Prąd stały

Galwanizacja to najstarsza metoda elektroterapii. Polega na zastosowaniu stałe­go napięcia elektrycznego. Napięcie uznajemy za stałe, jeśli nie zmienia się jego wielkość i kierunek w czasie zabiegu. Zmiana napięcia występuje tylko w czasie włą­czania i wyłączania. Elektrody prądu stałego odpowiadają biegunom: dodatniemu (anoda) i ujemnemu (katoda) Najbardziej równy prąd uzyskuje się z ogniwa galwa­nicznego. Obecnie prąd stały jest generowany z aparatów lampowych i dokładniej­szych, elektronicznych.

W tkankach, które znajdują się w obrębie stałego napięcia, powstają procesy fizykochemiczne. Są one najintensywniejsze w miejscach zagęszczenia pola elek­trycznego i małej ruchomości płynów ustrojowych. Takim miejscem jest skóra pod elektrodami. W głębi tkanek następuje rozprzestrzenianie się napięcia. Napotyka ono różnice przewodności związane z różnorodnością struktury tkanek. Prąd elektryczny powstaje tam, gdzie przewodność jest większa, i tam też kumulują się zmiany nim wywołane.

Wśród procesów fizykochemicznych powstających pod wpływem prądu stałego należy wyróżnić zmiany: elektrochemiczne, elektrokinetyczne i elektrotermiczne. Rozróżnienie to jest nieco sztuczne, gdyż wymienione procesy są ściśle ze sobą związane i występują jednocześnie. Ich następstwem są zmiany w procesach fizjo­logicznych, które próbuje się wykorzystać dla celów klinicznych.

Zmiany elektrochemiczne zaczynają się od procesów elektrolitycznych, zgodnie z prawem Faradaya. W tkankach jest wiele roztworów podlegających elektrolizie, z nich najobficiej występuje roztwór chlorku sodu. W wyniku elektrolizy następuje rozkład jednego związku i powstanie nowych związków chemicznych, wchodzących w następne reakcje, dlatego można rozróżnić pierwotne i wtórne skutki elektrolizy w tkankach. Skutki te są skomplikowane i mają odmienny przebieg w różnych tkan­kach. Najwyraźniejszym, końcowym skutkiem elektrolizy jest powstanie odczynu kwaśnego pod elektrodą dodatnią i zasadowego pod elektrodą ujemną.

Zmiany elektrokinetyczne polegają na wędrówce jonów i innych cząsteczek po­siadających ładunek elektryczny wzdłuż linii sił pola elektrycznego. Cząsteczki z ła-•dunkiem dodatnim kierują się do bieguna ujemnego (kataforeza), a z ujemnym do dodatniego (anaforeza). Wędrujące cząsteczki gromadzą się na błonach półprzepu-szczalnych, których nie są w stanie przejść, powodując zmianę stężeń osmotycz-nych. Zgromadzenie jednoimiennych cząstek po jednej stronie błony prowokuje nagromadzenie się cząsteczek o odmiennym ładunku po drugiej stronie błony. Po­wstaje polaryzacja i napięcie elektryczne pomiędzy grupami cząstek. Zmiana stężeń wywołana nagromadzeniem cząsteczek powoduje przechodzenie wody przez błony, która wyrównuje stężenia. Proces ten nazywa się elektroosmozą. Wszystkie opisane zjawiska można wywołać doświadczalnie in vitro. Przypuszcza się, że mogą one mieć miejsce w tkankach.

Zmiany elektrotermiczne polegają na przemianie energii elektrycznej w cieplną zgodnie z prawem Joule'a. Przy przeciętnym zabiegu elektroleczniczym zmiana tem­peratury jest niewielka, proporcjonalna do stosunkowo niewielkiej ilości wprowadzo­nej energii. Trudno ją zaobserwować, gdyż szybko zostaje wyrównana przez wzmo­żone ukrwienie, które również podnosi temperaturę i komplikuje pomiar.

Wpływ prądu stałego na tkanki

W wyniku zmian elektrolitycznych i elektrokinetycznych następuje w tkankach w obrębie elektrody dodatniej zmniejszenie pobudliwości nerwowej i mięśniowej, także bólowej. Stan ten nazywa się anelektrotonus. W okolicy elektrody ujemnej po­wstają zjawiska odwrotne, nazywane katelektrotonus. Doświadczono, że stany te po kilkunastu minutach działania prądu słabną. Można je odnowić zmieniając kierunek przepływu prądu. Zjawiska te są wykorzystywane w elektroterapii. Katelektrotonus wykorzystuje się w zabiegach pobudzających tkanki, anelektrotonus w zabiegach, w których pożądane jest zmniejszenie pobudliwości.

U niektórych zwierząt, np. u ryb i żab stwierdza się, uspokajający i przyciągający wpływ bieguna dodatniego. Ryby w akwarium ustawiają się wzdłuż linii pola elek­trycznego, zbliżając się do anody i zwracając się do niej głową. Efekt ten jest wyko­rzystywany w rybołówstwie. Ryby zmuszone do pozostania w bliskości katody są pobudzone ruchowo. Podobny wpływ na człowieka mają wywierać zabiegi galwani­czne przeprowadzane w kąpieli.

Wykazano, że leki podlegające elektrolizie mogą być wprowadzone do organiz­mu przez skórę na zasadzie elektroforezy. Dało to podstawy metody leczniczej zwanej jonoforezą lub jontoforezą.

Zmiany elektrolityczne i termiczne skupione na bardzo małej przestrzeni przez elektrody o małym wymiarze, np. igłowe, doprowadzają do termiczno-chemicznego zniszczenia tkanki. Efekt ten wykorzystuje się w chirurgii i kosmetyce do usuwania drobnych defektów skóry.

W fizykoterapii stosuje się trzy rodzaje zabiegów prądem stałym: galwanizacje, zabiegi wodno-elektryczne, jonoforezy. Pierwsze dwa zabiegi można określić jako biostymulacje. jonoforezą natomiast łączy biostymulację z farmakoterapią.

Galwanizacje

Galwanizacje są to zabiegi podawane z elektrod dostosowanych rozmiarem i kształtem do miejsca zabiegu. Mają one działać przez wzmożenie ukrwienia, przez obniżenie progu bólowego (anoda) i przez pobudzenie tkanek (katoda).

Galwanizacje dawkuje się gęstością prądu i czasem trwania zabiegu.

Rozróżniamy następującą gęstość prądu:

• małą od 0,01 do 0,1 mA/cm²,

• średnią od 0,1 do 0,3 mA/cm²,

• dużą od 0,3 do 0,5 mA/cm²,

Czas trwania zabiegu wynosi od 5 do 20 min.

Zabiegi, w których linie sił pola elektrycznego układają się wzdłuż struktur tkan­kowych (np. wzdłuż kończyny) nazywa się podłużnymi, natomiast gdy linie sił prze­biegają poprzecznie mówi się o galwanizacji poprzecznej. Prąd biegnący wzdłuż na­czyń i nerwów napotyka na najmniejszy opór, natomiast w zabiegach poprzecznych opór jest większy i trzeba większych napięć, aby uzyskać tę samą gęstość prądu co w zabiegach podłużnych. Opór zwiększa się wraz z odległością dzielącą elektrody, zmniejsza się wraz ze wzrostem ich powierzchni.

Kąpiele elektryczne kończyn

Najpopularniejszą z nich jest kąpiel cztero komorowa. Stosuje się w niej cztery wanienki (komory), każdą na jedną kończynę. Generator napięcia stałego dostarcza prąd przez izolowane przewody do elektrod węglowych zanurzonych w wanienkach. Elektrody powinny być umieszczone w kieszeniach oddzielonych izolującą siatką tak, by kończyna nie mogła ich dotykać. Włączniki, umieszczone na pulpicie sterowniczym, pozwalają skierować biegun dodatni lub ujemny do każdej elektrody osobno. Wanienki wypełnia się wodą wodociągową o temperaturze 33 do 36°C. W starszych modelach napełnianie wanienek odbywa się za pomocą węża gu­mowego, przekładanego kolejno do każdej wanienki. W nowszych napełnianie jest sterowane centralnie z baterii rozdzielającej wodę.

W przedstawionym urządzeniu można stosować zabiegi na wszystkie cztery kończyny, na dwie dolne lub górne albo tylko na dwie lewe lub prawe. Wówczas mamy do czynienia z kąpielami dwukomorowymi. Bieguny rozdziela się na kończyny tak, aby zamknąć obwód napięcia. Nie zaleca się skośnych przebiegów prądu.

Zalecane układy polaryzacji elektrycznej w kąpielach cztero- i dwukomorowych.

• (+) kończyny górne, (-) kończyny dolne (kąpiel czterokomorowa wstępująca),

• (-) kończyny górne, (+)kończyny dolne (kąpiel czterokomorowa zstępująca),

• (+ lub -) kończyna górna prawa (- lub +) kończyna górna lewa,

• (+ lub -) kończyna dolna prawa (- lub +) kończyna dolna lewa,

• (+ lub -) kończyna górna prawa (- lub +) kończyna dolna prawa,

• (+ lub -) kończyna górna lewa (- lub +) kończyna dolna.

Stosuje się natężenia od 15 do 80 mA i czas zabiegów 15 min. Obserwuje się duże zróżnicowanie wrażliwości pacjentów na odczucie prądu. Niektórzy już przy 5 mA czują wyraźne mrowienia i nie wytrzymują więcej niż 10 mA, inni nawet przy 60 mA nie czują prądu. Nie powinno się przekraczać 40 mA w kąpielach dwukomo­rowych i 80 mA w czterokomorowych.

Wykonuje się także jednokomorowe kąpiele galwaniczne na jedną kończynę, zwykle na samą stopę lub dłoń. Kąpiel można wykonać w jednej wanience z zesta­wu czterokomorowego lub w innym naczyniu o odpowiedniej wielkości z materiału nie przewodzącego prądu (ceramicznego, plastykowego), elektrodę należy umieścić tak, aby nie stykała się bezpośrednio ze skórą pacjenta. Elektrodę bierną płytkową, dość dużą, umieszczamy na karku (przy zabiegach na kończynę górną) lub na okoli­cy krzyżowej (przy kończynach dolnych). Kąpiel elektryczno-wodną można wykonać z użyciem innego prądu niż galwaniczny, a więc również prądu diadynamicznego lub impulsów TENS.

Całkowita kąpiel elektryczna została opisana po raz pierwszy przez von Steve, a zastosowana przez garbarza J. J. Stangera, który używał kąpieli galwanicznej do gar­bowania skór w dębowym garbniku. Taką samą kąpiel zastosował dla siebie do lecze­nia reumatyzmu. Metodę opatentował jako „garbnikowo-taninową elektryczną kąpiel leczniczą" w 1900 r. W 30 lat później jego syn, H. Stanger, udoskonalił konstrukcję wanny hydroelektrycznej i rozpoczął produkcję przemysłową. Jako dodatku do kąpieli używał wywarów z kory dębu i innych drzew. Podstawowymi częściami aparatury są generator napięcia sterowany ze stolika rozdzielczego i wanna. Obecnie obie te części są obejmowane wspólną obudową. Wanny pierwotnie drewniane, obecnie plastykowe, są wyposażone w płaskie elek­trody węglowe, w liczbie od czterech do dziesięciu, rozmieszczone na wewnętrznych ścianach. Elektrody są oddzielone kratkami z materiałów izolacyjnych, tak by nie dop­uścić do bezpośredniego kontaktu elektrody ze skórą pacjenta. Każda elektroda jest osobno połączona z generatorem, a rozdzielnik pozwala doprowadzić do niej wybrany biegun prądu. Można w różny sposób zamykać obwód elektryczny, prowadząc linie sił pola w poprzek ciała pacjenta, wzdłuż lub ukośnie. Można także stosować prądy sinusoidalne lub impulsowe.

Stwierdzono, że prąd w wannie Stangera przepływa głównie przez wodę, napo­tykając w niej najmniejszy opór elektryczny. Pomiary wykazały, że najwięcej prądu (maks. 1/3) przechodzi przez ciało, gdy kąpiel sporządza się z 0,2% roztworu NaCI w wodzie destylowanej. W roztworach o większej gęstości maleje odsetek prądu przechodzącego przez ciało. W roztworach o mniejszej gęstości maleje ilość prądu przechodzącego przez roztwór z powodu zwiększonego oporu, a tym samym mniej przepływa przez tkanki.

W całkowitej kąpieli elektrycznej prądy mogą osiągać stosunkowo wysokie wartości, średnio około 100 mA, lecz mogą dochodzić do 300 mA. Czas trwania zabiegu wynosi od 15 do 30 min. Temperatura wody około 35-36°C. Kąpiele stosu­je się co dzień lub co drugi dzień, od 5 do 10 zabiegów w serii.

Wanna powinna być dobrze izolowana od wodociągu i kanalizacji, by uniknąć niebezpiecznego uziemienia napięcia.

Kąpie! przyrządza się najczęściej z czystej wody wodociągowej z dodatkiem so­li w ilości 10 g na 10 I wody. Przy kąpieli w innych roztworach mogą wystąpić niewielkie skutki działania jonoforetycznego, neutralizowane większym przewodnic­twem roztworu niż przewodnictwo ciała ludzkiego. Wchodzi przy tym w grę działa­nie roztworu niezależne od napięcia elektrycznego oraz działanie związków powstałych w wyniku elektrolizy. Są one trudne do przewidzenia, dlatego należy bar­dzo ostrożnie stosować dodatki do kąpieli elektrycznych.

Jonoforeza

Jonoforeza lub jontoforeza jest to wprowadzanie leków do skóry siłami pola elek­trycznego. Znaczna część leków ulega w roztworze wodnym dysocjacji elektrolity­cznej. Najlepiej dysocjują roztwory w stężeniu około 1%. Cząsteczki zdysocjowane wędrują w polu sił elektrycznych zgodnie z powinowactwem jonowym. Dodatnie cząsteczki są odpychane od bieguna dodatniego i dążą do ujemnego, a cząsteczki ujemne podążają w kierunku odwrotnym, od ujemnego do dodatniego. Aktywność leku jest zwykle skoncentrowana w jednym jonie dodatnim lub ujemnym. Dzięki temu można wykorzystać pole elektryczne do wprowadzania czynnych jonów przez skórę spod elektrody ze znakiem takim samym, jaki posiada jon aktywny.

O efektywności jonoforezy, czyli dawce leku, która zostanie wprowadzona do organizmu, decyduje kilka okoliczności. Z roztworu leku i ze skóry przedostają się do tkanek różne jony znajdujące się w polu elektrycznym, nie tylko lękowe. Można wśród nich rozróżnić jony konkurencyjne i pasożytnicze. Obydwa w odmienny sposób przeszkadzają jonoforezie i to działanie narasta w czasie zabiegu, powodując ograniczenie skutecznego okresu jej podawania. Najefektywniejsze przechodzenie leku odbywa się w ciągu pierwszych minut, następnie maleje i po 15 minutach za­bieg przestaje być skuteczny. Stopień czystości roztworu, skóry, podkładów i elektrod również wpływa na efektywność jonoforezy. Dawka leku, która dostanie się do orga­nizmu, zależy także od wielkości jonów i grubości naskórka. Im mniejsze jony, tym jest ich więcej i lek głębiej dostaje się do skóry. Głębokość przenikania pod wpływem pola elektrycznego nie przekracza dwóch milimetrów, a zwykle jest mniejsza. Wszy­stkie jony, które przekroczyły naskórek (tj. warstwę około 0,3 mm), pozostaną w orga­nizmie. Wchłaniają się ilości stosunkowo niewielkie, liczone w miligramach !ub ich ułamkach. Wielkość dawki zależy także od elektrycznych właściwości naskórka, głównie od stopnia jego wilgotności.

Wprowadzone leki najpierw wywierają działanie w miejscu podania i w najbliż­szej jego okolicy, następnie zostają rozprowadzone po całym ustroju przez naczynia limfatyczne i krwionośne. Leki o silnym działaniu, zaabsorbowane w odpowiednio dużej dawce mogą oddziaływać ogólnie. Leki o słabym działaniu oddziałują jedynie lokalnie.

Leki silnie działające stosuje się w roztworach 0,01% (histamina, adrenalina), leki o słabym działaniu podaje się w roztworach 1 lub 2% (jod, wapń, salicylany, nowokaina i in.). Osobną grupę stanowią antybiotyki i sterydy, dla których dawki ustala się w dość szerokich granicach, a ich działanie jest tylko miejscowe. Przy schorzeniach skórnych, poza wnikaniem elektroforetycznym, można spodziewać się działania kontaktowego, połączonego z niewielkim wchłanianiem samoistnym.

Do sporządzenia roztworów używa się wody destylowanej, powinny być robione profesjonalnie, w aptece. Stosuje się preparaty proste, jednoskładnikowe. Wyjątkowo można podawać dwa składniki jednocześnie, gdy oba jony aktywne mają jednoimie-nne ładunki, np. ksylokainę z hydrokortizonem (tylko Hydrocortisonum aceticum) lub ksylokainę z adrenaliną. W tym ostatnim przypadku adrenalina przedłuża działanie ksylokainy spowalniając resorpcję do naczyń.

Należy pamiętać o tym, że na tkanki, oprócz wprowadzanego leku, oddziałuje prąd, zwiększając ich ukrwienie.

Technika jonoforezy

W jonoforezie stosuje się technikę taką jak w galwanizacjach. Głównym ele­mentem odróżniającym jonoforezę od galwanizacji jest dodatkowy podkład z ga zy nasączony podawanym lekiem. Umieszcza się go bezpośrednio na skórze pa­cjenta.

Podkład lękowy sporządza się z gazy złożonej 4- do 8-krotnie tak, aby pokrywał pole skórne, które ma być poddane jonoforezie. Elektrody powinny być nieco mniej­sze niż podkład lękowy. Pomiędzy elektrodą a podkładem lękowym umieszcza się podkład wilgotny, taki jak przy galwanizacji. Chroni on podkład lękowy od pasożyt­niczych jonów, które mogą się uwalniać z elektrody. Przewód prowadzący od apara­tu powinien być przyłączony w centralnym miejscu elektrody, nie na jej brzegu. W ten sposób pole elektryczne równomiernie rozkłada się w całej elektrodzie. Skóra powinna być szczególnie dokładnie oczyszczona, najpierw wodą i mydłem, a na­stępnie obmyta gazikiem umoczonym w spirytusie i osuszona.

Jonoforezę wprowadza się z pola skórnego o powierzchni od 10 do 200 cm². Należy przeznaczyć około 2 do 3 ml roztworów na 5 cm² pola jonoforezy. Przy środ­kach silnie działających należy pamiętać o tym, że im większa jest powierzchnia zabiegu, tym więcej leku zostanie wprowadzonego do tkanek.

Stosuje się małe, średnie i duże gęstości prądu, zależnie od umiejscowienia i wrażliwości pacjenta. Czas zabiegu wynosi od 5 do 1 5 min.

Wskazania

Na nierówne, ściągające i przekrwione blizny skórne oraz na bliznowce stosuje się jonoforezy jodowe. Jod rozluźnia tkankę bliznowatą. Poprawia kosmetykę i funk­cję tych blizn. Podkłady lękowe i elektrody dobiera się wielkością do pola blizny. Sto­suje się natężenia średnie lub duże, przy czasie zabiegu 15 min, co dzień przez 10 dni. Serię można powtórzyć po tygodniowej przerwie.

Na bólowe punkty spustowe w gośćcu zwyrodnieniowym, w gośćcu tkanek miękkich i w szkodach pourazowych stosuje się jonoforezę z ksylokainy (lignokainy, iindokainy lub nowokainy), czas zabiegu 15 min, natężenia prądu submaksymalne według wrażliwości pacjenta.

Na oczy (tylko na zlecenie okulisty) podaje się pridazol, w przypadkach gdy trze­ba zwiększyć ukrwienie gałki ocznej. W przypadkach zapaleń lub infekcji stosuje się sterydy i antybiotyki. Układa się dwie jednakowe elektrody z podkładami o rozmia­rach 3 x 4 cm na każde oko osobno, Obie czynne elektrody są podłączone do jed­nego bieguna. Elektroda bierna, dwu- lub trzykrotnie większa od obu elektrod ocznych, zostaje umieszczona na karku. Gęstości prądu powinny być małe. Zabieg

Leki wprowadzane pod katodą (-)

Nazwa ieku	Stężenie roztworu wodnego
Borowina Krilium jodatum Hydrocortisonum sodium succinatum Nivalin (Gslantamine hydrobromide) Penicillinum cristallisatum Totazoline hydrochloricum (Pridazol)	1 kg/3 I wody 2% 0,1g/2ml 5 mg/4ml 100 tys. jm/5 ml 0,1 lub 0,2%

Leki wprowadzane pod anodą (+)

Nazwa Leku	Stężenie roztworu wodnego
Adrenalinum hydrochlońcum	0,01%
Histaminum hydrochloricum	0,01 lub 0,02%
Hydrocortisonum aceticum	0,125g/5ml
Xylocainum hydrochloricum	1 lub 2%
Neomycinum sulfuricum	5 mg/1 ml
Streptomycinum sulfuricum	5 mg/1 ml
Calcium chtoratum	1 lub 2%

trwa od 5 do 15 min. Może być stosowany od dwóch razy dziennie do jednego na dwa dni. Może być także zastosowany tylko na jedno oko.

W stomatologii stosuje się jonoforezę do miejscowego znieczulenia za pomocą ksylokainy z adrenaliną. Można także w ten sposób wprowadzać do komory i kana­łu zębowego rozmaite leki, jak antybiotyki, leki antyseptyczne i inne. Można stoso­wać jonoforezę do leczenia dziąseł przy paradentozie i w bezzębiu. Stosuje się elek­trody ukształtowane odpowiednio do miejsca zabiegu: płaskie (na szyjki zębowe lub okolicę korzenia), kulkowe, igłowe (kierujące prąd do komory zębowej) lub w kształ­cie łuku zębowego do zabiegów na dziąsła. Leki podane w jonoforezie wnikają głębiej niż podane na tamponie.

W otologii opisano dobre wyniki stosowania jonoforezy z nivaliną w niedosłu-chu odbiorczym i szumach usznych. W zabiegu na jedno ucho stosowano dwie elek­trody czynne, owalne, o wymiarach 3x4 cm, łączone z katodą, jedną z tych elek­trod układano tuż przed przewodem usznym zewnętrznym, drugą za małżowiną uszną na wyrostku sutkowym. Ponadto wacik nasycony roztworem nivaliny umie­szczano w przewodzie usznym. Elektrodę bierną umieszczano po przeciwnej stronie na karku. W jonoforezie obu usznej stosowano po jednej elektrodzie przed każdym przewodem słuchowym i obie łączono z biegunem ujemnym. W zewnętrznych prze-wodach słuchowych umieszczano waciki nasączone roztworem nivaliny. Elektrodę bierną umieszczano na karku. Zabiegi trwały od 15 do 20 minut, podawano je co drugi dzień, natężenie prądu wynosiło od 2 do 4 mA.

Jonoforeza jest dobrym sposobem podania leku, zwłaszcza w patologii skóry i tkanek leżących płytko.

jonoforezę można stosować nie tylko za pomocą prądu stałego, lecz także prądów zmiennych, lecz jednokierunkowych, a więc gdy elektrody mają stały znak plus lub minus, jak zabiegi prądem diadynamicznym, prądy Traberta i inne odmiany prądów małej i średniej częstotliwości.

---