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PEMF: die Wissenschaftsseite


Zum Stichwort PEMF gibt es auf PubMed über 700 Publikationen aus 40 Jahren Forschung. Wir möchten zentrale Ergebnisse aus Metaanalysen und RCT sowie den Wirkmechanismus von PEMF vorstellen.


Älteste Studie auf PubMed
Die älteste Studie auf PubMed ist von 1981, also 40 Jahre alt. Sie befasst sich mit der Wirksamkeit von PEMF bei erblicher Pseudoarthrose. 50% der Patienten erreichten mit PEMF eine vollständige Heilung, weitere 21% eine funktionelle Heilung. Wer den Abstract im Original lesen möchte, kann diesem PubMed-Link folgen.


Aktuelle Studien und Metaanalysen
Eine Metaanalyse von Lihong Peng et al. (2020) zur Wirksamkeit von PEMF bei der Heilung von Knochenbrüchen kommt u.a. zu dem Schluss, dass PEMF im Vergleich zu einer Scheinstimulation die Heilungsrate erhöht und Schmerzen verringert. Wer den Abstract im Original lesen möchte, kann diesem Link zur Wiley Online Library folgen.

Eine Metaanalyse zur Behandlung von Arthrose (Osteoarthritis) von Ziying Wu et al. (2018) zeigte, dass PEMF im Vergleich zu einer Scheinstimulation in Händen und Knien Schmerzen verringert und Funktionalität erhöht. Wer den Abstract im Original lesen möchte, kann diesem Link zu ResearchGate folgen.
Auch Xiaotian Yang et al. (2020) fanden in ihrer Metaanalyse, dass PEMF im Vergleich zu einer Scheinstimulation Schmerzen, Steifigkeit und Funktionalität erhöht. Wer den Abstract im Original lesen möchte, kann diesem Link zu Oxford Academic folgen.

Giada Lullini et al. (2020) führten eine Metaanalyse zu den Effekten von PEMF auf Entzündung, Schmerz und das Einwachsen des Implantates nach Gelenkersatz und kommen zu dem Schluss, das PEMF in der frühen Beherrschung der Gelenksentzündung nach der Operation eine wirkungsvolle Ergänzung darstellt. Wer die Publikation im Original lesen möchte, kann diesem Link zur Baishideng Publishing Group folgen. 

Maryam Khooshideh et al. (2017) führten eine Studie zu den Effekten von PEMF auf Wundheilung und Schmerzen bei Kaiserschnitt durch und  kommen zu dem Schluss, dass PEMF zu einer signifikanten Reduktion von Exsudat und Ödem, Schmerzen und Schmerzmittelgebrauch führt und die Wundheilung beschleunigt ist. Wer den Abstract im Original lesen möchte, kann diesem PubMed-Link folgen.

Rachel Lai-Chu Kwan et al. (2015) führten eine Studie zu den Effekten von PEMF auf die Heilung diabetischer Fußulcera durch und  kommen zu dem Schluss, dass PEMF die Wundheilung beschleunigt und die Mikrozirkulation verbessert. Wer den Abstract im Original lesen möchte, kann diesem PubMed-Link folgen.


Anwendung von PEMF bei Tieren
Wer etwas über die Anwendung von PEMF im Veterinärbereich erfahren möchte, wird auf ScienceDirect fündig: James S Gaynor et al. haben einen Übersichtsartikel zum Einsatz von PEMF bei Tieren verfasst.


Wie funktioniert PEMF?
(hier: Zusammenfassung und Übersetzung der Arbeit von Luigi C und Tiziano P; 2020)

Die Wirkmechanismen von PEMF lassen sich in drei Typen einteilen:
  • physikalische Mechanismen 
  • biophysikalische Mechanismen 
  • rein biologische Mechanismen
Während der physikalische Wirkmechanismus relativ einfach und gut bekannt ist und mit dem Faradayschen Induktionsgesetz zusammenhängt, das besagt, wie „ein zeitveränderliches (pulsierendes) elektromagnetisches Feld in einem nahegelegenen Leiter ein elektrisches Feld induziert“, ist der biophysikalische und biologische Wirkungmechanismus sehr komplex.

Der Haupteffekt findet auf der Ebene der Plasmamembran der Zellen statt: 
  • vorübergehenden Depolarisation 
  • Auslösen wichtiger Sekundäreffekte durch vorübergehende Öffnung spezifischer Transmembran-Ionenkanäle, insbesondere für Calcium-Ionen (Ca2+). 
  • Calcium löst mit Eintritt in die Zelle und Bindung auf zytoplasmatischer Ebene mit Calmodulin (CaM) innerhalb von Millisekunden eine Reihe biochemischer Kaskaden im Zytoplasma aus
  • verschiedene enzymatische Aktivierungen: u.a. Freisetzung von Stickstoffmonoxid (NO),
  • Stickstoffmonoxid aktiviert wiederum eine ganze Reihe biochemischer Stoffwechselwege: Produktion von zyklischem Guanosinmonophosphat (cGMP)
Ab diesem Moment beginnen die Tertiärwirkungen von PEMF rein biologischer Art, die sich über einen Zeitraum von wenigen Stunden bis Tagen und Wochen ab dem ersten Impuls erstrecken. Dazu zählt Transkriptions-Aktivierung verschiedener Gene im Zellkern mit Produktion von Wachstumsfaktoren und anderen Proteinen sowie Transmembranrezeptoren, die dazu führen, dass die Zellen unabhängig von dem Gewebe, zu dem sie gehören, zur Regeneration und Wiederherstellung der Homöostase ausgerichtet werden.

Makroskopisch: 
  • Reduktion von Entzündungen, Schmerzen, Ödemen 
  • Geweberegeneration, Neovaskularisation und Remodellierung der extrazellulären Matrix 
  • bis hin zur vollständigen Wiederherstellung des verletzten Gewebes
Alle an einer Verletzung beteiligten Zellen reagieren auf die Wirkung von PEMF:
  • Endothelzellen (die die verletzten Blutgefäße wieder aufbauen)
  • Fibroblasten (die die verletzte extrazelluläre Matrix vermehren und reparieren)
  • Muskelzellen, Chondrozyten und Osteoblasten (die einer schnelleren und effizienteren Proliferation unterliegen).
  • Unterdrückung der Aktivität der Zellen des Immunsystems, v.a. entzündlichen Komponente (Absenkung der Interleukinspiegel)
  • Aktivierung von Monozyten zu Makrophagen
Quelle: Luigi C, Tiziano P. Mechanisms of Action And Effects of Pulsed Electromagnetic Fields (PEMF) in Medicine. J Med Res Surg 2020, 1:6. Link zum Volltext auf Resaerchgate.



Bildquelle: https://www.oskapulse.com.au/