FIR) utilizzate nei laboratori di ricerca.
I RAGGI INFRAROSSI LUNGHI: FAVORISCONO IL RIPRISTINO DEL FLUSSO SANGUIGNO, LIMITANDO IL DANNO AI TESSUTI
L’esposizione ai raggi infrarossi lunghi favorisce il ripristino del flusso sanguigno, limitando il danno ai tessuti. Ricerche più recenti vedono i raggi impiegati nel trattamento di alcune forme di cancro (lingua, polmoni).
Gli effetti sulla circolazione sanguigna sono stati approfonditi da un team di ricercatori giapponesi che hanno ottenuto risultati incoraggianti nel trattamento dell’ischemia su topi da laboratori. L’esposizione ai raggi infrarossi lunghi (FIR) favorisce il ripristino del flusso sanguigno, limitando il danno ai tessuti.
Ricerche più recenti vedono i raggi (FIR) impiegati nel trattamento di alcune forme di cancro (lingua, polmoni). La loro efficacia risulta però legata ai bassi livelli di alcune proteine (HSP70); questo apre di fatto la strada a trattamenti sempre più mirati e personalizzati.
5. Strumenti utilizzati per fornire raggi infrarossi lunghi (FIR)
I raggi (FIR) possono essere forniti in varie modalità, in apposite saune, mediante lampade riscaldanti o attraverso tessuti con nanoparticelle in ceramica.
Saune a raggi FIR: Si tratta di apposite cabine al cui interno vi è una temperatura di circa 40°C. Questo tipo di terapia è particolarmente diffusa in Giappone, dove è impiegata nel trattamento di alcune patologie cardiocircolatorie (ipertensione, malattia coronarica) e osteoarticolari (artriti reumatoidi, spondilite anchilosante).Figura 4. Confronto tra una sauna a raggi infrarossi lunghi (A), e una sauna tradizionale (B).
Altri strumenti a raggi infrarossi lunghi (FIR) sono stati impiegati nel trattamento di alcune forme di riniti allergiche.
Tessuti impregnati di nanoparticelle in ceramica sono stati utilizzati per la produzione di una serie di indumenti e accessori con una vasta gamma di impieghi.
Coperte in grado di migliorare la qualità del sonno, speciali fasce da applicare al seno che stimolano la produzione del latte materno, fino a guanti in grado di alleviare i sintomi dell’artrite alle mani.
Figura 5. Tessuti in fibre impregnate in nanoparticelle in ceramica. Fibre (A), gomitoli (B), tessuti (C), ginocchiera (D), calzini (E), guanti (F), tutore per gomito (G).
RAGGI INFRAROSSI LUNGHI: IMPATTO POSITIVO SULLA QUOTIDIANITÀ
L’utilizzo di indumenti realizzati con tessuti che emettono raggi infrarossi lunghi: un impatto positivo sulla quotidianità di tutti gli essere umani.
I risultati ottenuti dall’impiego dei raggi infrarossi lunghi (FIR) sono molto incoraggianti e lasciano intravedere ulteriori impieghi in un futuro prossimo.
L’utilizzo di indumenti realizzati con tessuti che emettono raggi infrarossi lunghi (FIR), non è confinato al solo campo medico, ma può avere un impatto positivo sulla quotidianità di tutti gli essere umani, aprendo di fatto le porte ad un ampio mercato.