PRĄD STAŁY, CZYLI GALWANICZNY
Prąd stały cechuje sie stałym natężeniem i stałym kierunkiem przepływu, wystarczy określic natężenie prądu i kierunek prepływu (bieguny). Prąd stały podczas przpływu przez nerwy i mięsnie nie powoduje ich pobudzenia. Dopiero nagła i odpowiednio duża zmiana jego natężenia lub kierunku przepływu wywołują pobudzenie nerwu lub mięśnia. Prąd stały w elektroterapii stosuje się do następujących zabiegów :
-galwanizacji
-jonoforezy
-kąpieli elektryczno-wodnych
Działanie prądu stałego na organizm
Jeśli dwie płaskie elektrody umieszczone na skórze w pewnej odległości od siebie połączy się z przeciwnymi biegunami źródła prądu stałego,nastąpi przepływ prądu elektrycznego przez tkanki, ponieważ zawierają one elektrolity. Ilość wnikającego prądu i drogi jego przepływu w organizmie zależą od oporu tkanek. Opór przewodnika elektryczności zależy od jego właściwości, długości i przekroju. Opór tkanek jako przewodnika elektrolitycznego zależy od stopnia dysocjacji elektrolitycznej, a "długość przewodnika" nie odgrywa wiekszej roli. Natomiast "przekrój przewodnika" określa wielkość powierzchni elktrod -im jest ona większa, tym opór jest mniejszy.
W tkankach prąd płynie najkrótszą drogą o najmniejszym oporze. W skórze są to ujścia i przewody wyprowadzające gruczołów potowych i łojowych. W głębiej położonych tkankach prąd pyłnie w przestrzeniach między komórkowych oraz wzdłuż naczyń krwionośnych, limfatycznych i nerwów. Przewodnictwo elektryczne tkanek zależy od zawartości wody i stężenia w niej elektrolitów. Jest tym większe im więcej jest wody i jonów w tkance. Należy przypomnieć że organizm ludzki składa się z komórek ograniczonych półprzepuszczalnymi błonami wypełnionych elektolitami o różnych stężeniach. Każda stanowi więc jak gdyby odrębny przewodnik elektrolityczny. Przewodnictwo elektrycze tkanek i narządów zależy zatem od zawartości w komórkach wody i rozpuszczalnych w niej elektrolitów.
Najmniejszy opór wykazują płyny ustrojowe i tkanki zawierające najwięcej wody. Dobre przewodnictwo wykazują : krew, mocz, limfa, płyn mózgowo-rdzeniowy, mięśnie i tkanaka łączna. Źle przewodzą prąd elektryczny : tkanka tłuszczowa, nerwy, ścięgna, torebki stawowe i kości. Nie przewodzi prądu warstwa rogowa suchej skóry, paznokcie i włosy. Mniejszy opór dla prądu elektrycznego wykazuje wilgotna skóra i dlatego, przygotowując zabieg, umieszcza się elektrody na wigotnych podkładach nasyconych wodą wodociągową lub 0,1 - 0,5 -procentowym rotworem soli kuchennej. Opór skóry zmniejsza również jej ogrzanie. Należy pamiętać, że mniejszy opór wykazują uszkodzenia lub ubytki skóry i dlatego w tych miejscach może nastąpić uszkodzenie tkanek. Opór tkanek ulega zwiększeniu w skutek polaryzacji granicznych błon tkankowych. Szczególnie silna polaryzacja błon występuje w skórze, ścięgnach i powięźiach.
W zależności od ułożenia elektrod prąd może płynąc podłużnie lub poprzecznie w stosunku do części ciała poddanej zabiegowi. Różnice w przepływie są istotne ponieważ przepływ podłużny wymaga pokonania mniejszych oporów tkanek niż przepływ poprzeczny. Jeśli na przykład obie elektrody zostaną umieszczone wzdłuż osi długiej kończyny, to nastąpi podłużny przepływ prądu. Natomiast przy ustawieniu elektrod na przeciwległych powierzchniach kończyny prąd będzie przepływał przez nią poprzecznie. Prąd przepływający podłużnie, np. wzdłuż kończyny płynie przez naczynia krwionośne, nerwy i mięśnie, a więc przez tkanki o mniejszym oporze, omija natomiast kości i tkankę tłuszczową. Prąd przepływający poprzecznie pokonać musi większy opór w związku z warstwową budową tkanek i dodatkowymi oporami na powięziach i błonach.
Całkowity opór skóry jest bardzo duży dla prądu stałego oraz dla impulsów o małej częstotliwiości, co powoduje, że wtym przypadku prąd rozprzestrzenia się przede wszystkim w skórze, gdzie pobudza nerwy czuciowe, i w tkance podskórnej. Natomiast mniejszy opór pojemnościowy skóry dla krótkotrwałych impulsów i dwufazowych prądów o większej częstotliwości sprawia, że prąd w tej postaci łatwiej wnika do głębszych tkanek.
Działanie biologiczne prądu stałego
Pod wpływem prądu stałego zmienia się przepuszczalność błon granicznych w obrębie różnych tkanek: skóry, ścian naczyń i błon komórkowych. Następuje uwolnienie niektórych hormonów tkankowych, przede wszystkim histaminy. Dochodzi też do pobudzenia w skórze receptorów czuciowych, czego wyrazem jest przy mniejszym natężeniu prądu wrażenie mrowienia, a przy większym- ból. Naczynia krwionośne ulegają rozszerzeniu, w rezultacie czego zwiększa się miejscowy przepływ krwi i limfy. Rozszerzenie tętniczek i naczyń włosowatych powoduje powstanie rumienia pod elektrodami. W następstwie rozszerzenia naczyń krwionośnych w skórze z jednej strony zwiększają się dostawy do tkanek tlenu, substratów energetycznych i związków czynnościowych, z drugiej zaś następuje zwiększenie usuwania z tkanek produktów przemiany materii. Nasileniu ulegają przy tym procesy dyfuzji, osmozy i przemiany materii w tkankach. W wyniku tych procesów dochodzi do poprawy funkcji odżywczych poszczególnych tkanek organizmu, określanych jako funkcje troficzne. Pod wpływem prądu galwanicznego przyśpieszeniu ulegają procesy gojenia się,i to zarówno w obrębie tkanek miękkich,jak i kości.Prąd galwaniczny wywiera również działanie przeciwbólowe, m.in. tłumaczone teorią tzw. bramki kontrolnej bólu. Do tych oddziaływań dochodzi działanie elektrokinetyczne prądu galwanicznego, wywołujące zmiany w środowisku jonowym tkanek, w tym polaryzację jonową. Zmiany te zależą od całkowitej ilości prądu przepływającego przez tkanki, tzn. od jego ilości i natężenia w jednostce czasu. Ogólnie ujmując należy stwierdzić, że pod wpływem prądu stałego zachodzą w tkankach równocześnie procesy elektrokinetyczne, elektrochemiczne, elektrotermiczne, elektrotoniczne i reakcje naczyń krwionośnych. Przepływ prądu galwanicznego powoduje też zjawiska elektrotoniczne w mięśniach i nerwach, polegające na zmianie ich pobudliwości.
Przepływający przez tkanki prąd galwaniczny powoduje wiele zmian.
W skórze pod elektrodami dochodzi najpierw do krótkotrwałego zwężenia, po którym następuje silne rozszerzenie naczyn krwionośnych. Przekrwieniu towarzyszy miejscowe żywoczerwone zabarwienie skóry, zwane rumieniem galwanicznym i uczucie przyjemnego ciepła.
Prąd galwaniczny pobudza zakończenie nerwów czuciowych w skórze. Niskie nateżenie prądu powoduje wrażenie mrowienia lub szczypania, duże- pieczenie lub ból. Prąd galwaniczny działa przeciwbólowo, zwiększa pobudliwośc układu nerwowo - mięśniowego i wywołujw zjawiska elektrolityczne.
Procesy zachodzące w tkankach podczas przepływu prądu stałego
Elektrokinetyczne
a) ruch jonów w kierunku przeciwnego bieguna prądu (kationów do katody, anionów do anody)
b) elektroforeza- ruch cząstek, cząsteczek i komórek z zaadsorbowanych ładunkiem elektrycznym w kieruku przeciwnego bieguna prądu (kataforeza, anaforeza)
c) elektroosmoza - przemieszczanie fazy rozproszającej względem fazy rozproszonej
Elektrochemiczne, związane z elektrolizą. W końcowym etapie na katodzie powstaje wodorotlenek sodowy (silan zasada), a na anodzie kwas solny (silny kwas)
Elektrotermiczne - powstanie w tkankach ciepła Joule'a w skutek tarcia cząstek i cząsteczek będących w ruchu pod wpływem siły elektromotorycznej
Elektrotoniczne, związane z depolaryzacją na katodzie i hiperpolaryzacją na anodzie. Katelektrotonus - zwiększenie pobudliwości układu nerwowo- mięsniowego pod katodą (działanie stymulujące) i zmniejszenie pod anodą (działanie przeciw bólowe)