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Biophysikalische Methoden

Dr. Heidi Kübler – 22.08.2007

Neben Therapieverfahren mit Medikamenten (wie z.B. Phytotherapie, Neuraltherapie) gibt es noch eine ganze Reihe von Verfahren, bei denen durch technische Geräte bestimmte Signale erzeugt und dem Organismus zugeführt werden. Alle diese Verfahren fasst man unter dem Oberbegriff Biophysikalische Therapieverfahren zusammen.

Dazu gehören:

• Lasertherapie
• Magnetfeldtherapie
• Ozon-Sauerstofftherapie

Einordnung von Laser-/ Magnetfeld- und Ozon-Sauerstofftherapie innerhalb der angewandten Therapieverfahren

Vor dem Einstieg in die Grundlagen von einzelnen Therapieverfahren soll hier eine Gesamtschau aller Therapieverfahren erfolgen, die in tierärztlichen Praxen angewandt werden. Dabei geht es nicht darum, einzelne Therapieverfahren zu bewerten, sondern darum zu vermitteln, wo welches Therapieverfahren einzuordnen ist in ein ganzheitsmedizinisches Konzept. Jedes Verfahren hat dabei sein Indikationsspektrum und seine Grenzen.

Von invasiven zu subtilen Therapieverfahren (mit Beispielen):

1. Invasivste Methoden:

• Chirurgie
• Strahlen-Therapie
• Chemo-Therapie

2. Invasive Methoden:

• Neuraltherapie
• Nadelakupunktur
• Injektion von Medikamenten

3. Therapie mit Substanzen:

• Allopathische Medikamente
• organische und anorganische Substanzen
• Phytotherapie
• Homöopathie (tiefe Potenzen und Urtinkturen)
• Ozon-Sauerstofftherapie

4. Therapie mit Energie:

• Wärme
• Ultraschall
• Elektrotherapie
• Lichttherapie (z.B. UV-Bestrahlung)
• Lasertherapie
• Magnetfeldtherapie

5. Therapie mit Information:

• Hochpotenz-Homöopathie
• Bach-Blüten-Therapie
• Farb-/Lichttherapie
• Lasertherapie
• Magnetfeldtherapie

Die Laser- und Magnetfeldtherapie wird sowohl bei der Therapie mit Energie eingeordnet wie auch bei der Therapie mit Information. Diese doppelte Einordnung hat mit der Stärke der in den einzelnen Geräten verwendeten Signale zu tun. Es gibt am Markt Geräte mit sehr unterschiedlichen Signalstärken, deren Wirkung im Organismus auch unterschiedlichen Wirkmechanismen zugeordnet werden kann. Der Unterschied zwischen Geräten mit starken und schwachen Signalen ist vergleichbar mit dem Unterschied zwischen Allopathie und Homöopathie.

Bei beiden Therapieverfahren – sowohl der Laser- wie auch der Magnetfeldtherapie – handelt es sich um Therapien ohne Medikamente. Anstelle materieller Substanzen werden elektromagnetische Signale verwendet, die mit bestimmten Bereichen im Organismus in Resonanz gehen. Die Wirkungsmechanismen dieser Therapieformen beruhen also primär auf physikalischen Phänomenen und erst sekundär auf chemischen oder biochemischen Effekten. Physikalische Vorgänge wie z.B. Resonanzphänomene induzieren im Organismus dann Reaktionen, die zu biochemischen Reaktionen führen. So induziert Laserlicht die Bildung von ATP. Wir haben bei biophysikalischen Therapieverfahren keine so exakten Dosis-Wirkungs-Beziehungen wie wir sie bei chemisch definierten Wirkstoffen (in der Pharmakotherapie) haben. Doch gibt es auch bei Laser-/Magnetfeldtherapie Grenzen in der Dosierung, jenseits derer positive Effekte sich auch ins Gegenteil verkehren können.

Magnetfeldtherapie

Biophysikalische Grundlagen – in der Natur vorkommende Magnetfelder

Ohne das Erdmagnetfeld wäre ein Leben auf der Erde nicht möglich. Es stellt einen Schutzschild gegen kosmische Strahlung dar. Genau genommen ist das riesige, relativ schwache Erdmagnetfeld ein elektromagnetisches Feld, das durch elektrische Stromsysteme im Erdinnern aufgebaut wird. Seine Feldstärke beträgt relativ konstant etwa 0,5 Gauss (höhere Breitengrade: bis 0,7 Gauss, niedrige Breitengrade: etwa 0,23 Gauss). Das Erdmagnetfeld ist mit allen künstlich erzeugten Feldern weitgehend verwandt.

Schon die traditionelle chinesische Medizin wusste vor Tausenden von Jahren, dass Säuger zum Leben bestimmte Umweltsignale im Gleichgewicht brauchen: ein YANG-Signal von oben und ein YIN-Signal von unten. Dass es sich dabei um Magnetfelder handelt, ist noch nicht allzu lange bekannt.

Heute weiß man durch Versuche mit Menschen in vor der Umwelt abgeschirmten Räumen, dass Säugetiere von folgenden natürlichen Umwelteinflüssen abhängig und auf diese angewiesen sind:

• Geomagnetfrequenzen
• Schumann-Frequenzen
• Tageslicht
• Solarfrequenzen.

In der vorindustriellen Zeit waren diese so genannten „Biologischen Normale“ überall ungestört vorhanden. Durch bauliche und technische Einflüsse der letzten zwei Jahrhunderte sind sie heute erheblich gestört:

• Die Geomagnetfrequenzen bzw. Rhythmen des Erdmagnetfeldes werden durch die Atomschwingungen von Mineralen und Kristallen in der Erdkruste ausgelöst, die das vorhandene statische Erdmagnetfeld modulieren. In Gebieten, in denen Erde tief ausgeschachtet wurde, wie z.B. in Großstädten mit vielen Tiefgaragen oder in Gegenden, in denen mit Schutt aufgefüllt wurde, wie z.B. in den ostdeutschen Braunkohletagebaugebieten, fehlen diese Frequenzen fast vollständig.

• Die Schumann-Frequenzen als Hohlraum-Resonanzen des Systems Erde-Ionosphäre sind abhängig von der elektrischen Leitfähigkeit der Erdoberfläche. Diese elektrische Leitfähigkeit hängt sehr eng mit dem Wasser zusammen. Durch das Absinken des Grundwasserspiegels und den isolierenden Asphalt auf Straßen und Plätzen ist diese elektrische Leitfähigkeit vor allem in den Großstädten erheblich verändert.

• Tageslicht ist infolge der zunehmenden Luftverschmutzung (Feinstaubbelastung) ebenfalls verändert, die Solarfrequenzen können dadurch verzerrt werden und fehlen in mit Kunstlicht beleuchteten Gebäuden ganz.

Durch technischen Elektrosmog (Bahn- und Stromnetz, Rundfunk, Fernsehen, Radar, Flugüberwachung, Mobilfunk usw.) werden die „Biologischen Normale“ zusätzlich überlagert, so dass wir heutzutage ein denkbar schlechtes Verhältnis von Nutz- zu Störsignalen haben. Nicht zuletzt könnte damit auch die steigende Anzahl chronisch kranker Menschen und Tiere zusammenhängen.

In Versuchen mit Menschen hat sich gezeigt, dass die heute in unserer Umwelt fehlenden Signale nicht dauernd ersetzt werden müssen. Es reicht, einem Organismus alle ein bis zwei Tage der ungestörten Natur nachgebildete Signale (Geomagnet-, Schumann- und Solarfrequenzen) wenige Minuten lang zuzuführen, um den Organismus zu stabilisieren. Dazu gibt es heute kleine Magnetfeldgeräte, die zeitweise in Körpernähe getragen werden können, um den Organismus vor den Folgen der fehlenden oder veränderten „Biologischen Normale“ zu bewahren.

Geschichte der Magnetfeldtherapie

Die ersten, die das Wort Magnet benutzten, waren die alten Griechen, doch bereits die alten Araber, Inder, Hebräer und Ägypter nutzten Magnete zu Heilzwecken. In der Antike wurden Behandlungen mit Magneteisenstein durch Priester und Heilkundige durchgeführt, z.T. wurde er auch verrieben und innerlich eingenommen.

Aus dem Mittelalter sind ca. 700 Abhandlungen über die Magnetkraft überliefert, sie wurde zeitweise als Allheilmittel eingesetzt. Paracelsus, damals Ordinarius für Medizin an der Universität Basel, arbeitete viel mit Magneten. Sie wurden angewandt bei Brüchen, Rupturen, Fisteln, Krebs, Epilepsie, Krampfleiden, Tetanus und vielen weiteren Indikationen.

Nach Paracelsus geriet die medizinische Nutzung bis ins 18. Jahrhundert in Vergessenheit. Dann konnte der Wiener Arzt F.A. Mesmer (1734-1815) mit Magneten vielfältige Heilungen erzielen, blieb aber die theoretischen Grundlagen und einen Wirkungsnachweis schuldig. Dies hielt ihn nicht davon ab, sie bei verschiedensten Indikationen einzusetzen. Er verband dann zunehmend mystische Anschauungen mit seinem „animalischen Magnetismus“ und brachte die Magnetfeldtherapie in der Medizin dadurch für lange Zeit in Verruf.

Erst im 19. Jahrhundert klärten Faraday und Maxwell die physikalischen Grundlagen des Magnetismus auf. Allerdings konnten damit durch das Magnetfeld ausgelöste biologische Vorgänge immer noch nicht erklärt werden.

In den vergangenen 35 Jahren wurden vor allem in der Humanmedizin intensive Untersuchungen zur möglichen Einwirkung von Magnetfeldern bei akuten und chronischen Erkrankungen durchgeführt. Besonders hervorzuheben ist der Einsatz bei orthopädischen und auch neurologischen Problemen wie Arthritis, Tennisellbogen, Arthrosen oder Spondylosen. Doch auch bei Stoffwechselproblemen, Allergien und in der Tumortherapie wird heute mit Magnetfeldern gearbeitet.

Magnetfeld und Organismus

Zunächst einmal ist der Organismus selbst ein leistungsstarker Generator von unzähligen elektromagnetischen Feldern, die sich alle zu einem Gesamtfeld überlagern. So strahlt die menschliche Körperoberfläche ein Feld mit einer Leistung von 100 Watt ab. Auf der Ebene der Atome dominiert die elektromagnetische Kraft. Sie bindet Elektronen an den Atomkern und ermöglicht es Atomen, sich zu Molekülen zu verbinden. Ohne Elektromagnetismus gäbe es keine Atome, keine Biologie, keine Chemie. Für ihre Fernwirkung verwenden die elektromagnetischen Kräfte Botenteilchen, die Photonen oder Quanten genannt werden. Photonen sind der „Leim“, der alle Organismen und die gesamte Welt zusammenhält. Heute weiß man, dass unser Kosmos zu einem großen Teil aus Wechselwirkungsquanten besteht, zu denen auch Photonen (= Quanten der elektromagnetischen Wellen) gehören. Materie ist dagegen im Kosmos relativ selten vorzufinden und wird durch Quanten gesteuert. Deshalb geht man heute davon aus, dass eine Therapie auf der übergeordneten Steuerebene ursächlicher wirkt als eine Therapie auf der Materie-Ebene. Dieses Wissen ist allerdings in der Schulmedizin bei weitem noch nicht umgesetzt.

Der gesamte Organismus wird also von sich überlagernden elektromagnetischen und pulsierenden elektrischen Feldern durchflutet. So sind z.B. die Aktionspotentiale der Neuronen und Muskelfasern Ursache elektrischer Felder bestimmter Frequenz und Wirkung.

Legt man nun von außen ein Magnetfeld an einen lebenden Organismus an, so passiert prinzipiell nichts anderes als eine Heranführung und Distanzverringerung von neuen Elektronen mit ihren Photonenhüllen relativ zu den Elektronen des Organismus. Je genauer dabei die Frequenz eines angewandten Magnetfeldes der Frequenz einer Struktur im Organismus entspricht, desto besser kann eine Energieübertragung stattfinden. So schwingt z.B. der Organismus Mensch mit einer Frequenz von 7-10 Hz, des weiteren oszillieren die Regelkreise im Organismus mit unterschiedlichen Eigenfrequenzen.

D.h. jedes elektromagnetische Feld, das an den Organismus herankommt, ist in irgendeiner Weise wirksam. Die in vielen Fällen nicht leicht zu beantwortende Frage ist dabei, ob diese Wirkung eines Magnetfeldes für eine funktionelle Beeinflussung des Organismus ausreicht. Darüber gibt es bei weitem noch keine ausreichenden Untersuchungen.

Die Wirkgrößen des Magnetfeldes

Als Magnetfeld bezeichnet man den Zustand des Raumes in der Umgebung eines Magneten. Schwache Magnetfelder kann man i.d.R. nicht sehen, nicht hören, nicht riechen, schmecken oder fühlen. Stärkere Magnetfeldern können von circa 15% der Bevölkerung gefühlt werden, 85% der Bevölkerung sind allerdings relativ magnetfeldunempfindlich und fühlen nichts. Magnetfelder treten um Dauermagneten herum auf, können aber auch durch Strom durchflossene Spulen erzeugt werden.

Die Feldstärke (Magnetische Flussdichte, Induktion) beschreibt die Intensität des Feldes und wird in Tesla pro Sekunde (T/s) oder der älteren Einheit Gauss (G) angegeben (Umrechnung: 1 Tesla = 10.000 Gauss). Für den Wirkungsgrad von Magnetfeldern im therapeutischen Einsatz ist die alleinige Höhe der Feldstärke nicht ausschlaggebend.

Die Frequenz ist ein weiteres wichtiges Feldmerkmal elektromagnetisch pulsierender Felder, sie gibt die Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit in Hertz (Hz) an. Häufig werden auch die Bezeichnungen Kilohertz (kHz = 103 Hz) oder Megahertz (MHz = 106 Hz) verwendet. Die Frequenz bzw. die Art der Taktung eines Magnetfeldes ist ein Kriterium für seine therapeutische Wirksamkeit.

Die Polarität ist die Angabe, wo Nord- und Südpol eines Magnetfeldes liegen. Sie spielt bei Dauermagneten eine wichtige Rolle. Dem Nordpol wird eine schmerzlindernde Wirkung zugesprochen, er lässt Schwellungen abklingen, fördert die Alkalisierung des Gewebes, erhöht die Sauerstoffversorgung und wirkt beruhigend. Der Südpol führt generell zur Stoffwechselaktivierung, u.a. zur Ausschüttung von Zytokinen. Wechselstrom erzeugt Magnetfelder, deren Polarität sich laufend ändert. Dieser Augenblick des Polaritätswechsels stellt für den Organismus eine stärkere Reizwirkung dar.

Der Unterschied zwischen schädlichen Signalen einerseits und in der Therapie eingesetzten Signalen andererseits besteht in ihrer Kurvenform, ihrer Frequenz und ihrer Intensität.

Wie wirkt ein Magnetfeld?

Ein Magnetfeld hat mehrere physikalische Wirkungen. Die wichtigsten sind:

• Anziehung bzw. Abstoßung (Para-, Ferro- bzw. Diamagnetismus): Man unterscheidet drei Arten von Materialien: paramagnetische (z.B. Sauerstoff) werden von Magnetfeldern leicht angezogen, ferromagnetische (z.B. Eisenatome) werden sehr stark angezogen und diamagnetische (z.B. Wasser) werden von Magnetfeldern leicht abgestoßen. So kann unter Ausnutzung der paramagnetischen Eigenschaft des Sauerstoffs durch passend gerichtete starke Magnetfelder die Sauerstoff-Versorgung von Zellen verbessert werden.

• Ablenkung bewegter Ladungsträger (Lorentzkraft): Positive und negative Ionen, die sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch ein magnetisches Feld bewegen, werden unterschiedlich abgelenkt. Die Größe der Ablenkung ist proportional zur Feldstärke, zur Geschwindigkeit und zur Größe der Ladung. D.h. strömende Flüssigkeiten im Körper erfahren in genügend starken Magnetfeldern eine Verschiebung des Ladungsmilieus. So wird z.B. das zweiwertige positive Kalziumion doppelt so stark abgelenkt wie die einwertigen Kalium- und Natriumionen, während das negative Chlorion in umgekehrter Richtung verschoben wird. Dadurch lässt sich an Membranen z.B. die Natrium-Kalium-Pumpe beeinflussen und dadurch letztendlich das verminderte Membranpotential wieder normalisieren.

• Erzeugung von Miniaturpotentialen in Leiterschleifen (Faradaysche Induktion): Ein vermindertes Membranpotential lässt sich ebenso normalisieren mit schwachen, aber sich zeitlich rasch ändernden Feldern auf Grund des Faradayschen Induktionsgesetzes. Eine Folge von Magnetimpulsen kann durch Aufsummieren vieler Miniaturpotentiale zu einem Aktionspotential führen. Es kommt dabei nicht auf die Stärke des Feldes an, sondern auf seine raschen zeitlichen Änderungen. Dafür werden schwache, jedoch hochfrequente Felder eingesetzt. Die Faradaysche Induktion greift im gesamten System der Grundregulation an und führt dort zu Veränderungen.

• Magnetische Polarisation: Atome und Moleküle, die ein magnetisches Moment tragen, richten sich im Magnetfeld entsprechend ihrer Ladungen aus. Hierauf beruht z.B. die Kernspintomographie. Für die Magnetfeldtherapie spielt dieser Effekt keine Rolle.

• Halleffekt: Es handelt sich um die Erzeugung einer kleinen elektrischen Spannung senkrecht zu einem fließenden Strom im Magnetfeld. Mit den in der Magnetfeldtherapie angewandten Magnetfeldstärken ist dieser Effekt zu schwach, um wirksam ausgenutzt zu werden.

• Hydrodynamische Wellen (Alfvénwellen): Es handelt sich um Magnetoplasmawellen, die bei sehr starken Magnetfeldern in Festkörpern und kristallinflüssigen Medien auftreten. Ob sie für die Magnetfeldtherapie eine Rolle spielen, ist noch umstritten.

Die für die Magnetfeldtherapie wichtigsten Effekte sind die Lorentzkraft und die Faradaysche Induktion. Die in der Therapie verwandten „starken“ Magnetfelder nutzen die Lorentzkraft, die „schwachen“ die Faradaysche Induktion.

Was ist Magnetfeldtherapie?

Der Ausdruck Magnetfeldtherapie kann für mindestens vier verschiedene Arten der Behandlung eingesetzt werden:

• Behandlung mit statischen Magnetfeldern: Dafür kann natürlicher Magneteisenstein verwendet werden oder künstliche Permanentmagnete;
• Behandlung mit tieffrequenten pulsierenden Magnetfeldern: Dabei kommen sowohl Wechselfelder (Nord- und Südpol wechseln) wie auch pulsierende Gleichfelder (entweder nur Nordpol oder nur Südpol) zur Anwendung;
• Behandlung mit zeitlich sehr kurzen Magnetimpulsen: Hier kann bipolar oder unipolar gearbeitet werden;
• Verwendung des Magnetfeldes als Träger für andere Therapiesignale: Natürlicher Magneteisenstein ist mit den Schwingungen der in ihm eingeschlossenen Spurenelemente moduliert. Das Magnetfeld des Magneteisensteins ist Transportschiene für die Spurenelementschwingungen;
• Kombination der Magnetfeldtherapie mit anderen Methoden: Es gibt u.a. Therapiegeräte, in denen Magnetfeld mit einem Laser kombiniert ist.

Jedes dieser oben genannten Verfahren hat seinen eigenen Anwendungsbereich, seine Indikationen und Kontraindikationen. Kritisch gesehen werden sollte auf jeden Fall eine Daueranwendung von Magnetfeldern, denn diese kann durchaus zu Abhängigkeit führen. Wie man also sieht, ist die Magnetfeldtherapie ein sehr komplexes Gebiet.

Im Laufe der Zeit wurden in Magnetfeldtherapiegeräten unterschiedliche Therapiesignale eingesetzt: statische Magnetfelder, bipolare Wechselfelder, pulsierende Gleichfelder und gepulste unipolare Wechselfelder, bestimmte patentierte Signale wie z.B. Rechteckimpulse, Sägezahnimpulse, usw.

Allen Verfahren gemeinsam ist, dass sie alle Organismen und alle nicht magnetischen Werkstoffe vollständig durchdringen können, d.h. sie erreichen jeden Punkt im Organismus ungeschwächt. Auch Verbandsmaterialien und Gips werden durchdrungen.

Heutzutage sind im Wesentlichen zwei unterschiedliche Typen von Magnetfeldtherapie-Geräten auf dem Markt:

• langsam veränderliche starke Magnetfelder (über 1 mT): Einsatz v.a. in der Chirurgie, Orthopädie und bei Geschwulstkrankheiten
• schnell (impulsförmig) veränderliche schwache Magnetfelder: Einsatz bei vielen neurovegetativen Beschwerden, bei Kreislaufproblemen, Geschwulstkrankheiten, Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises.

Oft sind Magnetfeldtherapiegeräte mit starken Magnetfeldern als gebrauchte Geräte günstig zu bekommen. Die Geräte der neueren Generation arbeiten überwiegend mit schwachen Magnetfeldern.

Aus Versuchen in Human- und Tiermedizin lässt sich folgern, dass Signale, die solchen aus der ungestörten Natur nachgebildet sind, eine positive Wirkung haben. Versuche an Säugern haben gezeigt, dass gepulste unipolare Wechselfelder wie sie auch als Aktionspotentiale im Nervensystem auftreten die beste Wirkung haben.

Deshalb sollten an moderne Magnetfeldtherapiegeräte folgende Ansprüche gestellt werden: Ihr Frequenz-Spektrum sollte den natürlichen Signalen angepasst sein und die von allen Organismen benötigten natürlichen Komponenten wie Schumann-, Geomagnet- und Solarwellenanteile enthalten.

Therapeutische Wirkungen von Magnetfeldern

Die therapeutische Wirkung der Magnetfeldtherapie ist sehr stark abhängig vom Typ des eingesetzten Gerätes (starkes oder schwaches Magnetfeld). Allgemein schreibt man der Magnetfeldtherapie folgende Wirkungen zu:

• antiphlogistischer Effekt
• sedativer Effekt
• schmerzreduzierender Effekt
• forciertes Wachstum spezifischer Zellverbände
• Anti-Tumor-Effekt
• Beeinflussung der Hämodynamik

Indikationen der Magnetfeldtherapie

Da auch die Indikationen für eine Magnetfeldtherapie stark davon abhängen, welche Signale im entsprechenden Magnetfeldtherapiegerät eingesetzt werden, nachfolgend eine kleine, sehr allgemein gehaltene Übersicht:

• Frakturen, verzögerte Knochenheilung
• Wundheilung, Wundheilungsstörungen
• Lumbalgien, Discopathien
• Chronisch degenerative Erkrankungen des Bewegungsapparates wie z.B. Arthrosen, Spondylosen
• Tendopathien, Tendinitiden, Bursitiden
• Muskel- und Bänderrupturen
• Weichteilverletzungen, Kontusionen
• Ödeme
• Stoffwechselstörungen
• Tumortherapie

Im Bereich der Physiotherapie kann eine Magnetfeldbehandlung z.B. vor einer Massage zum „Aufwärmen“ eingesetzt werden.

Kontraindikationen der Magnetfeldtherapie

Je nach Art und Stärke der eingesetzten Signale werden von den Magnetfeldgeräte-Herstellern absolute und relative Kontraindikationen angegeben, die hier aber nur zusammengefasst genannt werden. Im Zweifelsfall sollte immer das Handbuch des jeweils eingesetzten Therapiegerätes zu Rate gezogen werden:

• Sepsis
• Schwere Herz- und Niereninsuffizienzen
• Akute fieberhafte Infektionen
• Pilzerkrankungen
• Autoimmunerkrankungen
• Hyperthyreose
• Gravidität
• Daueranwendung von Magnetfeldern
• Elektrische Implantate wie z.B. Herzschrittmacher, Insulinpumpen (v.a. beim Menschen)
• Transplantationspatienten – bis zu sechs Monaten nach der Transplantation

Lasertherapie

Wie die Magnetfeldtherapie so wird auch die Lasertherapie mit speziellen Geräten und ohne Medikamenteneinsatz durchgeführt. Man könnte die Lasertherapie auch als „Therapie mit Licht“ umschreiben. Diese noch relativ junge Therapieform, deren Anwendung für das Tier völlig schmerzfrei ist, erfreut sich in der Veterinärmedizin wachsender Beliebtheit.

Geschichte des Lasers

Der Begriff „LASER“ ist die Abkürzung für „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“, was so viel heißt wie Lichtverstärkung durch angeregte Strahlungsemission. Bereits 1917 postulierte Albert Einstein das Phänomen einer Lichtverstärkung durch induzierte Emission von Strahlung. Er meinte schon damals, dass beschleunigte Elektronen eine Photonenstrahlung einer bestimmten Wellenlänge aussenden können. Aber erst 1960 gelang es dem Physiker Th. Maiman den ersten funktionierenden Laser herzustellen, einen Rubinlaser mit einer Wellenlänge von 694,3 nm. Da damit nur kurzzeitige Laserimpulse erzeugt werden konnten, war er für medizinische Zwecke ungeeignet.

1961 entwickelten Javan, Bennet und Herriot den ersten kontinuierlich arbeitenden He-Ne-Gas-Laser mit einer Wellenlänge von 632,8 nm. Er strahlt rotes Licht ab und liegt damit im sichtbaren Bereich des Lichtspektrums. Der erste Halbleiterlaser wurde 1962 von Hall u.a. gebaut. Es war ein Gallium-Arsenid-Laser, dessen Wellenlänge bei 850 oder 904 nm lag – also im unsichtbaren nahen Infrarotbereich. 1964 folgte der Neodym-YAG-Laser, ein chirurgischer Festkörperlaser mit einer Wellenlänge von 1064 nm und einer Leistung von 120 W, der bevorzugt bei Neoplasien zum Koagulieren eingesetzt wird. Heute werden in der Chirurgie darüber hinaus Kohlendioxid-Laser mit einer Wellenlänge von 10600 nm und 20-100 W Leistung eingesetzt, die als „Lichtskalpell“ ein exaktes Schneiden ermöglichen.

Einteilung von Lasern

• nach Lasermedien:
  Feststofflaser
  Flüssigkeitslaser
  Gaslaser

Laser werden nicht nur in der Medizin sondern auch in vielen nichtmedizinischen Bereichen eingesetzt, z.B. zur Vermessung, in Scannern an Supermarktkassen.

• nach der Ausgangsleistung:
  Softlaser:
  0,5 mW (zusammen mit Magnetfeld) / 1 mW (ohne Magnetfeld)
  bis 50 mW: Klasse 1, bzw. 2 und 3a
  v.a. He-Ne-Laser
  Einsatz in der Akupunktur, Kosmetik
• Midlaser:
  
  50 mW bis 999 mW: Klasse 3b
  v.a. Ga-As-Laser
  Einsatz in der Akupunktur, Wundbehandlung, Behandlung von
  Muskel- und Gelenkerkrankungen
• Powerlaser:
  1 W bis > 30 W: Klasse 4
  v.a. Neodym-YAG-Laser, Kohlendioxid-Laser
  Einsatz in der Chirurgie, bei Augenerkrankungen

Aufbau eines Lasers

Jede Laserquelle besteht aus drei Grundelementen:

• dem aktiven Medium = Lasermaterial: Gase, Flüssigkeiten, Halbleiter, Festkörper, freie Elektronen; einzige Voraussetzung ist, dass sich Licht durch eine stimulierte Emission verstärken kann;
• dem Pumpmechanismus: Pumpen = Energiezufuhr: durch Licht, Gasentladung, chemische Reaktionen, elektrischen Strom; durch Energiezufuhr in das laseraktive Material werden die Teilchen zum Schwingen angeregt;
• dem Resonator – zur Rückkoppelung der Laserstrahlung: 2 plane Spiegel, einer davon 100 % reflektierend, der andere teildurchlässig (Austrittsstelle für den Laserstrahl).

Im Laser durchläuft Licht ein Medium, das sowohl aus angeregten Teilchen als auch aus Teilchen im Grundzustand besteht. Unter dem Einfluss der angeregten Teilchen tritt eine Verstärkung des Lichtes ein. Prozesse der Verstärkung und Abschwächung finden also gleichzeitig statt. Wenn der Verstärkungseffekt überwiegt, spricht man von Populationsinversion.

Die Spiegel als Resonatoren legen die Richtung fest, in der stimulierte Emission möglich sein wird. Nur Lichtwellen, die senkrecht auf die Spiegel treffen, werden in gleicher Richtung reflektiert. Die reflektierten Photonen durchlaufen erneut das Lasermedium, werden durch stimulierte Emission verstärkt und vom zweiten Spiegel reflektiert, wonach sich der Vorgang wiederholt. Entlang der Achse entsteht so ein sich fortwährend verstärkendes Lichtbündel.

Eigenschaften von Laserlicht

Im Gegensatz zu herkömmlichen Lichtquellen zeichnet sich Laserlicht durch folgende Eigenschaften aus:

• Monochromasie: Ein Laser erzeugt – abhängig vom Lasermaterial ein Licht mit nur einer einzigen ganz bestimmten festen Wellenlänge;
• Kohärenz: zeitliche Kohärenz: alle Wellen strahlen mit der gleichen Schwingungsperiode, räumliche Kohärenz: die Phasendifferenz ist gleich Null; diese starke Ordnung führt zu einer großen Laserstrahlungsintensität;
• Kollimation, Ausrichtung: Laserbündel zeigen geringe Divergenz und können dadurch stark fokussiert werden; dadurch kann eine hohe Energiedichte auf eine kleine Fläche projiziert werden;
• Hohe Intensität und Energiedichte

Photobiologische Grundlagen

Wenn man nun den Weg des Lichtes in den Körperzellen verfolgt, so kann man erkennen, dass die Zelle Strukturen ausgebildet hat, die Photonen aufnehmen, speichern und bei Bedarf an einen Wirkort weiterleiten können. Die Biophotonen-Forschung von Prof. Dr. F.A. Popp ergab, dass jedes DNA-Molekül ein Hohlraum-Resonator für Lichtfrequenzen mit erstaunlich hoher Resonatorgüte ist. Es kann Lichtquanten = Photonen transportieren und über längere Zeit speichern.

Bevor jedoch Photonen im Zellinnern bzw. im Zellkern gespeichert werden können, müssen sie die Zellmembran und das optisch dichte Zytoplasma passieren. Biologische Membranen bestehen aus einer Lipid-Doppelschicht, in der Proteine und teilweise auch Kohlenhydrate eingebunden sind. In der Zelle übernehmen zum Zytoskelett gehörende Mikrotubuli den Hauptteil im inter- und intrazellulären Stoff- und Informationsaustausch. Mikrotubuli besitzen u.a. optimale Lichtleitereigenschaften. Sie leiten und speichern Photonen in ihrem Mantel aus Protofilamenten verlustfrei in hochkohärenter Form. Auf diese Art und Weise gelangen Photonen von der Zelloberfläche zu den Erfolgsorganen z.B. den Mitochondrien im Zellinneren, wo die ATP-Synthese durch Photonen angeregt wird.

Aus der Biophotonenforschung ist bekannt, dass Biophotonen im Organismus zwischen den Zellen kohärent ausgetauscht werden. Aus russischen Arbeiten ist darüber hinaus bekannt, dass die Akupunktur-Meridiane wie Lichtleiter wirken und Laserlicht längs ihrer Leiterbahn weiterführen.

Im Körpergewebe besteht in einem Wellenlängenbereich von 600 – 900 nm ein biologisches Absorptionsloch, welches es zulässt, dass Licht dieses Wellenlängenbereiches tiefer ins Gewebe eindringen kann. Die Wellenlängen der heute zur Lasertherapie eingesetzten Laser befinden sich in diesem Wellenlängenbereich.

Verteilung von Laserstrahlen im Gewebe

Wird ein Laserstrahl, der ja eine hohe Kohärenz besitzt, in ein Gewebe eingebracht, unterliegt er dort den optischen Gesetzen, so dass verschiedene Wechselwirkungen entstehen, die den Lasereffekt beeinflussen können.

Optische Wechselwirkungen sind zu beachten:

• Reflexion: Beim Auftreffen auf die Haut werden Laserstrahlen durch den anderen Brechungsindex der Haut zum Teil reflektiert. Bei senkrechtem Auftreffen werden 4-7 % reflektiert, bei schrägem Auftreffen tritt bis zu 75 % Reflexion auf. Weitere Faktoren wie eine gewölbte Hautoberfläche, feuchte, fettige Haut, Behaarung, vermehrte Hautdurchblutung oder ein erhöhter Pigmentgehalt können die Reflexion verstärken.

• Refraktion: Infolge des Überganges von einem Medium in ein anderes wird der Laserstrahl gebrochen. Wenn tiefere Gewebeschichten erfasst werden sollen, kann diese Refraktion die Treffsicherheit beeinträchtigen.

• Streuung: Die Inhomogenität der Haut bewirkt eine Streuung der Laserstrahlen, was die energetische Wirkung des Laserstrahles einschränkt. Das Ausmaß der Streuung hängt von der Wellenlänge ab – je höher diese, desto weniger wird gestreut.

Wichtige Faktoren für die Wirkung der Laserstrahlen im Gewebe sind weiterhin die Transmissionstiefe und die Absorption:

• Transmissionstiefe: Zahlreiche Untersuchungen konnten belegen, dass Laserstrahlen mit einer Wellenlänge zwischen 760 und 904 nm eine hohe Eindringtiefe besitzen. Die direkte Eindringtiefe liegt bei ca. 1 cm und die direkte Breitenwirkung des Laserstrahls infolge Streuung bei ca. 1 cm2. Eine induktive Wirkung kann bis ca. 5 cm tiefe Geweberegionen erreichen.
• Absorption: Das therapiewirksame Phänomen der Lasertherapie ist die Photonenabsorption. Beim Eindringen der Photonen ins Gewebe gehen ca. 50 % durch Streuung, Reflexion und Absorption durch Hautfarbstoffe (Melanin, Bilirubin, Keratin, Hämoglobin u.a.) verloren. Es wird nur die Photonenenergie wirksam, die die spezifischen Strukturen erreicht. Dieser Prozess ist ebenfalls maßgeblich von der Wellenlänge des Laserlichtes abhängig.

Beim Bau von Lasergeräten sollten deshalb eine optimale Eindringtiefe und Absorption berücksichtigt werden. Zahlreiche Gerätetypen orientieren sich deshalb auf ein Wellenlängespektrum zwischen 760 und 900 nm.

Biologische Wirkungen des Lasers

• Der Laserstrahl ist athermisch, völlig schmerzlos und aseptisch.
• Im Wundbereich wirken Low Level Laser blutungsstillend und antiexsudativ.
• Durch die Veränderung der Proteinfraktionen, des Prostaglandingehaltes und humorale Veränderungen im traumatisierten Gewebsbereich wirken Low Level Laser antiphlogistisch und antipruriginös.
• Durch die Änderung des hydrostatischen intrakapillaren Druckes mit einer daraus resultierenden größeren Resorption der im Interzellulärraum befindlichen Flüssigkeiten wirkt der Laser antiödematos. Zusätzlich kommt es zu einer Steigerung des Lymphflusses, einer Stimulation der Homöostase und einer gesteigerten Revaskularisation.
• Durch die Erweiterung von Kapillaren und Arteriolen kommt es zu einer Beschleunigung der Blutzirkulation mit einer nachfolgenden Neovaskularisierung im behandelten Gebiet.
• Durch eine Erhöhung der Wahrnehmungsschwelle in Nervenendigungen wirkt der Laser analgetisch. Das vermehrt bereitgestellte ATP verhindert eine Depolarisation von Neuronenstrukturen und bedingt so eine Hyperpolarisation mit einer Verringerung des Schmerzempfindens im Wundbereich. Zusätzlich kommt es zu einer gesteigerten Endorphin- und Enkephalinfreisetzung.
• Der Low Level Laser bewirkt eine Stimulation der intrazellulär gelegenen Mitochondrien. Dadurch kommt es zum Anstieg des elektrochemischen Potentials der Zellen, zur gesteigerten ATP-Synthese, zur gesteigerten Kalzium-Aufnahme der Zelle über die Zellmembran und zu einer Stimulierung der Natrium-Kalium-Pumpe.
• Durch eine beschleunigte elektrolytische Erneuerung des zellulären Protoplasmas bewirkt der Laser eine Anregung lokaler Immunitätsvorgänge mit einer Erhöhung des Antikörpertiters im Wundsekret. Die Laserstrahlung bewirkt außerdem eine Aktivierung von Lymphozyten und eine Stimulation der Makrophagen und Fibroblastenaktivität. Zusätzlich kommt es zu einer gesteigerten Phagozytoserate durch Leukozyten.
• Durch die Vermehrung kollagener Fasern kommt es zur Steigerung der Zugfestigkeit der Wundränder. Die beschleunigte Kollagenbildung durch verstärkte Fibrozytenaktivität ist ein Kennzeichen der laserinduzierten Wundheilung.
• Laserstrahlung hat einen direkten Einfluss auf die Mastzellen des behandelten Gebietes. Infolge dessen kommt es zur Freisetzung von Histamin und Prostaglandin und zur Abgabe von Mediatoren wie z.B. Heparin. Daraus erklären sich eine vasodilatatorische, analgetische, antiinflammatorische und antiödematöse Wirkung des Low Level Lasers.
• Damit in Zusammenhang stehen auch erhöhte Enzymaktivitäten im unmittelbaren Wundbereich, die einen Einfluss auf die Wundheilung ausüben.

Indikationen der Lasertherapie

Ebenso wie in der Magnetfeldtherapie hängt das Indikationsspektrum des eingesetzten Lasertherapiegerätes von der Art seiner Signale ab. Deshalb kann hier nur ein sehr allgemeiner Überblick über die Einsatzgebiete erfolgen:

Hund/Katze:

• Schmerzlinderung bei akuten und chronischen Schmerzzuständen
• Wundheilung, postoperativ, posttraumatisch
• Chronisch degenerative Erkrankungen des Bewegungsapparates wie Arthrosen, Spondylosen, Discopathien, Tendopathien, HD
• Muskel-, Sehnen- und Bänderrupturen
• Zur Wiederherstellung der Nervenleitung bei Nervenverletzungen
• Stomatologie, chronische Gingivitis/Stomatitis
• Otitiden

Pferd:

• Wundheilung, Caro luxurians, Ödeme, Serome
• Ulcera, Dekubitus, Satteldruck
• Circumskripte Phlegmonen
• Tendovaginitis, Tendopathien des Sehnenapparates
• Hydrarthros, Hämarthros
• Myopathien und Verspannungen im Rückenbereich
• Muskelkontusionen oder –rupturen
• Hornspalt

Kontraindikationen der Lasertherapie

Auch die Kontraindikationen der Lasertherapie hängen sehr eng mit dem eingesetzten Gerät zusammen. Im Zweifelsfall sollte immer das Anwendungshandbuch des einzelnen Lasergerätes zu Rate gezogen werden:

Absolute Kontraindikationen:

• Bestrahlung der Augen und im Bereich des Orbitalrandes
• Bestrahlung der Schilddrüse und anderer endokriner Drüsen
• Bestrahlung der Epiphyse bei Kindern
• Keine Bestrahlung des Kopfes bei Neigung zu Epilepsie
• Erhöhte Photosensibilität, Lichtdermatosen
• Chronische exazerbierte Hauterkrankungen wie z.B. Lupus erythematodes
• Hautschäden durch UV-Licht oder Radiatio
• Präkanzerosen und Malignome

Relative Kontraindikationen:

• Behandlung der unteren Rückenpartie und/oder Bauchregion während Menstruation und Schwangerschaft
• Störungen des Menstruationszyklus
• Herzschrittmacher-Patienten
• Großflächige Entzündungen des Unterhautgewebes wie z.B. Phlegmonen
• Frische großflächige posttraumatische Hämatome in der Akutphase

Unfallverhütungsvorschriften – Laser

Maßgebend ist die BGV B2 (früher: VBG 93) – Laserstrahlung – Unfallverhütungs-vorschrift mit Durchführungsanweisungen (Stand: Januar 1997). Sie gilt für alle Anwendungsbereiche von Laserstrahlung, nicht nur für den medizinischen/tiermedizinischen Bereich. Sie enthält alle Bestimmungen zur Anwendung von Lasern. Die wichtigsten für den tiermedizinischen Bereich sind:

• Einteilung der Laser in vier Klassen;
• Kennzeichnungsvorschriften für Lasergeräte;
• Laser der Klassen 3B oder 4 müssen vor Inbetriebnahme bei der zuständigen Behörde angezeigt werden;
• Es muss in der Praxis ein Laserschutzbeauftragter vorhanden sein, der einen Kurs zur Erlangung der Sachkunde als Laserschutzbeauftragter absolviert hat;
• Eine Laserschutzbrille muss vorhanden sein;
• Die Schutzmaßnahmen beim Betrieb von Lasereinrichtungen müssen beachtet werden.

Bezugsquelle: bgw – Berufsgenossenschaft für Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege, Pappelallee 35/37, 22089 Hamburg, Tel.: 040/202070, Fax: 20207525

Literaturliste – Laser-/Magnetfeldtherapie:

Ambronn, Muxeneder, Warnke: Laser- und Magnetfeldtherapie in der Tiermedizin – Grundlagen und Anwendung; 2. Aufl. 1999; Sonntag Verlag

Bringmann, Dr.med. Wolfgang: Lasertherapie – Licht kann heilen; 2. erweiterte und überarbeitete Auflage 2002, Bezug: über Fa. MKW-Laser, Sinzheim

Bromiley, Mary W.: Physiotherapie in der Veterinärmedizin, 1995, F. Enke Verlag Stuttgart.

Danhof, G.: Lasertherapie in der Allgemeinmedizin, 1991, WBV Biologisch-Medi-zinische Veralgsgesellschaft Schorndorf

Iliev, Dr. Emil: Soft-Laser in der Dermatologie, 1988, Ed. Svesa, München

Ludwig, Dr. Wolfgang: Informative Medizin – Krankheits-Ursachen / Behandlung ohne Chemie; VGM Verlag für Ganzheitsmedizin, Essen
zu beziehen über: Firma AMS – Advanced Medical Systems, Tannenweg 9, 97941 Tauberbischofsheim, Tel.: 09341/929300, Fax: 9293099

Thuile, Dr.med. Christian: Das große Buch der Magnetfeldtherapie für Ärzte, Therapeuten und Patienten; 2. Auflage 1998; Österr. Ärztegesellschaft für Energie-medizin (ÖGEM)

Thuile, Dr.med. Christian: Studienbuch Magnetfeldtherapie – MRS: Grundlagen, Studien, Erfahrungen; 1. Auflage 2001; Biomedic Media AG, St. Gallen

Thuile, Dr.med. Christian: Praxis der Magnetfeldtherapie; 2. Auflage 2000; Internationale Ärztegesellschaft für Energiemedizin

Ozon-Sauerstofftherapie

Ozon ist eines der am stärksten oxidierenden Mittel und wird heutzutage unter anderem bei der Sterilisation von Schwimmbad- und Trinkwasser eingesetzt, da es Keime und Pilze schneller abtötet als Chlor. Ozon ist allerdings ein aggressives Gas, das in hoher Konzentration zu Lungenschäden, Schleimhautreizungen und bei direktem Kontakt zu Augenschäden führt. Deshalb hat die deutsche Gesetzgebung eine höchstzulässige Ozonkonzentration am Arbeitsplatz (den so genannten MAK-Wert) mit 0,2 mg/m3 bei einer wöchentlichen Inhalation von 42 Stunden und einer täglichen Inhalation von 8 Stunden festgelegt. Bereits bei 1/10 des MAK-Wertes kann der Ozongeruch bemerkt werden. Bevor allerdings das Ozon überhaupt für technische Zwecke angewandt wurde, hatte man bereits in der Medizin seine antibakteriellen Eigenschaften erkannt.

Während des Ersten Weltkrieges um 1916/1917 hatte man die therapeutische Wirkung von Ozon an eiternden Fisteln, Wunden und traumatisierten, entzündeten Geweben von Kriegsverletzten entdeckt. Eine ähnliche Wirkung hatte das Ozon auch bei anderen Eiterungsprozessen. 1933 entdeckte ein Zahnarzt die Wirkung von Ozon auf Gingivitiden und weitere bakterielle Entzündungen. Im selben Jahr las Professor Payr, ein Chirurg aus Leipzig, über die Grundlagen des Ozons in der Medizin. In mehreren Studien wurde damals die Wirkung des Ozons untersucht. Trotz der Behandlungserfolge im Ersten Weltkrieg und in der Zeit danach geriet die Ozontherapie allmählich in Vergessenheit, denn die benötigten Geräte waren sehr groß und die Menge des erzeugten Ozons reichte nur für kurze Anwendungen.

In der Ozon-Sauerstofftherapie arbeitet man mit einem Ozon-Sauerstoff-Gemisch, dessen Mengenverhältnis genau festgelegt ist (0,05 bis 5% Ozon und 99,95 bis 95 % Sauerstoff). Da die Stabilität des Ozonmoleküls sehr begrenzt ist, beträgt die Halbwertszeit des Ozons in einem Ozon-Sauerstoff-Gemisch bei 20 Grad in einer 20ml-Glasspritze 45 Minuten. Deshalb muss das Ozon-Sauerstoff-Gemisch immer am Ort der Verwendung hergestellt werden. Durch den Fortschritt in der Technik gibt es heute kleinere, transportable Geräte und Sonden, mit denen das Ozon zu entzündeten Stellen geleitet werden kann.

Ozon entsteht, wenn man Sauerstoff Energie in Form von elektrischer Ladung zuführt. Dies geschieht mit Hilfe eines Ozongenerators. Der medizinische Sauerstoff durchströmt dabei zwei hintereinander geschaltete Hochspannungsröhren. Durch die zugeführte Energie spalten sich einzelne Sauerstoff-Moleküle in Sauerstoff-Atome, die sich dann mit einem weiteren Sauerstoff-Atom zu einem O3-Molekül – Ozon – zusammenlagern.

Ozon kann in folgenden Bereichen eingesetzt werden: Sterilisation, Abtöten von Bakterien, Pilzen und Viren, Wundreinigung – besonders bei Weichteil – und Knochenwunden, Beschleunigung der Wundheilung, Durchblutungsförderung. Weiterhin findet ozoniertes Olivenöl – bestehend aus Olivenöl, durch das 36 Stunden lang ein Ozon-Sauerstoff-Gemisch geleitet wird – für diese Therapieform Anwendung. Das Medikament muss gut verschlossen im Kühlschrank aufbewahrt werden. Kurz vor Gebrauch wird es im Wasserbad verflüssigt.

Die Ozon-Sauerstoff-Therapie wird in den meisten Fällen nicht als Monotherapie sondern in Verbindung mit anderen Therapieformen – seien es allopathische oder homöopathische – eingesetzt.

Therapeutische Grundprinzipien der Ozon-Sauerstoff-Therapie:
Ozon ist eines der stärksten Oxidationsmittel, das wir kennen und hat – je nach Konzentration – zwei Wirkungen:

• bei hohen Konzentrationen von 30 – 100 ug/ml: Keimtötung bwz. –inaktivierung
• bei niederen Konzentrationen von 1- 30 ug/ml: Restituierende Wirkung

Kontraindikationen: frische Organblutungen, Gravidität, Hyperthyreose, Epilepsie, Thrombopenie.

Applikationen und Indikationen:

• intraarterielle Anwendung: arterielle Durchblutungsstörungen (v.a. Humanmedizin)
• intravenöse Injektionen: venöse Durchblutungsstörungen
• subcutane Injektionen (mit vorheriger Lokalanästhesie): periphere venöse Durchblutungsstörungen
• Injektion in Akupunkturpunkte (ohne Lokalanästhesie)
• intramuskuläre Injektion (mit vorheriger Lokalanästhesie): bei Tumorpatienten in Kombination mit Eigenblut
• intraartikuläre Injektion: akute Arthritis
• kleine oder große Eigenblutbehandlung: Arthritiden, Hepatitiden, Allergien, bakterielle und virale Infektionen, Organmykosen
• Körperhöhlenbegasung in Darm, Vagina, Uterus, Analbeutel, Harnblase, Abdomen bei entsprechenden Infektionen
• Intracutane Applikation: lokale und segmentale Anwendung mit analgetischer Wirkung (Anwendung nach den Regeln der Neuraltherapie)
• Ozon-Begasung: Fistel, Dekubitus, Geschwüre, Dermatomykosen, Hautparasiten, Darmparasiten
• Ozon-Wasser und ozoniertes Olivenöl: zu lokalen Behandlungen
• Klysmen: Kolitis, Darmfisteln, Diarrhoe, pseudomembranöse und hämorrhagische Enteritiden.

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Artikel erstellt am: 16. März 2007, 10:48