Cómo viajan los fotones a través de la piel: buceo en la óptica de los tejidos
La luz hace mucho más que reflejarse en nuestra piel. En determinadas longitudes de onda, penetra en ella, atraviesa las capas de tejido e interactúa con nuestras células a profundidades sorprendentes. Comprender este fenómeno es comprender por qué la fotobiomodulación (PBM) suscita un interés cada vez mayor en el ámbito del bienestar.
Lo que realmente le ocurre a la piel con la luz
La piel no es una superficie homogénea. Se trata de una estructura estratificada, en la que cada capa tiene sus propias propiedades ópticas: la epidermis, la dermis, la hipodermis y, debajo de ellas, los músculos y las estructuras más profundas. Cuando un fotón llega a la superficie de la piel, se producen varios fenómenos simultáneamente.
Una parte de la luz se refleja directamente, como ocurre con cualquier objeto. Otra parte es absorbida desde las primeras capas por las moléculas presentes: la melanina, la hemoglobina y el agua. El resto —y aquí es donde la fotobiomodulación cobra interés— se difunde a través de los tejidos siguiendo una trayectoria compleja y aleatoria.
La difusión es el fenómeno predominante en los tejidos biológicos. Un fotón no se desplaza en línea recta por el interior de la piel. Rebota, se desvía y cambia de dirección en cada interfaz entre dos estructuras de diferente densidad. Este comportamiento errático alarga su recorrido efectivo, pero también le permite llegar a zonas inaccesibles en línea recta.
Las longitudes de onda: no todas son iguales frente a los tejidos
La capacidad de un fotón para penetrar en la piel depende directamente de su longitud de onda. Es la variable más determinante en la óptica tisular.
Las longitudes de onda cortas del espectro visible, como el azul o el verde, son absorbidas en gran medida por la melanina y la hemoglobina. Se detienen rápidamente, a menudo en la epidermis o en la dermis superficial. La luz roja, de entre 630 y 700 nanómetros, penetra mucho mejor. Estos cromóforos la captan en menor medida y llega a la dermis profunda, e incluso a los tejidos subcutáneos.
La mayor parte de los protocolos de fotobiomodulación (PBM) se sitúan en la denominada «ventana terapéutica óptica»: entre 600 y 1100 nanómetros aproximadamente. En este rango, la absorción es mínima y la difusión sigue siendo favorable. La luz infrarroja cercana, más allá de los 800 nanómetros, penetra aún más profundamente que la roja. Puede llegar a los músculos, los tendones e incluso a ciertas estructuras óseas, dependiendo del grosor de los tejidos.
¿Cómo se calcula la profundidad de penetración?
En la física de los tejidos se utiliza el concepto de «profundidad de penetración efectiva», que corresponde a la distancia a la que la intensidad luminosa desciende hasta aproximadamente el 37 % de su valor inicial. Más allá de ese punto, la luz es demasiado difusa y está demasiado atenuada como para provocar efectos celulares significativos.
En el caso de la luz roja de 660 nm, esta profundidad es del orden de unos pocos milímetros en los tejidos blandos. En el caso del infrarrojo de 830-850 nm, puede superar el centímetro. Estas cifras varían en función de la zona del cuerpo, la pigmentación, el grosor de la piel y la naturaleza de las estructuras atravesadas.
Los pioneros de la fotobiomodulación, entre los que se encuentran Endre Mester desde la década de 1960 y, más recientemente, investigadores como Tianhong Dai o Luc Benichou, han contribuido a desentrañar estas interacciones entre la luz y los tejidos. Sus trabajos han sentado las bases de lo que hoy sabemos sobre los efectos celulares de la luz.
Lo que ocurre a nivel celular
Cuando un fotón alcanza su objetivo, puede ser absorbido por un cromóforo celular específico. El más estudiado en fotobiomodulación (PBM) es la citocromo oxidasa, una enzima clave de la cadena respiratoria mitocondrial. La absorción de un fotón por esta molécula puede estimular la producción de energía celular en forma de ATP, favorecer la regeneración celular y modificar transitoriamente el comportamiento de la célula.
Este mecanismo explica los efectos observados en la piel, la circulación sanguínea local o incluso el crecimiento del cabello en el cuero cabelludo. La luz no actúa mediante calor: los dispositivos de fototerapia LED o de láser de baja intensidad (terapia con láser de baja intensidad) emiten potencias no térmicas. El efecto es fotoquímico, no físico.
La NASA ha contribuido a popularizar estas investigaciones al estudiar los efectos de la luz LED en la regeneración celular en el espacio, allanando el camino para numerosas aplicaciones relacionadas con el bienestar en la Tierra.
Fototerapia LED y láser de baja intensidad: dos enfoques basados en los mismos principios físicos
La luz roja e infrarroja puede emitirse mediante dos grandes familias de fuentes de fotobiomodulación (PBM).
Los láseres de baja intensidad, a veces denominados «láseres fríos» o «terapia con láser de baja intensidad», emiten una luz coherente y muy concentrada. Esta coherencia les confiere una penetración precisa, útil para actuar sobre zonas específicas. Los láseres se utilizan a menudo para el tratamiento del dolor crónico o para aplicaciones localizadas en el cuero cabelludo en los protocolos de estimulación del crecimiento capilar.
Por su parte, los dispositivos de fototerapia LED producen una luz no coherente, sino difusa, que cubre superficies más amplias. Una sesión de fotobiomodulación con LED permite irradiar simultáneamente una zona extensa de piel, lo que la convierte en un formato adecuado para el bienestar diario. La diferencia de profundidad de penetración entre el láser y el LED con la misma longitud de onda es, en la práctica, modesta: son sobre todo la densidad de energía suministrada y la duración de las sesiones las que hacen variar los resultados.
¿Por qué se utilizan tanto la luz roja y la luz infrarroja?
La luz roja y el infrarrojo predominan en las aplicaciones de fototerapia y terapia con láser por una sencilla razón: se corresponden con la ventana óptica de los tejidos biológicos humanos. La luz roja es visible, práctica y es bien absorbida por la citocromo oxidasa. El infrarrojo cercano penetra más profundamente y alcanza estructuras internas inaccesibles a la luz visible.
Esta complementariedad explica por qué muchos dispositivos de fotobiomodulación (PBM) combinan ambas longitudes de onda. Para aliviar el dolor en profundidad, se dará prioridad a un protocolo de infrarrojos. Para actuar sobre la piel o la circulación sanguínea superficial, suele bastar con la luz roja. Las sesiones de tratamiento de bienestar se adaptan a estos parámetros en función de la zona a tratar.
Preguntas frecuentes
¿Atraviesa realmente la luz toda la piel?
La luz roja e infrarroja penetra efectivamente entre varios milímetros y más de un centímetro en los tejidos, dependiendo de la longitud de onda y de la zona del cuerpo. No atraviesa todo el cuerpo, pero llega a estructuras que se encuentran mucho más allá de la superficie visible.
¿En qué se diferencia una sesión de fotobiomodulación de una simple lámpara roja?
La fotobiomodulación (PBM) utiliza longitudes de onda específicas, una densidad de energía calibrada y una duración de sesión definida. Una lámpara roja doméstica común no suele ofrecer estos parámetros controlados, lo que limita su efecto a nivel celular.
¿Está presente la citocromo oxidasa en todo el cuerpo?
La citocromo oxidasa es una enzima universal de la cadena respiratoria mitocondrial, presente en casi todas las células del cuerpo humano. Por eso, los efectos de la fotobiomodulación pueden observarse en tejidos muy diversos.
¿Tiene la fototerapia LED efectos secundarios?
Los efectos secundarios descritos en la literatura sobre los dispositivos de fototerapia LED de baja potencia son poco frecuentes y, por lo general, leves (ligero enrojecimiento pasajero, sensación de calor). Los dispositivos de bienestar cumplen con los niveles de exposición compatibles con un uso regular.
¿Cuántas sesiones se necesitan para notar algún efecto?
El número de sesiones varía en función de los objetivos y de cada persona. Los protocolos de bienestar basados en la fotobiomodulación suelen recomendar varias sesiones repartidas a lo largo de unas semanas, con una periodicidad que favorece la acumulación de los efectos celulares.
La luz, un lenguaje que la célula sabe interpretar
La óptica tisular revela una realidad fascinante: nuestro cuerpo no es opaco a la luz. La filtra, la difunde, la canaliza, y algunas de sus células la utilizan como señal para ajustar su funcionamiento. La fotobiomodulación (PBM) se basa en esta biología innata, sin forzarla, sin calor y sin alterar los tejidos.
Comprender cómo atraviesan los fotones la piel es comprender por qué la elección de las longitudes de onda, la potencia aplicada y la regularidad de las sesiones son tan importantes como la propia tecnología. Es esta precisión la que distingue un enfoque serio del bienestar de un simple efecto de luz.
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