Fern infrarot strahlung (FIR): ihre biologischen Wirkungen und medizinische Anwendungen

Das Spektrum der elektro magnetischen Strahlung und einige biologische Veränderungen kann es induzieren.

Biologische Wirkungen von FIR

Die Anwendung der FIR in der Medizin erfordert das Verständnis und die Kenntnis der Wechsel wirkungen elektro magnetischer Strahlung im FIR-Bereich mit biologischen Strukturen (einschl ießlich Zellen, Zellmembranen, Zell flüssigkeiten-insbesondere Wasser, DNA/Proteine) und die Funktion der lebenden Systeme im Allgemeinen. Auf zellulärer Ebene können die zugrunde liegenden biophysik al ischen Mechanismen der Wechsel wirkung von elektro magnetischer Strahlung mit lebenden Zellen in Bezug auf veränderte Zellmembran potentiale und veränderten mitochondrialen Stoffwechsel umrahmt werden [ 2 ]. FIR-Energie (Photonen mit Quanten energien von 12,4 meV-1,7 eV) wird durch Schwingungs niveaus von Bindungen in Molekülen absorbiert. Es gibt sechs Schwingungs modi, die symmetrisches und anti symmetrisches Dehnen, Schieren, Schaukeln, Wadeln und Verdrehen abdecken. In Anbetracht der hohen Wasser konzentration in biologischen Systemen, der Assoziation von Wasser molekülen mit Ionen (Solvatations effekt), der diele kt rischen Eigenschaften des Wassers und des großen Dipol moments, das dieser Effekt erzeugt, wird dies ein dominierender Faktor in biologischen Lösungen sein. Es ist bekannt, dass sich Wasser moleküle bei niedrigeren Frequenzen in einem oszillieren den elektrischen Feld mit geringem oder fast keinem Energie verlust frei drehen können. Wenn jedoch die Frequenz des elektrischen Feldes 10 erreicht ⁸   Hz Pegel, der Rotations modus wird behindert (aufgrund des "diele kt rischen Reibungs"-Effekts) und die absorbierte Energie beginnt sich durch Kollision oder Wechsel wirkungen des nächsten Nachbarn in den Medien zu zerstreuen [ 2 ]. Die diele kt rische Relaxation von Wasser bei 310 K beträgt etwa 25 GHz, wenn die Rotations reaktion der Dipole auf das elektro magnetische Feld über einen breiten Frequenz bereich verteilt ist.

In lebenden Systemen muss zusätzlich zu der Assoziation der Wasser moleküle mit dem elektro magnetischen Feld und den Auswirkungen davon der Effekt der „ Meso struktur “berücksicht igt werden, bei dem Proteine und geladene Gruppen (an bestimmten Stellen auf den Proteinen) für den Gesamt bereich von entscheidender Bedeutung sind biologische Aktivität. Diese spezifisch lokalisiert geladenen Gruppen assoziieren mit den Wasser molekülen und beeinflussen auf diese Weise das diele kt rische Verhalten der gesamten molekularen Assem blierung, was sich wiederum auf ihre biologische Funktion auswirkt. Somit hängen die diele kt rischen Eigenschaften von Geweben (auch auf zellulärer Ebene) vom Wassergehalt ab und variieren mit ihm. Darüber hinaus kann die Relaxation dieser molekularen "Meso-Strukturen" Variationen mit der Häufigkeit zeigen. Aus diesen Gründen ist der Wassergehalt ein kritischer Faktor für die Wechsel wirkung zwischen FIR und lebenden Organismen.

In dieser Hinsicht hat die Dynamik von Wasser clustern großes Interesse geweckt, da es einen spürbaren Unterschied in Bezug auf die Dynamik von Bulk-Liquid-Water gibt, und dies kann erhebliche Auswirkungen auf biologische Umgebungen haben. Es wird gezeigt, dass lokale Veränderungen in der molekularen Umgebung (verursacht durch Solvation oder Einschluss) die Translation-und Schwingungs modi im FIR-Frequenz bereich wesentlich beeinflussen. Es wird festgestellt, dass die Größe und Temperatur des Wasser clusters das FIR-Absorptions spektrum signifikant beeinflussen [ 3 ].

Medizinische Anwendungen von FIR

Für FIR als therapeut ische Modalität wurden die alternativen Begriffe "bio genetische Strahlung" und "bio genetische Strahlen" geprägt und in der populären Literatur weit verbreitet. Die FIR-Wellenlänge ist zu lang, um von den Augen wahrgenommen zu werden. Der Körper erfährt seine Energie jedoch als sanfte Strahlungs wärme, die bis zu fast 4 cm unter die Haut eindringen kann. Die FIR-Energie reicht aus, um Rotations-und Schwingungs bewegungs modi in Bindungen auszuüben, die die Moleküle (einschl ießlich der Wasser moleküle) bilden, sowie mit Zell frequenzen in Resonanz zu treten. Die daraus folgende epidermale Temperatur ist höher, wenn die Haut mit FIR bestrahlt wird, als wenn ähnliche thermische Belastungen aus kürzeren Wellenlängen verwendet werden. Es wurde vor geschlagen, dass die verlängerte erythermale Reaktion aufgrund der FIR-Exposition auf damit verbundene erhöhte epidermale Temperaturen zurück zuführen ist, aber FIR-Spiegel, die keine nachweisbare Haut erwärmung erzeugen, können auch biologische Auswirkungen haben.

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