遠赤外線の生物学的影響と健康への利点に関する科学的報告

中年期以降の人生を歩む中で、健康と活力の維持は最優先事項です。バランスの取れた食事や定期的な運動といった伝統的な健康習慣は依然として重要ですが、科学的研究は遠赤外線療法（FIR）の治療効果の可能性をますます強調しています。この穏やかで非侵襲的なアプローチは、特定の波長の光エネルギーを利用して、さまざまな身体機能をサポートします。本記事では、FIRが血流、炎症、細胞機能、その他の生物学的利益に与えるポジティブな影響に関する、ますます増え続ける科学的根拠を解説します。FirmClearは、特許取得済みのFIR技術を採用し、これらの生物学的効果と聴覚の健康向上を目的として開発された最初の製品です。

遠赤外線（FIR）放射とは

遠赤外線（FIR）は、電磁波スペクトルの赤外線領域に位置し、波長が3~1000µmの範囲に及ぶ特徴を有します［5］。紫外線や可視光線とは異なり、FIRは肉眼では見えませんが、身体によって温かい放射熱として感知され、皮膚やその下の組織に最大1.5インチ（約4cm）の深さまで浸透します［1、5］。この深い浸透性により、FIRは体内のさまざまな生物学的プロセスと相互作用します。FIRの2つの重要な特徴は、水分子に共鳴を誘導し、水分子クラスターのサイズを潜在的に減少させる能力であり、これらはいずれもその有益な効果に大きく寄与しています［2、3、5、13］。
  • 水分子共鳴：FIRが人体と相互作用する根本的な要素の一つは、水分子と共鳴する能力にあります［5］。水は私たちの組織や細胞の主要な構成要素を占めています［1、2］。FIRは、水分子振動の周波数帯と重なる周波数範囲内に存在します［3］。FIRエネルギーが水分子に吸収されると、その分子振動（伸長や曲げなど）が増加します［2］。この共鳴効果は、本質的に体内の水分子を活性化します［9］。
    • 特定の材料から放出される遠赤外線（FIR）の波長が、細胞内の水分子が曲がる運動に関連する吸収波長および水分子内のOH伸縮運動に関連する波長と一致することが示されています［3］。
    • この共鳴は、FIRが水分子の自然振動数と同じ周波数範囲にあるため、人体組織内のFIRの効果を増幅することができます［3］。
    • 水分子内の振動エネルギーの増加は、細胞レベルでの温度上昇や分子間相互作用の強化を含む、さまざまな生物学的反応に寄与すると考えられています ［2、3］。
  • 水分子クラスターサイズの縮小：最近の研究結果から、遠赤外線（FIR）の曝露が体内の水分子クラスターのサイズ縮小を引き起こす可能性が示唆されています ［3， 13］。液体状態の水分子は互いに結合し、クラスターを形成する傾向があります。
    • 遠赤外線（FIR）のエネルギーが、これらの水クラスターのサイズを縮小することで、体液の運動性を高める可能性があると考えられています［13］。FIRの吸収による運動エネルギーの増加は、水分子がより自由に移動し、より大きなクラスターから分離する原因となる可能性があります［9］。
    • 水クラスターのサイズが縮小されると、血液やリンパ液などの体液の流動性が向上する可能性があります ［9］。この流動性の向上は、微小循環の改善や、酸素や栄養素の細胞への効率的な輸送、および老廃物の除去に寄与する可能性があります ［9］。
    • さらに、より小さな水クラスターは、細胞内プロセスやバイオ分子との相互作用においてより効果的である可能性が指摘されています ［2］。

血行促進による健康増進

遠赤外線療法（FIR）の最もよく研究されている効果の一つは血流の改善です ［1、2、5、6、9］。FIRによる血流の改善は、水クラスターのサイズの潜在的な減少と、血液粘度に影響を与える可能性のある共鳴による水分子のエネルギーの増加に起因する血液の流動性の向上に部分的に起因する可能性があります［9］。この改善された血流は、酸素や栄養素を細胞に供給し、老廃物を除去する役割を果たし、全体的な健康と活力に貢献します。FIRがこの効果を実現するメカニズムは複数存在します：
  • 血管拡張：FIRの熱エネルギーは血管拡張（血管の拡張）を促進します ［1、2、5］。この直径の増加により、血液の流れが促進され、組織への血流がより効果的に届きます ［6］。研究では、加熱しないFIRでもラットの皮膚血流が増加することが示されています ［1、6］。
  • 一酸化窒素（NO）の生成：遠赤外線（FIR）の曝露は、内皮型一酸化窒素合成酵素（eNOS）のリン酸化を誘導し、一酸化窒素（NO）の生成を増加させることが示されています ［1、2］。NOは、血管の弛緩を助ける、血圧を調節する、血栓の形成を防ぐなど、重要な役割を果たす分子です［2、5］。FIRを放出するバイオセラミックスは、NOの生成を増加させることが示されています［5］。（FirmClearに含まれるFIR放出成分には、バイオセラミックス材料が使用されています。）
  • マイクロ循環の改善： FIRはマイクロ循環を改善します ［2、5、6］。これは、酸素と栄養素をより小さな血管や組織に供給する上で特に重要です。FIR機能性眼鏡を使用した研究では、マイクロ循環の改善が確認されています ［5］。
  • 臨床的根拠：研究は、FIRが循環器系に及ぼす治療効果を明らかにしています。FIRサウナは、特に日本において「Waon療法」として、慢性心不全や末梢動脈疾患の患者における心臓機能と血管機能の改善に広く活用されてきました［1］。また、FIR療法は、冷たい手足やその他の血流障害による不快感を有する個人における血流の改善にも有効であることが示されています［3］。

炎症の抑制による健康維持

慢性炎症は、多くの加齢関連疾患と関連しています。科学的証拠は、FIRが顕著な抗炎症特性を有することを示しています ［2、5、6］：
  • 非熱効果： 特に、FIRは低レベルの非熱照射強度でも抗炎症効果を発揮することが示されています［1、2］。これは、その効果が組織の単純な加熱を超えた範囲に及ぶことを示唆しています。
  • 炎症マーカーの調節：研究では、FIR曝露がIL-6やTNF-αなどのプロ炎症性サイトカインの産生を抑制し、炎症過程に関与する接着分子の発現を軽減する効果も示されています ［5］。
  • 臨床応用：研究によると、遠赤外線療法（FIR）は炎症を特徴とする疾患の管理に有効であることが示されています。例えば、遠赤外線サウナは、関節リウマチや強直性脊椎炎の患者において、痛み、こわばり、疲労の軽減に効果があることが報告されています［1］。また、遠赤外線療法は、他の炎症性疾患の治療における可能性についても研究が進められています［2］。

細胞機能の向上による活力の増強

細胞内の水分子が共鳴することは、水に囲まれたタンパク質や他のバイオ分子を含む細胞代謝に直接影響を与える可能性があります ［1、2］。遠赤外線（FIR）の吸収により細胞レベルで水の状態が変化することが、健康と活力の維持に不可欠なミトコンドリアの活性や他の細胞プロセスにおける改善効果に関与している可能性があります ［2、7、8］：
  • ミトコンドリア活性：FIR照射は代謝レベルを改善し、ミトコンドリア呼吸を刺激することが示されています ［2、4］。研究では、近赤外線（赤外線スペクトルの関連部分）が、エネルギー生産に不可欠なミトコンドリア呼吸鎖の主要な酵素であるシトクロムcオキシダーゼ（CCO）の活性を著しく増加させることが示されています ［4］。
  • ATP合成：ミトコンドリアの機能を強化することで、FIRは細胞の主要なエネルギー源であるアデノシン三リン酸（ATP）の生成を促進します。ATPレベルの向上は、細胞の全体的な機能と耐性をサポートします。
  • 抗酸化作用の可能性：FIRは抗酸化防御機構にも寄与する可能性があります ［5、8］。FIRへの曝露は、酸化ストレスから細胞を保護する主要な役割を果たすNrf-2とグルタチオンペルオキシダーゼ-1に関連する経路を調節することが示されています ［5、7］。

老化に関連するその他の重要な生物学的効果

FIRは、循環、炎症、細胞機能への影響を超えて、特に加齢に伴い重要となる多様な潜在的な健康効果と関連しています：
  • 痛みの緩和：FIR療法は、筋肉や関節の痛みを緩和する効果で知られています ［1、2、6］。
  • 筋肉の回復：FIRは、筋肉の疲労を軽減することで、運動後の筋肉の回復を促進する可能性があります ［1、2］。
  • 睡眠の改善：一部の研究では、FIR療法が睡眠の質向上に寄与する可能性が示唆されています［5、9、10］。
  • 皮膚の健康：FIRは、皮膚の傷の治癒促進や全体的な肌質の改善に役立つ可能性が研究されています［1、2、4、5、8、9］。
  • 神経保護：研究では、FIRが神経系に対する保護効果を有し、ストレスの軽減、記憶障害の緩和、神経再生の促進に役立つ可能性が示されています［2、5、8］。FIRはまた、神経修復に重要な神経突起の伸長を促進する可能性も示されています［2、8］。
  • 聴覚研究との関連性：FIRと聴覚の直接的な関連性に関する現在の研究は限定的ですが、赤外線光による神経刺激の概念が報告されています［4、12］。さらに、赤外線光を含む光生物調節（PBM）は、騒音曝露後の動物モデルにおける毛細胞保護と聴力閾値の回復を目的とした聴覚研究で探索されています［11］。

成人と高齢者に対するFIRの効果

成人、特に高齢者の場合、遠赤外線療法のメリットは特に顕著です：
  • 心臓血管の健康維持：血流の改善は、加齢に伴う健康な心機能をサポートします。
  • 加齢に伴う炎症の軽減：慢性炎症を軽減することは、全体的な健康状態に広範なポジティブな効果をもたらす可能性があります。
  • エネルギーレベルのサポート：細胞機能の向上とATP生産の促進は、加齢に伴う疲労の軽減に役立ちます。
  • 関節と筋肉の不快感を緩和：FIRは、一般的な痛みや不快感を管理するための非薬物療法的なアプローチを提供します。
  • 回復の促進：活発な生活を送る人にとって、FIRは運動後の回復を早めるのに役立ちます。

結論

科学的な証拠は、遠赤外線放射が健康に多岐にわたる利益をもたらすことを強く示唆しています。特に、血流の改善、炎症の軽減、細胞機能の向上において効果的です。中年期以降で健康維持を積極的に支援したいと考えている人々にとって、FIR療法は有望で安全な選択肢です。研究は引き続きその潜在的な効果を解明する過程にありますが、既存の成果は、健康な生活スタイルにFIRを組み込むことを検討する上で説得力のある根拠を提供しています。常に、個々の健康状態に合った治療法を選択するため、医療専門家に相談することをおすすめします。

参考文献

  1. Vatansever F, Hamblin M. Far infrared radiation (FIR): its biological effects and medical applications. Photonics Lasers Med. 2012 November 1; 4: 255–266. doi:10.1515/plm-2012-0034.
  2. Qin B, et al. Far-infrared radiation and its therapeutic parameters: A superior alternative for future regenerative medicine? Pharmacological Research 208 (2024) 107349
  3. Choi YJ, et al. Characteristics of Far-Infrared Ray Emitted from Functional Loess Bio-Balls and Its Effect on Improving Blood Flow. Bioengineering 2024, 11, 380.
  4. Song L, Wang H, Peng R. Advances in the Regulation of Neural Function by Infrared Light. Int. J. Mol. Sci. 2024, 25, 928
  5. Sharma N, et al. Far-infrared Ray-mediated Antioxidant Potentials are Important for Attenuating Psychotoxic Disorders. Current Neuropharmacology, 2019, 17, 990-1002.
  6. Tian L, et al. Efficacy of far infrared functional glasses in the treatment of meibomian gland dysfunction-related dry eye. MedComm. 2024;5:e507.
  7. Lee D, et al. Far-infrared radiation stimulates platelet-derived growth factor mediated skeletal muscle cell migration through extracellular matrix-integrin signaling. Korean J Physiol Pharmacol 2019;23(2):141-150.
  8. Wang JL, Lin YC, Young TH, Chen MH. Far-infrared ray radiation promotes neurite outgrowth of neuron-like PC12 cells through AKT1 signaling. Journal of the Formosan Medical Association (2019) 118, 600-610.
  9. Yamashita K. The Effects of the Far-Infrared Ray (FIR) Energy Radiation on Living Body. Chapter 14, Blood Cell – An Overview of Studies in Hematology. 
  10. Ishibashi J, et al. The effects inhibiting the proliferation of cancer cells by far-infrared radiation (FIR) are controlled by the basal expression level of heat shock protein (HSP) 70A.  Med Oncol (2008) 25:229–237.
  11. Lee JH, Jung JY. Application of Photobiomodulation in Hearing Research: Animal Study.  Med Lasers 2020;9(1):1-5.
  12. Tsai SR, Hamblin M. Biological effects and medical applications of infrared radiation. Journal of Photochemistry and Photobiology B:Biology Volume 170, May 2017, Pages 197-207
  13. Inoué S, Kabaya M. Biological activities caused by far infrared radiation. Int J Biometeorol. 1989 Oct;33(3):145-50.