Elektrolecznictwo

Elektroterapia (elektrolecznictwo)- to dział lecznictwa fizykalnego, w którym wykorzystuje się do celów leczniczych prąd stały oraz prądy impulsowe małej i średniej częstotliwości.

Celem elektroterapii jest działanie na objawy wtórne choroby lub urazu w celu:

• Łagodzenia odczuć bólowych

• Poprawy ukrwienia

• Zmniejszenia napięcia mięśni szkieletowych poprzecznie prążkowanych i gładkich

• Pobudzenia skurczu mięśni osłabionych i odnerwionych

• Osiągnięcie korzystnego punktu wyjścia do rozpoczęcia zabiegów fizjoterapeutycznych.

Bioelektryczność

• W organizmach żywych bardzo ważną funkcję spełnia czynność elektryczna komórek, zwana bioelektrycznością.

• Jest ona odpowiedzialna za pobudliwość komórek mięśniowych i nerwowych.

• Za transport ładunku elektrycznego odpowiedzialna jest w zasadzie różnica potencjałów elektrycznych.

• Ładunek elektryczny może być jednak przenoszony łącznie z substancją (np. za pośrednictwem jonów).

Geneza potencjału czynnościowego komórki

• Błona komórkowa zbudowana jest z podwójnej warstwy lipidów, w którą wbudowane są cząsteczki białka.

• Na jej zewnętrznej powierzchni gromadzą się ładunki dodatnie , gdzie dominują jony Na₊,Cl - (K₊ w małych ilościach).

• Po stronie wewnętrznej gromadzą się ładunki ujemne i dominują tam jony K₊ i aniony białczanowe (Na, Cl- w małych ilościach).

• Stan taki nazywa się polaryzacją

• Polaryzacja powoduje, że pomiędzy wnętrzem komórki a jej otoczeniem istnieje różnica potencjałów elektrycznych zw. potencjałem spoczynkowym.

• Potencjał spoczynkowy komórki nerwowej= - 70mV

• Potencjał spoczynkowy komórek mięśniowych poprzecznie prążkowanych zaś= - 90 mV.

• W momencie zadziałanie bodźca (bodziec elektryczny, chemiczny) na błonę komórkową dochodzi do gwałtownego wzrostu przepuszczalności dla jonów Na+ do wnętrza komórki. Powoduje to zmniejszenie różnicy potencjałów na błonie komórkowej czyli depolaryzację.

• Depolaryzacja powoduje powstanie impulsu elektrycznego w postaci potencjału czynnościowego co w konsekwencji prowadzi do powstania skurczu.

Prąd elektryczny- uporządkowany ruch ładunków elektrycznych.

Na najprostszym poziomie ładunki są przenoszone przez :

• elektrony (ujemny)

• protony (dodatni)

Ładunki o takim samym znaku oddalają się, a o przeciwnym przyciągają się.

Jeśli atom straci elektrony bez zmiany ilości protonów w jądrze, staje się naładowany dodatnio (kation)

Jeśli atom pozyska elektrony staje się naładowany ujemnie (anion).

Atomy pierwiastków, które mają deficyt lub nadmiar elektronów nazywają się jonami.

Nośnikami prądu mogą być:

• elektrony

• jony

• dziury (puste miejsca po elektronach)

Siła elektryczna naładowanych cząsteczek jest przenoszona do innych naładowanych cząsteczek poprzez pole elektryczne, które tworzy każdy ładunek wokół siebie.

Napięcie jest to zmiana elektrycznej energii potencjalnej pomiędzy dwoma punktami w polu elektrycznym przez jednostkę ładunku.

Jednostką napięcia jest volt (V).

1 volt= 1J (joule) zmienionemu w energię przez ładunek 1 culomba

1V=1J/1C

Jeżeli istnieje różnica potencjałów, naładowane cząsteczki dążą do ruchu w materii. Substancje, w których ładunki elektryczne umieszczone w polu elektrycznym mają łatwość ruchu nazywa się przewodnikami.

Tkanki człowieka zawierające naładowane cząsteczki w roztworze (jony sodu, potasu, chloru) są dobrymi przewodnikami, ponieważ jony wykonują drobne ruchy w czasie działania siły elektromotorycznej.

Zdolność ruchu jonów w tkankach człowieka jest inna w różnych tkankach:

Dobrymi przewodnikami są:

• mięśnie

• nerwy

• naczynia krwionośne

Słabymi przewodnikami są: skóra i tłuszcz.

Izolatory- to substancje, które w przeciwieństwie do przewodników nie pozwalają na wolne ruchy jonów i elektronów (szkło, porcelana, czysta chemicznie woda, specjalna guma).

Prąd płynie jeśli pomiędzy punktami połączonymi przewodnikiem istnieje różnica potencjałów.

Prąd jest ściśle definiowany jako ilość ładunku (q), jaki przepłynął przez poprzeczny przekrój przewodnika w jednostce czasu.

I= q/t

Jednostką natężenia jest 1A(amper)= 1C/1s

1mA=1/1000 A

Kierunek przepływu prądu (wg Ampera) -od anody do katody.

Ilość płynącego ładunku nie jest tylko określana przez wielkość napięcia, ale również przez relatywną łatwość z jaką jony i elektrony mogą poruszać się w przewodniku..

Ta właściwość przewodnika, określana jest jako rezystencja , która określa opór dla ruchu naładowanych cząsteczek w przewodniku.

Jednostką oporu jest
(Ohm )=1V/1A

Gęstość prądu- to wielkość określająca natężenie prądu elektrycznego przypadającego na jednostkę powierzchni przewodnika.

Wyrażana jest w A/m₂ (w praktyce A/cm₂ )

j= J/S

Rodzaje prądu:

• prąd stały- płynie w stałym kierunku i ma stałe niezmienne w czasie natężenie prądy

• prąd zmienny- nie płynie w sposób ciągły, lecz nośniki prądu elektrycznego oscylują.

Prądy stosowane w elektrolecznictwie:

• prądy małej częstotliwości (0,5-500 Hz)-umownie również prąd stały.

• prądy średniej częstotliwości (1000-10.000 Hz)

• prądy wielkiej częstotliwości (500 kHz- 5000 MHz)- zbyt szybkie zmiany aby mogły stymulować nerwy i mięśnie, wytwarzane jest ciepło.

Działanie prądu stałego na organizm:

• proces dyfuzji- wyrównanie stężeń jonów po każdej stronie błony półprzepuszczalnej

• proces osmozy- przepuszczanie się przepuszczalnika w celu wyrównania poziomu stężeń substancji pomiędzy wnętrzem a zewnętrzną częścią komórki, co poprawia jej funkcje odżywczo-troficzne.

W czasie przepływu prądu stałego przez tkanki zachodzą zjawiska fizykochemiczne i fizjologiczne:

Zjawiska elektrochemiczne:

• elektroliza- proces powstawania w elektrolicie pod wpływem prądu stałego swobodnych atomów ze znajdujących się w nim jonów.

• Występuje przemieszczanie się jonów dodatnich-kationów (Na, Ca, K) w kierunku katody, ujemnych- anionów (NO₃, SO₄, CL, CO) w kierunku anody.

Zjawiska elektrokinetyczne:

• elektroforeza- ruch naładowanych jednoimiennie cząsteczek fazy rozpuszczonej układu koloidowego względem fazy rozpraszającej.

Katafoteza ↔ ruch dodatnich cząsteczek ku katodzie

Anaforeza ↔ ruch ujemnych cząsteczek do anody.

• Elektroosmoza- ruch fazy rozpraszającej układu koloidowego w stosunku do fazy rozproszonej, czyli przesunięcie wody przez błony komórkowe w kierunku katody (pod katodą występuje lekki obrzęk, pod anodą skóra jest wyschnięta).

Zjawiska elektrotermiczne:

• Tarcie związane z ruchem jonów, atomów i cząsteczek w polu elektrycznym powoduje powstawanie ciepła. Ilość ciepła jest niewielka↔nie odgrywa żadnej roli terapeutycznej.

Wyróżniamy 2 podstawowe formy prądu impulsowego:

• prąd jednokierunkowy (unipolarny)- jednobiegunowy, o niezmiennym kierunku przepływu prądu i zmiennym natężeniu (drażni zakończenia nerwowe).

• prąd dwukierunkowy (bipolarny)- dwubiegunowy, o zmiennym kierunku przepływu prądu i zmiennym natężeniu (nie powoduje elektrolizy w tkankach).

Niesymetryczne prądy impulsowe małej częstotliwości- gdy po obu stronach linii „0” są impulsy o różnych parametrach, a więc o różnej powierzchni (powodują elektrolizę tkankach)

Prądy impulsowe małej częstotliwości (0,5-500 Hz) można podzielić na:

1. prądy złożone z impulsów o przebiegu prostokątnym

2. prądy ekspotencjalne- złożone z impulsów o przebiegu trójkątnym, w których natężenie wzrasta wykładniczo (ekspotencjalnie).

Odmianą ich jest prąd złożony z impulsów o kształcie trapezu.

3. prądy powstałe w wyniku prostowania prądu sinusoidalnie zmiennego, składające się z impulsów stanowiących połówkę sinusoidy.

Impulsy prądu mogą występować pojedynczo lub w grupach(salwach).

Szczyty zmodulowanej amplitudy grupy impulsów tworzą tzw. obwiednię (moduł)

Rodzaje i odmiany prądów impulsowych :

1. prąd faradyczny- jest asymetrycznym prądem indukcyjnym o częstotliwości 50Hz i czasie impulsu dodatniego 1ms.

Impulsu dodatnie i ujemne różnią się kształtem i wielkością. Małą wartość wychylenia ujemnego nie wywiera działania bodźcowego.

Właściwości:

• wywołuje tężcowy skurcz mięśnia trwający przez cały czas jego przepływu.

• Rozszerzenie naczyń krwionośnych w okolicy jego działania

• Brak reakcji na pr. faradyczny świadczy o ciężkim uszkodzeniu mięśnia

• Stosowany w elektrostymulacji

2. prąd neofaradyczny- nowoczesna odmiana Pr. Faradycznego, składająca się wyłącznie z dodatnich , trójkątnych impulsów ale o ściśle określonym czasie trwania impulsu i przerw między nimi.

• Stosowany w elektrostymulacji i elektrodiagnostyce.

3..Prądy diadynamiczne DD (Bernarda)

4. Prądy Trauberta

5. TENS

6. Prąd HV

7. prądy interferencyjne (Nemecka)

8. prądy stereointerferencyjne

9. prąd dwupolowy średniej częstotliwości

10. prądy falujące średniej częstotliwości.

11. prądy Kotza

---