Bio Keramik - mit Turmalin Infrarot


Wirkung langwelliger Infrarot Strahlung (FIR - Far Infra Red Rays)
 

Bio-Keramik operiert nach dem FIR-Prinzip, d.h weit unterhalb des sichtbaren Lichts. Die Keramik gibt permanent Infrarot Strahlung ab. 

Turmalin-Keramikkugeln emitieren eine natürliche FIR Strahlung, (Far infrared rays -  langwellige Infrarot Strahlung) die mit den H2O Molekülen und organischen Strukturen in Resonanz geht. Das schwächt den Zusammenhalt von großen Wasserclusterstrukuren. Wassermoleküle werden praktisch mit Energie aufgeladen und regen viele Prozeße an die für alle lebenden Organismen positiv sind.


Medizinisch, wissenschaftliche Studien zu FIR-Infrarot
 

Die moderne Forschung befasst sich in Form von Studien seit ca. 30 Jahren mit den Wirkungen von Fern-Infrarot-Strahlen (FIR) auf den menschlichen Organismus.

Dr. Yamasaki Toshio, Leiterin einer Klinik in Japan, hat die längste Erfahrung in der Erforschung und Anwendung der Fern-Infrarot-Wärmestrahlung. Sie schreibt in Ihrem Buch: „The scientific basis and therapeutic benefits of Far Infrared Ray Therapy“ im „Human history and publishing house“ über folgende Zusammenhänge:

„Einer der Hauptgründe für die positiven Effekte der Fern-Infrarotstrahlen auf verschiedenste Krankheiten im menschlichen Körper ist die Fähigkeit der Strahlen, die Zellen von eingebetteten Giften zu befreien. Diese Gifte und Ablagerungen sind oft der Auslöser für Erkrankungen verschiedenster Art. Toxine, die nicht gleich ausgeschieden werden können, werden z. B. in Wassermolekülen im Blut eingekapselt. Der Blutfluss wird gehemmt, damit der Stoffwechsel und die Versorgung der Zellen verhindert. Treffen jedoch Ferninfrarotstrahlen mit der körperäquivalenten Frequenz von 7-15 Mikrometer auf solch ein Wassermolekülcluster, welches belastet ist, resoniert dieses Molekül, fängt an zu schwingen und die Ionenverbindungen der Atome des Wassermolekülclusters verringeren sich. Das Cluster bricht auf und die eingekapselten Gase und andere toxische Substanzen werden befreit und können auf natürliche Weise ausgeschieden werden.“

Ferninfrarot (FIR) Strahlung (λ = 3-100 μm) ist eine Unterteilung des elektromagnetischen Spektrums, die auf biologische Effekte untersucht wurde.

Auszug und Übersetzung einer Englischen Studie:

Details zu FIR:

a)  Was ist FIR-Strahlung?



Bezogen auf das gesamte elektromagnetische Strahlungsspektrum deckt das IR-Band den Wellenlängenbereich von 750 nm-100 μm, den Frequenzbereich von 400 THz-3 THz und den Photonenenergiebereich von 12,4 meV-1,7 eV ab. Sie liegt zwischen dem langwelligen roten Rand des sichtbaren und dem kurzen Rand des Terahertz-Spektralbereichs (ab 3 THz) (Abbildung 1).

In den IR-Strahlungsbändern überträgt nur FIR Energie rein in Form von Wärme, die von den Thermorezeptoren in der menschlichen Haut als Strahlungswärme wahrgenommen werden kann[1].

FIR wird nicht nur vom menschlichen Körper absorbiert, sondern auch vom Körper in Form von schwarzer Körperstrahlung emittiert (3-50 μm mit einer Ausgangsspitze von 9,4 μm).

Der Begriff "Schwarzer Körper" wurde erstmals 1860 von Gustav Kirchoff verwendet. Im Wesentlichen absorbiert jede Materie elektromagnetische Strahlung bis zu einem gewissen Grad und ein Objekt, das alle auf sie fallende Strahlung (bei allen Wellenlängen und Frequenzen) absorbiert, wird als schwarzer Körper bezeichnet, d.h. als perfekter Absorber. Wenn sich ein schwarzer Körper in einem gleichmäßigen Temperaturzustand befindet, gibt er diese absorbierte Energie wieder ab und wird als "schwarze Körperstrahlung" bezeichnet. Dies ist eine Art von Strahlung und hat eine kontinuierliche Frequenz/Intensität, die nur von der Temperatur des schwarzen Körpers abhängt, und die Art des von ihm erzeugten Spektrums wird als Planck-Spektrum bezeichnet. Bei dieser Art von Spektrum werden spektrale Peaks bei charakteristischen Frequenzen auf höhere Werte (kürzere Wellenlängen) mit steigenden Temperaturwerten verschoben. Beispielsweise liegt bei Raumtemperatur der größte Teil der Emission des schwarzen Körpers im infraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Bei einer typischen Umgebungshintergrundtemperatur von etwa 300 K liegt die Spitzenemission bei etwa 9,7 μm (und die Kurve deckt auch den FIR-Bereich ab); bei etwa 1800 K (Temperatur von geschmolzenem Stahl) wird der Peak auf 1,6 μm verschoben; bei etwa 6000 K (Oberflächentemperatur der Sonne) verschiebt sich der Peak noch weiter, auf 0,48 μm, der nun im sichtbaren (blauen) Bereich des Spektrums liegt.

b) Biologische Effekte von FIR und Hinweise bzgl. Wasser

FIR-Energie (Photonen mit Quantenenergieniveaus von 12,4 meV -1,7 eV) wird durch Schwingungsniveaus von Bindungen in Molekülen absorbiert. Es gibt sechs Vibrationsmodi für symmetrisches und antisymmetrisches Dehnen, Scheren, Schaukeln, Wackeln und Drehen. In Anbetracht der hohen Konzentration von Wasser in biologischen Systemen, der Assoziation von Wassermolekülen mit Ionen (Solvatisierungseffekt), der dielektrischen Eigenschaften des Wassers und des großen Dipolmoments, das dieser Effekt erzeugt, wird dies ein dominanter Faktor in biologischen Lösungen sein. Es ist bekannt, dass bei niedrigen Frequenzen Wassermoleküle in einem oszillierenden elektrischen Feld frei rotieren können, ohne dass es zu Energieverlusten kommt. Erreicht die Frequenz des elektrischen Feldes jedoch 108 Hz, wird der Rotationsmodus behindert (durch den "dielektrischen Reibungseffekt") und die absorbierte Energie beginnt sich durch Kollision oder benachbarte Wechselwirkungen im Medium zu zerstreuen[2]. Die dielektrische Relaxation von Wasser bei 310 K liegt bei ca. 25 GHz, wobei sich das Drehverhalten der Dipole auf das elektromagnetische Feld über einen weiten Frequenzbereich erstreckt.

In lebenden Systemen muss man neben der Assoziation der Wassermoleküle mit dem elektromagnetischen Feld und dessen Auswirkungen auch den "Mesostruktur"-Effekt berücksichtigen, bei dem Proteine und geladene Gruppen (an bestimmten Stellen auf den Proteinen) für die gesamte biologische Aktivität entscheidend sind. Diese spezifisch lokalisierten geladenen Gruppen verbinden sich mit den Wassermolekülen und beeinflussen dadurch das dielektrische Verhalten der gesamten molekularen Baugruppe, was wiederum ihre biologische Funktion beeinflusst. Die dielektrischen Eigenschaften von Geweben (auch auf zellulärer Ebene) hängen also vom Wassergehalt ab und variieren mit ihm. Zusätzlich kann die Relaxation dieser molekularen "Mesostrukturen" Schwankungen mit der Frequenz aufweisen. Aus diesen Gründen ist der Wassergehalt ein kritischer Faktor in der Interaktion zwischen FIR und lebenden Organismen.

In dieser Hinsicht hat die Dynamik von Wasserclustern großes Interesse geweckt, da es einen spürbaren Unterschied in Bezug auf die Dynamik von Bulk-Flüssig-Wasser gibt, was in biologischen Umgebungen erhebliche Auswirkungen haben kann. Lokale Veränderungen in der molekularen Umgebung (verursacht durch Solvatisierung oder Einschluss) beeinflussen die Translations- und Schwingungsmodi im FIR-Frequenzbereich erheblich. Es wird festgestellt, dass Wasserclustergröße und -temperatur das FIR-Absorptionsspektrum signifikant beeinflussen[3].

Für die FIR als therapeutische Modalität wurden die alternativen Begriffe "biogenetische Strahlung" und "biogenetische Strahlung" geprägt und in der Literatur weit verbreitet. Die FIR-Wellenlänge ist zu lang, um von den Augen wahrgenommen zu werden, jedoch erfährt der Körper seine Energie als sanfte Strahlungswärme, die bis zu 4 cm unter die Haut eindringen kann. Die FIR-Energie reicht aus, um Rotations- und Schwingungsbewegungen in Bindungen, die die Moleküle (einschließlich der Wassermoleküle) bilden, auszuüben und mit zellulären Frequenzen zu resonieren. Die resultierende epidermale Temperatur ist höher, wenn die Haut mit FIR bestrahlt wird, als wenn ähnliche thermische Belastungen aus kürzeren Wellenlängen verwendet werden. Die verlängerte erythermische Reaktion aufgrund der FIR-Exposition wurde vorgeschlagen, dass sie auf erhöhte epidermale Temperaturen zurückzuführen ist, aber FIR-Werte, die keine nachweisbare Hauterwärmung hervorrufen, können auch biologische Effekte haben.


c) FIR-Wärmestrahler


Es gab viele Versuche, die FIR als therapeutische Intervention einzusetzen, bei denen Geräte, die als "Infrarot-Wärmestrahler" bekannt sind und mehr oder weniger FIR emittieren. Leider sind " reine " FIR-Strahler teuer, so dass in einigen Fällen Lampen mit "gemischter" Emission, d.h. in kürzeren Wellenlängenbereichen (mittleres Infrarot, MIR; nahes Infrarot, NIR und sogar sichtbares Licht) eingesetzt werden. Ein üblicher Typ von spezialisierten Infrarot-Wärmestrahlern emittiert 2-25 μm Strahlung. IR-Saunen werden häufig verwendet und die effektivsten Typen haben keramische FIR-emittierende Platten, die sich kühl anfühlen. Die meisten IR-Saunen auf dem Markt verwenden jedoch nicht die teuren FIR-Paneele, die man anfassen kann, da sie immer kalt bleiben.

d) Untersuchungen Akasaki zu FIR

In gleicher Weise untersuchten Akasaki et al.[7] in vivo die Auswirkungen einer wiederholten FIR-Befeldung auf die Angiogenese in einem Mausmodell der Hinterbeinischämie. Nach Berichten, dass die FIR-Therapie die Expression von arteriellen eNOS in Hamstern hochreguliert hat (und es ist bekannt, dass NO konstitutiv von eNOS eine wichtige Rolle bei der Angiogenese spielt), gingen sie einen Schritt weiter, um zu untersuchen, ob die FIR-Therapie die Angiogenese bei Mäusen mit der Hinterbeinischämie erhöht. In ihrer Studie wurde bei Apolipoprotein E-defizienten Mäusen eine einseitige Ischämie induziert und die Gruppe, die die FIR-Bestrahlung erhielt, für 15 Minuten in eine FIR-Trockensauna bei 41°C und dann einmal täglich bei 34°C für 20 Minuten mit einer Gesamtdauer des Experiments von 5 Wochen gebracht. Die Laser-Doppler-Perfusionsbildgebung zeigte, dass das Blutperfusionsverhältnis in der bestrahlten Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant zunahm (0,79±0,04 vs. 0,54±0,08, p<0,001).

Auch in der behandelten Gruppe wurde eine signifikant höhere Kapillardichte beobachtet (757±123 pro mm2 gegenüber 416±20 pro mm2, p<0,01). Western Blotting hat gezeigt, dass die Wärmetherapie den eNOS-Ausdruck der Hinterbeine deutlich erhöht hat. Um eine mögliche Beteiligung von eNOS an der thermisch induzierten Angiogenese zu untersuchen, wurde die gleiche FIR-Therapie bei Mäusen mit Hindlimb-Ischämie mit oder ohne N(G)-Nitro-L-Arginininmethylester (L-NAME) für die Dauer von 5 Wochen durchgeführt. Es wurde beobachtet, dass die L-NAME-Behandlung die durch die FIR-Therapie induzierte Angiogenese eliminierte und dass die Therapie die Angiogenese bei eNOS-defizienten Mäusen nicht erhöhte. Die Studie führte zu dem Schluss, dass die Angiogenese über eNOS mittels FIR-Therapie bei Mäusen mit Hinterbeinischämie induziert werden kann.

Ishibashi et al.[8] führten eine in vitro Studie mit fünf menschlichen Krebszelllinien (A431, Vulva; HSC3, Zunge; Sa3, Gingiva; A549, Lunge; und MCF7, Brust) durch, um die Auswirkungen der FIR-Befeldung zu untersuchen. Dazu wurde ein Gewebekultur-Inkubator mit einer eingebetteten FIR-Lampe verwendet, die kontinuierlich Zellen mit FIR bestrahlen konnte (Lampenbetriebswellenlängenbereich 4-20 μm mit einer Emissionsspitzenhöhe von 7-12 μm). Insgesamt wurde festgestellt, dass der FIR-Effekt bei diesen fünf Krebszelllinientypen erwartungsgemäß variiert. Die Studienergebnisse zeigten, dass die Basalexpression von Hitzeschockprotein (HSP) 70A mRNA in A431- und MCF7-Zelllinien im Vergleich zu den FIR-empfindlichen HSC3-, Sa3- und A549-Zelllinien höher war.

Die Studie zeigte, dass die Überexpression von HSP70 den FIR-induzierten Wachstumsstillstand in HSC3-Zellen hemmt und dass HSP70 siRNA die Proliferation von A431-Zellen nach der FIR-Behandlung hemmt. Eine Zusammenfassung der Ergebnisse dieser Studie zeigte, dass die proliferationsunterdrückende Wirkung von FIR bei einigen Krebszelllinien durch das basale Expressionsniveau des HSP70A kontrolliert wird. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die FIR-Bestrahlung als wirksamer medizinischer Behandlungsweg für einige Krebszellen mit niedrigem HSP70-Spiegel verwendet werden kann.

e) FIR emittierende Keramik und Gewebe

FIR-emittierende Keramiken sind seit einiger Zeit bekannt[9, 10]. Alle Keramiken haben die Eigenschaft, IR-Strahlung in Abhängigkeit von ihrer Temperatur abzugeben. Im Zeitalter der Gasbeleuchtung wurden keramische Mäntel durch Gasflammen erhitzt, um je nach erreichter Temperatur sowohl IR- als auch sichtbare Strahlung abzugeben. Die genaue chemische Zusammensetzung der Keramik bestimmt das Verhältnis zwischen der Temperatur und der Menge der IR-Strahlung. Die abgestrahlte Energie folgt dem Stefan-Boltzmann-Gesetz, das besagt, dass die Gesamtenergie pro Flächeneinheit pro Zeiteinheit direkt proportional zur vierten Potenz der absoluten Temperatur des schwarzen Körpers ist. Der Wellenlängenbereich hängt auch streng von der Temperatur nach dem Wiener Verschiebungsgesetz[11] ab.

Das Bor-Silikat-Mineral Turmalin (in seiner kristallinen Form als Edelstein bekannt) emittiert beim Mahlen zu feinen Pulvern ebenfalls FIR[12] und die Eigenschaften der FIR-Emission hängen von der Partikelgröße ab. Präparate mit Turmalinpulver wurden auf die Haut aufgetragen, um den Blutfluss zu beeinflussen[13]. In ähnlicher Weise wurden Scheiben aus FIR-emittierender Keramik auf die Haut geklebt, um eine wohltuende Wirkung zu erzielen (siehe später).

Kleine Partikel (Nanopartikel und Mikropartikel) aus FIR-emittierendem Keramikmaterial wurden in Fasern eingearbeitet, die dann in Gewebe eingewebt werden. Diese Stoffe können zu verschiedenen Kleidungsstücken verarbeitet werden, die an verschiedenen Körperstellen getragen werden können.

...

Mehr dazu hier im Englischen Original Text.

Contributor Information / Mitwirkende

Fatma Vatansever, Wellman Center for Photomedicine, Massachusetts General Hospital, Boston, MA, USA; and Department of Dermatology, Harvard Medical School, Boston, MA, USA.

Michael R. Hamblin, Department of Dermatology, Harvard Medical School, Boston, MA, USA; and Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology, Cambridge, MA, USA.

References | Referenzen

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