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Infrarotanwendungen: Ein altes Prinzip neu entdeckt

MEDIZIN

 
Infrarotanwendungen

Ein altes Prinzip neu entdeckt

von Werner Siems, Bad Harzburg, Renate Siems, Salzgitter-Bad, und Rainer Brenke, Bad Ems

 

Seit Tausenden Jahren ist die Anwendung von Wärme ein Prinzip der physikalischen Medizin. Durch verbesserte technische Möglichkeiten der Wärmeapplikation werden solche Anwendungen vor allem auch die Infrarot-Bestrahlung jetzt neu entdeckt. Eine häufige Indikation sind Schmerzen des Bewegungsapparates.

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Schmerzen sind in der westlichen Welt ein Volksleiden, für das vor allem Fehlbelastungen sowie einseitige Belastungen im Arbeitsprozess, körperlicher und psychischer Stress, aber auch Übergewicht und zunehmender Bewegungsmangel verantwortlich sind. Millionen von Menschen sind betroffen. Im Jahr 2004 litten nach offiziellen Angaben über 70 Prozent der Europäer im Alter von 40 bis 65 Jahren mindestens einmal im Monat an Schmerzen, wobei Schmerzen im Nacken, den Schultern und entlang der Lendenwirbelsäule im Vordergrund standen.

 

Schmerzen entgegensteuern lässt sich durch Stressbewältigung oder Stressreduktion, verbesserte Ernährung und durch körperliches Training. Bei der Behandlung von Schmerzen spielen neben der Krankengymnastik und der medikamentösen Therapie bekanntermaßen Wärmeanwendungen eine wichtige Rolle. Häufige Anwendungen sind heiße Packungen, wie Moor- oder Fangopackungen, die Anwendung von Paraffinen, Infrarotbestrahlungen, TENS-Anwendungen (Transkutane Elektrische Nerven-Stimulation) und Sauna. Wärmepflaster, Gele und Massage-Cremes ergänzen die einfachen Wärmeanwendungen.

 

Ein Teil des Sonnenlichts

 

Zur Wärmetherapie bei Patienten mit Schmerzen des Bewegungsapparates wird häufig Infrarot-Strahlung eingesetzt. Diese ist ein natürlicher Bestandteil des Sonnenlichtspektrums und liegt zwischen dem sichtbaren Licht mit Wellenlängen von 340 bis 780 nm und den Mikrowellen, die bei 1 mm beginnen. Innerhalb der Infrarot-Strahlen unterscheidet man die drei verschiedenen Gruppen Infrarot A (IR-A) mit 780 bis 1400 nm Wellenlänge, Infrarot B (IR-B) mit 1400 bis 3000 nm und Infrarot C (IR-C) mit 3000 nm bis 1 mm Wellenlänge.

 

Je kürzer die Wellenlänge ist, desto tiefer kann die Strahlung in die Haut eindringen. So durchdringt IR-C nicht einmal die Epidermis. IR-B erreicht eine maximale Eindringtiefe von 2,5 mm, gelangt durch die Epidermis und wird in der Dermis absorbiert. Demgegenüber dringt IR-A etwa 5 bis 6 mm in die Haut ein, gelangt also bis in mittlere Bereiche der Subcutis. Damit erreicht IR-A die durchbluteten Bereiche der Haut und kann die lokale Blutzirkulation steigern.


Geschichte der IR-Anwendung

Bereits in der Antike gab es systemische Anwendungen von Infrarot als natürlichen Teil des Sonnenlichtes. Die damals üblichen Therapien sind heute unter dem Begriff der so genannten Helio-Therapie bekannt. Der griechische Arzt Permenides postulierte um 400 vor Christus, dass Wärme viele Erkrankungen heilen kann. Erst viel später wurden die physikalischen Grundlagen der Wärmestrahlung entschlüsselt. 1801 entdeckte Friedrich Wilhelm Herschel die Infrarot-Strahlen. 1891 wurden die ersten mobilen »Lichtkästen« in Europa und in den USA angewendet, die einfache Glühbirnen und Reflektoren enthielten. Bis in die 1980er-Jahre waren Lichtkästen oder Lichtbügel, wie der Kopflichtkasten, weit verbreitet. Diese Holzkästen enthielten mehrere Glühlampen, die neben dem sichtbaren Licht auch Wärmestrahlung abgaben. Bei der Anwendung konnte es aber zu Verletzungen und Verbrennungen kommen. Schließlich gab es die auch heute noch im Gebrauch befindlichen »Rotlichtlampen«, deren Glühlichtlampen durch eine Rotlichtscheibe eingefärbt sind, die andere Teile des elektromagnetischen Spektrums außer Infrarot abfängt.

 

Einen revolutionären Fortschritt in den IR-Anwendungen brachten die Arbeiten von Manfred von Ardenne sowie von Martin Heckel und deren Kollegen. Sie entwickelten Betten beziehungsweise Liegen, auf denen die Patienten ­ natürlich nur unter stationären Bedingungen ­ selektiv mit IR-A-Strahlen bestrahlt werden. Eine Zusatzentwicklung für die Ganzkörper-Wärmeanwendungen im häuslichen Bereich sind die so genannten IR-Kabinen. Diese »Wellness-Geräte« können ohne jegliche medizinische Verordnung privat gekauft und eingesetzt werden. Sie verwenden bewusst ein breites Spektrum von IR-Strahlung, da IR-C und die langwelligen Komponenten von IR-B die Wärmerezeptoren der Haut reizen und dadurch eine Überhitzung vermieden wird.


Da die Wärmerezeptoren der Haut in den oberflächlichen Schichten liegen, in denen IR-B und IR-C fast ausschließlich absorbiert werden, führt diese Strahlung schnell zu einer Überreizung der Rezeptoren und zum Hitzeschmerz. Dies begrenzt bei dominierender IR-B- und IR-C-Bestrahlung die Bestrahlungsintensität beziehungsweise -dauer stark. IR-A-Bestrahlung dagegen erregt die Wärmerezeptoren nur schwach, weshalb der Proband eine wesentlich höhere Bestrahlungsintensität verträgt. Somit bewirkt nur eine Bestrahlung mit hohem IR-A-Gehalt eine in den tieferen Hautschichten lokalisierte Durchblutungssteigerung, die den Schmerz reduziert.

 

Schmerzlindernde Wirkungen

 

Wärme verhindert und reduziert Schmerzen, indem sie Muskeln und Gelenke entspannt. Außerdem wird Wärme in der Haut und im Gewebe durch Thermosensoren wahrgenommen. Wenn die regionale Temperatur erwärmter Körperbereiche die Körperkerntemperatur (36,9 Grad Celsius) übersteigt, erhöht der Körper die Blutzirkulation, um die überwärmten Areale herunterzukühlen. Die verbesserte Blutzirkulation steigert dann die Zufuhr von Sauerstoff und Substraten für Regenerations- und Heilungsprozesse und verbessert den Abtransport von Kohlendioxid und Stoffwechselprodukten und stimuliert außerdem viele metabolische Prozesse (siehe Tabelle). Unter solchen Bedingungen soll ebenfalls die Aktivität der Na+/K+-ATPase erhöht sein. Eine hohe Aktivität dieser Ionenpumpe korreliert wiederum mit einer gesenkten Schmerz-Signalübertragung. In der Literatur werden seit langem auch Modifikationen der Schmerzschwelle unter Wärme- beziehungsweise IR-Einfluss beschrieben.


Tabelle: Wichtige regulatorische Effekte von Warm- und Kalzreizen bei lokaler Applikation

Effekt Warmreiz Kaltreiz 
Zellstoffwechsel aktiviert verringert 
Gefäßreaktion Vasodilatation Vasokonstriktion (Haut)
Vasodilatation (Muskel) 
Entzündungsreaktionen verstärkt verringert 
Synovialflüssigkeit Viskosität gesenkt Viskosität erhöht 
Muskulatur Tonussenkung Tonuserhöhung 
Nervenleitgeschwindigkeit erhöht gesenkt (analgetisch) 
antioxidativer Schutz verstärkt verstärkt 
humorales Immunsystem stimuliert stimuliert 

Neben den genannten Wirkungen sind auch antiinflammatorische Effekte der Strahlung belegt. Diese, hängen vor allem mit Veränderungen im Prostaglandin-Muster der bestrahlten Gewebe zusammen, unter anderem mit dem Anstieg von PG I2. Außerdem scheint sich der oxidative Stress im erwärmten Gewebe zu verringern. Unter Sauna-Bedingungen sank in Studien die Lipidperoxidation (LPO) und die Plasmakonzentrationen von toxischen LPO-Produkten. So gingen die Konzentrationen der aldehydischen cytotoxischen LPO-Produkte Malondialdehyd (MDA) und Hydroxynonenal (HNE) sowie der Protein-Carbonyle zurück. Damit können durch Wärmebehandlung auch die schädigenden Wirkungen solcher niedermolekularen LPO-Produkte reduziert werden, die auf relativ unspezifischen Reaktionen mit verschiedenen Proteinen und Nukleinsäuren beruhen.

 

Indikationen für Rotlicht

 

Die Palette medizinischer Wirkungen von IR-Bestrahlung ist groß. Zu den Indikationen gehören akute oder chronische Muskelschmerzen, Muskel- und Gelenksteife unterschiedlicher Ursache (mit Ausnahme akut entzündlicher Prozesse), Durchblutungsstörungen, tiefsitzende Beschwerden der Lendenwirbelsäule, Verstauchungen, Hämatome sowie die Vorbereitung anderer therapeutischer Maßnahmen wie zum Beispiel Massagen. Aber auch zur Behandlung chronischer Entzündungen außerhalb eines akuten Schubs eignet sich Rotlicht. Dazu gehören zum Beispiel rheumatische Erkrankungen, chronische Bronchitis, Sinusitis, Prostatitis, und Sklerodermie. Außerdem können IR-A-Anwendungen für die Bekämpfung von peripheren Durchblutungsstörungen und bei Morbus Sudeck helfen. Anwendungsgebiete sind ferner Allergien und verschiedene andere dermatologische Erkrankungen, neurologische Krankheitsbilder wie das Postpoliomyelitis-Syndrom und eine allgemeine immunologische Abwehrschwäche.

 

In den vergangenen Jahren kamen Geräte auf den Markt, die zur örtlichen Anwendung von IR-Strahlen unter häuslichen Bedingungen geeignet sind und die ein spezielles, definiertes Spektrum an IR-A-Strahlung abgeben. Diese ermöglichen auch eine relativ lange Bestrahlung und ausreichend hohe Wärmeintensität für die durchblutungssteigernden Effekte bei hohem Sicherheitsstandard. Ein großer Vorzug der Lampen ist die Homogenität der Hautbestrahlung. »Hot spots« im Bestrahlungsfeld, wie bei der alten Technik durchaus üblich, sind ausgeschlossen. Die Anwendung sollte etwa 15 bis 30 Minuten dauern, kann täglich erfolgen und ist relativ nebenwirkungsfrei. Der Anwender sollte aber vermeiden, längere Zeit in die Strahlenquelle zu blicken, da dies zu einer Linsenerwärmung führen kann. Personen, die Analgetika in hoher Dosierung einnehmen, sollten besonders auf die empfohlen Abstände zwischen IR-Quelle und Körperoberfläche achten, da sie einen Überhitzungsschmerz eventuell nicht spüren.

 

Kontraindiziert ist eine Infrarot-Bestrahlung bei schweren Herzerkrankungen, akuten Entzündungen, Koagulopathien und Thrombosen sowie schwerem Diabetes mellitus, thyreotoxischen Krisen, terminaler Niereninsuffizienz und hämolytischen Anämien. Streng genommen sind solche Kontraindikationen nur für höhergradige Hyperthermien gültig. Doch die Hersteller der neuen IR-A-Geräte, die keine höhergradige Hyperthermie erzeugen, plädieren sicherheitshalber für die Beachtung der Kontraindikationen.

 

Literatur bei den Verfassern


Für die Verfasser:

PD Dr. Werner Siems

Forschungsinstitut für Physiotherapie und Gerontologie

Hindenburgring 12 A

38667 Bad Harzburg

siems(at)kortexmed.de


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Beitrag erschienen in Ausgabe 23/2006

 

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