Beschreibung Tiefenwärme - Wirkungsweisen von IR-Wellenlängen

Seit der Erkenntnis von den verheerenden Folgen der Atombomben, wird das Wort „Strahlung“ oft als negativ betrachtet. Der Nicht-Physiker hat dabei selten eine genaue Vorstellung über den Energiegehalt einer bestimmten Strahlung und damit über die Reaktionsfähigkeit gegenüber lebendigem Gewebe. Z.B. sind UV-Strahlen 10`000-fach energiereicher als infrarote Strahlung und somit um einiges gefährlicher (siehe Diskussion UV-Strahlung – Sonnenbaden etc).

Dieses Nicht-Wissen hat sogar dazu geführt, dass Patienten gegen mögliche Wärmeschäden in den Augen mit einer UV-Schutzbrille empfohlen wurden. Hierfür nützt aber nur eine spezielle IRA-Brille.

Etwa aus 100-jähriger Erfahrung kann aufgezeigt werden, was unterschiedliche Infrarotgeräte für therapeutische Erwärmung beim Menschen zu leisten vermag und was es, aus prinzipiellen Gründen, nicht kann. Erst auf einem solchen Grundlagen-Wissen ist eine optimale Nutzung oder eine Verkaufsempfehlung überhaupt möglich.

Gerade heute ranken sich um das Infrarot wilde Werbeaussagen und überzogene therapeutische Versprechen. Angaben von phantastischer Tiefenwirkung, entgiftender Entschlackung, bis hin zum Ende aller Schlankheitsprobleme, geistern durch die Werbeanzeigen von Anbietern verschiedenster Infrarot-Maschinen und -Kabinen. Selbst durch Medien (TV, Zeitschriften) bekannte Ärzte lassen sich durch das Abbilden ihres Fotos und zitierten Texten ein zusätzliches Gehalt von Infrarot-Firmen bezahlen. Solche Aktivitäten lehnen wir natürlich kategorisch ab.

Hier ist die Gefahr, dass pauschale, undifferenzierte Betrachtungsweisen und irreführende Halbwahrheiten den Gesamtbegriff „Infrarotstrahlung“ in Verruf bringen, obwohl bestimmte Anteile des Infrarotspektrums ein beträchtliches therapeutisches Potential enthalten. Die Einzelnen infraroten Spektralanteile sollen differenziert in ihrer Qualität und Wirkung beschrieben werden.

Infrarotstrahlung wird im allgemeinen Sprachgebrauch auch als "Wärmestrahlung" bezeichnet, da diese Strahlung beim Auftreffen auf die Haut eine Wärmeempfindung auslöst. Die IR-Strahlung ist eine natürliche Strahlung und begegnet uns im Alltag in den verschiedensten Formen: z.B. geben Sonne, Badezimmerstrahler oder Kachelofen IR-Strahlung ab. Sie entsteht, sobald ein Körper erwärmt wird, d.h. jeder warme/heisse Körper gibt mehr oder weniger IR-Strahlung ab.

Physikalisch ist die IR-Strahlung als "elektromagnetische Welle" zu beschreiben und ist somit Teil des elektromagnetischen Spektrums. Wellen werden durch die Wellenlänge charakterisiert. Die sogenannten "optischen Strahlen" werden gemäss internationaler Normen in die drei Bereiche, ultraviolett (UVA, UVB und UVC)-, sichtbare- und infrarote Strahlung eingeteilt.

Jede Strahlung lässt sich nach den Gesetzen der Physik als elektromagnetische Welle beschreiben, die Energie transportiert. Die Menge an Energie, die einer bestimmten Wellenlänge entspricht, ergibt sich aus der sog. „Planckschen Formel“. Das riesige Spektrum der elektromagnetischen Wellen reicht von der kosmischen Strahlung bis zu den langen Radiowellen zur Übertragung von Sprache und Musik. Dazwischen liegt, vergleichsweise sehr schmal, der Bereich des sichtbaren Lichts. Die Randbezirke sind Ultraviolett (kurzwellig) und Infrarot – auch Ultrarot genannt (langwellig). Infrarotstrahlung ist aufgrund der grösseren Wellenlängen energieärmer als sichtbares Licht und erst recht energieärmer als UV-Strahlung.

Grundlagenwissen der Eindringtiefen im Gewebe

Die Eindringtiefe der Infrarotstrahlung wird hauptsächlich durch die Absorption des Wassers (Wassermolekühle) im Gewebe bestimmt.

Infrarot-A:
Die Eindringtiefe in die Haut und in die Augen ist im IR-A Bereich am grössten, wobei die Strahlungsenergie über ein grosses Volumen aufgenommen wird. Die vorderen Augenmedien und der Glaskörper des Auges sind soweit durchlässig, dass die Strahlung die Netzhaut erreicht. Bei 1400nm erreicht nur mehr sehr wenig Strahlung die Netzhaut.

Infrarot-B:
Infolge der erhöhten Absorption durch Wasser nimmt die Eindringtiefe dieser Strahlung mit zunehmender Wellenlänge drastisch ab und erreicht bei einer Wellenlänge von 3000 nm ein Minimum. IR-B Strahlung erreicht die Netzhaut des Auges nicht mehr.

Infrarot-C:
Die Eindringtiefe bleibt über das gesamte Gebiet aufgrund der sehr starken Wasserabsorption weit unter 1mm im Gewebe, d.h. die Strahlungsenergie wird bei Auge und Haut direkt an der Oberfläche aufgenommen. Die oftmals verwendete Bezeichnung "Tiefenwärme" bei IR-C Strahlern ist daher vom biophysikalischen Standpunkt her nicht angebracht.

Tiefer liegende Hautschichten erwärmen sich bzw. die Körperkerntemperatur erhöht sich nur über Wärmeleitung (Weitergabe Brownscher Molekularbewegung von Teilchen zu Teilchen), verursacht durch einen Wärmeenergiefluss von Arealen höheren zu Arealen niedriger Temperatur.

Quelle: u. a. Seibersdorf Research

Sicherheitsaspekte
Grundsätzlich sind bei IR-Strahlern die Überhitzung/Verbrennung (Erytem ab Igne) der Haut sowie die Einwirkungen auf Auge und Haut zu beachten:

Haut

Die Grenzwerte nach ICNIRP sind ausgelegt, um Verbrennungen der Haut zu vermeiden. Der definierte Grenzwert von 3550 W/m² gilt für eine Bestrahlungsdauer von bis zu 10 Sekunden. Dem liegt die Annahme zugrunde, dass innerhalb dieser Zeitdauer durch die Schmerzempfindung sich die Person aus dem Gefahrenbereich begibt. In Infrarotkabinen und Infrarotwärmekabinen wird dieser Grenzwert nicht überschritten. Bei Annäherung an den Strahler z. B. mit dem Knie sorgt unser Schmerzempfinden automatisch für eine Wegbewegung.

In der Vergangenheit häuften sich die Bemerkungen, dass Infrarot-A die Haut vorzeitig altern lässt. Dies wurde nun mit einer umfangreichen Studie widerlegt. Es wurden systematische Studienfehler nachgewiesen. Zudem konnte aufgezeigt werden, dass IR-A gar protektiv gegen UV-Strahlen tätig ist. Weitere Informationen in unserem umfassenden Infrarotratgeber (hier klicken).

Auge

Entsprechend der Eindringtiefe der Strahlung können verschiedene Teile des Auges geschädigt werden

• Netzhaut: Strahlen aus dem IR-A Frequenzbereich dringen bis zur Netzhaut vor. Eine Schädigung könnte durch Temperaturerhöhung eintreten (Netzhautablösung). Die Bestrahlungsstärke von IR-A Strahlern liegt jedoch weit unten den ICNIRP Grenzwerten. Selbst langes Hineinstarren in die Strahlungsquelle schädigt die Hornhaut nicht.
  
  
• Grauer Star (Eintrübung der Linse) bzw. Eintrübung der Hornhaut: IR-B und IR-C Strahlen sind für diese Schädigung verantwortlich. Für eine Eintrübung der Hornhaut wären so hohe Bestrahlungsstärken notwendig, die mit IR-Strahlern nicht erreicht werden können. Die Grenzwerte orientieren sich am grauen Star. Bei Bestrahlungsdauern über 15 Minuten ist der Grenzwert 100 W/m² (vgl. 500 W/m² Sonnenstrahlung mittags in südlichen Breiten). Bei Zeitdauern unter 15 Minuten ist der Grenzwert entsprechend höher. In Infrarotkabinen mit IR-C Strahlern wird bei normaler Sitzposition üblicherweise der Dauerexpositionsgrenzwert von 100 W/m² nicht überschritten. Bei IR-B und IR-A Strahlern kann es auch in normaler Sitzposition zu leichten Grenzwertüberschreitungen kommen. Augenschutz ist daher zu empfehlen. Allerdings sind die Bestrahlungsstärken immer noch in einem Bereich vergleichbar mit einem Lagerfeuer.

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Quellennachweis:
www.infrarotwissen.ch
www.hydrosun.ch
www.infrarotnews.ch
www.solevitae.ch
www.solevitae-medical.ch
www.solevitae-infrarotkabinen.ch