WSTĘP

Reumatoidalne zapalenie stawów (rzs) jest przewlekłą, autoimmunologiczną, układową chorobą tkanki łącznej o nieznanej etiologii, w której dochodzi do zajęcia drobnych stawów rąk (1). W kompleksowym leczeniu uwzględnia się, obok leczenia farmakologicznego – jako metody najważniejszej – także indywidualnie dobrane ćwiczenia ruchowe (2) i wiele zabiegów fizykalnych, wykonywanych m. in. w obrębie objętej procesem chorobowym ręki (3).

Zabiegi z zakresu ciepłolecznictwa, chociaż nie potwierdzono ich skuteczności w dobrze udokumentowanych badaniach naukowych są często stosowane u pacjentów z rzs (4, 5, 6, 7, 8) ze względu na wiele korzystnych działań, takich jak: rozszerzenie naczyń tętniczych i włosowatych, zwiększenie ukrwienia (9, 10), zmniejszenie napięcia mięśni (10), wzrost rozciągliwości kolagenu (11), zmniejszenie sztywności stawów w chorobach reumatycznych (10, 8) oraz działanie przeciwbólowe (10). To sprawia, że zabiegi zwiększające temperaturę tkanek są stosowane w chorobach reumatycznych, przede wszystkim jako wstęp do leczenia ruchem (1, 12, 13).

Znajdujące się w użyciu promienniki podczerwieni (zarówno IR-A, B, C, jak i IR-A) zostały standardowo wyposażone przez producentów w kolorowe filtry – czerwony i niebieski.

Zalecenia do stosowania filtru o określonym kolorze znaleźć można w wielu podręcznikach z zakresu fizjoterapii, ale podkreśla się, że wobec braku badań naukowych nie ma dokładnych wskazań do ich stosowania i wybór pozostaje zawsze w gestii lekarza zlecającego zabieg. Przyjmuje się, że filtr koloru czerwonego wywołuje działanie przede wszystkim przekrwienne, natomiast filtrowi niebieskiemu przypisuje się działanie przeciwbólowe i przeciwzapalne (14).

W ostatnich latach wzrasta zainteresowanie naukowców oddziaływaniem fal o różnych długościach z obszaru widma optycznego na organizmy żywe. Prace badawcze najczęściej dotyczą jednak źródeł światła koherentnych (laser niskoenergetyczny) i niekoherentnych (Light- emitting diodes – LEDs), które emitują światło o określonej energii zawartej w wąskim paśmie widma (15). Natomiast w dostępnym piśmiennictwie nie znaleziono prac badawczych dotyczących biologicznych skutków promieniowania IR emitowanego z użyciem filtrów
o różnych barwach.

Ponieważ w kompleksowej rehabilitacji pacjentów chorujących na przewlekłe choroby zapalne stawów, w tym rzs, często są stosowane zabiegi z promieniowaniem IR, przy czym lekarz wybiera kolor filtra, stąd zainteresowanie autorów tym problemem i próba odpowiedzi na pytanie czy są różnice w intensywności działania termicznego zależne od zastosowanej barwy.

MATERIAŁ I METODY

Badaniami objęto 50 osób, w wieku 56.2±9.3 lat, z rozpoznaniem rzs (wg kryteriów American College of Rheumatology z 1987 roku (16), które obowiązywały w trakcie ich prowadzenia.

Zakwalifikowano wyłącznie osoby, które po zapoznaniu się z procedurą badawczą wyraziły pisemną zgodę na uczestnictwo. Na badania uzyskano zgodę Komisji Bioetycznej przy Uniwersytecie Medycznym w Poznaniu.

Do badań nie zostały włączone osoby, u których występowały przeciwwskazania do zabiegów z zakresu ciepłolecznictwa (w tym ostry stan zapalny w obrębie stawów rąk) lub osoby, które przyjmowały leki o znanym wpływie na mikrokrążenie.

Pacjentów podzielono na dwie grupy: I – 34 osoby naświetlane promiennikiem IR z filtrem czerwonym i II – 16 osób poddane zabiegowi tym samym promiennikiem z filtrem niebieskim.

Obszar naświetlany stanowiła grzbietowa strona jednej ręki, o jej wyborze decydował pacjent. Czas zabiegu wynosił 15 minut. Do zabiegu wykorzystano konwencjonalny promiennik podczerwieni Lumina (Astar- Polska), emitujący IR-A, B, C z wybranym filtrem ustawiony prostopadle w odległości 30 cm od powierzchni zabiegowej.

Rękę poddaną zabiegowi przedstawia rycina 1.

Pomiędzy grupami nie stwierdzono różnic istotnych statystycznie, w zakresie wieku, spoczynkowej temperatury ciała i spoczynkowej temperatury rąk.

W dniu poprzedzającym badania wszyscy pacjenci zostali poinstruowani o konieczności przestrzegania następującej procedury badawczej. W dniu badań, do momentu ich ukończenia pacjentom nie wolno było: palić tytoniu, pić kawy, alkoholu, ani stosować innych używek, nakładać jakichkolwiek maści na dłonie (ręce miały być umyte i odtłuszczone), podejmować intensywnego wysiłku fizycznego, korzystać z innych zabiegów fizykalnych, zaciskać pięści, rozcierać dłoni, trzymać rąk w kieszeni (w ciągu 15 minut przed badaniem i między kolejnymi pomiarami), dotykać rękami żadnych przedmiotów(w momencie przejścia z gabinetu zabiegowego do pomieszczenia diagnostycznego dłonie miały być zwieszone swobodnie wzdłuż ciała z rozłączonymi palcami).

Analizy rozkładu temperatury dokonano na podstawie obserwacji zmian temperatury powierzchniowej ocieplanej ręki, do jej zapisu użyto kamery termowizyjnej SC 640 firmy Flir (Szwecja).

Rejestracji obrazów termowizyjnych dokonano na podstawie wytycznych European Association of Thermology (17).

Każdej z badanych osób wykonano 8 zdjęć termowizyjnych w określonych odstępach czasu: przed zabiegiem, bezpośrednio po zabiegu oraz po 5, 15, 30, 45, 60 i 120 min po zabiegu.

Do wykazania istotnych różnic między temperaturą spoczynkową a temperaturą mierzoną w kolejnych terminach użyto testu Wilcoxona. Jako istotne statystycznie przyjęto p<0.5.

WYNIKI

Wyniki przedstawiono na rycinie 2 w postaci wartości średnich i odchyleń standardowych.

Wartości temperatur spoczynkowych rąk były porównywalne w obu grupach i wynosiły dla filtra czerwonego i niebieskiego odpowiednio 31.5±1.9˚C oraz 31.6±1.9˚C.

Bezpośrednio po zabiegu odnotowano istotny wzrost temperatury badanej ręki względem jej wartości spoczynkowej, odpowiednio 35.0±1.2˚C dla filtra czerwonego i 35.0±1.1˚C dla filtra niebieskiego, który utrzymywał się do 60 minuty po zabiegu (p<0.05). Podczas całego badania nie zaobserwowano różnic w średnich wartościach temperatur rąk naświetlanych lampą IR z filtrem czerwonym w porównaniu z filtrem niebieskim.

DYSKUSJA   

W badaniach własnych wykazano w obu grupach po zabiegu promieniowaniem IR (filtr czerwony lub niebieski) istotną różnicę między temperaturą spoczynkową a kolejnymi pomiarami z temperaturą utrzymującą się jeszcze w 60. minucie po zabiegu. Nie odnotowano istotnych różnic w temperaturach powierzchownych rąk w zależności od barwy użytego filtra.    

W ten sposób, wykazano iż kolor użytego filtra (czerwony lub niebieski) pozostaje bez wpływu na wartość ogrzania tkanek powierzchownych ręki pod wpływem promieniowania IR. Uzyskane wyniki trudno jest odnieść do prac innych autorów z powodu braku doniesień naukowych zajmujących się przedstawionym problemem badawczym.

Promieniowanie IR-A, B, C należy do zabiegów działających powierzchownie, głębokość wnikania wynosi około 1mm (18). Zabiegi z użyciem promieniowania podczerwonego (IR – infra red), są zaliczane do zabiegów ciepłoleczniczych o łagodnym działaniu, polecanych w chorobach przewlekłych także stawów (9). Podkreśla się także, że doskonale nadają się do leczenia części ciała, na których wykonywanie zabiegów jest utrudnione, takich jak ręce. Należy jednak pamiętać o działaniu powierzchownym zabiegu, problemie z  uzyskaniem równomiernego ogrzania oraz niebezpieczeństwie oparzenia pacjenta (19).

Analizując uzyskane wyniki należy zaznaczyć, że konwencjonalne promienniki podczerwieni IR-A, B, C generują także, w niewielkim stopniu, pasmo światła widzialnego (około 5%). Kolorowe filtry, w które producenci wyposażają promienniki IR (czerwony i niebieski) pozwalają podczas zabiegu uzyskać w większym stopniu spektrum światła widzialnego odpowiadające określonej długości fali (barwie). Jednak światło przepuszczane przez filtry nie jest monochromatyczne
(o jednej długości fali, czyli energii) (20). 

Zgodnie z prawem Grotthusa-Drapera skutki biologiczne może wywołać w tkankach tylko energia pochłoniętego promieniowania (21). Zaabsorbowana przez tkanki energia zwiększa energię kinetyczną ich cząsteczek, a tym samym podnosi ich temperaturę, co powoduje, że biologiczne działanie promieniowania IR wiąże się ściśle z działaniem termicznym (22), natomiast nie jest znany efekt pozatermiczny związany z działaniem określonego spektrum światła widzialnego. Jak wykazano, światło o różnej długości fali (energii) jest absorbowane przez odpowiednie fotoakceptory, co doprowadza do powstania określonego efektu biologicznego (15).

W piśmiennictwie można spotkać się z poglądem autorów mówiącym, że widzialne światło czerwone, jak i niebieskie nie wywierają żadnego istotnego wpływu biologicznego (23), a działanie różnych barw jest związane wyłącznie z naszymi subiektywnymi, psychicznymi odczuciami, dlatego można je zaliczyć do środków psychoterapeutycznych, a nie terapii metodami fizykalnymi (24).

Wiadomo, że światło widzialne jest wykorzystywane w leczeniu m.in. występujących sezonowo zaburzeniach afektywnych (25, 26), czy zaburzeniach snu (27).

W literaturze są dostępne także doniesienia sugerujące wpływ barwy światła na poprawę samopoczucia (efekt antydepresyjny). Potwierdzili to w swojej pracy Iyilikci i wsp. (28) twierdząc, że światło niebieskie korzystnie wpływa na samopoczucie osób z depresją, przy czym wg Stronga i wsp. (29) światło niebieskie wywiera silniejsze działanie antydepresyjne w porównaniu z barwą czerwoną. Sugeruje się, iż w tych przypadkach działanie koloroterapii jest związane z działaniem spektrum elektromagnetycznego o określonych częstotliwościach na poziom neurohormonów w mózgu, głównie melatoniny i serotoniny (27).

Znaleziono również pracę, w której Hasson i wsp. (30) oceniali wpływ ekspozycji na światło czerwone w odniesieniu do maksymalnej wartości ścisku ręki w badaniu elektromiograficznym. Wzrost badanych parametrów tłumaczono pobudzającym działaniem barwy czerwonej (odbieranej jako ostrzegawcza) na część współczulną autonomicznego układu nerwowego.

Nie można też pominąć faktu, że obecnie światło niebieskie (długość fali 400-500 nm, absorbowana przez bilirubinę), ze względu na swoje działanie fotooksydacyjne, jest wykorzystywane w leczeniu żółtaczki hemolitycznej noworodków (31), a niebieskie (415 nm) i czerwone (660 nm) w leczeniu acne vulgaris (32). Yousuf i wsp. (33) badając wpływ światła widzialnego o różnej długości fali na aktywność wybranych enzymów sugerują, iż kolor purpurowy jest katalizatorem utleniania glukozy, a ciemny fiolet przyspiesza utlenianie cholesterolu oraz wpływa na aktywność enzymów lipazy i esterazy cholesterolowej.

Reasumując, ponieważ w badaniach własnych nie wykazano różnic w działaniu termicznym promiennika IR-A, B, C użytego w obrębie rąk w zależności od barwy użytego filtra (czerwonej lub niebieskiej), można sugerować że ewentualne różnice w działaniu biologicznym są związane z efektem pozatermicznym, którego poznanie wymaga dalszych badań.

..............................................................................................................................................................

PIŚMIENNICTWO

1.    Buljina A., Taljanovic M., Avdic D., Hunter T.: Physical and Exercise Therapy for Treatment of the Rheumatoid. Hand Arthrit. Care Res. 2001; 45: 392-397.

2.    Wessel J.: The Effectiveness of Hand Exercises for Persons with Rheumatoid Arthritis: A Systematic Review. J. Hand Ther. 2004; 17: 174-180.

3.    Stewart M.: Researches into the Effectiveness of Physiotherapy in Rheumatoid Arthritis of the Hand. Physiotherapy. 1996; 82(12): 666-672.

4.    Stucki G., Kroeling P.: Physical therapy and rehabilitation in the management of rheumatic disorders. Bailliere Ckun. Rheum. 2000; 14(4): 751-771.

5.    Welch V., Brosseau L., Shea B. et al..: Thermotherapy for treating rheumatoid arthritis. Cochrane Database Syst. Rev. 2001; 2, CD002826.

6.    Vliet Vlieland T. P. M.: Rehabilitation of people with rheumatoid arthritis. Best Pract. Res. Cl. Rh. 2003; 17: 847-861.

7.    Fransen M.: When is physiotherapy appropriate? Best Pract. Res. Cl. Rh. 2004; 18: 477-489.

8.    Vliet Vlieland T. P. M.,  Pattison D.: Non-drug therapies in early rheumatoid arthritis. Best Pract. Res. Cl. Rh. 2009; 23: 103-116.

9.    Lehmann J., Warren C., Scham M.: Therapeutic Heat and Cold. Clin. Orthop. Relat. R. 1974; 99: 207-245.

10.    Nadler S., Weingand F., Kruse R.: The physiologic basis and clinical applications of cryotherapy and thermotherapy for the pain practitioner. Pain Physician 2004; 7: 395-399.

11.    Robertson V., Ward A.,  Jung P.:  Arch. Phys. Med. Rehabil. 2005; 86: 819-825.

12.    Leung S., Cheing L.: Effects of deep and superficial heating in the management of frozen shoulder. J. Rehabil. Med. 2008; 40: 145-150.

13.    Kauranen K.,  Vanharanta H.: Effects of Hot and Cold Packs on Motor Performance of Normal Hands. Physiotherapy 1997; 83: 340-344.

14.    Straburzyńska-Lupa A., Straburzyński G.: Fizjoterapia. 2008; Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa.

15.    Liebmann J., Born M., Kolb-Bachofen V.: Blue-Light Irradiation Regulates Proliferation and Differentiation in Human Skin Cells. J.  Invest. Dermatol. 2010; 130: 259–26.

16.    Arnett F., Edworthy S., Bloch D. et al..: The American Rheumatism Association 1987 revised criteria for theclassification of rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum. 1988; 31: 315-324.

17.    Ammer K.: The Glamorgan Protocol for recording and evaluation of thermal images of the human body. Thermology international. 2008; 18: 125-144.

18.    Siems W., Bresgen N., Brenke R. et al..: Pain and mobility improvement and MDA plasma levels in degenerative osteoarthritis, low back pain, and rheumatoid arthritis after infrared A-irradiation. Acta Biochim. Pol. 2010; 57: 313-319.

19.    Tepperman P., Devlin M.: The Therapeutic Use of Local Heat and Cold. Can. Fam. Physician 1986; 32: 1110-1114.

20.    Margarin T., Boulton M., Marshall J. et al.: Do blue light filters confer protection against age-related macular degeneration? Prog. Retin. Res. 2004; 23: 523-531.

21.    Prentice W. E., Quillen W. S., Underwood F.: Chapter 19. The Physiologic Effects of Therapeutic Modality Intervention on the Body Systems (Chapter). Prentice W. E., Quillen W., Underwood F.: Therapeutic Modalities in Rehabilitation, 3e:  2005 http://www.accessphysiotherapy.com/content/538583.

22.    Schieke S., Schroeder P., Krutmann J.: Cutaneous effects of infrared radiation: from clinical observations to molecular response mechanisms. Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. 2003; 19; 228-234.

23.    Backhaus W., Kliegl R.,Werner J.: 1998; Color Vision. De Gruyter, Berlin.

24.    Richter I.: Naturheilkundliche Therapieverfahren. Urban&Fischer. München. Jena 2000; Steuernagel O.: Skripten zur Elektrotherapie. Band III. Verlag, Elektrotherapie Klaus Steuerngel 1997.

25.    Rohan K., Lindsey K., Roecklein K. et al.: Cognitive-behavioral therapy, light therapy, and their combination in treating seasonal affective disorder. J.  Affect. Disorders 2004; 80: 273-283.

26.    Golden R., Gaynes B., Ekstrom R. et al.: The Efficacy of Light Therapy in the Treatment of Mood Disorders: A Review and Meta-Analysis of the Evidence. Am. J. Psychiatry 2005; 162: 656-662.

27.    Radeljak S., Zarković-Palijan T., Kovacević D. et al.: Chromatotherapy in regulatiuon of neurohormonal balance in human brain – complementary application in modern psychiatric treatment. Coll. Antropol. 232; 2:185-188.

28.    Iyilikci O., Aydin E., Canbeyli R.: Blue but not red light stimulation in the dark has antidepressant effect in behavioral despair. Behav. Brain Res. 2009; 12 203(1): 65-68.

29.    Strong R., Marchant B., Reimherr F. et al.: Narrow-Band Blue-light treatment of seasonal affective disorder in adults and the influence of additional nonseasonal symptoms. Depression and Anxiety 2009; 26: 273-278.

30.    Hasson S., Williams J., Gadberry W. et al.: Viewing low and high wavelenght light. Effect on EMG activity and force production during maximal voluntary handgrip contraction. Physiother. Can.1989; 41: 32-35.

31.    Ebbesen F., Agati G., Pratesi R.: Phototherapy with turquoise versus blue light. Arch. Dis. Child Fetal Neonatal. Ed. 2003; 88: 430-431.

32.    Papageorgiu P., Katsambas A., Chu A.: Phototherapy with blue (415 nm) and red (660mn) light in the treatment of acne vulgaris. Brit. J. Dermatol. 2000; 142: 973-978.

33.    Yousuf Azeemi S., Mohsin Raza S., Yasinzai M.: Colors as Catalysts in Enzymatic Reactions. J. Acupunct. Meridian Stud. 2008; 1(2): 139-142.

..............................................................................................................................................................

Adres do korespondencji:

Radosław Rutkowski
Zakład Fizykoterapii i Odnowy Biologicznej AWF
w Poznaniu, ul. Królowej Jadwigi 27/39
61-871 Poznań
tel.: (61) 835 51 59
e-mail:rutkowski@awf.poznan.pl
Artykul nadesłano: 20.06.2011
Zaakceptowano do druku: 18.07. 2011