Miten pulsoiva sähkömagneettinen kenttä vaikuttaa ihmiseen: Kattava opas PEMF-terapiaan

Miten pulsoiva sähkömagneettinen kenttä vaikuttaa ihmiseen: Kattava opas PEMF-terapiaan

Pulsoiva sähkömagneettinen kenttä (engl. Pulsed Electromagnetic Field) eli PEMF -terapia on saanut lisääntyvässä määrin kiinnostusta sen ei-invasiivisen lähestymistavan vuoksi erilaisten terveysongelmien hoidossa. Tässä artikkelissa tarkastellaan yksityiskohtaisesti PEMF-terapiaa ja selitetään, miten se toimii, sen hyödyt ja sovellukset nykyaikaisessa lääketieteessä. Tämä opas on ihanteellinen terveydenhuollon ammattilaisille ja vaihtoehtoisia hoitomuotoja etsiville henkilöille sekä tarjoaa selkeän käsityksen PEMF-terapiasta, jota tukevat tieteelliset tutkimukset ja käyttäjien kokemukset.
Pulsoivalla sähkömagneettisella säteilyllä on tarkoitus saada aikaan erityisiä fysiologisia vaikutuksia halutulla kehon alueella.

Jo 1950-luvulla havaittiin, että sähköinen potentiaali vaikuttaa luiden kasvuun. Vuonna 1974 julkaistiin positiivisia tutkimustuloksia pulsoivan magneettiterapian vaikutuksista luunmurtumien ja eri kudosten paranemisessa.(1-2) Sittemmin PEMF-terapiasta on julkaistu useita satoja tutkimuksia eläimillä ja ihmisillä.

Toimintamekanismit

PEMF-terapia on monimutkainen ja siihen liittyy monia luonnollisia soluprosesseja. Se toimii aiheuttamalla sähköisiä muutoksia soluissa ja niiden ympäristössä. Tämä tapahtuu lähettämällä sähkömagneettisia kenttiä, jotka vaihtelevat niiden voimakkuuden, esiintyvyyden ja keston mukaan. Kaikki riippuu siitä, minkälaista käyttöä tai tavoitetta terapialla haetaan.(3)

Hyväksytyimmän nykymallin mukaan kalsiumionin (Ca2+) ja sen jälkeen typpioksidin (NO) ja cGMP:n aktivoimat biokemialliset reitit ovat keskeisiä mekanismeja, joilla PEMF vaikuttaa solutasolla ja siten kudosten vasteisiin.(4)

Kuva: PEMF toimintamekanismit solussa.

Lähde: Luigi, C. & Tiziano, P. (2020). Mechanisms of Action And Effects of Pulsed Electromagnetic Fields (PEMF) in Medicine. Journal of Medical Research and Surgery 1 (6): 1-4. 

Sähköisten muutosten indusointi

Jokaisella kehon solulla on sähkövaraus, joka on ratkaisevan tärkeä sen normaalin toiminnan ylläpitämiseksi. PEMF-hoito vaikuttaa näihin varauksiin indusoimalla soluissa sähköisiä muutoksia. Tämä sähkömagneettinen induktio stimuloi soluja ja lataa niiden kalvoja, mikä parantaa niiden yleistä toimintakykyä.

Solujen aineenvaihdunnan stimulointi

Pulssimaisilla sähkömagneettisilla kentillä on potentiaalisia vaikutuksia tiettyihin ihmisen solutyyppeihin – korkeammat taajuudet, vuontiheydet ja krooninen altistuminen ovat tehokkaampia soluvasteen aikaansaamiseksi, mikä johtaa solujen "latautumiseen". Tämä tehostunut energiantuotanto on ratkaisevan tärkeää solujen tehokkaan aineenvaihdunnan ylläpitämiseksi. Lisääntynyt soluenergia johtaa parempaan toimintakykyyn, joka ulottuu solujen korjaamisesta ja uudistumisesta tehokkaampaan solusignaalien välittämiseen.(5)

Verenkierron parantaminen

PEMF-hoidon tuottamat sähkömagneettiset kentät vaikuttavat merkittävästi verisuoniin. Ne stimuloivat verisuonten laajentumista ja lisäävät siten verenkiertoa. Parantunut verenkierto varmistaa, että kudoksiin kulkeutuu enemmän happea ja ravintoaineita, mutta se auttaa myös poistamaan jätteitä. Tämä prosessi on elintärkeä paranemisen ja terveiden kudosten ylläpitämisen kannalta. PEMF-hoito voi myös parantaa verenpainetta sen verisuonivaikutusten ansiosta.(6)

Kudoksen uusiutumisen edistäminen

PEMF-hoito auttaa nopeuttamaan kehon eri osien, kuten luun, lihasten ja hermosolujen paranemista ja kasvua. PEMF käynnistää erilaisia solupolkuja, jotka tukevat solujen kasvua ja erikoistumista.(7) Sähkömagneettiset kentät tehostavat proteiinien ja muiden kudosten korjaamiseen tarvittavien keskeisten komponenttien tuotantoa, mikä tekee siitä arvokkaan menetelmän vammoista ja leikkauksista toipumisessa.

Soluviestinnän modulointi

PEMF vaikuttaa myös tapaan, jolla solut kommunikoivat keskenään. Solut kommunikoivat sähköisten ja kemiallisten signaalien välityksellä; PEMF-hoito voi tehostaa näitä signaalireittejä. Parantunut soluviestintä johtaa koordinoidumpaan kudosten ja elinten toimintaan, mikä on välttämätöntä homeostaasin ja yleisen terveyden ylläpitämiseksi.

Vaikutus ionikanaviin ja solukalvoihin

PEMF-hoito muuttaa sitä, miten helposti aineet pääsevät soluseinämien läpi. Ionireittien hallinta solun pinnalla mahdollistaa kalsium-, natrium- ja kaliumionien pääsyn soluun ja poistumisen solusta.(8) Tämä ioninvaihto on hyvin tärkeää solujen eri toiminnoille. Niitä ovat muun muassa lihasten supistuminen, hermosignaalien välittäminen ja solujen kasvusyklien hallinta. 

Viimeisen kolmen vuosikymmenen aikana on kehitetty koko elimistön hoitoon tarkoitettuja PEMF-järjestelmiä, jotka voivat parantaa esimerkiksi mikroverenkiertoa ja sen myötä aineenvaihduntaa.(9) Laitteiden on myös havaittu nopeuttavan eri kudosten korjaantumista ja auttavan kivun lievityksessä. Vuonna 2009 julkaistun meta-analyysin perusteella PEMFT voi lievittää kipua ja parantaa toimintakykyä polven nivelrikosta kärsivillä henkilöillä.(10) Osa ihmisistä käyttää laitteita myös stressiä lievittävinä terapiamuotoina.

PEMF-terapia voi nopeuttaa rasituksesta palautumista ja muun muassa lisätä kiertäjähermon toimintaa ja nostaa sydämen sykevälivaihtelua (HRV).(11) NASA:n julkaiseman 4 vuotta kestäneen tutkimuksen mukaan PEMF-terapia auttaa erityisesti hermoston kantasolujen uusiutumisessa.(12) Transkraniaalinen eli päähän annettava magneettiterapia (engl. Prefrontal Transcranial Magnetic Stimulation, TMS) voi auttaa masennuksen hoidossa.(13)

PEMF-hoidon hyödyt aivojen toiminnalle

Yksi kriittisistä alueista, joilla PEMF-hoito on osoittanut potentiaalia aivojen ja hermoston terveydelle, on neurologinen toipuminen, erityisesti traumaattisten aivovammojen ja aivohalvausten jälkeen. PEMF-hoito voi auttaa korjaamaan vaurioituneita hermokudoksia ja parantaa siten toiminnallista palautumista. Tämä näkökohta on ratkaisevan tärkeä potilaille, jotka kärsivät neurologisten vammojen pitkäaikaisvaikutuksista.(14-15)

PEMF-hoitoa on tutkittu myös kivunhoidossa, erityisesti kroonisen migreenin ja jännityspäänsäryn kaltaisissa tiloissa. Muuttamalla kipusignaaleja aivoissa ja puuttumalla taustalla olevaan tulehdukseen PEMF voi tarjota ei-invasiivisen vaihtoehdon kivunlievitykseen.(16-17) Lisäksi on viitteitä siitä, että PEMF-hoito voi vaikuttaa myönteisesti kognitiivisiin toimintoihin, kuten muistiin ja keskittymiskykyyn, parantamalla neuraalista tehokkuutta ja aivoaaltojen modulaatiota.(18) Positiiviset kognitiiviset vaikutukset ovat erityisen tärkeitä ikääntyville väestöryhmille ja niille, joilla on kognitiivisen heikkenemisen riski.

Aivoaaltojen taajuudet ja toiminnot:

  • Delta-aallot – (0,1 - 4 Hz) (uni)
  • Theta-aallot – (4-7 Hz) (oppiminen ja meditatiivinen tila)
  • Alfa-aallot – (8 - 15 Hz) (tutut toiminnot ja rentoutuminen; ne vähenevät, jos havaitaan jotain tavallisuudesta poikkeavaa).
  • "Mu-aallot – (7,5 - 12,5 Hz) (muita toimintoja tukeva rytmi)
  • SMR-aallot – (12,5 - 15,5 Hz) (muita toimintoja tukeva rytmi)
  • Beeta-aallot – (16 - 31 Hz) (kognitiivinen suorituskyky ja mentaalinen toiminta)
  • Gamma-aallot – (32 - 140 Hz) (työskentely, aktiivinen työskentely)

PEMF-hoito voi auttaa myös mielialan säätelyssä ja mielenterveydessä. Tutkimukset viittaavat siihen, että se voi parantaa esimerkiksi masennuksen ja ahdistuksen kaltaisia tiloja mahdollisesti vaikuttamalla välittäjäainetasoihin ja hermoratoihin.(19-20) PEMF-hoito voi parantaa unen laatua edistämällä rentoutumista ja vaikuttamalla positiivisesti aivoaaltoihin, mikä hyödyttää niitä, joilla on unettomuutta tai unihäiriöitä.(21)

Mielenkiintoista on, että PEMF-terapian potentiaali lisätä neuroplastisuutta eli aivojen kykyä muodostaa uusia hermoyhteyksiä on lupaava oppimisen tehostamisessa ja aivovammoista toipumisessa.(22-24) Lisäksi sen vaikutukset aivojen tulehduksen ja stressin vähentämiseen tekevät siitä kiehtovan vaihtoehdon aivojen terveyden kokonaisvaltaisessa lähestymistavassa.(25)

Aivojen PEMF-hoitoon suosittelemme tieteeseen perustuvaa Neorhythm OmniPEMF-laitetta. NeoRhythm tarjoaa ainoan ei-invasiivisen teknologian, jonka avulla voit valita mielentilasi. Laite on suunniteltu auttamaan sinua rauhoittumaan, nukkumaan paremmin, rentoutumaan, vähentämään stressiä, lisäämään keskittymistä ja paljon muuta.

PEMF-hoidon vaikutus eri elinjärjestelmiin

  1. Tuki- ja liikuntaelimistö: PEMF-hoito on tehokas luu- ja lihasongelmien, kuten nivelrikon ja murtumien parantamisessa. Se vahvistaa luita ja auttaa niitä paranemaan nopeammin, kuten myös pehmytkudoksia.(26)
  2. Hermosto: Tutkimukset osoittavat, että PEMF:llä on myönteisiä vaikutuksia neuroplastisuuteen, mikä auttaa toipumaan traumaattisista aivovammoista ja aivohalvauksista. Lisäksi se auttaa kroonisen kivun ja neuropaattisten tilojen hallinnassa.
  3. Sydän- ja verisuonijärjestelmä: Auttaa parantamaan verenkiertoa, vähentämään turvotusta ja parantamaan verisuonten ympäröiviä kudoksia. Tämä voi olla hyödyllistä sellaisten terveysongelmien, kuten korkean verenpaineen ja sydämestämme kaukana sijaitsevien pienten valtimoiden ongelmien hoitamisessa.
  4. Immuunijärjestelmä: PEMF-hoito voi muuttaa kehon immuunireaktiota, mikä saattaa auttaa immuunijärjestelmän ongelmien aiheuttamissa sairauksissa ja vahvistaa yleistä immuunipuolustusta.(27)
  5. Ruoansulatuskanava: Varhaiset tutkimukset osoittavat, että PEMF voisi auttaa vähentämään ärtyvän suolen oireyhtymän (IBS) oireita.(28)

PEMF-terapiassa käytetään matalataajuista (0–40 Hz) ja matalan intensiteetin (10–200 milligaussia) säteilyä, joka on hyvin lähellä maan värähtelytasoa 3–60 Hz (ns. Schumannin resonanssi).(29-30) Eri taajuuksilla voidaan stimuloida eri kudoksia toivottujen terveysvaikutusten saavuttamiseksi (ks. kuva ohessa).(31) Yleisin käytetty taajuus on 10 Hz. Vastaavasti monet potentiaalisesti elimistölle ja erityisesti aivoille haitalliset teknologiset laitteet kuten älypuhelimet (450–2700 MHz) ja langattomat tukiasemat (2.4–5.9 GHz) käyttävät huomattavasti korkeampia taajuuksia.(32-33)

Taajuus (Hz)

Vaikutus kudokseen

Viite

1

Melatoniinin eritys

Lerchl et al., 1998

1

Hermojen regeneraatio, neuriittien kasvu viljellyistä ganglioista

Sisken and Walker, 1995

5

Osteogeneesi

Matsunaga et al., 1996

6

Rustokudos

Sakai et al., 1991

7

Luuston kasvu

Sisken and Walker, 1995

10

Nivelsiteen paraneminen

Lin et al., 1992; Sisken and Walker, 1995

10

Solujen kasvu

Miyagi et al., 2000

10

Osteogeneesi

Matsunaga et al., 1996

10

Kollageenin tuotanto

Lin et al., 1993

10

DNA:n synteesi

Takahashi et al., 1986

15

Ihon nekroosin väheneminen, angiogeneesin ja fibroblastien proliferaation stimulointi

Sisken and Walker, 1995

15

Osteoporoosi

Takayama et al., 1990

20

Ihon nekroosin väheneminen, angiogeneesin ja fibroblastien proliferaation stimulointi

Sisken and Walker, 1995

20

Osteogeneesi

Matsunaga et al., 1996

25

Synergistinen vaikutus hermokasvutekijän kanssa

Sisken and Walker, 1995

40 / 116

Tulehdus

Reilly et al., n.d.

40 / 355

Tulehdus

Reilly et al., n.d.

50

Synergistinen vaikutus hermokasvutekijän kanssa

Sisken and Walker, 1995

50

Osteogeneesi

Matsunaga et al., 1996

50

Vaikutukset mitoosiin ja kromosomaalisiin poikkeavuuksiin lymfosyyteissä

Khalil and Qassem, 1991

72

Ihon nekroosin väheneminen, angiogeneesin ja fibroblastien proliferaation stimulointi

Sisken and Walker, 1995

100

Osteogeneesi

Matsunaga et al., 1996

100

Luuviat

Takano-Yamamoto et al., 1992

100

DNA:n synteesi

Takahashi et al., 1986

200

Osteogeneesi

Matsunaga et al., 1996

Taulukko: PEMF-taajuuksien vaikutukset kudostasolla.

Lähde: Oschman, J. (2016). Energy Medicine: The Scientific Basis (2nd edition). London: Elsevier" for the original context and scientific accuracy.

Yhteenveto

PEMF-terapia tarjoaa laajoja terapeuttisia hyötyjä eri elinjärjestelmissä. Sen ei-invasiivinen luonne ja tehokkuus solujen toiminnan parantamisessa ja paranemisen edistämisessä tekevät siitä käytännöllisen ja tehokkaan välineen ennaltaehkäisevässä ja integroidussa terveydenhuollossa. Se on lupaava kivunhoidossa, luiden paranemisessa ja hermoston toipumisessa, mutta sen kaikkia mahdollisuuksia tutkitaan vielä. Jatkuva tutkimus on välttämätöntä, jotta sen ominaisuuksia voidaan ymmärtää paremmin ja sen lääketieteellisiä sovelluksia laajentaa. Tutkimusten jatkuessa PEMF-hoito voi mullistaa potilaiden hoidon ja eri hyvinvoinnin osa-alueet, sillä se on ainutlaatuinen yhdistelmä turvallisuutta ja tehokkuutta hoidossa, joka on samanlainen kuin muut ei-invasiiviset hoitomenetelmät, kuten fotobiomodulaatio ja muut valohoidot.

Tieteelliset lähdeviitteet:

  1. Bassett, C. & Pawluk, R. & Pilla, A. (1974). Acceleration of fracture repair by electromagnetic fields. A surgically noninvasive method. Annals of the New York Academy of Sciences 238: 242–262.
  2. Bassett, C. & Pawluk, R. & Pilla, A. (1974). Augmentation of bone repair by inductively coupled electromagnetic fields. Science 184 (4136): 575–577.
  3. Flatscher, J., Pavez Loriè, E., Mittermayr, R., Meznik, P., Slezak, P., Redl, H., & Slezak, C. (2023). Pulsed Electromagnetic Fields (PEMF)—Physiological Response and Its Potential in Trauma Treatment. International Journal of Molecular Sciences24(14), 11239.
  4. Luigi, C. & Tiziano, P. (2020). Mechanisms of Action And Effects of Pulsed Electromagnetic Fields (PEMF) in Medicine. Journal of Medical Research and Surgery 1 (6): 1-4.
  5. Mansourian, M., & Shanei, A. (2021). Evaluation of pulsed electromagnetic field effects: A systematic review and meta-analysis on highlights of two decades of research in vitro studies. BioMed Research International 6647497.
  6. Stewart, G. M., Wheatley‐Guy, C. M., Johnson, B. D., Shen, W. K., & Kim, C. H. (2020). Impact of pulsed electromagnetic field therapy on vascular function and blood pressure in hypertensive individuals. The Journal of Clinical Hypertension22(6), 1083-1089.
  7. Schnoke, M., & Midura, R. J. (2007). Pulsed electromagnetic fields rapidly modulate intracellular signaling events in osteoblastic cells: comparison to parathyroid hormone and insulin. Journal of orthopaedic research25(7), 933-940.
  8. Petecchia, L. et al. (2015). Electro-magnetic field promotes osteogenic differentiation of BM-hMSCs through a selective action on Ca2+-related mechanisms. Scientific reports5(1), 13856.
  9. Klopp, R. & Niemer, W. & Schmidt, W. (2013). Effects of various physical treatment methods on arteriolar vasomotion and microhemodynamic functional characteristics in case of deficient regulation of organ blood flow. Results of a placebo-controlled, double-blind study. Journal of Complementary and Integrative Medicine 10 (Suppl): S39–46.
  10. Vavken, P. & Arrich, F. & Schuhfried, O. & Dorotka, R. (2009). Effectiveness of pulsed electromagnetic field therapy in the management of osteoarthritis of the knee: a meta-analysis of randomized controlled trials. Journal of Rehabilitation Medicine 41 (6): 406–411.
  11. Grote, V. et al. (2007). Short-term  effects of pulsed electromagnetic fields after physical exercise are dependent on autonomic tone before exposure. European Journal of Applied Physiology 101 (4): 495–502.
  12. Goodwin, T. (2003). Physiological and molecular genetic effects of time-varying electromagnetic fields on human neuronal cells. NASA/TP-2003-212054.
  13. Perera, T. et al. (2016). The Clinical TMS Society Consensus Review and Treatment Recommendations for TMS Therapy for Major Depressive Disorder. Brain Stimulation 9 (3): 336–346. Review.
  14. Capone, F. et al. (2022). Pulsed electromagnetic fields: a novel attractive therapeutic opportunity for neuroprotection after acute cerebral ischemia. Neuromodulation: Technology at the Neural Interface25(8), 1240-1247.
  15. Bragin, D. E., Statom, G. L., Hagberg, S., & Nemoto, E. M. (2015). Increases in microvascular perfusion and tissue oxygenation via pulsed electromagnetic fields in the healthy rat brain. Journal of neurosurgery122(5), 1239-1247.
  16. Feng, Y., Zhang, B., Zhang, J., & Yin, Y. (2019). Effects of non‐invasive brain stimulation on headache intensity and frequency of headache attacks in patients with migraine: a systematic review and meta‐analysis. Headache: The Journal of Head and Face Pain59(9), 1436-1447.
  17. Thomas, A. W., Graham, K., Prato, F. S., McKay, J., Forster, P. M., Moulin, D. E., & Chari, S. (2007). A randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial using a low-frequency magnetic field in the treatment of musculoskeletal chronic pain. Pain Research and Management12, 249-258.
  18. Drumond Marra, H. L., Myczkowski, M. L., Maia Memória, C., Arnaut, D., Leite Ribeiro, P., Sardinha Mansur, C. G., ... & Marcolin, M. A. (2015). Transcranial magnetic stimulation to address mild cognitive impairment in the elderly: a randomized controlled study. Behavioural neurology2015.
  19. Karabanov, A. N., & Siebner, H. R. (2014). Expanding the electrotherapeutic toolkit: a perspective on transcranial pulsating electromagnetic fields (T-PEMF). Acta Neuropsychiatrica26(5), 261-263.
  20. Peng, Z., Zhou, C., Xue, S., Bai, J., Yu, S., & Li, X. Mechanism of repetitive transcranial magnetic stimulation for depression. Shanghai Arch Psychiatry. 2018; 30 (2): 84–92.
  21. Nardone, R., Sebastianelli, L., Versace, V., Brigo, F., Golaszewski, S., Pucks-Faes, E., ... & Trinka, E. (2020). Effects of repetitive transcranial magnetic stimulation in subjects with sleep disorders. Sleep medicine71, 113-121.
  22. Hallett, M. (2007). Transcranial magnetic stimulation: a primer. Neuron 55 (2): 187–199.
  23. Jannati, A. & Oberman, L. & Rotenberg, A. & Pascual-Leone, A. (2023). Assessing the mechanisms of brain plasticity by transcranial magnetic stimulation. Neuropsychopharmacology 48 (1): 191–208.
  24. Auriat, A. & Neva, J. & Peters, S. & Ferris, J. & Boyd, L. (2015). A review of transcranial magnetic stimulation and multimodal neuroimaging to characterize post-stroke neuroplasticity. Frontiers in Neurology 6: 226.
  25. Vincenzi, F., Ravani, A., Pasquini, S., Merighi, S., Gessi, S., Setti, S., ... & Varani, K. (2017). Pulsed electromagnetic field exposure reduces hypoxia and inflammation damage in neuron‐like and microglial cells. Journal of Cellular Physiology232(5), 1200-1208.
  26. Tong, J., Chen, Z., Sun, G., Zhou, J., Zeng, Y., Zhong, P., ... & Liao, Y. (2022). The efficacy of pulsed electromagnetic fields on pain, stiffness, and physical function in osteoarthritis: A systematic review and meta-analysis. Pain Research and Management, 2022.
  27. Ross, C. L., Zhou, Y., McCall, C. E., Soker, S., & Criswell, T. L. (2019). The use of pulsed electromagnetic field to modulate inflammation and improve tissue regeneration: A review. Bioelectricity1(4), 247-259.
  28. Gretsch, A. J. (2021). Use of Low-Intensity, Pulsed Electromagnetic Fields (PEMF) to Reduce Signs and Symptoms of Irritable Bowel Syndrome (IBS): A Small Randomized, Single-Blind Sham Controlled Study (Doctoral dissertation, Saybrook University).
  29. Muehsam, D. & Ventura, C. (2014). Life Rhythm as a Symphony of Oscillatory Patterns: Electromagnetic Energy and Sound Vibration Modulates Gene Expression for Biological Signaling and Healing. Global Advances in Health and Medicine 3 (2): 40–55.
  30. Mitsutake, G. et al. (2005). Does Schumann resonance affect our blood pressure?Biomedicine & Pharmacotherapy = Biomedecine and Pharmacotherapie 59 (Suppl 1): S10–S14.
  31. Oschman, J. (2016). Energy Medicine: The Scientific Basis (2nd edition). London: Elsevier.
  32. Prasad, M. & Kathuria, P. & Nair, P. & Kumar, A. & Prasad, K. (2017). Mobile phone use and risk of brain tumours: a systematic review of association between study quality, source of funding, and research outcomes. Neurological Sciences 38 (5): 797–810.
  33. Markov, M. & Grigoriev, Y. (2013). Wi-Fi technology--an uncontrolled global experiment on the health of mankind. Electromagnetic Biology and Medicine 32 (2): 200–208.

1 kommentti

Kirjoita kommentti
Petri

Petri

Kiitos kiinnostavasta ja hyvästä artikkelista. PEMF hoidoista kirjoitetaan tosi vähän suomeksi.

Kirjoita kommentti

Kommentit moderoidaan