あまり知られていない体の部位の一つは光線療法研究対象となっているのは筋肉です。人間の筋肉組織は、エネルギー生成のための高度に特殊化されたシステムを備えており、長期間の低消費と短期間の高消費の両方に対応できるエネルギー供給能力を必要とします。この分野の研究はここ数年で劇的に加速しており、毎月数十件もの質の高い新しい研究が発表されています。赤色光と赤外線は、関節痛から創傷治癒まで、さまざまな疾患や症状に対して集中的に研究されてきました。これはおそらく、細胞レベルでの効果が基本的なエネルギーレベルで作用すると考えられているためでしょう。では、光が筋肉組織の奥深くまで浸透した場合、そこで有益な効果を発揮できるのでしょうか？この記事では、光がこれらのシステムとどのように相互作用し、どのような利点をもたらす可能性があるのかを検証します。
光は筋肉の機能に影響を与える可能性があるが、それはどのように影響するのだろうか？
光が筋肉組織にどのような影響を与えるかを理解するには、まず筋肉組織が実際にどのように機能するのかを理解する必要があります。エネルギーは、現在知られているあらゆる生物種のあらゆる細胞において、生命活動に不可欠です。この生命の本質は、力学的観点から見ると、他のどの組織よりも筋肉組織においてより明確に表れています。筋肉は運動に関与しているため、エネルギーを生成・消費していなければ動くことができません。この基本的なエネルギー生成を助けるものはすべて価値があると言えるでしょう。
光線療法のメカニズム
光線療法は、ミトコンドリア（エネルギー産生を担う細胞小器官）を持つほぼすべての細胞において、よく知られた作用機序を持っています。シトクロムcオキシダーゼや一酸化窒素について調べれば、より詳しいことが分かりますが、基本的には、赤色光と近赤外線がミトコンドリアの呼吸過程を促進し、より多くの二酸化炭素とATP（エネルギー）を生成するという仮説に基づいています。これは理論的には、赤血球のようにミトコンドリアを持たない細胞を除けば、ほぼすべての細胞に当てはまります。
筋肉とエネルギーのつながり
筋細胞の重要な特徴の一つは、ミトコンドリアが非常に豊富に存在することです。これは、高いエネルギー需要を満たすためにミトコンドリアが不可欠であるためです。このことは、骨格筋、心筋、そして内臓などに見られる平滑筋組織にも当てはまります。筋組織におけるミトコンドリアの密度は、種や体の部位によって異なりますが、いずれも機能するためには高いエネルギーを必要とします。このようにミトコンドリアが豊富に存在することから、光線療法研究者が他の組織よりも筋肉を標的とした光線療法の応用に関心を寄せている理由がうかがえます。
筋肉幹細胞 ― 光によって成長と修復が促進される？
筋衛星細胞は、成長と修復に関与する筋幹細胞の一種であり、光線療法の重要な潜在的標的でもあります1,5。おそらく、長期的な効果をもたらす主要な標的となるでしょう。これらの衛星細胞は、負荷（運動などの機械的運動や怪我など）に反応して活性化します。このプロセスは光線療法によって促進される可能性があります9。体のあらゆる部位の幹細胞と同様に、これらの衛星細胞は基本的に正常な筋細胞の前駆細胞です。通常はリラックスした不活性状態にありますが、怪我や運動による外傷に反応して、治癒プロセスの一部として他の幹細胞に変化したり、完全に機能する筋細胞に変化したりします。最近の研究では、幹細胞内のミトコンドリアのエネルギー産生が幹細胞の運命の主要な制御因子であり6、本質的にその「プログラミング」だけでなく、速度と効率も決定していることが示されています。光線療法の背後にある仮説は、光線がミトコンドリア機能を強力に促進する可能性があるというものなので、光が幹細胞を介して筋肉の成長と修復をどのように改善できるかを説明する明確なメカニズムが存在します。
炎症
炎症は、筋肉の損傷やストレスに伴う典型的な症状です。一部の研究者は、光が（適切に使用すれば）炎症の重症度を軽減するのに役立つ可能性があると考えています（二酸化炭素濃度の上昇により、炎症性サイトカインやプロスタグランジンが抑制されるため）。これにより、瘢痕や線維化を起こさずに、より効率的な修復が可能になります。