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通常認(rèn)為紅光/近紅光具有兩個(gè)中心機(jī)制，即它如何有益于細(xì)胞功能和整體健康：

1. 通過(guò)與稱(chēng)為細(xì)胞色素c氧化酶的光感受器相互作用，刺激線粒體中的ATP生成。

2. 產(chǎn)生一種暫時(shí)的、低劑量的代謝應(yīng)激（稱(chēng)為興奮，這也是運(yùn)動(dòng)發(fā)揮作用的主要機(jī)制），最終建立細(xì)胞的抗炎、抗氧化和細(xì)胞防御系統(tǒng)。

   
   

近紅外光療法，讓我們更詳細(xì)地討論一下這些機(jī)制：

機(jī)制#1：刺激線粒體能量產(chǎn)生

研究人員發(fā)現(xiàn)，紅光和近紅外光療法的一個(gè)特殊機(jī)制是，這些波長(zhǎng)的光能夠穿透細(xì)胞并激活線粒體，直接導(dǎo)致細(xì)胞能量產(chǎn)生增加。許多研究表明，當(dāng)涉及到紅光和近紅外光如何影響細(xì)胞的機(jī)制時(shí)，線粒體是關(guān)鍵因素。根據(jù)Hamblin，M.和Carroll，J.等人的說(shuō)法，“一些證據(jù)表明，線粒體負(fù)責(zé)細(xì)胞對(duì)紅色可見(jiàn)光和近紅外光的反應(yīng)。（紅色和近紅外光）對(duì)從大鼠肝臟分離的線粒體的影響包括增加質(zhì)子電化學(xué)勢(shì)，ATP合成增加，RNA和蛋白質(zhì)合成增加，氧消耗增加，膜電位增加，NADH和ATP合成增強(qiáng)?！边@一點(diǎn)值得特別注意，因?yàn)榇罅康难芯吭谶^(guò)去的十年中，線粒體對(duì)健康、疾病預(yù)防、能量水平和壽命至關(guān)重要。

所以讓我們來(lái)詳細(xì)了解一下為什么線粒體如此重要。線粒體是所有生物細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生生命和能量的引擎，我們的線粒體以ATP（三磷酸腺苷）的形式產(chǎn)生細(xì)胞能量。我們的身體不斷地在每個(gè)細(xì)胞中產(chǎn)生和使用大量的ATP，以提供燃料。

身體的每一項(xiàng)功能，從呼吸到思考再到舉起啞鈴，每次你呼吸、消化食物、心跳，或者做二頭肌彎曲時(shí)，你的細(xì)胞都在使用ATP能量。我們的心臟和肝臟充滿了線粒體，因?yàn)樗鼈儾粩嗟毓ぷ饕员醚?、賦予生命、過(guò)濾毒素，并保護(hù)我們免受有毒損害。大腦中也充滿了線粒體。我們所有的器官、組織、皮膚，尤其是肌肉也是如此，它們通過(guò)運(yùn)動(dòng)為我們提供動(dòng)力。

線粒體是為我們器官的所有過(guò)程提供燃料的電池；因此，增強(qiáng)線粒體的物質(zhì)會(huì)在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更多的細(xì)胞能量，從而使細(xì)胞或器官（如大腦、心臟、肝臟、皮膚、肌肉等）發(fā)揮最佳作用。

然而，由于我們?cè)僖驳貌坏阶銐虻募t光，我們正在為我們細(xì)胞的核心——線粒體——細(xì)胞中的能量發(fā)生器——付出代價(jià)，這對(duì)我們的健康產(chǎn)生了可怕的后果，因?yàn)槲覀冃枰t光和近紅外光療法來(lái)有效地在細(xì)胞中產(chǎn)生能量。因此，今天缺乏紅光和近紅外光會(huì)影響我們身體的每個(gè)器官和組織，因?yàn)槲覀兊钠鞴?、組織、皮膚、心臟、肝臟和肺中的每個(gè)細(xì)胞都含有線粒體。這給了我們心跳的能量，給了我們的皮膚更有效地合成膠原蛋白的能量，也給了我們肝臟排毒的能量等等。

要了解紅光和近紅外光如何增強(qiáng)線粒體的詳細(xì)機(jī)制，需要對(duì)我們的細(xì)胞如何產(chǎn)生能量有一個(gè)基本的了解。我們通過(guò)一個(gè)叫做“細(xì)胞呼吸”的循環(huán)來(lái)產(chǎn)生ATP，這就是給我們做任何事情的能量。它給我們的身體能量來(lái)咀嚼、呼吸、排汗和分泌激素。

細(xì)胞呼吸有4個(gè)步驟：

1.糖酵解（這是細(xì)胞呼吸的第一步，即葡萄糖/糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸）

2.丙酮酸鹽氧化（將葡萄糖轉(zhuǎn)化為ATP的下一步，需要將丙酮酸鹽轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A，以使ATP得以制造）

3.克雷布斯循環(huán)（這使用乙酰輔酶a產(chǎn)生化學(xué)能量物質(zhì)，ATP，NADH，F(xiàn)ADH2）

4.氧化磷酸化（ATP生產(chǎn)的最后一步，線粒體利用克雷布斯循環(huán)中產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)泵出ATP）

最后一個(gè)階段，氧化磷酸化，是紅光（紅光和近紅外光）發(fā)揮其大部分魔力的時(shí)候。

當(dāng)電子通過(guò)線粒體中的電子傳輸鏈（ETC）時(shí)，ATP的產(chǎn)生有一個(gè)關(guān)鍵步驟。

近紅外紅光療法

當(dāng)這些電子沿著這條鏈行進(jìn)時(shí)，質(zhì)子被泵送穿過(guò)線粒體內(nèi)膜進(jìn)入線粒體內(nèi)膜和外膜之間的空間。這在膜上形成了一個(gè)梯度，在化學(xué)和物理學(xué)中，它具有所謂的“勢(shì)能”，因?yàn)楦邼舛鹊奈镔|(zhì)將被驅(qū)動(dòng)向低濃度移動(dòng)。

毫無(wú)疑問(wèn)，當(dāng)質(zhì)子穿過(guò)膜返回到較低濃度時(shí)，線粒體利用這種勢(shì)能，它通過(guò)一個(gè)叫做“ATP合酶”的“小型旋轉(zhuǎn)電機(jī)”，該“電機(jī)”利用質(zhì)子穿過(guò)膜的能量來(lái)驅(qū)動(dòng)ATP（細(xì)胞能量）的產(chǎn)生過(guò)程。在我們的線粒體中，這種能量產(chǎn)生的關(guān)鍵部分之一是一種光感受器細(xì)胞色素c氧化酶，它幫助線粒體有效地利用氧氣來(lái)為ATP合成酶泵提供動(dòng)力。

“光感受器”是吸收光子的東西。光生物學(xué)第一定律指出，要使光對(duì)活細(xì)胞或身體產(chǎn)生任何影響，光的光子必須被生物體/細(xì)胞中的某種物質(zhì)吸收。事實(shí)證明，從植物到人類(lèi)，許多不同的生物中確實(shí)存在這樣的東西。幾乎所有人都知道，植物具有這樣的光子吸收劑葉綠素，這是一種“發(fā)色團(tuán)”光子受體，它將光子轉(zhuǎn)化為植物可以利用的能量。

大多數(shù)人不太清楚的是，人類(lèi)的細(xì)胞中也有吸光化合物（發(fā)色團(tuán)或光受體），血液中的血紅蛋白（在你的血細(xì)胞中）、細(xì)胞色素c氧化酶、肌紅蛋白、黃素、黃素蛋白、卟啉和黑色素（這就是你皮膚曬黑的原因）。（補(bǔ)充說(shuō)明：事實(shí)證明，即使是普通的水，包括充滿我們細(xì)胞的水，也是一種吸收特定波長(zhǎng)光的光受體，并將該光轉(zhuǎn)化為各種生物效應(yīng)。當(dāng)談到紅色/近紅外光時(shí)，我們線粒體中的光受體細(xì)胞色素c氧化酶尤為重要。

細(xì)胞色素c氧化酶是我們線粒體呼吸鏈的一部分，在產(chǎn)生ATP（細(xì)胞能量）中起著關(guān)鍵作用。當(dāng)紅色和近紅外光光子擊中光受體細(xì)胞色素c氧化酶時(shí)，它有助于線粒體更有效地利用氧氣產(chǎn)生ATP。

紅色近紅外光療法

如果所有這些看起來(lái)都很復(fù)雜，那么讓我來(lái)簡(jiǎn)化一下：線粒體需要一種叫做細(xì)胞色素c氧化酶的酶來(lái)有效地與氧氣結(jié)合，以有效地產(chǎn)生細(xì)胞能量（ATP），而紅光和近紅外光有助于實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

細(xì)胞色素c氧化酶和氧氣協(xié)同工作意味著能量生產(chǎn)和細(xì)胞呼吸正在發(fā)生，這為身體及其所有功能提供能量。當(dāng)我們生活在充滿壓力的生活中，如工作壓力、空氣污染、殺蟲(chóng)劑等毒素以及食物中的重金屬、夜晚過(guò)多的人造光以及空氣污染等，導(dǎo)致細(xì)胞功能低下時(shí)，這些有毒影響會(huì)阻礙我們細(xì)胞產(chǎn)生能量的能力。盡管確切的機(jī)制仍有爭(zhēng)議，但許多研究人員（包括邁克爾·漢布林博士）認(rèn)為一氧化氮（NO）起著核心作用。當(dāng)然，NO在身體中扮演著許多重要角色，但當(dāng)我們攝入過(guò)多的NO，在錯(cuò)誤的地方攝入過(guò)多，或者當(dāng)我們的細(xì)胞沒(méi)有抗氧化能力來(lái)抑制NO的積累時(shí)，它會(huì)阻礙ATP在線粒體中產(chǎn)生，一氧化氮就會(huì)開(kāi)始與線粒體中的氧競(jìng)爭(zhēng)。

紅色近紅外光療法

事實(shí)上，NO與細(xì)胞色素c結(jié)合，阻止其與氧結(jié)合。它基本上阻止了線粒體使用氧氣。因此，NO抑制ATP的有效產(chǎn)生。沒(méi)有氧氣，線粒體不能有效地產(chǎn)生ATP。因此，任何減緩氧氣被線粒體利用的東西都會(huì)顯著減緩能量的產(chǎn)生。因此，在不健康的細(xì)胞中，一氧化氮阻止細(xì)胞色素c獲得足夠的氧分子。這阻礙了ATP的產(chǎn)生，這是導(dǎo)致線粒體功能低下，從而導(dǎo)致細(xì)胞功能低下的原因。如世界各地的幾個(gè)研究小組所示，紅色和近紅外光基本上阻止了NO與細(xì)胞色素氧化酶的配對(duì)。它把NO排出來(lái)，讓氧氣進(jìn)入！這使得細(xì)胞色素c具有氧分子，從而實(shí)現(xiàn)有效的線粒體功能。

這張圖片給出了一個(gè)基本的想法，即線粒體含有過(guò)多的NO，但不能有效地產(chǎn)生ATP，以及紅光/遠(yuǎn)紅光如何釋放更多的氧氣，從而使線粒體能夠產(chǎn)生ATP。

近紅外治療儀

為了擁有強(qiáng)大的線粒體功能，我們需要從線粒體中排出NO并獲得氧氣。這意味著線粒體可以再次有效利用氧氣，從而使線粒體高效產(chǎn)生能量。Farivar等人對(duì)其機(jī)制進(jìn)行了更詳細(xì)的解釋?zhuān)?/p>

一氧化氮（NO）抑制細(xì)胞色素c氧化酶的活性，這種抑制可以通過(guò)NO和O2對(duì)細(xì)胞色素氧化酶的還原雙核中心CuB/a3的直接競(jìng)爭(zhēng)來(lái)解釋?zhuān)⑶沂强赡娴摹Ｓ腥颂岢?，激光照射可以通過(guò)將NO從其結(jié)合位點(diǎn)光解來(lái)逆轉(zhuǎn)這種抑制。因?yàn)檫@種配位結(jié)合比共價(jià)鍵弱得多，所以這種解離可以通過(guò)LLL（低水平光）實(shí)現(xiàn)。Cox中NO的解離增加了呼吸速率。光確實(shí)可以逆轉(zhuǎn)NO與細(xì)胞色素氧化酶結(jié)合引起的抑制，無(wú)論是在分離的線粒體還是在整個(gè)細(xì)胞中。LLL還可以保護(hù)細(xì)胞免受NO誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡?！?/p>

從本質(zhì)上講，紅光和近紅外光療法允許氧氣進(jìn)入線粒體（并防止NO阻止能量產(chǎn)生），從而增強(qiáng)線粒體功能，改善我們身體中每個(gè)器官和系統(tǒng)的健康。我在此補(bǔ)充一點(diǎn)，在某種程度上，紅光/近紅外光如何影響線粒體的所有確切機(jī)制的細(xì)微差別仍在研究人員之間爭(zhēng)論，但每個(gè)人都同意，紅光/遠(yuǎn)紅光確實(shí)會(huì)增加線粒體的能量產(chǎn)生。

還要注意，這種細(xì)胞色素c途徑可能不是紅光/近紅外光增加細(xì)胞能量產(chǎn)生的唯一途徑。下面將描述紅光/近紅外光可以增加線粒體能量產(chǎn)生的幾種潛在機(jī)制，包括通過(guò)興奮增加線粒體的大小和數(shù)量，以及這種類(lèi)型的光如何與我們細(xì)胞中的水和葉綠素代謝產(chǎn)物相互作用的更具推測(cè)性的理論機(jī)制。

這似乎是驅(qū)動(dòng)紅色/近紅外光對(duì)皮膚、肌肉、骨骼、腺體和腦細(xì)胞產(chǎn)生許多有益影響的主要機(jī)制。簡(jiǎn)而言之，當(dāng)線粒體受到刺激時(shí)，細(xì)胞產(chǎn)生更多的能量，當(dāng)細(xì)胞有更多的能量可用時(shí)，它基本上能更好地完成所有事情，更快地愈合，更耐壓力，產(chǎn)生更多的蛋白質(zhì)（如膠原蛋白），表現(xiàn)更好（如肌肉性能）。線粒體能量生產(chǎn)是所有最佳細(xì)胞功能的核心。

機(jī)制#2：激素

紅光和近紅外光療法的另一個(gè)關(guān)鍵機(jī)制是通過(guò)興奮。激素是一個(gè)短暫的代謝應(yīng)激刺激適應(yīng)的過(guò)程，從而改善健康。起初這聽(tīng)起來(lái)可能是一個(gè)奇怪的概念，但你對(duì)它的熟悉程度比你意識(shí)到鍛煉是一種興奮的感覺(jué)還要高。鍛煉是通過(guò)短暫地產(chǎn)生代謝壓力而起作用的（鍛煉是很辛苦的！）并暫時(shí)增加活性氧，即自由基，然后作為對(duì)壓力的反應(yīng)，身體通過(guò)提高心血管效率、改善肌肉的血液輸送以及增強(qiáng)和生長(zhǎng)線粒體來(lái)適應(yīng)。

它還涉及下調(diào)與慢性炎癥和氧化應(yīng)激（衰老和疾病的兩個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素）相關(guān)的基因，以及上調(diào)與能量生產(chǎn)和內(nèi)部細(xì)胞抗氧化防御系統(tǒng)相關(guān)的基因。線粒體受到暫時(shí)的壓力，導(dǎo)致它們將信號(hào)發(fā)送回細(xì)胞核（其中包含你的DNA），而這些信號(hào)實(shí)際上被細(xì)胞核用來(lái)決定應(yīng)該表達(dá)哪些基因。這被稱(chēng)為“逆行信號(hào)”。這是一個(gè)顯著的現(xiàn)象，因?yàn)榇蠖鄶?shù)人認(rèn)為我們的基因決定了細(xì)胞中發(fā)生的一切。

事實(shí)上，線粒體會(huì)產(chǎn)生信號(hào)（基于環(huán)境），這些信號(hào)反饋給細(xì)胞核，哪些基因可以打開(kāi)和關(guān)閉！特別是，來(lái)自紅光/近紅外光的ROS（自由基）的瞬時(shí)增加激活了許多與運(yùn)動(dòng)相同的細(xì)胞防御系統(tǒng)。轉(zhuǎn)錄因子NF-kB通過(guò)暴露于紅色和近紅外光產(chǎn)生的自由基而被激活，這促進(jìn)了非常低水平的炎癥反應(yīng)。然后，這種機(jī)制被稱(chēng)為NRF2通路和抗氧化反應(yīng)元件（a.R.E.），這是我們的內(nèi)部細(xì)胞抗氧化防御系統(tǒng)，通過(guò)消除炎癥和自由基來(lái)幫助滅火。

簡(jiǎn)而言之，就像運(yùn)動(dòng)通過(guò)暫時(shí)壓迫肌肉來(lái)增強(qiáng)肌肉一樣，光對(duì)我們的內(nèi)部抗氧化和抗炎防御系統(tǒng)也有同樣的作用。它有助于讓你的細(xì)胞更能承受壓力，對(duì)抗炎癥，防止自由基的積累，最終使你的細(xì)胞更加健康，更有活力，更有彈性。事實(shí)證明，人類(lèi)在生活中確實(shí)需要一些低水平的壓力源。這些壓力源的缺乏實(shí)際上破壞了我們的健康。光對(duì)你的細(xì)胞產(chǎn)生短暫的低水平壓力。這些細(xì)胞適應(yīng)暫時(shí)壓力的最終結(jié)果是，細(xì)胞更健康，產(chǎn)生更多能量，具有更強(qiáng)的抗氧化和抗炎防御系統(tǒng)，對(duì)整體壓力更有彈性。

近紅外紅光療法的益處

這與鍛煉使我們更健康的方式相同。紅光和近紅外光療法也通過(guò)暫時(shí)增加代謝壓力和增加活性氧（自由基）來(lái)起作用，就像鍛煉一樣。在這個(gè)意義上，一些研究人員稱(chēng)之為“運(yùn)動(dòng)模擬”，因?yàn)樗M了運(yùn)動(dòng)的一些相同效果。研究表明，它還與鍛煉很好地結(jié)合，并增加了脂肪損失和肌肉增加的益處）。因此，紅光和近紅外光療法也是一種興奮療法，通過(guò)產(chǎn)生低劑量的應(yīng)激源使線粒體受益，然后身體通過(guò)變得更強(qiáng)壯來(lái)適應(yīng)，從而增加體內(nèi)的抗氧化和抗炎系統(tǒng)，并建立線粒體的大小和強(qiáng)度。通過(guò)這種方式，紅光/近紅外光成為一種強(qiáng)大的工具，它不僅可以暫時(shí)緩解癥狀（比如抗炎藥或止痛藥），還可以刺激你的身體在細(xì)胞水平上進(jìn)行持久的適應(yīng)，從而增強(qiáng)抵抗壓力源的能力和產(chǎn)生能量的能力。