Erfahren Sie mehr über Lichttherapie (Photobiomodulation)

Alles, was Sie über die Behandlung mit rotem, infrarotem Licht und Photobiomodulation (PBM) wissen möchten

Wie funktioniert die Infrarot-Wärmetherapie?
Die Ferninfrarot-Therapie wirkt durch die Erwärmung des Wassers im Körper. Teile des unsichtbaren Lichts (der Strahlung) dringen in das Gewebe ein, was eine Reihe physiologischer Effekte hat. Wenn der Körper der Wärme der infraroten Strahlung ausgesetzt wird, entsteht auf Zellebene eine Form von mildem Stress. Dies löst die Produktion dessen aus, was als Hitzeschockproteine bezeichnet wird. Die Hitzeschockproteine sind in der Lage, einen Teil der Wirkung von oxidativem Stress im Körper zu kompensieren und dazu beizutragen, den Antioxidantienspiegel zu regulieren.
 
Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, wie infrarotes Licht die Physiologie positiv beeinflussen kann:

• Das Immunsystem unterstützen, indem die Anzahl der weißen Blutkörperchen erhöht wird
• Entzündungswerte senken, gemessen am C-reaktiven Protein
• Die Muskelregeneration nach Verletzungen verbessern
• Die Leistungsfähigkeit bei sportlicher Betätigung verbessern, indem die Durchblutung der Muskulatur verbessert wird
• Das Risiko für Demenz und Alzheimer-Krankheit verringern
• Die Entgiftung über das Schwitzen verbessern
• Gefühle der Entspannung fördern und dazu beitragen, dass „Glückshormone“ (Endorphine) freigesetzt werden

 

Nah- und Ferntherapie mit infraroter Strahlung

Nahinfrarot (NIR). NIR ist das infrarote Licht zwischen 780 nm und 1400 nm, das dem sichtbaren Lichtspektrum am nächsten liegt. Der größte Teil des infraroten Spektrums der Sonne besteht aus NIR-Licht. Infrarotlicht erwärmt den Körper im Allgemeinen von innen nach außen, und NIR dringt bis zu 5 mm in das Gewebe ein. Ferninfrarot (mit Wellenlängen im Bereich von 3000–10 000 nm) hat nicht die Fähigkeit, tief in das Gewebe einzudringen, sondern wirkt in erster Linie durch die Erwärmung des Wassers in der Haut. Zwischen Nah- und Ferninfrarot liegt das mittlere Infrarot mit Wellenlängen im Bereich von 1400–3000 nm. Mittleres Infrarot dringt tiefer in das Gewebe ein als Fern- (oder langwelliges) Infrarot. NIR und die Wellenlängen von 810 bis 950 nm wurden umfangreich hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die ATP-Produktion untersucht, das Molekül, das notwendig ist, damit unsere Zellen funktionieren und Energie produzieren können. Dieser Frequenzbereich stimuliert die Aktivität des Enzyms Cytochrom-c-Oxidase (CCO), das in der Lage ist, Elektronen (Energie/Spannung) direkt an die Elektronentransportkette (die ATP-Produktion) in den Zellen abzugeben. Ihre Zellen werden dabei unmittelbar „aufgeladen“, ohne dass Sie etwas anderes tun müssen, als eine NIR-Therapie zu erhalten. Diese direkte Umwandlung von Licht in Elektronen (Strom) wurde erstmals von Albert Einstein entdeckt und als photoelektrischer Effekt bezeichnet.

 

Die meisten Vorteile der NIR-Therapie hängen mit der Fähigkeit zusammen, die ATP-Produktion zu stimulieren:

• NIR trägt dazu bei, die Kollagenproduktion und die Durchblutung zu stimulieren, und trägt zum Wiederaufbau geschädigter Gelenke und von Knorpel bei.
• NIR, allein oder in Kombination mit rotem Licht, hat sich als wirksam erwiesen, um das Erscheinungsbild der Haut zu verbessern, indem Alterszeichen reduziert und die Wundheilung beschleunigt werden.
• Indem NIR unserem Körper hilft, mehr ATP zu produzieren, reduziert seine Anwendung sowohl Schmerzen als auch Entzündungen, während zugleich das Muskelwachstum verbessert wird.
• Es wird vermutet, dass die Exposition gegenüber NIR eine Rolle bei der Verbesserung von Retinopathie (Augenschädigung) über ATP-stimulierende Effekte spielen kann.

Therapie mit ferner oder langwelliger Infrarotstrahlung (FIR). Langwellige Infrarotstrahlung wird hauptsächlich vom Wasser im Körper absorbiert, und aus diesem Grund dringen die Wärmestrahlen nur 0,1 mm in die Haut ein. Obwohl sie vom Wasser des Körpers absorbiert wird, kann FIR-Licht Veränderungen in den Proteinstrukturen des Körpers verursachen.

Zu den Vorteilen von FIR gehören

• die Reduzierung von Arrhythmien bei Personen mit chronischer Herzinsuffizienz sowie die Verbesserung von Markern der Gefäßgesundheit bei Personen mit Risikofaktoren für einen Herzinfarkt
• die Reduzierung von Schmerzen und Steifheit bei Patienten mit Arthritis (rheumatoider Arthritis)
• die Verbesserung der Lebensqualität bei Studienteilnehmern mit Typ-II-Diabetes.

Die Vorteile einer Vollspektrum-Infrarotsauna
Heute führen wir Sunlighten Vollspektrum-Infrarotsaunen, die sowohl NIR-, MIR- als auch FIR-Wellenlängen umfassen und damit das Beste aus beiden Infrarotwelten bieten. Infrarotsaunen heizen sich deutlich schneller auf als traditionelle Saunen, erfordern weniger Aufwand bei der Montage und sind kostengünstiger im Betrieb. Es gibt auch viele kleine Einzelpersonen-Optionen für Infrarotsaunen, die hauptsächlich entweder FIR oder NIR anbieten. Uno Vita hat sich dafür entschieden, auf Sunlighten mPulse Vollspektrum-Saunen zu setzen. Sie haben (nach unserer Erfahrung) die besten Spezifikationen des Marktes mit Wellenlängen von FIR, MIR bis NIR-Infrarotstrahlung (tatsächlich Vollspektrum im Gegensatz zu vielen Wettbewerbern). Infrarottherapie hat ähnlich wie Sonnenlicht die Fähigkeit, dem Körper dabei zu helfen, Wasser zu strukturieren, was für eine gute Zellfunktion essenziell ist.

 

Warum werden LED-Panels, Laser, Gürtel, Matten oder professionelle Lichttherapiegeräte wie Bioptron verwendet?
Die Antwort ist zweigeteilt. Erstens wird Schweiß die Lichtwellen teilweise blockieren, sodass sie nicht tief eindringen (gilt für NIR- und MIR-Infrarot). Sichtbares Licht und NIR können Lichtenergie tief ins Gewebe transportieren. Das bedeutet, dass es optimal ist, fokussiertes LED-/Laserlicht und eine Vollspektrum-Sauna kombinieren zu können, aber nicht alle haben das Budget oder die Möglichkeit, beides zu kaufen. Fragen Sie uns nach Rat für Ihre Situation und Ihre Bedürfnisse. Es gibt nützliche und gute Lösungen ab einigen tausend Kronen und aufwärts.

 

Wie funktioniert Lichttherapie?
Wie funktioniert Lichttherapie?
Die Forschung zeigt, dass neben biochemischen Reaktionen die Themen Information und Energie eine äußerst wichtige Rolle für den Organismus und unsere Gesundheit spielen. Die biologischen Wirkungen von Licht sind ein essenzieller Bestandteil, um eine Krankheit wirksam zu behandeln. Der Biophysiker Professor Doktor F.A. Popp leistete mit seiner Biophotonentheorie einen der wichtigsten wissenschaftlichen Beiträge. Nach der Quantentheorie besteht Licht aus Quanten (Paketen von Energie) oder Photonen. Popps Beitrag bestand darin zu sagen, dass jede Zelle mithilfe von Biophotonen mit anderen Zellen kommuniziert. Biophotonen sind das schwache Licht, das aus den Zellen allen Lebens abstrahlt. Ebenso bestätigten drei russische Forscher, S. Stschurin, V.P. Kasnaschejew und L. Michailowa, durch über 5000 Experimente, dass lebende Zellen Informationen mithilfe von Biophotonen übertragen. Die ausgestrahlten Photonen werden hauptsächlich von der Haut absorbiert und verbreiten sich im gesamten Körper. Sie erreichen das Gehirn und passieren die Verzweigung des Nervensystems sowie das Rückenmark. Die Biophotonen harmonisieren auch die Produktion von Endorphinen und Serotonin. Bestimmte Teile der Lichtsignale gelangen zu den Nebennieren und beeinflussen die Produktion von DHEA und Cortisol (ein Stresshormon).

Wirkungen auf Zellebene
Es ist nicht möglich, ohne Licht zu leben.  Laut Popp strahlt jede Zelle unseres Körpers Biophotonen aus. In Zellen mit eingeschränkter Funktion (bei Entzündungen, Infektionen, Krebs usw.) wird die Intensität des Lichts (Stärke) reduziert. Die Regeneration dieser geschwächten Zellen wird durch die Zufuhr von Licht stimuliert. Die Photonenbehandlung, die im infraroten Wellenband eingesetzt wird, kann viele metabolische Prozesse aktivieren. Dazu gehören Zellteilung für den zyklischen AMP-Metabolismus, oxidative Phosphorylierung, Hämoglobin, Kollagen und andere Proteine synthetisieren Leukozytenaktivität, Produktion von Makrophagen und Wundheilung. Wenn Makrophagen infrarotem Licht im Bereich von 880 nm ausgesetzt werden, setzen sie Stoffe frei, die für die Reparatur geschädigter Zellen nützlich sind und die Produktion von Bindegewebe unterstützen. Es hat sich gezeigt, dass infrarotes Licht positive Effekte auf Leukozyten, mehrere Arten von Lymphozyten, mehrere Enzymtypen, die Prostaglandinproduktion und Kollagenzellen hat. Es ist dokumentiert, dass infrarote Photonenstrahlung zu einer Erhöhung der ATP-Konzentration und der ATP-Aktivität in lebendem Gewebe (Energie) führt.

Hormonelle Effekte. Endorphine werden als „endogenes Morphin“ bezeichnet, da sie Morphin in ihrer chemischen Struktur ähneln. Sie kommen an verschiedenen Stellen im Körper und im Zentralnervensystem vor und gelten als verantwortlich für und/oder beteiligt an verschiedenen Funktionen wie Schmerzlinderung und Wohlbefinden. Endorphine haben einen kontrollierenden Einfluss auf die Reaktionen des Körpers in Stresssituationen und auf Mechanismen wie Herzaktivität, Atmung, Verdauung und Wärmeregulierung. Es hat sich gezeigt, dass Personen mit chronischen Schmerzen einen niedrigeren Endorphinspiegel in der Zerebrospinalflüssigkeit haben. Die Lichttherapie erhöhte den Endorphinspiegel, was zu einer Schmerzlinderung führte. Cortisol spielt neben Adrenalin und Noradrenalin eine bedeutende Rolle in Stresssituationen. Bei Schock oder Stress steigt die Cortisolproduktion. Die Stimulation mit infrarotem Licht führt zu niedrigeren Cortisolwerten. Der Anwender erlebt eine angenehme Entspannung, die oft viele Stunden anhält.

Es gibt keine Form von Schmerz oder Krankheit, die von dieser Technologie nicht positiv beeinflusst wird.

 

Photobiomodulation und unser Körper
Alle Pflanzen betreiben Photosynthese. Photosynthese ist der einfache Prozess der Umwandlung von Sonnenlicht und Wasser in Glukose und Sauerstoff (Photoenergie und chemische Energie). Biologen haben festgestellt, dass unser Körper ein ähnliches Prinzip im Verdauungsprozess nutzt, bei dem Proteine, Fett und Zucker in der Mitochondrienmembran in die kleinsten molekularen Nährstoffelemente, sogenannte Pyruvate, zerlegt werden. Pyruvat ist das Endprodukt des Abbaus von Glukose (Zucker) durch die Glykolyse. Bestimmte Lichtwellenlängen (rote und nahinfrarote) werden vom menschlichen Körper absorbiert und stimulieren die Mitochondrienmembran zur Produktion von ATP-Energie (Adenosintriphosphat). ATP ist der Treibstoff, den alle Zellen nutzen, um zelluläre Aktivitäten auszuführen, einschließlich DNA- und RNA-Synthese, Zellreparatur (Mitose genannt) und Kollagenproduktion.

Photobiomodulation ist ein essenzieller biologischer Prozess, von dem wir abhängig sind

Was ist Photobiomodulation eigentlich?
Photobiomodulation (PBM) ist die metabolische und zytologische Reaktion (Reaktion auf Zellebene) lebender Zellen auf Licht (Photonen). Das heißt Lichtenergie, bestehend aus elektromagnetischer Strahlung (EMR) im sichtbaren Spektrum sowie in Teilen des nahinfraroten (NIR) und ultravioletten (UV) Frequenzbereichs. Photobiomodulation ist eine Verknüpfung von „Photo“, was Licht bedeutet, „Bio“, was „lebende Zellen“ bedeutet, und „Modulation“, was bedeutet, zu variieren oder Einfluss auszuüben. Der Begriff Photobiomodulation beschreibt biochemische Reaktionen, die in lebenden Zellen als Reaktion auf Licht auftreten. Photobiomodulation findet in allen lebenden Organismen statt. Sie geschieht natürlich in Zellen, die dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, kommt aber auch bei ausgewählten Wellenlängen (Farben) von künstlich erzeugtem Licht vor. Sie kommt in Pflanzen, Tieren und Bakterien vor. Sie stimuliert das Wachstum, liefert Energie für die zelluläre Atmung und Reproduktion, stimuliert die DNA-Reparatur und stärkt die molekulare Erhaltung von Zellen, Geweben und Organen. In komplexen Organismen wie Primaten und Menschen ist Licht an Wachstum und Steuerung des Nervensystems beteiligt, es kontrolliert den Blutfluss im Kreislaufsystem, stimuliert die Immunantwort und beeinflusst die Entwicklung von Stammzellen.

 

Photobiomodulation durch Sonnenlicht und therapeutisch unter Einsatz von Biophotonik
Photobiomodulation kann therapeutisch eingesetzt werden, um die Reparatur nach Verletzungen zu beschleunigen, die Organfunktion wiederherzustellen, Schmerzen und Entzündungen zu lindern oder mikrobielle Infektionen durch Bakterien, Viren oder Pilze zu bekämpfen. Behandlungen können bei Menschen und Tieren durchgeführt werden, einschließlich Haustieren, zum Beispiel Pferden.

 

Obwohl elektromagnetische Strahlung lebende Wesen über das gesamte Spektrum hinweg beeinflusst, ist die Photobiomodulation nur auf bestimmte Teile des Spektrums (des Frequenzbereichs) begrenzt. PBM unterscheidet sich in ihren Wirkmechanismen wesentlich von der Wärmetherapie, das heißt der „Thermobiomodulation“, die man in Infrarotsaunen, Wärmekissen, Dampfbädern und Whirlpools erhält. Aufgrund der Fähigkeit, die Energieproduktion auf Zellebene zu unterstützen, übertrifft die Lichttherapie die Wärmetherapie im Allgemeinen in ihrer Wirksamkeit.

Photobiomodulation findet im NIR-, sichtbaren und langwelligen UV-Spektrum statt
Photobiomodulation findet natürlich in Gegenwart von Sonnenlicht und auch in künstlichem Licht statt. Die Wirkung von Licht auf lebende Zellen kann vorteilhaft oder schädlich sein, abhängig von der absorbierten photonen Energie und den technischen Daten des Lichts, zu denen häufig gehören:

• Wellenlänge, auch als Farbe bekannt (μm oder nm)
• Leistungsdichte, auch als Bestrahlungsstärke bekannt (W oder W/cm2)
• Gesamtenergie (Dosis), auch als Fluenz bekannt, in (eV, J oder J/cm2)

Die Wirkungen variieren in verschiedenen Organismen, Geweben und Zelltypen. Natürliches Vollspektrum-Sonnenlicht enthält in der Regel sowohl nützliche als auch schädliche Strahlen, deren Nettowirkung von der Farbtemperatur des Lichts, das heißt von der spektralen Mischung, sowie von der gesamten Energiedosis bei jeder einzelnen Wellenlänge abhängt. Lebende Organismen werden durch kurzwelliges ultraviolettes Licht (UVC) mit seinem hohen Energiegehalt leicht geschädigt. Die medizinische Anwendung von PBM als Therapie unterliegt einer strengen medizinischen Regulierung. Behandlungen werden in der Regel innerhalb eines gut etablierten sicheren Wellenlängenbereichs (von 400 nm bis 1000 nm) wie nahes Infrarot (NIR, IRA) und sichtbares Licht durchgeführt.

 

Das Leben auf der Erde braucht Licht
Während des gesamten 20. Jahrhunderts vertraten Biologen, Botaniker und Lehrkräfte die Auffassung, dass alles Leben auf der Erde seine Energie aus dem Sonnenlicht erhält, das die Photosynthese in Pflanzen anregt. Bei der Photosynthese wandeln Chloroplasten (kleine Organellen in den Blättern von Pflanzen) Sonnenlicht (photonische Energie) und Rohstoffe (Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff) in einfache Zuckerarten (Glukose) um. Das Ganze wird in den Pflanzen in Form von Kohlenhydraten als Energie gespeichert. Tiere, die diese Vegetation fressen, nehmen diese Kohlenhydrate auf, wandeln sie in Energie (ATP) um und speichern sie als Fett als Brennstoff für den Stoffwechsel. Die Photosynthese in Chloroplasten ist nicht die einzige Methode, Sonnenlicht in Energie umzuwandeln. Auch Bakterien und Tiere verfügen über Mechanismen, die in der Lage sind, Licht zu absorbieren und direkt in nutzbare und gespeicherte Energie umzuwandeln. Bei der Photobiomodulation erfolgt die Umwandlung mithilfe lichtabsorbierender Chromophore (Chromophore sind Atomgruppen, die chemischen Verbindungen Farbe verleihen). Sie befinden sich in der Regel in den Membranen von Zellen und Organellen. Zum Beispiel sind die Mitochondrien sowohl in Pflanzen als auch in Tieren in der Lage, Sonnenlicht direkt in ATP umzuwandeln.

Die allgegenwärtige Photobiomodulation, die Fähigkeit eines breiten Spektrums lebender Organismen, die Energie der Sonne direkt einzufangen, gilt heute als grundlegender Bestandteil des Lebens auf der Erde.

PBM bei Tieren entsteht hauptsächlich durch optische Absorption von Chromophoren im Molekül Cytochrom-c-Oxidase (CCO) in einem optischen Fenster mit Wellenlängen im Bereich von rotem Licht (650 nm) bis zu nahem Infrarotlicht (950 nm). Bei der Photobiomodulation muss Licht absorbiert werden, um eine photochemische, photobiologische oder physiologische Reaktion hervorzurufen.

Leistung, Intensität und Abstand von der Lichtquelle sind für die biologische Reaktion von Bedeutung
Zusätzlich dazu, dass verschiedene Wellenlängen und Frequenzen von unterschiedlichen Teilen der Zellen unterschiedlich absorbiert werden, wird die PBM-Reaktion von mehreren Faktoren beeinflusst. Sie variiert mit der Bestrahlung, die sowohl die optische Leistung bzw. Leistungsdichte als auch die insgesamt gelieferte Energie umfasst (d. h. die PBM-Dosis). In der Biophysik werden optische Leistung (gemessen in Watt oder W/cm2) als Bestrahlungsstärke und Gesamtenergie (gemessen in Joule, J/cm2) bezeichnet. Bei sehr niedrigen Leistungsniveaus (niedrige Energiedosen) tritt wenig oder keine PBM auf. Durch Erhöhung des Leistungsniveaus auf ein erhebliches, aber sicheres Niveau kann die Gesamtdosis durch Begrenzung der Expositionszeit kontrolliert werden. Bei höheren Leistungsniveaus (starkes Licht) muss die Expositionsdauer reduziert werden. Umgekehrt gilt: Bei niedrigeren optischen Leistungsniveaus muss die Expositionszeit erhöht werden, um den gleichen Grad an Biomodulation zu erzeugen. Diese Parameter helfen dabei zu bestimmen, wie lange man pro Anwendung behandeln sollte.

 

Wie funktioniert Photobiomodulation?
Der Wirkmechanismus der Photobiomodulation ist eine Übertragung von Lichtenergie auf Moleküle in Zellen und Organellen, die zu chemischen, elektrochemischen und thermischen Reaktionen und Umwandlungen führt, welche Veränderungen im zellulären Stoffwechsel und in der Genexpression hervorrufen. Photobiomodulation erfolgt auf atomarer und molekularer Ebene durch Energieübertragung. Photonen, die genaue Energiemengen (Quanten genannt) tragen, übertragen die Energie auf die Moleküle in lebenden Zellen und deren Organellen. Die Menge an Photonen (= die Energiemenge), die von einer bestimmten Zelle absorbiert wird, hängt von Typ und Struktur sowie von der Wellenlänge ab. Ein Teil des Lichts wird reflektiert oder gestreut und gelangt nie in die Zelle. Die verbleibende nicht absorbierte Energie durchdringt die Zelle und gelangt in die nächste Zellschicht. Die Gesetze der Thermodynamik sagen uns, dass absorbiertes Licht unweigerlich Wärme erzeugt (eine photothermische Reaktion hervorruft). Andere Anteile des absorbierten Lichts stimulieren die Photobiomodulation in Form photoelektrischer Effekte, photochemischer Reaktionen oder einer Kombination davon. 99 % der Moleküle im Körper sind Wasser, und Wasser absorbiert Infrarotenergie ab ca. 1200 nm. Dies trägt dazu bei, dass die Zellen strukturiertes, metabolisches Wasser bilden können, genannt EZ-Wasser (exclusion zone water) oder Wasser, das Stoffe ausschließt und eine besondere gelartige Struktur hat. Mitochondrien (die Zellkerne) enthalten Chromophore, die in der Lage sind, Licht einzufangen und es indirekt in ATP umzuwandeln. Ein solches lichtempfindliches Molekül führt den letzten Schritt der ATP-Produktion aus. Dieser Prozess wird durch die Anwesenheit von rotem und nahinfrarotem Licht verbessert (aber im Gegensatz zu Chloroplasten in Pflanzen nicht durch violettes, blaues oder orangefarbenes Licht). Wenn die ATP-Produktion zunimmt, wird Stickstoffmonoxid (NO) freigesetzt, ein Signalmolekül, das für die Regulierung der Erweiterung der Blutgefäße und der Blutzirkulation verantwortlich ist. Der PBM-Prozess setzt genetische Botenstoffe frei, die in den Zellkern gelangen und die Genexpression stimulieren. Dazu gehören Wachstumsfaktoren, Enzyme, Polymerasen und andere Proteine.

Unter PBM erzeugt Cytochrom-c-Oxidase auch Katalysatoren und reaktive Sauerstoffspezies (ROS), einschließlich Superoxid-Anion O2-, Wasserstoffperoxid H2O2, Hydroxylradikal OH und HO2. Unter PBM setzen Mitochondrien Calciumionen (Ca2+) frei, einen Signalstoff im Nervensystem. Die Bildung von ATP und die Freisetzung von NO signalisieren eine Kaskade von Reaktionen, die günstig dafür sind, die zelluläre Vitalität und Gesundheit aufrechtzuerhalten. Die Ergebnisse von PBM kommen der Zelle und dem Gewebe, dem Organ und dem Organismus, aus dem sie bestehen, zugute. Eine Kombination aus dem Inhalieren von Wasserstoffgas, dem Trinken von Wasserstoffwasser und PBM trägt zu einem günstigen Gleichgewicht zwischen Reduktion und Oxidation im Körper bei.

Wofür wird die Photobiomodulationstherapie eingesetzt?
Photobiomodulationstherapie (PBT) ist die therapeutische Anwendung sanfter Energie, um Krankheiten zu bekämpfen, Schäden zu reparieren, Schmerzen zu lindern, Funktionsstörungen in Organen und im Immunsystem entgegenzuwirken, Entzündungen zu reduzieren und einer Reihe neurologischer und altersbedingter Gesundheitszustände entgegenzuwirken. PBT wird auch präventiv eingesetzt, um Krankheiten zu vermeiden, Verletzungen vorzubeugen, die Gesundheit des Gehirns und die Kognition zu verbessern, das Wohlbefinden zu fördern und die Leistung im Sport und in der Leichtathletik zu verbessern.

 

Beispiele für Gesundheitszustände, die mit Photobiomodulationstherapie behandelt wurden
Nicht-medizinische „Wellness“-Anwendungsbereiche umfassen die Linderung von Schmerzen, die Verbesserung von Kondition und allgemeiner Gesundheit, die Verbesserung von Schlaf und Entspannung, die Reduzierung von Stress, die Steigerung der Energie, die Linderung von Müdigkeit und die Verlangsamung des Alterungsprozesses. Weitere Anwendungsbereiche umfassen die Stärkung des Immunsystems zur Vorbeugung ansteckender Krankheiten. PBT wird auch im Leistungssport eingesetzt, um die Leistung eines Sportlers zu verbessern (ohne Drogen oder Steroide), um das Risiko und den Schweregrad von Sportverletzungen zu verringern, zur Schmerzbehandlung und um nach einer Verletzung schneller ins Training zurückzukehren.

 

Die Geschichte von PBM in Kürze – seit 3000 Jahren vom Menschen genutzt
Die erste dokumentierte Nutzung von Sonnenlicht zur Förderung der Gesundheit geht auf Papyrus aus Ägypten um 1550 v. Chr. zurück. Frühe Ärzte bemerkten, dass Sonnenlicht und insbesondere bestimmte Farben (eine Behandlung, die Chromotherapie genannt wird) den Menschen halfen, sich von Krankheiten zu erholen. Die frühe Nutzung von Licht zur Förderung von Gesundheit und Wohlbefinden wurde auch im Industal (dem alten Indien) und in China vor der Kaiserzeit praktiziert. In Griechenland konzentrierten sich Gelehrte auf die medizinischen Vorteile des Sonnenlichts, die sie Heliotherapie nannten (eine Anspielung auf den Gott Helios, was Sonne bedeutet). Die Römer kommerzialisierten die griechische Lichttherapie zu „Solarien“, Sonnenräumen, die sich mit der Ausbreitung des Römischen Reiches in ganz Europa zunehmender Beliebtheit erfreuten.

Im 19. Jahrhundert begannen Ärzte und Forscher, die Mechanismen hinter der phototherapeutischen Biomedizin zu untersuchen. Die Wissenschaft der Phototherapie erhielt 1903 internationale Anerkennung, als Dr. Niels Ryberg Finsen für seinen Einsatz von mit Gaslampe und Bogenlampe erzeugtem Licht bei der erfolgreichen Behandlung von Lupus mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet wurde.

Im Laufe der 1960er-Jahre führte das Aufkommen der Lasertechnologie zu Bedenken, dass Laser (bei Leistungsniveaus, die zu niedrig waren, um Verbrennungen zu verursachen) Krebs auslösen könnten. Systematische Studien des Arztes und Professors Endre Mester an der Semmelweis-Universität in Budapest, Ungarn, ergaben ein unerwartetes Resultat. Nicht nur mieden behandelte Mäuse Krebs, sondern das Haar (bei den rasierten Tieren) wuchs auch viel schneller nach als in der Kontrollgruppe.

1971 zeigten Studien, dass Laserlicht nicht nur das Haarwachstum stimulierte, sondern auch die Wundheilung förderte. Obwohl Laser spannende medizinische Ergebnisse zeigten, waren Laser in den 1960er- und 70er-Jahren große, sperrige Geräte. Sie bestanden aus zerbrechlichen Glasröhren (gefüllt mit Gasen), die mit empfindlichen präzisionsjustierten Linsen konstruiert waren, und erforderten große, schwere Stromversorgungen.

1996 berichtete Dr. Harry T. Whelan von der University of Wisconsin mit Unterstützung der NASA über den ersten Einsatz von Leuchtdioden (LED) als Alternative zu Lasern in der Phototherapie. 1999 zeigte er, dass Leuchtdioden ebenso wie Laser die Wundheilung wirksam beschleunigen. 2003 veröffentlichte er eine bahnbrechende Arbeit über therapeutische PBM bei methanolinduzierten Schäden an der Netzhaut des Auges – Daten, die eine klare wissenschaftliche Unterstützung dafür liefern, dass rotes und infrarotes Licht die ATP-Produktion in Cytochrom c stimuliert, einem membrangebundenen Chromophor in den Mitochondrien. Dies war eine wichtige Entdeckung für die Forschung zu einem photochemischen statt einem photothermischen Ursprung des wahren Mechanismus der Photobiomodulation.

Die Jahrtausendwende brachte neues Leben und einen neuen Ansatz für die Photobiomodulation. Ab 2001 begann Dan Schell, ein wegweisender Entwickler der Lichttherapie und Gründer von "A Perfect Light" (APL), mit der Sequenzierung mehrerer Wellenlängen von Leuchtdioden in komplexen Anregungsmustern mit variierenden Beleuchtungsbedingungen und unterschiedlicher Dauer zu experimentieren. Er katalogisierte die Ergebnisse, um gewebespezifische therapeutische Regime und Protokolle für Krankheit und Verletzung zu definieren und zu perfektionieren.

2012 schloss sich Schell mit Richard K. Williams zusammen, einem Elektroingenieur und Halbleiterphysiker mit Fachkenntnissen in Molekularbiologie, Nanotechnologie und Photonik. Williams war ein angesehener Gründer, unter anderem des NASDAQ-IPO-Halbleiterunternehmens Advanced Analogic Technologies Inc. Seitdem ist die Verbreitung verschiedener Anwendungen wie der Rotlichttherapie unter Verwendung von LED und verwandten Technologien explosionsartig angestiegen und zum Zeitpunkt des Schreibens auf allen großen Märkten der Welt gefragt.

Therapeutische Anwendung von PBM
Die therapeutische Anwendung der Photobiomodulation wird als Photobiomodulationstherapie bezeichnet. Die Therapie wird in der Regel im Zusammenhang mit der Behandlung von Menschen und anderen Säugetieren (z. B. Hunden, Katzen, Pferden und Kamelen) beschrieben. PBM wird bei einem breiten Spektrum physiologischer Zustände eingesetzt, hauptsächlich weil dieser Prozess natürlicherweise in nahezu allen Gewebetypen vorkommt, das heißt

• Nervengewebe
• Muskelgewebe
• Epithelgewebe
• Bindegewebe

Die Wirkung der Photomedizin im Allgemeinen hängt vom Zustand des Patienten, dem durchgeführten Behandlungsregime und davon ab, welches Gerät (und dessen Spezifikationen) verwendet wird. Mit über 300 000 veröffentlichten Artikeln allein in PubMed ist das Übergewicht der empirischen Dokumentation, die den wirksamen Einsatz der PBM-Therapie unterstützt, überwältigend. PBM ist nicht länger auf die sogenannte Alternativmedizin beschränkt, sondern wird von Ärzten, Krankenhäusern und Kliniken weltweit eingesetzt. Ihre Fähigkeit, Krankheiten und Verletzungen zu behandeln, macht PBM zu einem starken Konkurrenten pharmakologischer Lösungen.

 

Die Fähigkeit von PBM, ein breites Spektrum scheinbar nicht zusammenhängender medizinischer Zustände zu bekämpfen, beruht auf ihren grundlegenden Wirkmechanismen – der Bereitstellung von Photonen als ungeladene (nicht polarisierte) Energie an Zellen und Organellen, um den Zellstoffwechsel und die inhärenten (natürlichen) Reparaturmechanismen der Zelle durch photochemische Prozesse zu verbessern. Die meisten Zellen enthalten lichtempfindliche Chromophore, die Stoffwechselprozesse beeinflussen. Obwohl bei allen tierischen Zellen auf gemeinsame Wirkmechanismen verwiesen wird, sind die vorteilhaften Wirkungen von PBT/PBM gewebespezifisch und variieren je nach Nerven-, Muskel-, Epithel- und Bindegewebetyp entsprechend dem Gewebetyp.

Neurologie und Nervengewebe
Die primären PBM-Mechanismen im Nervengewebe bestehen aus verbesserter Durchblutung, verringerter Gewebeentzündung, erhöhter Sauerstoffzufuhr, Normalisierung des pH-Werts des Gewebes, beschleunigter Wundheilung und Aktivierung selektiver Neurogenese.

Muskelgewebe
Die Anwendung der Photobiomodulationstherapie auf Muskelgewebe umfasst Wirkungen auf die Skelettmuskulatur, Muskeln, innere Organe über die glatte Muskulatur sowie den Herzmuskel. Allgemeine Wirkungen von PBT auf Muskelgewebe beinhalten eine verbesserte Durchblutung und Sauerstoffversorgung des Gewebes sowie die Bekämpfung von Entzündungen. Darüber hinaus wird die Immunantwort unterstützt, um mikrobielle Infektionen zu bekämpfen, und das Nachwachsen in verletzten Muskeln wird beschleunigt.

Insbesondere in der Skelettmuskulatur umfassen die Vorteile von PBM-Behandlungen eine erhöhte Sauerstoffversorgung des Gewebes und eine verbesserte biokinetische Leistungsfähigkeit, eine Erhöhung der Milchsäureschwelle für Krämpfe sowie die Regulierung lokaler Entzündungen und Ödeme. Durch PBM erzeugte Erhöhungen von Elastin und Kollagen verbessern außerdem die Muskelflexibilität und einen erweiterten Bewegungsumfang, wodurch das Risiko für Bluthochdruck, Verstauchungen und Muskelverletzungen minimiert wird. In der Leichtathletik und im Sport können Behandlungen vor anstrengender Aktivität eingesetzt werden, um das Verletzungsrisiko zu minimieren und die Leistung zu verbessern. Dies als Teil eines Trainingsprogramms, um die Muskeln zwischen Wettkämpfen warm und locker zu halten, die Atmung zu verbessern (Lungenkapazität und Sauerstoffgehalt im Blut) oder nach der Aktivität, um die Muskeln sanft zu entspannen, Krämpfen vorzubeugen und das Dehnen zu verbessern.

 

 

PBM-Behandlungsvorteile für Muskelgewebe im Skelett und in inneren Organen
Epithelgewebe ist im gesamten Körper vorhanden, sowohl als Haut (die Schutzschicht des Körpers gegen Verschleiß und Umweltschäden) als auch als Auskleidung der inneren Organe im Verdauungssystem, in den Atemwegen, im Hormonsystem und im Immunsystem. Solches Gewebe bietet nicht nur Schutz, sondern findet sich auch in teilweise porösen Membranen, die von Hormonen, Enzymen, Schleim, Verdauungsprodukten und anderen biochemischen Molekülen genutzt werden.

Behandlungsvorteile von PBM für Epithelgewebe in Haut und Organen
Bindegewebe ist im gesamten Körper vorhanden und besteht aus lockerem Bindegewebe im Fett, dichtem Bindegewebe in Bändern und Sehnen, spezialisiertem Skelett-Bindegewebe in Knorpel und Knochen sowie spezialisiertem vaskulärem Bindegewebe, das aus Blut und Lymphgewebe besteht.

Der Abstand zu einer LED-Quelle beeinflusst den PBM-Behandlungsbereich und die Penetrationstiefe
Ein häufiges Missverständnis (oder eine falsche Darstellung) bei der Anwendung von PBM ist, dass stärkere Laser das Licht tiefer eindringen lassen als schwächere Lichtquellen. Diese Vorstellung basiert nicht auf wissenschaftlicher Forschung. Eine höhere Bestrahlungsstärke bedeutet ganz einfach, dass gleichzeitig mehr Photonen geliefert werden (mehr Licht). Nach moderner Physik (Quantenmechanik) wird die Energie eines Photons (und damit die entsprechende Eindringtiefe) ausschließlich durch die Wellenlänge bzw. die Farbe bestimmt, wenn man so will.

 

Lichttherapie oder Photobiomodulation wird jedem als grundlegende gesundheitsfördernde Therapie empfohlen. 

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