L'irradiation par la lumière rouge peut dilater les vaisseaux sanguins locaux. Lorsque la lumière rouge pénètre dans les tissus cutanés, elle peut provoquer la libération d’oxyde nitrique (NO) par les cellules endothéliales vasculaires. Le NO est un facteur vasodilatateur important, qui peut détendre les muscles lisses des vaisseaux sanguins et ainsi augmenter le diamètre interne des vaisseaux sanguins. Par exemple, dans certaines expérimentations animales, après une thérapie par la lumière rouge, le diamètre des petites artères locales peut être augmenté d'environ 15 à 20 %.
Cet effet de vasodilatation peut augmenter le flux sanguin et améliorer la perfusion sanguine des tissus locaux. Pour les douleurs causées par une mauvaise circulation sanguine, comme les douleurs aux doigts des patients atteints de la maladie de Raynaud (douleur ischémique locale due à un vasospasme), la thérapie par la lumière rouge peut soulager efficacement les symptômes.
La lumière rouge peut améliorer le système de microcirculation. Il peut améliorer le mouvement autonome des microvaisseaux et accélérer la vitesse du flux sanguin des microvaisseaux. Dans des circonstances normales, la vitesse du flux sanguin dans la microcirculation est relativement lente et sujette à la stase. Après la thérapie par la lumière rouge, l'agrégation des globules rouges est réduite et les propriétés hémorhéologiques sont améliorées, permettant un apport plus efficace d'oxygène et de nutriments aux cellules des tissus. Par exemple, chez les patients atteints de neuropathie périphérique diabétique, le trouble de la microcirculation entraîne une ischémie nerveuse et une hypoxie et provoque ainsi des douleurs. La thérapie par la lumière rouge soulage la douleur en améliorant la microcirculation et en réduisant l'état ischémique et hypoxique des nerfs.
La lumière rouge peut réguler les fonctions des cellules inflammatoires. Au cours du processus inflammatoire, les cellules libèrent divers médiateurs inflammatoires, tels que la prostaglandine E2 (PGE2), l'interleukine-1 (IL-1) et le facteur de nécrose tumorale.α (TNF-α). Ces médiateurs inflammatoires vont stimuler les terminaisons nerveuses et entraîner des douleurs. Après irradiation par la lumière rouge, il peut inhiber la libération de ces médiateurs inflammatoires par les cellules inflammatoires (telles que les macrophages, les neutrophiles, etc.). Par exemple, dans le tissu synovial des articulations de patients souffrant d'arthrite, la thérapie par la lumière rouge peut réduire la quantité libérée de PGE2 d'environ 30 à 50 %.
La lumière rouge peut accélérer l'absorption des exsudats. L'inflammation provoquera l'apparition d'exsudats dans les espaces tissulaires, ce qui comprimera les tissus et les nerfs environnants et provoquera des douleurs. La lumière rouge peut favoriser le métabolisme cellulaire, améliorer l'activité des phagocytes dans les tissus locaux et accélérer la phagocytose et l'élimination des exsudats. Par exemple, dans le cas d'une inflammation des tissus mous, la thérapie par la lumière rouge peut raccourcir le temps d'absorption des exsudats d'environ 2 à 3 jours, réduisant ainsi l'enflure et la douleur.
La lumière rouge peut agir directement sur les terminaisons nerveuses. L'irradiation par la lumière rouge de faible intensité peut inhiber la conduction de l'influx nerveux des nocicepteurs. Du point de vue de la neurophysiologie, cela repose sur la « théorie du contrôle des portes ». La lumière rouge peut stimuler les fibres afférentes sensorielles non douloureuses, fermer la « porte de la douleur » dans la corne dorsale de la moelle épinière et empêcher la transmission ultérieure des signaux de douleur au système nerveux central. Par exemple, chez les patients souffrant de névralgie postherpétique, la thérapie par la lumière rouge peut réduire l'excitabilité des nerfs endommagés et réduire la transmission des signaux de douleur.
La thérapie par la lumière rouge peut également favoriser la libération de peptides opioïdes endogènes. Le corps humain peut produire lui-même des substances peptidiques opioïdes telles que des endorphines et des enképhalines, et ces substances ont un fort effet analgésique. Après une irradiation par la lumière rouge, il peut réguler le système neuroendocrinien et stimuler le corps à libérer des peptides opioïdes endogènes. Dans certaines observations cliniques, les niveaux d'endorphines chez les patients ayant reçu une thérapie par la lumière rouge ont augmenté et le seuil de douleur a été augmenté en conséquence, réduisant ainsi la sensation de douleur.
