PRĄDY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

Do prądów małej częstotliwości zalicza się prądy złożone z impulsów elektrycznych o różnym przebiegu i częstotliwości od 0,5 do 500 Hz.

 

PODZIAŁ PRĄDÓW MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

Prądy małej częstotliwości dzielimy na trzy grupy:

-   prądy złożone z impulsów o prostokątnym przebiegu znajdują szerokie zastosowanie w elektrostymulacji mięśni i nerwów oraz w elektrodiagnostyce. Prąd złożony z impulsów prostokątnych, o czasie trwania 2ms i przerwie 5ms, wywołuje skurcze tężcowe mięśni szkieletowych, a w ich następstwie zmniejsza napięcie mięśniowe. Ponieważ działa on również uśmierzająco na ból, znajduje zastosowanie w leczeniu zespołów bólowych, bólów mięśniowych oraz w choroby zwyrodnieniowej stawów

-   prądy, zwane eksponencjalnymi, złożone z  impulsów  o przebiegu trójkątnym wykorzystywane są do stymulacji wybiórczej mięśni porażonych wiotko. Podczas zabiegów uzyskujemy możliwość zapobiegania zanikom mięśniowym i utrzymujemy jak największą, zdolność do skurczu masę mięśniową do czasu kiedy nastąpi powrót unerwienia. Możemy również usprawnia upośledzone grupy mięśniowe, ten cel uzyskujemy dzięki zwiększeniu masy mięśniowej oraz eliminowaniu ruchów zastępczych, które występują w porażeniach i w znacznym stopniu utrudniają usprawnianie 

-   prądy powstałe w wyniku prostowania prądu sinusoidalnie zmiennego nazywane inaczej prądami diadynamicznymi. Wskazaniami do stosowania prądów diadynamicznych to:

a.       zespoły bólowe w przebiegu choroby zwyrodnieniowej stawów kręgosłupa:

·         bóle okolicy szyjnego odcinka kręgosłupa, potylicy i pasa barkowego,

·         bóle pleców i kręgosłupa

·         zespół rwy kulszowej

b.      nerwobóle:

·         nerwoból splotu barkowego

·         nerwoból nerwu międzyżebrowego

·         nerwoból nerwu trójdzielnego

·         rwa kulszowa w przebiegu choroby dyskowej

c.       zapalenia okołostawowe

·         zapalenie okołostawowe stawu ramiennego

·         zapalenie oko3ostawowe stawu łokciowego

·         choroba zwyrodnieniowa stawów

·         stany po urazach stawów i mięśni oraz ścięgien

·         porażenie obwodowe nerwu twarzowego

·         zaniki mięśni z nieczynności 

-   przezskórna elektrostymulacja elektryczna TENS nazwą tą określa się stymulacje metodą elektroleczniczą, stosowaną w zwalczaniu bólu głównie chronicznego.

1. TENS tradycyjny , wysokiej częstotliwości  za pomocą tego rodzaju prądy stymulujemy grube i średnio-grube włókna nerwowe , co zamyka ,,bramkę” do transmisji bólu przez cienkie włókna nerwowe.

2. TENS niskiej częstotliwości, ten typ elektrostymulacji działa na sekrecje endorfin.

3. TENS Burst, lepiej tolerowany przez pacjenta, efekty przeciwbólowe utrzymują się około 4h w wyniku działania endorfin.

4. Brief Intense TENS, powoduje skurcze tężcowe oraz znieczulenia po około 15 minutach.

5. TENS modulowany, w którym modulacja wywołuje wrażenia typu masażu. [1], [7]

Rys. 8. Graficzne przedstawienie prądu galwanicznego i podstawowych rodzajów prądów małej częstotliwości. [1]

 

ELEKTROSTYMULACJA

            Elektrostymulacja to zabieg elektroleczniczy, w którym wykorzystuje się prąd impulsowy. Najczęściej wykonuje się elektrostymulację nerwów i mięśni. Wyróżnia się dwie metody elektrostymulacji układu nerwowo-mięśniowego, a mianowicie tzw. elektrostymulację elektrodą czynną oraz elektrostymulację dwuelektrodową. Określenia te wiążą się z ułożeniem elektrod i sposobem oddziaływania prądu.

Elektrostymulacja elektrodą czynną polega na pobudzeniu nerwu lub mięśnia czynną elektrodą w miejscu na skórze odpowiadającym tzw. punktowi motorycznemu. Jest ona połączona z biegunem ujemnym źródła prądu. Jej wymiary są wiele razy mniejsze od elektrody biernej, umieszczonej na skórze w dostatecznie dużym oddaleniu.

Elektrostymulacja dwuelektrodowa to metoda polegająca na ułożeniu na skórze dwóch małych, równej wielkości elektrod w miejscach odpowiadających przejściu mięśnia w ścięgno. Metodę tę stosuje się zwykle w wypadku elektrostymulacji mięśni odnerwionych, tzn. mięśni, które w wyniku uszkodzenia komórek ruchowych rdzenia lub nerwu ruchowego zostały wyłączone spod wpływu impulsów nerwowych. W takim wypadku punkty motoryczne nie istnieją, uszkodzone bowiem włókna nerwowe straciły zdolność przewodzenia prądu. Metodę dwuelektrodowej elektrostymulacji można stosować również z dobrymi wynikami w pobudzaniu do skurczu mięśni zdrowych lub nieznacznie uszkodzonych. W elektrostymulacji dwuelektrodowej biegun ujemny łączy się z elektrodą ułożoną obwodowo.

IMPULSY PROSTOKĄTNE

Prąd złożony z impulsów prostokątnych nazywa się również prądem galwanicznym przerywanym. Składa się on z impulsów prostokątnych oddzielonych przerwami w przepływie prądu. Nowoczesne elektrostymulatory wytwarzają impulsy prostokątne o czasie trwania od 0,1 do 1200 ms i różnie długiej przerwie (od 20 do 3000 ms), której czas dobiera się w zależności od wskazań. Prąd ten, jak już wspomniano, można również otrzymać przez przerywanie prądu stałego. Do tego celu używa się elektrody dyskowej z przerywaczem prądu. Uzyskane za pomocą tej elektrody impulsy prostokątne są jednak różnie długie, w zależności od czasu przepływu prądu stałego. Cechą charakterystyczną impulsu prostokątnego jest bardzo krótki, bliski zera, czas narastania i opadania wartości natężenia.

Impulsy prostokątne znajdują szerokie zastosowanie w elektrostymulacji mięśni i nerwów oraz w elektrodiagnostyce. Występująca w impulsach prostokątnych szybka zmiana natężenia czyni ją ze względów elektrofizjologicznych przydatnymi tylko do pobudzania mięśni nie wykazujących zaburzeń w pobudliwości, tzn. mięśni zdrowych lub nieznacznie uszkodzonych. Prądem tym nie można pobudzać do skurczu mięśni odnerwionych (porażonych wiotko), ponieważ wówczas byłoby konieczne użycie bardzo dużych wartości natężenia, boleśnie odczuwanego przez chorego.

W elektrolecznictwie stosuje się również prądy złożone z impulsów prostokątnych modulowane, o obwiedni w kształcie trójkąta, trapezu lub połówki sinusoidy. Prądy te są stosowane do elektrostymulacji mięśni. Wpływ pobudzający na mięsień wywiera cała, modulowana seria impulsów. Prąd złożony z impulsów prostokątnych, o czasie trwania 2 ms i przerwie 5 ms, wywołuje tężcowe skurcze mięśni szkieletowych, a w ich następstwie zmniejszenie napięcia mięśniowego. Ponieważ działa on również uśmierzająco na ból, znajduje zastosowanie w leczeniu zespołów bólowych, bólów mięśniowych oraz w chorobie zwyrodnieniowej stawów.

 

IMPULSY TRÓJKĄTNE

Zasadniczą cechą impulsu trójkątnego jest powolne narastanie natężenia. Ponieważ narastanie natężenia w poszczególnym impulsie przebiega zgodnie z funkcją wykładniczą (eksponencjalną), prądy złożone z tego rodzaju impulsów nazywa się również prądami wykładniczymi lub eksponencjalnymi. Tak więc w impulsie trójkątnym natężenie osiąga wartość szczytową, wzrastając wykładniczo w postaci płaskiej krzywej, a następnie obniża się do wartości zerowej.

Wiadomo, że drażniąc nerw ruchowy prądem o pewnym natężeniu w określonym czasie uzyskuje się skurcz mięśnia tylko wtedy, gdy natężenie i czas jego działania osiągną pewną wartość progową, konieczną do wywołania skurczu. Istotne znaczenie dla uzyskania skurczu mięśnia ma również szybkość narastania natężenia. Prawo Du Bois Reymonda głosi, że nie sam prąd, lecz dostatecznie szybka zmiana jego natężenia jest przyczyną powstania bodźca elektrycznego. Prąd galwaniczny nie powoduje skurczu mięśnia, ponieważ w czasie jego przepływu natężenie nie ulega zmianie. Skurcz powstaje tylko przy zamykaniu i otwieraniu tego obwodu prądu, pod warunkiem jednak, że zmiana natężenia jest dostatecznie szybka. Zmniejszając stopniowo szybkość narastania natężenia można dojść do takiego kąta, przy którym występuje jeszcze skurcz mięśnia, jednak dalsze zmniejszanie szybkości narastania natężenia, któremu odpowiada kąt o mniejszej wartości, nie daje w efekcie skurczu, ze względu na zbyt wolną zmianę natężenia prądu. Ten najmniejszy kąt, przy którym uzyskuje się jeszcze skurcz mięśnia, określa się jako kąt graniczny. Wolniejsze narastanie natężenia, aniżeli odpowiadające wartości tego kąta, nie wywołuje skurczu mięśnia. Istnieje zatem możliwość wybiórczego pobudzania do skurczu mięśnia odnerwionego, znajdującego się w otoczeniu mięśni zdrowych.  Ważnym momentem, istotnym ze względów praktycznych, jest znaczna zdolność przystosowania się receptorów nerwów czuciowych do impulsów trójkątnych. Dzięki temu zabiegi wykonywane przy użyciu impulsów trójkątnych są prawie bezbolesne. Prądem tym można również oddziaływać na mięśnie gładkie, które odznaczają się małą akomodacją, czyli zdolnością przystosowania się do wolno narastającego natężenia, podobnie jak porażone wiotko mięśnie prążkowane. Impulsy trójkątne stosuje się również w leczeniu zespołów bólowych.

Zasady elektrostymulacji wybiórczej mięśni porażonych wiotko. Wskazania do leczniczego stosowania trójkątnych impulsów prądu wynikają z ich właściwości i działania biologicznego. Porażenie wiotkie po przebytej chorobie Heinego-Medina oraz po uszkodzeniach obwodowych nerwów ruchowych stanowią zasadnicze wskazania do leczenia tym prądem, ze względu na możliwość wybiórczego pobudzenia do skurczu mięśni porażonych wiotko. Prąd eksponencjalny pozwala osiągnąć zasadnicze cele, stojące przed elektrolecznictwem porażeń wiotkich, a mianowicie: zapobieganie zanikom mięśniowym i usprawnianie upośledzonych grup mięśni. Elektrostymulację mięśni porażonych wiotko wykonuje się metodą dwuelektrodową, pamiętając by biegun ujemny przyłożyć do elektrody ułożonej obwodowo. W przypadku, gdy ze względu na małe rozmiary mięśnia nie można ułożyć na jego przebiegu dwóch elektrod, elektrostymulację wykonuje się, pobudzając mięsień w punkcie motorycznym.

Zasady elektrostymulacji mięśni gładkich. Możliwość pobudzania do skurczu mięśni gładkich z użyciem trójkątnych impulsów prądu została wykorzystana w leczeniu stanów chorobowych związanych z nieprawidłową czynnością mięśni gładkich. Przez zastosowanie odpowiedniej serii impulsów jest możliwe wybiórcze oddziaływanie na mięśnie gładkie pęcherza moczowego i jelit. Najwięcej doświadczenia uzyskano w leczeniu tym prądem zaparcia oraz pooperacyjnej atonii pęcherza moczowego.

 

PRĄD FARADYCZNY

Do prądów impulsowych małej częstotliwości zaliczyć można również prąd faradyczny. Prąd ten znajdował do niedawna szerokie zastosowanie w elektrolecznictwie, obecnie jednak, w dobie rozwoju elektroniki, wychodzi z użycia. Prąd faradyczny jest asymetrycznym prądem indukcyjnym o częstotliwości od 50 do 100 Hz, który otrzymuje się z induktora. Prąd faradyczny wywołuje tężcowy skurcz mięśnia, trwający przez cały czas jego przepływu, ponieważ impulsy działają na mięsień w krótkich odstępach czasu, uniemożliwiając jego rozkurcz. Bodźcami dla mięśnia są dodatnie wychylenia przebiegu prądu faradycznego. W przypadku obniżonej pobudliwości mięśnia jego reakcja na prąd faradyczny jest osłabiona. Brak reakcji na prąd faradyczny świadczy o ciężkim uszkodzeniu mięśnia. Zależność reakcji mięśnia na prąd faradyczny od stanu jego pobudliwości wykorzystuje się w elektrodiagnostyce. Prąd faradyczny powoduje również rozszerzenie naczyń krwionośnych w okolicy jego oddziaływania na skórę.

Dzięki elektrostymulatorom uzyskano prąd o działaniu analogicznym do prądu faradycznego, jednak o ściśle określonym czasie trwania impulsów i przerw między nimi. Prąd którego stosowanie umożliwia dawkowanie natężenia nazwano prądem neofaradycznym. Jest on złożony z impulsów trójkątnych o czasie trwania 1 ms i przerwie między impulsami 20 ms. Prąd neofaradyczny znajduje zastosowanie w elektrostymulacji oraz elektrodiagnostyce.

 

PRĄD MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI W LECZENIU PORAŻEŃ KURCZOWYCH

Metody leczenia porażeń kurczowych (spastycznych) elektrostymulacją prądami małej częstotliwości znajdują w ostatnich latach coraz częstsze zastosowanie.

            Metoda Hufschmidta (metoda podwójnego impulsu) polega na stymulacji porażonych kurczowo mięśni i ich antagonistów tzw. podwójnymi impulsami elektrycznymi, o przebiegu prostokątnym. Jest to próba wykorzystania prądów małej częstotliwości do normalizacji stanu napięcia mięśni antagonistycznych w stosunku do grupy mięśni porażonych spastycznie. Omawiana metoda polega na stymulacji mięśnia spastycznego krótkim impulsem, który wywołuje jego skurcz, a następnie trwające bardzo krótko rozluźnienie. Stosując w okresie rozluźnienia mięśnia spastycznego następny impuls na mięsień antagonistyczny, uzyskuje się jego skurcz w warunkach wyeliminowania oporu stawianego przez mięsień porażony spastycznie. Powtarzając tego rodzaju pobudzenia można symulować rytmiczne ruchy wywołane przez dwa przeciwstawne w swym działaniu mięśnie. Ruchy te pozwalają w pewnym stopniu normalizować grę mięśniową.

Metoda tonolizy jest modyfikacją metody Hufschmidta i polega również na stymulowaniu mięśnia spastycznego krótkim impulsem prostokątnym lub trójkątnym, jednak w okresie jego rozluźnienia mięsień antagonistyczny pobudza się serią impulsów (pakietem) o obwiedni trapezowej, trójkątnej lub sinusoidalnej.

Elektrostymulacja czynnościowa jest to specjalna metoda elektrostymulacji, zwana inaczej funkcjonalną, określana również jako FES od skrótu angielskiego terminu functional electrical stimulation. Polega ona na stymulacji mięśni, które wykazują brak lub upośledzenie ośrodkowej kontroli ich czynności i napięcia, jak to występuje w przypadku uszkodzenia górnego neuronu ruchowego, np. porażeniu połowiczym czy w kurczowych postaciach mózgowego porażenia dziecięcego. Celem metody jest wywołanie użytecznych czynnościowo ruchów. Najlepiej opracowana jest elektrostymulacja czynnościowa nerwu strzałkowego, umożliwiająca kontrolę zgięcia grzbietowego i odwracania stopy w odpowiedniej fazie chodu. Znajduje ona zastosowanie u osób z porażeniem połowiczym, w którym ułatwia chód utrudniony patologicznym ustawieniem stopy, pełniąc w istocie rolę protezy wspomagającej funkcję ruchową upośledzonej kończyny. Jak już wspomniano, metoda ta jest również stosowana w niektórych postaciach dziecięcego porażenia mózgowego oraz w różnych okresach stwardnienia rozsianego.

Wyróżnia się:

- stymulację czynnościową odśrodkową, jeśli celem jest bezpośrednia kontrola skurczu porażonych kurczowo mięśni i ruchu wywołanego tym skurczem,

- stymulację czynnościową dośrodkową, której celem jest pośredni wpływ na stan czynnościowy (torowanie lub hamowanie) odpowiednich jednostek motorycznych lub mięśni, bez bezpośredniego wywoływania ich skurczu.

Opracowano również metodę elektrostymulacji czynnościowej nerwu promieniowego u chorych z porażeniem połowiczym i w tym celu skonstruowano specjalny stymulator. Uzyskane wyniki nie są tak korzystne, jak w wypadku stymulacji nerwu strzałkowego.

Istnieje kilka odmian elektrostymulacji czynnościowej, spośród których wymienić należy:

- jednokanałową stymulację kontralateralną, w której impulsy elektryczne organizujące czynność porażonej kończyny wyzwala kończyna zdrowa w odpowiedniej fazie chodu,

- stymulację dwukanałową, dzięki której możliwe jest stymulowanie dwóch nerwów unerwiających mięśnie antagonistyczne lub synergiczne,

- stymulację wielokanałową, polegającą na odpowiednio zsynchronizowanym w czasie, sekwencyjnym stymulowaniu nerwów, mięśni lub grup mięśniowych w celu stymulacji pracy mięśni, występującej w czasie prawidłowego chodu.

PRZEZSKÓRNA STYMULACJA ELEKTRYCZNA TENS (transcutaneous electrical nerve stimulation)

Nazwą tą określa się stymulacyjną metodę elektroleczniczą, stosowaną w zwalczaniu bólu, w której wykorzystuje się prądy impulsowe małej częstotliwości, wytwarzane przez specjalnie w tym celu skonstruowane miniaturowe stymulatory. Są to prądy impulsowe zwykle o przebiegu prostokątnym, ale również trójkątnym lub sinusoidalnym i częstotliwości powyżej 10 Hz, najczęściej w granicach od 40 do 100 Hz. Stosuje się małe natężenie prądu, poniżej progu bólu, wywołujące wyraźne uczucie mrowienia lub wibracji. Elektrody umiejscawia się zgodnie ze zleceniem lekarza w punktach bólowych, miejscach wywołujących ból (trigger points) lub wzdłuż przebiegu nerwu czuciowego zaopatrującego bolesną okolicę.

Odmianę przezskórną stymulacji elektrycznej stanowi tzw. przezskórna stymulacja wieloelektrodowa, w której dzięki specjalnemu urządzeniu, wyposażonemu w kilka niezależnych wyjść, możliwe jest umiejscowienie w danej okolicy kilku par elektrod. Sytuacja taka zwiększa liczbę aferentnych impulsów nerwowych wywołanych przez bodźce elektryczne, a tym samym szanse uzyskania działania przeciwbólowego. Uważa się, że przezskórna stymulacja elektryczna jest szczególnie przydatna w zwalczaniu bólu po przebytych uszkodzeniach nerwów obwodowych, bólu kikutów poamputacyjnych, nerwobólu po przebytym półpaścu oraz bólów fantomowych, a mniej skuteczna w bólu z dużym komponentem psychogennym, w obwodowych neuropatiach wywołanych zaburzeniami przemiany materii oraz bólu związanym przyczynowo z uszkodzeniem ośrodkowego układu nerwowego.

Rys. 9. Parametry zabiegów elektrostymulacji metodą TENS. [2]

 

PRĄDY DIADYNAMICZNE (DD) (PRĄDY BERNARDA)

Prądy diadynamiczne, powstałe w wyniku prostowania prądu sinusoidalnie zmiennego o 50 Hz, zostały opisane przez francuskiego lekarza P. Bernarda. Wykazują one silnie wyrażone działanie przeciwbólowe i przekrwienne. Bernard opisał sześć rodzajów prądu, w których wyróżnić można dwie składowe, a mianowicie: komponent prądu stałego oraz prądu sinusoidalnego zmiennego. Wynika to z nałożenia jednopołówkowo wyprostowanego prądu sinusoidalnego zmiennego na przebieg prądu stałego. Skrócone nazwy prądów, wywodzące się z języka francuskiego, przyjęły się powszechnie w określaniu tych prądów. Prądy diadynamiczne wywodzą się z dwóch podstawowych prądów impulsowych o częstotliwości 40 i 100 Hz. Przez zastosowanie zmiany tych prądów w odpowiednich stosunkach czasowych, ich modulowanie oraz przerywanie uzyskuje się pozostałe cztery rodzaje prądu.

Cechy charakterystyczne tych prądów przedstawiają się następująco:

® Prąd DF (diphase fixe). Prąd ten powstaje w wyniku nałożenia na jednopołówkowo wyprostowany prąd sinusoidalnie zmienny o częstotliwości 50 Hz drugiego takiego samego prądu, przesuniętego w fazie o 180°. W rezultacie tego uzyskuje się prąd impulsowy o częstotliwości 100 Hz, w którym czas trwania impulsu wynosi ok. 10 ms.

® Prąd MF (monophase fixe). Jest to jednopołówkowo wyprostowany prąd sinusoidalnie zmienny o częstotliwości 50 Hz oraz czasie trwania impulsów i przerw między impulsami ok. 10 ms.

® Prąd CP (courant module en courtes periodes). Prąd ten powstaje w wyniku okresowej zmiany prądów DF i MF, które płyną na przemian w czasie 1 s.

® Prąd LP (courant module en longues periodes). Prąd ten uzyskuje się przez nałożenie na prąd MF analogicznego prądu modulowanego w amplitudzie i przesuniętego w fazie o 180°. Czas trwania całego okresu modulacji wraz z przerwą wynosi od 12 do 6 s.

® Prąd RS (rhythme syncope). Jest to przerywany prąd MF. Czasy przepływu prądu i przerwy są sobie równe i każdy z nich trwa 1 s.

® Prąd MM (monophase module). Jest to prąd MF modulowany w amplitudzie. Obwiednia modulacji odpowiada połówce sinusoidy, czas modulacji oraz czas trwania przerwy między modulacjami wynosi ok. 1 s.

Dzięki leczniczemu stosowaniu prądów diadynamicznych można uzyskać korzystne wyniki w wielu sprawach chorobowych.

Przeciwwskazania do stosowania prądów diadynamicznych są takie same, jak przeciwwskazania do stosowania prądu elektrycznego w ogóle. Należy jednak pamiętać, że prądów diadynamicznych nie wolno stosować na okolicę serca oraz u osób z wszczepionym rozrusznikiem serca.

Wskazania do stosowania prądów diadynamicznych to zespoły bólowe w przebiegu choroby zwyrodnieniowej stawów kręgosłupa jak bóle okolicy szyjnego odcinka kręgosłupa, potylicy i pasa barkowego, bóle pleców i kręgosłupa, zespól rwy kulszowej, nerwobóle takie jak nerwoból splotu barkowego, nerwoból nerwu międzyżebrowego, nerwoból nerwu trójdzielnego, rwa kulszowa w przebiegu choroby dyskowej, zespoły naczyniowe czyli choroba Raynauda we wczesnym okresie, migrena, samorodna sinica kończyn, zapalenie okołostawowe stawu ramiennego, stawu łokciowego, choroba zwyrodnieniowa stawów, stany po urazach stawów, mięśni oraz ścięgien, porażenie obwodowe nerwu twarzowego, półpasiec, odmroziny, obrzęki na tle zaburzeń odżywczych, zanik mięśni z nieczynności.

Rys. 10. Prądy diadynamiczne: A— DF, B— MF, C — CP, D — LP,E— RS, F— MM. [4]

---