Az emberi test elektrokémiailag is értelmezhető részekből áll. Az elektrokémiai jellemzők pedig alacsony és biztonságos elektromágneses frekvenciák hatására befolyásolhatóak.
Például egy régóta ismert jelenség a vörösvérsejtek csoportosulása. Ekkor a vörösvértestek felületei a magas sűrűség miatt nagyon közel kerülnek egymáshoz, ez azonban nem optimális helyzet az oxigén és a tápanyagok szállításához. Ez az alábbi ábrával szemléltethető.
De bizonyos dolgok, gyógyszerek vagy például elektromágneses mezők javíthatják illetve javítják a vérsejtek rugalmasságát, így az oxigén és a tápanyagok hatékonyabban keringhetnek.
Működési elvek
Az elektromos és a mágneses energia két, szorosan összekapcsolt energiaforma: a mozgó töltés elektromos és mágneses mezőket indukál. Az elektromos áram mágneses mezőt hoz létre, a mágneses mező pedig elektromos töltésmozgást indukál.
Ez azért fontos az emberi biológiában, mert az idegsejtek elektromosan aktív sejtek. Az idegsejtek mozgásai, oszcillációi kettős szerepet játszanak az idegpályán, szinapszisban: hatással vannak a bemenetekre, és viszont befolyásolják a kimenetek időzítését. A fentiek miatt mind az elektromos, mind a mágneses mezők elektromos áramot indukálhatnak az idegsejtek áramköreiben, az ideghálózatban. Ilyen, a megváltozott idegsejt-aktivitás hasonló, mechanizmusok állnak az elektromos, mágneses vagy elektromágneses energiát felhasználó különböző neuro-modulációs technológiák hátterében.
Empirikus adatok szerint a Ca2+ és Na+ csatornák aktivitása statikus mágneses mező és alacsony frekvenciájú impulzusos elektromágneses mezők hatására megváltoztatható. A feszültségfüggő Ca2+ csatornák a Ca2+ ionok elsődleges vezetői, amelyek a neurotranszmittert tartalmazó vezikulák és a preszinaptikus membrán összefolyását okozzák. A Ca2+ és Na+ csatornák megváltozott aktivitása megváltoztatja a szinaptikus kimenet időzítését és erősségét, hozzájárulva az idegsejtek ingerlékenységéhez.
Egy másik hatásmechanizmus alapján az elektromágneses mezők fokozzák az adenozin-receptorok felszabadulását, ami elősegíti az idegsejtek közötti kommunikációt. Mivel az A(2A) adenozin-receptorok szabályozzák más neurotranszmitterek (pl. glutamát és dopamin) felszabadulását, ez hozzájárul az idegsejtek működésének szabályozásához.
A természetes neuro-stimuláció alapján az energetikai ingerek mitokondriális feszültséget és mikrovaszkuláris értágulatot indukálnak. Ezek elősegítik az adenozin-trifoszfát (ATP) fehérje és az oxigénellátás növekedését, ezzel indukálva a szinaptikus erőt. Ez a helyzet a neuro-modulációt különböző skálaszinteken magyarázza: az interperszonális dinamikától a nem lokális neuronális kapcsolódásig. A természetes neuro-stimuláció szerint az anya és az embrió közötti fizikai interakciók veleszületett természetes mechanizmusa biztosítja az embrió idegrendszerének kiegyensúlyozott fejlődését. Ezen interakciók mozgatórugói, az anya szívének elektromágneses tulajdonságai lehetővé teszik az agyhullámok interakcióját az anya és a magzat idegrendszerei között. Az anya szívének elektromágneses és akusztikus oszcillációi összehangolják mindkét idegrendszer neuronális aktivitását, és a különálló oszcillációk kakofóniájából harmóniát alakítanak ki. Ezek az interakciók szinkronizálják az agyi oszcillációkat, befolyásolva a magzat neuroplaszticitását. Az anya környezettel való szándékos interakciói során ezek a cserék jelzéseket adnak a magzat idegrendszerének, összekapcsolva a szinaptikus aktivitást a releváns ingerekkel. Eszerint a mitokondriális stressz indukciójának (amely befolyásolja az idegsejtek plaszticitását) és az érszűkületnek a fiziológiai folyamata, amelyek együttesen növelik a mikrovaszkuláris véráramlást és a szövetek oxigénellátását, a természetes idegstimuláció alapját képezik. Emiatt a tudományos következtetés miatt, ez számos nem invazív mesterséges neuro-modulációs technika alapja is. Mivel az anya-magzat interakciók lehetővé teszik a gyermek idegrendszerének megfelelő biológiai érzékenységgel történő fejlődését, hasonló (bár méretarányos) környezeti interakciók gyógyíthatják a felnőttek sérült idegrendszerét.
Alacsony frekvenciájú elektromágneses mezők által kiváltott biológiai hatások molekuláris mechanizmusai
Egy nemrégiben készült áttekintés összefoglalta a PEMF-ek alapjául szolgáló jelátviteli útvonalakat, beleértve a Ca2+, Wnt/β-katenin, mitogén-aktivált proteinkináz (MAPK), a fibroblaszt növekedési faktor (FGF) és a vaszkuláris endoteliális növekedési faktor (VEGF), a transzformáló növekedési faktor (TGF)-β/ csont morfogenetikus fehérjék (BMP), az inzulin-szerű növekedési faktor (IGF), a Notch és a cAMP/proteinkináz (PKA) jelátviteli útvonalakat a csont javításban [49]. Ezenkívül kimutatták, ahogyan az emlősöket célző rapamicin (mTOR) jelátviteli út is a csontképződésben részt vevő elektromágneses terekkel egyező alapvető jelátviteli útját [50]. Érdemes megjegyezni, hogy az alacsony frekvenciás elektromágneses tér-expozíció hatással volt olyan növekedési faktorok szintézisére is, mint az IGF [51], a BMP [52], a TGF-β [53] és a PGE2 [54], elősegítve az extracelluláris mátrix (ECM) fehérjék szintézisét és megkönnyítve a szövetek helyreállítását [6].
Az LPEMF stimuláció számos alapvető molekuláris mechanizmuson keresztül részt vesz a sejtek szaporodásának és differenciálódásának szabályozásában, valamint az immunmodulációban és a gyulladásos reakciók kezelésében.
A rövidítések összefoglalása
PEMF Elektromagnetikus impulzustér
PKC Protein kináz C
MAPK Mitogén-aktivált protein kináz
ERK Extracelluláris jel által szabályozott kinázok
RANKL A kappa-B ligandum nukleáris faktor receptor aktivátora
RANK A kappa-B nukleáris faktor receptor aktivátora
JNK c-Jun N-terminális kináz
PI3K Foszfatidilinozitid-3-kinázok
PDK1 Foszfoinozitid-függő protein kináz-1
AKT Protein kináz B
mTOR rapamicin mechanikus célpontja
cAMP Ciklikus adenozin-monofoszfát
PKA Protein kináz A
CREB cAMP válasz elem-kötő fehérje
NF-KB Nukleáris faktor-kappa B
Milyen elektromágneses mezőket generálnak a Norra Medicin műszerek?
Az alacsony frekvenciájú, nagy intenzitású mezők olyan PEMF-mezők, amelyek az elektromágneses mezős terápiás módszerei közé tartoznak, és specifikus hullámformákkal és amplitúdókkal rendelkező alacsony frekvenciájú mezők, amelyek frekvenciája 0< és 500 Hz között mozog [ref]. Jellemzőjük a nagy változási sebesség (Tesla/s), amely bioelektromos áramokat indukál a szövetekben, és különleges biológiai hatásokat vált ki [ref]. Fontos megjegyezni, hogy az alacsony frekvenciájú mezők jellemzően nem ionizálóak és ritkán termikusak [ref]. A klinikai kezelésben használt elektromágneses mezők frekvenciája általában 100 Hz alatt van, a mágneses fluxussűrűség 0,01 m T és 30 mT között van, míg a maximális mágneses fluxus 0,00001 T és 10 T között lehet (az otthoni és a klinikai használattól függően) [ref]. A technológia különböző típusú hullámformákat alkalmaz. A jelerősség gyors változásai nagy áramokat okozhatnak a szövetekben [ref]. Az utóbbi időben egyre több bizonyíték utal arra, hogy ez a nem invazív, biztonságos és hatékony terápia ígéretes kiegészítő kezelés lehet különböző degeneratív és mozgásszervi rendellenességek kezelésében is [[ref], [ref], [ref], [ref], [ref], [ref]].