MATERIAŁY DO FIZYKOTERAPII

Fizykoterapia jest to dział fizjoterapii, w którym w celach leczniczych lub profilaktycznych wykorzystuje się czynniki fizyczne /fizykalne/. Czynnikiem fizykalnym nazywa się każdy rodzaj energii występujący w przyrodzie lub wytworzony sztucznie za pomocą specjalnych urządzeń. Do czynników fizykalnych zalicza się energię świetlną, elektryczną, mechaniczną i inne. Każdy z tych czynników może wywierać na organizm działanie bodźcowe, wywołując reakcje ogólne i miejscowe /odczyny/. Działy fizykoterapii: termoterapia, elektroterapia, światłolecznictwo, wodolecznictwo, ultradźwięki. Wykorzystywaniem naturalnych czynników leczniczych znajdujących się w środowisku /wody lecznicze, peloidy, gazowe składniki wód i powietrza/ zajmuję się balneoterapia.

TERMOTERAPIA

W ujęciu fizycznym termoterapia polega na dostarczaniu, względnie odbieraniu energii cieplnej organizmowi. Podział na ciepło i zimno dostał dokonany w odniesieniu do temperatury ciała ludzkiego. Przeniesienie energii cieplnej /dostarczenie lub odebranie energii kinetycznej/ zachodzi albo bezpośrednio dzięki odpowiednim nośnikom albo pośrednio poprzez absorbcję energii w tkankach. Poszczególne metody różnią się również natężeniem w miejscu aplikacji i czasem działania, jak również związanym z tym nasileniem reakcji organizmu.

LECZENIE CIEPŁEM

Ciepłem nazywa się energię bezładnego ruchu cząsteczek oraz energię wzajemnego oddziaływania atomów i cząsteczek. I prawo termodynamiki mówi, iż każda aktywność chemiczna, mechaniczna, elektromagnetyczna systemu powoduje wytwarzanie pewnej ilości ciepła.

Jednostka ciepła. Kaloria, określa ilość ciepła potrzebną do ogrzania 1 cm ³ wody o 1°C, od temp. 14.5 do 15.5°C. W układzie SI jednostką ciepła jest dżul (J). 1 cal = 4.186 J

Wymiana ciepła. Przenoszenie energii cieplnej z jednego ciała do drugiego lub z jednej części tego ciała do drugiej, w wyniku dążenia do osiągnięcia średniej energii kinetycznej.

Sposoby wymiany ciepła:

1. Przewodzenie (kondukcja). Polega na wyrównaniu energii kinetycznej cząsteczek w wyniku ich bezpośredniego zderzenia (ciała stałe).

2. Przenoszenie (konwencja). Ruch środowiska gazowego lub ciekłego o różnych temperaturach, powstający w wyniku zmniejszania gęstości części środowiska o wyższej temperaturze, które jako lżejsze unosi się ku górze.

3. Promieniowanie. Źródłem promieniowania jest ruch molekularny cząstek. Zgodnie z prawem Stefana-Boltzmana każde ciała o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego t=-273.16°C, jest źródłem promieniowania elektromagnetycznego, którego ilość jest wprost proporcjonalna do czwartej potęgi jego temperatury w skali Kelvina.

Regulacja cieplna organizmu

Temperatura ma wpływ na procesy biologiczne (fizyczne i chemiczne) zachodzące w żywych organizmach. Im wyżej zorganizowany organizm, tym ma bardziej złożone funkcje do spełnienia przy udziale wysoko wyspecjalizowanego urządzenia sterującego jakim jest system nerwowy. Jego sprawne działanie wymaga stałości temperatury. Zwierzęta są zmiennocieplne, dostosowują temperaturę ciała do warunków otoczenia.

Człowiek jest istotą stałocieplną. Posiada zdolność do równoważenia ciepła produkowanego w ustroju z jego stratami w różnych stanach fizjologicznych i w różnych warunkach termicznych. Stałą temperaturę utrzymuje tylko wnętrze ciała /ok. 37°C/. Powłoka zewnętrzna, o grubości zależnej od warunków otoczenia, zmienia temperaturę odpowiednio do tych warunków. Grubość tej powłoki dochodzi do 2,5 cm i stanowi 20-30% masy ciała. Wysokość temperatury wpływa to na przebieg wszystkich reakcji chemicznych, stan skupienia substancji chemicznych zwłaszcza błon lipidowych oraz trwałość wiązań tworzących cząsteczkę, tempo procesów metabolicznych, szybkość przewodzenia. Temperatura wnętrza „powinna być” odpowiednio wysoka, aby zapewnić max. sprawność i szybkość przebiegu wszystkich procesów życiowych. Jej wysokość jest ograniczona wrażliwością termiczną czynnych cząsteczek białkowych w środowisku komórkowym. Gdy wzrost temperatury w tkance nerwowej przekracza 42°C, rozpoczyna się niszczenie struktury cząstek białkowych, początek denaturacji. Temperatura wnętrza organizmu jest utrzymywana dzięki termoregulacji blisko tolerancji termicznej czynnej cząsteczki białkowej (zwłaszcza tkanki nerwowej z marginesem tolerancji ok. 5°C.

Ciepło jest ubocznym produktem metabolizmu. W spoczynku wytwarzane jest głównie w wątrobie 26,4%, mięśniach 25,6%, mózgu 18%, sercu 8%, nerkach 7%, a w pozostałych narządach ok.14,5% [dane dla mężczyzny o masie ciał 70kg]. Przemiany oksydacyjne zachodzą w ustroju z dużą efektywnością. Około 30% energii magazynowane jest w wysoce energetycznych wiązaniach ATP, reszta zamienia się w ciepło, które nie może podwyższyć temperatury wnętrza (czyli części rdzeniowej) poza granicę zagrożenia termicznego i rozprowadzane jest krew po całym organizmie. Ciepło z krwią przez konwekcję dostaje się do powłoki powierzchniowej. W niższych temperaturach otoczenia zewnętrzna powierzchnia ciała ma niższą temperaturę od jego wnętrza. W powłoce powierzchniowej temperatura spada warunkując transport ciepła przez przewodnictwo. Transport ten uzależniony jest od przewodności właściwej warstw powierzchniowych, spadku temperatury oraz od powierzchni, przez którą ciepło jest przewodzone. Przewodność właściwa tkanki (λ) zależy od stopnia jej ukrwienia, co wiąże się ze stanem rozszerzenia naczyń krwionośnych. Średnia temperatura skóry przy temperaturze powietrza 23-24°C zawiera się w granicach 31-35°C.

Utrzymywanie stałej temperatury ciała wymaga odpowiedniego sterowania sposobami oddawania ciepła oraz jego wytwarzania w procesach metabolizmu. Tego rodzaju stan homeostazy zapewnia termoregulacja. Obiektem regulacji jest wnętrze ciała. Wielkością regulowaną jest temperatura. Rolę układu regulującego pełni podwzgórze. Jest to rola podwójna. Podwzgórze pełni role receptora informującego o temperaturze krwi dopływającej do podwzgórza oraz rolę układu sterującego procesami, których zadaniem jest utrzymanie temperatury na stałym poziomie. Anatomicznie i funkcjonalnie podwzgórze składa się z dwóch części:

• Przednia: ośrodek utraty ciepła, włącza mechanizmy odpowiedzialne za szybkie oddawanie nadmiaru wytworzonego ciepła;

• Tylna: ośrodek zachowania ciepła, włącza mechanizmy nie dopuszczające do jego utraty w nadmiarze lub wytwarzające ciepło.

Utrzymanie stałej temperatury wnętrza ciała (część rdzenna) wymaga odprowadzania ciepła wytworzonego w organizmie do otoczenia. Rozpraszanie ciepła odbywa się przez:

• Skórę

• Błony śluzowe

• Znikome ilości z kałem i z moczem.

Organizm traci ciepło z powierzchni ciała poprzez:

• Przewodzenie (kondukcja): zachodzi tylko do ciała, z którym styka się zewnętrzna powierzchnia organizmu, w normalnych warunkach zawsze będzie to ciało zimniejsze, więc ciepło będzie tracone.

• Przenoszenie (konwekcja): zimniejsze otoczenie po ogrzaniu ulega przemieszczeniu.

• Promieniowanie: jest tym silniejsze, im powierzchnia absorbująca jest ma niższą temperaturę. Większa wymiana ciepła zachodzi w odwrotnym kierunku.

• Parowanie, najbardziej wydajny sposób utraty ciepła z organizmu do otoczenia. Wyparowanie 1 kg wody powoduje utratę 585 cal (2451 J), zachodzi do powietrza cieplejszego od organizmu, o niskiej prężności pary.

Człowiek obnażony w warunkach przemiany podstawowej (w kalorymetrze temp. 26°C) traci ciepło przez konwekcję 11%, promieniowanie 67%, wyparowanie 22%, z kałem, moczem 1%. W temperaturze 30°C człowiek traci ciepło przez konwencję 15%, promieniowanie 49% i parowanie 36%. Stosunki te zmieniają się, jeśli człowiek wykonuje pracę fizyczną.

Zasadnicze typy reagowania na zmiany temperatury:

• Behawioralny: zmiany zachowania, odzież, otoczenie.

• Fizjologiczny.

1. Regulacja chemiczna. Sterowanie metabolizmem: utrata ciepła powoduje wzrost tempa procesów metabolicznych. W odpoczynku około 70% ciepła wytwarzane jest w naczyniach tułowia i mózgu, w czasie wysiłku fizycznego (ćwiczenia) ok. 90% ciepła wytwarzane jest przez mięśnie. Zwiększenie przepływu krwi jest konieczne, aby pracującym mięśniom dostarczyć tlen i pożywienie, w celu podtrzymania ciągłych skurczy, a także służy rozproszeniu ciepła z pracujących mięśni do reszty ciała. Dzięki wzrostowi krążenia zachodzi utrata ciepła z wnętrza ciała i chłodzenie narządów wewnętrznych.

2. Regulacja fizyczna. Kontrola naczynioruchowa. Ciepło powoduje rozszerzenie powierzchownych naczyń krwionośnych (ochrona przed przegrzaniem), zimno powoduje skurcz powierzchownych naczyń (ochrona przed utrata ciepła).

3. Regulacja fizyczna. Pocenie się.

Reakcje fizjologiczne zachodzące automatycznie wewnątrz ustroju zabezpieczające utrzymanie stałej temperatury wnętrza kierowane są złożoną siecią wyspecjalizowanych neuronów - termostat biologiczny. Rozróżnia się następujące części:

1. Źródło ciepła (termogeneza). Ciepło metaboliczne nierównomiernie powstaje w całym organizmie. W spoczynku: mózg 18%, n. wewnętrzne i mm. oddechowe 56%, mm. szkieletowe 18%. Umiarkowany wysiłek: mózg 3%, n. wewnętrzne i mm. oddechowe 22%, mm. szkieletowe 73%. Mózg jest szczególnie wrażliwy na przegrzanie, w jego głębokich strukturach znajduje się ośrodek termoregulacji.

2. Czujniki termiczne - termoreceptory przetwarzają temperaturę na kod bioelektryczny o częstotliwości potencjałów proporcjonalnych do jej poziomu. Ośrodkowe: mózg, rdzeń. Obwodowe: skóra, błony śluzowe. Receptory obwodowe reagują szybciej i są mniej czułe, niż receptory ośrodkowe. Obniżenie temperatury skóry np. o 8°C wywołuje wzrost procesów metabolicznych na takim samym poziomie, jak obniżenie temperatury podwzgórza o 0.3°C. receptory skórne reagują również na szybkość zmian temperatury.

3. Ośrodek termoregulacji. Znajduje się w podwzgórzu, ocenia aktualną stan termiczny ustroju i programuje odpowiedzi korygujące procesy produkcji i rozpraszania ciepła. Podwzgórze w roli komparatora otrzymuje informacje o poziomie na jakim ma być utrzymywana temperatura wewnętrzna ciała, czyli o temperaturze odniesienia (set point). Jedna z hipotetycznych interpretacji mechanizmu termoregulacji zakłada, że odchylenie temperatury od poziomu odniesienia wyzwala reakcję proporcjonalną do wielkości tego odchylenia, nazwanego uchybem regulacji. Temperatura odniesienia nie jest stała. Zmienia się w rytmie dobowym, niższa nocą, wyższa w godzinach popołudniowych,
   w czasie wykonywania wysiłku fizycznego, w stanach pobudzeń emocjonalnych
   i psychicznych, w chorobie.

4. Wewnątrzustrojowy przenośnik ciepła. Szybko krążąca krew stanowi 5% masy ciała. Krew pełni zasadniczą rolę w przenoszeniu ciepła wewnątrz ustroju, jest pośrednikiem między wnętrzem ciała a powierzchnią.

5. Efektory termoregulacyjne rozpraszające lub oszczędzające ciepło. Związane są z powierzchnią ciała, ich zadaniem jest zmiana intensywności rozpraszania ciepła. Element statyczny: grubość podskórnej tkanki tłuszczowej i gęstość owłosienia (małe znaczenie u ludzi). Elementy dynamiczne zależą od sterowanego przez ośrodek termoregulacji przepływu krwi przez skórę i błony śluzowe oraz od mechanizmów wzmożenia lub hamowania pocenia się.

I mechanizm: regulacja przepływu krwi w żyłach powierzchownych (przeciwprądowy wymiennik ciepła). Zwężenie żył powierzchownych powoduje ochłodzenie skóry do poziomu chłodniejszego otoczenia i skierowanie powrotu krwi żyłami głębokimi, które biegną zawsze równolegle i tuż koło tętnic. Krew tętnicza ochładza się stopniowo w miarę zbliżania się do chłodnych powłok i oddaje swoje ciepło sąsiadującym z nią naczyniom krwionośnym o kierunku przeciwnym do tętniczego. Straty ciepła do chłodnego otoczenia są małe, a wnętrze nie ulega oziębieniu. Skierowanie powrotu krwi do żył powierzchownych kosztem głębokich - ogrzewa powłoki ciała do temperatury jego wnętrza zwiększając straty ciepła (temp. otoczenia musi być co najmniej o 10°C niższa o temp. wnętrza ciała). Wtedy skórny efektor rozpraszania nazywa się suchym (w kończynach).

II mechanizm: regulacja przepływu skórnego w palcach dłoni i śluzówce za pomocą zamknięcia lub otwarcia anastemoz tętniczo-żylnych. Ich pełna drożność powoduje omijanie sieci naczyń krwionośnych i znacznie przyspiesza przepływ krwi przez powłoki, zapewniając utrzymanie temperatury powłok na poziomie prawie identycznym z temperaturą krwi w sercu.

Granice tolerancji zmian temperatury

Człowiek może trwać w stanie homeostazy tylko w określonych warunkach środowiska. Zbyt wysoka temperatura otoczenia wprowadza ustrój w stan hipertemii. Ciepło oddawane do otoczenia nie jest w stanie zbilansować ciepła wytwarzanego w organizmie i jego temperatura wnętrza rośnie. Przy zbyt niskiej temperaturze otoczenia - stan hipotermii, gdy ciepło oddawane do otoczenia przeważa nad ciepłem wytwarzanym, temperatura wnętrza zmniejsza się. Odchylenia temperatury wnętrza (w normie około 37°C) o około 2°C są przez organizm tolerowane. Wzrost temperatury wewnętrznej do 41-42°C powoduje zakłócenia w funkcjonowaniu centralnego ośrodka, co prowadzi do włączenia termoregulacji. Wzrost temperatury ciała powoduje wzmożenie procesów metabolicznych, co pociąga za sobą wzrost wytwarzania ciepła. Sprzężenie zwrotne staje się dodatnie, wzmacnia skutki zakłócenia. Przy temperaturze wewnętrznej 44-45°C w organizmie zachodzą nieodwracalne zmiany kończące się śmiercią osobnika. Obniżenie temperatury wewnętrznej poniżej 33°C wprowadza zaburzenia w sprawnym działaniu termoregulacji, a przy 30°C jej całkowite wyłączenie. Przy 28°C pojawia się zagrażające życiu zaburzenie rytmu serca. Organizm ludzki jest bardzie odporny na hipo niż hipertermię. Pod ścisłym nadzorem, na krótki okres czasu temperatura wewnętrzna może zostać obniżona nawet do 24°C (hipotermia kliniczna przy zabiegach chirurgicznych na sercu). Granice tolerancji zmian temperatury przedstawiono poniżej.

44°C	Górna granica, udar cieplny Uszkodzenie mózgu	Termoregulacja zniesiona
42°C			Termoregulacja znacznie zaburzona
40°C		Gorączka Ciężka praca	Termoregulacja sprawna
38°C
36°C	norma
34°C		Termoregulacja zaburzona
32°C
30°C
28°C			Termoregulacja zniesiona
26°C	Dolna granica
24°C

Wpływ temperatury na organizm uzależniony jest od wilgotności powietrza. Im bliżej stanu nasycenia jest para wodna zawarta w powietrzu, tym gorsze są warunki parowania. Przy temperaturach powietrza niższych od 30°C nie stwierdza się istotnego wpływu wilgotności na temperaturę skóry. Wilgotność ta wpływa jednak na odczucie komfortu /temp. powietrza 25-35°C i wilgotność 40-75%/. Wilgotność powietrza nabiera istotnego znaczenia w wysokich temperaturach, szczególnie jeśli przekraczają temperaturę skóry, przy wilgotności 100% parowanie staje się niemożliwe. Przy temperaturach skóry wyższych od temperatury powietrza, nawet przy wilgotności 100%, parowanie wody wydzielanej z potem jest możliwe. Organizm człowieka nie toleruje temperatury powietrza wyższej od temperatury skóry. Zwłaszcza przy dużej wilgotności. W całkowicie suchym powietrzu przy całkowitym spoczynku temperatura wewnętrzna ciała nie zmienia się przy przebywaniu w temperaturze nawet 115°C, w czasie nie dłuższym niż 15 minut. Bardzo ważny dla wymiany ciepła między organizmem a otoczeniem jest ruch powietrza. Wzmaga on konwekcję i w pewnym stopniu parowanie. Zwiększenie szybkości ruchu powietrza od 0.1m/s do 0.5m/s przy temperaturze powietrza około22°C powoduje zmniejszenie temperatury skóry obnażonego człowieka w przybliżeniu o 4°C.

Ciało ludzkie reaguje na zmiany temperatury w celu ochrony tkanek przed uszkodzeniem w wyniku działania czynników termicznych i utrzymania termicznej homeostazy. Lokalne i ogólne (systemowe) reakcje zależą od informacji zainicjowanej przez receptory umieszczone w skórze i płynącej drogami wstępującymi do podwzgórza i do kory, gdzie świadomie odbieramy odczucie ciepła. Podwzgórze monitoruje temperaturę krwi w kapilarach w samym podwzgórzu. Odczucie bólu jest sygnałem, że tkanka jest w niebezpieczeństwie. W zależności od czasu działania czynnika termicznego może powstać uszkodzenie lub martwica.

Wzrost temperatury w tkance do poziomu	Skutek wzrostu temperatury
43.0°C	Próg bólu
45.0°C	Silny ból, 30 minut czas bezpiecznej aplikacji
47.8°C	Pęcherzyki na skórze w ciągu 20 minut, martwica w ciągu 1 h.
52.0°C	Pęcherze w ciągu 30 sekund, martwica w ciągu 1 minuty.
65.0°C	Martwica tkanek w ciągu 1 sekundy.

Źródło: na podstawie danych z literatury amerykańskiej i angielskiej

Cel grzania w terapii: wywołanie w tkankach wzrostu temperatury do poziomu terapeutycznego. Zmiany temperatury powstają w miejscu grzania i w obszarze oddalonym od miejsca absorpcji ciepła. Im większy obszar grzania lokalnego tym większe grzanie odruchowe (konsensualne).

Reakcje na ciepło zależą od:

• Wielkości powierzchni;

• Czasu aplikacji;

• Różnicy temperatur między skórą a aplikacją.

Indywidualne odczucia zmian temperatury wpływają na reakcje:

Delikatne ciepło średnie ciepło silne ciepło

↓ ↓ ↓ ↓

analgezja stymulacja reakcja ból/strach

↓ walki i ucieczki

ogólna relaksacja

Inne reakcje na ciepło:

• Lokalne pocenie się

• Zaczerwienienie skóry

• Odruch aksonowy /ang. axon reflex, /

Odruch aksonowy: bodziec termiczny działając na zakończenie czuciowe w skórze (termoreceptor) jest przyczyna jego depolaryzacji i wzbudzenia impulsów aferentnych przewodzonych ortodromowo w gałązce włókna czuciowego. W miejscu podziału gałązki czuciowej fala depolaryzacji przewodzona jest nie tylko ortodromowo, ale również antydromowo ku zakończeniu tej gałązki zlokalizowanemu na komórce tucznej (mastocyt). Pod wpływem impulsów antydromowych z zakończenia nerwowego uwalnia się subsatncja P (główny mediator odruchu aksonowego), co powoduje z kolei uwolnienie z mastocytu histaminy, co jest bezpośrednio jest przyczyną rozszerzenia naczyń i zwiększenia ich przepuszczalności.

Pod wpływem wzrostu temperatury w tkance powstaje seria fizjologicznych zmian /schemat/. Reakcje na grzanie terapeutyczne obejmują:

1. zwiększenie przepływu krwi w wyniku rozszerzenia naczyń przy towarzyszącym zwiększeniu ciśnienia w kapilarach;

2. zwiększenie przepuszczalności błony komórkowej;

3. zwiększenie tempa przemian metabolicznych;

4. zmiana szybkości przewodzenia nerwów czuciowych;

5. zwiększenie elastyczności tkanki kolagenowej w ścięgnach, torebce stawowej, mięśniach.

W wyniku powyższych efektów ciepło przyspiesza regenerację, zmniejsza obrzęk, powoduje relaksację mięśni i zmniejszenie bólu. Najważniejsze czynniki decydujące o ilości oraz intensywności biologicznych reakcji na ciepło obejmują:

1. terapeutyczny próg temperatury: 41.5-45°C;

2. czas utrzymania terapeutycznego progu temperatury od 3 do 30 minut;

3. im szybszy wzrost temperatury tym lepszy skutek;

4. właściwe grzanie w celowanej tkance.

Czynnikiem determinującym uzyskanie reakcji fizjologicznych na ciepło jest tempo przepływu krwi. Poniższe zestawienie przedstawia szybkość przepływu krwi w mięśniach uda w zależności od uzyskanej temperatury:

Średnia temperatura w mięśniu	Szybkość przepływu krwi
36°C	2.7ml/min/100g
37°C	2.7ml/min/100g
38°C	2.7ml/min/100g
39°C	2.7ml/min/100g
40°C	2.7ml/min/100g
41°C	2.7ml/min/100g
42°C	10ml/min/100g
43°C	20ml/min/100g
44°C	30ml/min/100g
45°C	40ml/min/100g

Reakcje systemowe:

• Sercowo-naczyniowe (generalnie rozszerzenie naczyń skórnych, spadek obwodowego ciśnienia w wyniku rozszerzenia naczyń, co czasowo może spowodować zmniejszenie ciśnienia, zwiększenie ilości skurczów serca, co powoduje zwiększenie ilości przepływu krwi)

• Wydzielanie potu (ochładza ciało, w stopach i dłoniach - reakcja na emocje, pot zawiera sole mineralne)

• Oddechowe (wydychane powietrze uwalnia ciało ludzkie od pewnej ilości ciepła)

• Wydzielnicze (nieznaczne ilości ciepła w moczu)

Zdolność do oddawania ciepła zależy od: ilości ciepła, przewodzenia termicznego, różnicy temperatur, czasu trwania aplikacji.

Terapeutyczne sposoby grzania tkanek dzielą się na powierzchowne i głębokie (egzogenne i endogenne).

Aplikacje powierzchowne dotyczą tych technik, które w maksymalnie bezpiecznej dawce klinicznej powodują wzrost temperatury tkanek powierzchownych do poziomu o znaczeniu terapeutycznym. Stosując grzanie powierzchowne temperatura skóry podnosi się o 10°C, tkanki na głębokości ok. 1cm o 3°C, tkanki na głębokości 2 cm o 1.3°C. ciepło powierzchowne może być suche lub wilgotne, w zależności od źródła ciepła.

Ciepło suche: słońce, promieniowanie podczerwone, poduszki elektryczne, ciepłe okłady, suche powietrze, fluidoterapia, peloidoterapia.

Ciepło mokre: woda, inne płyny, wilgotne powietrze, wilgotne okłady, sauna.

Techniki grzania głębokiego zawierają formy energii, takie jak energia elektromagnetyczna /diatermia/ i energia akustyczna /ultradźwięki/, które mogą być transmitowane do tkanek głębiej położonych i poprzez konwersję powodują wytwarzanie ciepła.

WSKAZANIA

Zmniejszenie bólu i sztywności, zmniejszenie napięcia mięśni, zwiększenie zakresu ruchu, usprawnienie gojenia tkanek poprzez zwiększenie krążenia krwi.

Kiedy stosować aplikację ciepła powierzchownego?

• Przed czynnymi ćwiczeniami, ze względu na działanie przeciwbólowe

• Przed ćwiczeniami zwiększającymi bierny zakres ruchu (streching) ze względu na zwiększenie relaksacji i rozciągliwości tkanek miękkich

• Przed stymulacją prądem elektrycznym ze względu na zmniejszenie oporności skóry

• Przed trakcją, ze względu na relaksacje i zmniejszenie napięcia mięśni

• Przed masażem, ze względu na zwiększenie krążenia krwi i relaksacje tkanek

• W przypadku wystąpienia napięcia mięśni

• Przed ultradźwiękami, ze względu na relaksację i lokalne ogrzanie tkanek powierzchownych

• Przed mobilizacją stawów, ze względu relaksację i usprawnienie rozciągliwości tkanek powierzchownych

PRZECIWWSKAZANIA

• Aplikacja w obszarze z zaburzeniami czucia,

• Aplikacja w rejonie z zaburzeniami krążenia,

• ogólne infekcje,

• aplikacja w obszarze ostrej infekcji,

• zakrzepowe zapalenie żył,

• aplikacja na obszarem z nowotworem,

• reumatoidalne zapalenie stawów w stanie ostrym,

• świeża opuchlizna,

• aplikacja na obszarze, gdzie występuje krwawienie lub jego zagrożenie,

• aplikacja na obszarze, gdzie zastosowano maści rozgrzewające

• u pacjentów, z którymi brak komunikacji.

LECZENIE ZIMNEM - KRIOTERAPIA

Lokalne zastosowanie zimna znalazło rozległe zastosowanie. Techniki krioterapeutyczne zastosowane we właściwy sposób stanowią bardzo skuteczny środek w leczeniu i rehabilitacji stanów pourazowych i chorób narządu ruchu. Etymologia słowa krioterapia: krios (gr.) - chłód, lód; terapia (gr.) - therapeia - przywracanie zdrowia, leczenie. Termin obejmujący znaczeniowo wszystkie metody leczenia za pomocą chłodu, czy zimna.
Krioterapią określa się głównie zabiegi, które nie niszczą tkanki - rodzaj zabiegu fizykoterapeutycznego. W literaturze przedmiotu istnieje pewne zamieszanie terminologiczne.

Niespójności w nazewnictwie:

Krioterapią nazywa się zastosowanie w celach leczniczych bodźca fizykalnego obniżającego temperaturę tkanek”

Prof. Krzysztof Spodaryk

„Krioterapia, to w najprostszym rozumieniu, użycie zimna do celów terapeutycznych albo inaczej - terapeutyczne zastosowanie dowolnej substancji, która spowoduje, że ciepło zostanie usunięte z ciała i nastąpi obniżenie temperatury tkanki”

Kenneth L. Knight

„Pod tym pojęciem należy rozumieć bodźcowe, stymulujące stosowanie powierzchniowo temperatur kriogenicznych poniżej -100°C, w krótkim czasie 2-3 minuty, w celu wywołania i wykorzystania fizjologicznych, ustrojowych reakcji na zimno, wspomagania leczenia podstawowegoi ułatwienia leczenia ruchem.”

Dr H. Gregorowicz

„Krioterapia to zastosowanie na zewnętrzną powierzchnię ciała temperatury poniżej -100°C, celem wywołania i wykorzystania fizjologicznej reakcji na zimno.”

Dr K. Księżopolska-Pietrzak

„…Tak więc ideą kriostymulacji jest jak najszybsze i w jak najkrótszym czasie schłodzenie tkanek celem wywołania odruchowej reakcji przekrwiennej …”

Dr W. Gawroński

„Krioterapia jest nieinwazyjnym zastosowaniem krańcowo niskich temperatur schłodzonego powietrza, par skroplonych gazów, lokalnie lub ogólnoustrojowo, schładzających radiacyjne powłoki ciała przez okres nie przekraczający 3-minutowej ekspozycji.”

Prof. Z. Zagrobelny

Funkcjonujący w Polsce podział miejscowego leczenia zimnem na hipotermię oraz krioterapię, z umowną granicą temperatur powyżej lub poniżej - 100°C, wydaje się niezbyt trafny. Najbardziej istotna różnica z terapeutycznego punktu widzenia dotyczy efektów powstających w tkankach pod wpływem określonych temperatur.

Lokalne zastosowanie temperatur powyżej -100°C w wyniku oziębienia tkanek powoduje zahamowanie objawów ostrego stanu zapalnego, czasowa hibernacja zmniejsza wtórne uszkodzenie w wyniku hipoksji. Zimno ma więc działanie hamujące. Natomiast zastosowanie ekstremalnego zimna jest czynnikiem stymulującym, gdyż wykorzystywany tu jest efekt odruchowej zwiększonej perfuzji schłodzonych miejsc, powstaje długotrwałe i czynne przekrwienie tkanek objętych procesem chorobowym. Ideą kriostymulacji jest szybkie, w krótkim czasie schłodzenie tkanek w celu wywołania odruchowego przekrwienia, natomiast w krioterapii wykorzystuje się obkurczanie naczyń krwionośnych w miejscu schładzania i hamowanie ostrych objawów stanu zapalnego

Krioterapia lub „terapia zimnem” odnosi się do terapeutycznego zastosowania lokalnego lub ogólnego chłodzenia ciała, powstaje transfer ciepła z tkanek ciała, w wyniku czego obniża się temperatura tkanek. Nośniki „zimna”: lód, śnieg, woda, ciekły azot, dwutlenek węgla, powietrze.

Kriostymulacja - schładzanie wybranych okolic ciała przy użyciu niskich temperatur, będących intensywnym bodźcem (stymulatorem) wywołującym w organizmie żywym wiele odwracalnych reakcji (odczynów) o charakterze lokalnym i/lub ogólnym.

Do krioterapii wg Knighta zalicza się następujące techniki:

• lodowe lub zimne okłady zastosowane do bezpośredniego leczenia w ostrych urazach,

• masaż lodem,

• kriokinetyka ( zmienne stosowanie zimna z ćwiczeniami czynnymi),

• kriostretch ( zmienne stosowanie zimna ze stretchingiem mięśni),

• kriochirurgia,

• lodowe lub zimne okłady stosowane w stanach po operacjach ortopedycznych,

• hypotermia całego ciała ( transplantacje organów),

• leczenie lodem „triger points”.

Zastosowanie krioterapii powoduje:

• zmniejszenie bólu, opuchlizny oraz dodatkowego uszkodzenia tkanek przez niedotlenienie w stanie ostrym,

• wcześniejsze zastosowanie ćwiczeń czynnych niż w typowej rehabilitacji w stanach ostrych,

• zmniejszenie bólu i napięcia w ostrym naciągnięciu mięśni (skręcenie),

• zmniejszenie bólu, opuchlizny i dodatkowego niedotlenienia uszkodzonych tkanek wynikającego z operacji ortopedycznej,

• zniszczenie tkanki w czasie zabiegu kriochirurgicznego,

• pomaga w rozciąganiu tkanki łącznej,

• redukuje ból i kurcze w czasie menstruacji,

• eliminuje lub minimalizuje rozwój opryszczki( na wargach),

• zapobiega utracie włosów w czasie chemioterapii,

• minimalizuje ból po iniekcjach.

Techniki krioteraputyczne można pogrupować w pięć dużych kategorii:

Leczenie bezpośrednie -chłodzenie tkanek bezpośrednio po urazie, jako część pierwszej pomocy.

Rehabilitacja-chłodzenie tkanek w czasie rehabilitacji różnych stanów patologicznych w połączeniu z inną terapią.

Połączenie z chirurgią- chłodzenie tkanek przed, w czasie lub po operacji.

Kriochirurgia- mrożenie tkanek w celach chirurgicznych.

Różnorodne- techniki, które nie pasują do wcześniejszych kategorii.

TECHNIKI, ŚRODKI, METODY

Zabiegi miejscowe

• Okłady schładzane (żel, substancje hydrofilne) lub chemiczne (wytwarzanie zimna na drodze reakcji chemicznych). Czas zabiegu 10-15 minut. W celu zabezpieczenia skóry należy stosować suchy ręcznik lub mokry w celu zwiększenia przewodnictwa.

• Schłodzone ręczniki. Czas zabiegu 10-15 minut. Należy je ciągle zmieniać, aby utrzymać obniżenie temperatury w tkankach.

• Zimna woda z dodatkiem pokruszonego lodu. Schładzanie przez zanurzenie dystalnych części ciała. W przypadku bólu i obrzęku na 10 minut, przy spastyczności na tak długo, jak to jest możliwe.

• Okłady z pokruszonego lodu (w plastikowym woreczku). Czas 5-15-20-40 minut.

• Spray (chlorek etylu). Schładzanie punktów spustowych, obecnie rzadziej stosowane. Odległość ok. 30 cm, pod kątem 30°, około 6 sekund. Dłuższy czas może spowodować odmrożenie.

• Szybkie chłodzenie (icing). Uderzanie kostką lodu (3-5 razy) w celu pobudzenia skurczu mięśni (uszkodzenia CUN, nerwów obwodowych), który utrzymuje się do 40 minut.

• Masaż kostką lodu (okrężne ruchy wokół leczonego obszaru, zmniejszające się do środka). Czas 3-10 minut, lub dłużej w zależności od wielkości powierzchni.

• Miejscowe zabiegi przy użyciu zimnego powietrza, dwutlenku węgla lub ciekłego azotu. Czas zabiegu od 40 sekund do kilku minut w zależności od wielkości schładzanej powierzchni. Jednorazowo u pacjenta można schładzać do 5 do 7 miejsc, a zabiegi powinny być wykonywane co najmniej 2 razy dziennie (4 h odstęp). Zawsze po zabiegu powinny być wykonywane ćwiczenia ruchowe.

Zabiegi ogólne

• Komora kriogeniczna. W przedsionku temperatura -60°C, w komorze właściwej od
  -110 do - 160 °C. Czas zabiegu do 3 minut. Pacjenci wchodzą do kriokomory w strojach kąpielowych, chroniąc jedynie stopy, podudzia, głowę, usta i nos. Po zabiegu pacjenci muszą koniecznie udać się na kinezyterapię. W czasie zabiegu nie zmienia się temperatura wnętrza ciała.

Lokalne i systemowe reakcje termiczne zależą od informacji z termoreceptorów.

Reakcje bezpośrednie

ZIMNO

↓ temperatury tkanek

↑ lepkości krwi skurcz naczyń ↓ metabolizmu

↓ przepływu krwi ↓ produktów metabolicznych ↓ leukocytozy

↓ fagocytozy

↓ krwawienia ↓ usuwania produktów przemiany materii opóźnienie zdrowienia

Inne reakcje na zimno:

• Wtórna reakcja naczyniowa powstaje w celu zapobiegania uszkodzenia tkanek. Po 15-30 minutach w zależności od statusu naczyniowego powierzchni schładzanej występuje zwiększenie przepływu krwi (fale Lewisa, okresowe zwężanie i rozszerzanie naczyń krwionośnych).

Reakcje systemowe mają na celu utrzymanie stałej temperatury wnętrza ciała. Opierają się na informacjach z receptorów powierzchownych w skórze i termoreceptorów zlokalizowanych centralnie oraz temperaturze krwi w układzie krążenia. Reakcje rozpoczynają się, gdy informacja o spadku temp. krwi dotrze do podwzgórza. Zależą od stopnia spadku od set-point.

W celu zachowania temp. wnętrza następuje skurcz skórnych naczyń krwionośnych (przeciwprądowa wymiana ciepła). Zwiększenie temp. wnętrza ciała uzyskuje się poprzez:

1. Termogenezę (produkcja ciepła wewnętrznego kontrolowana przez układ sympatyczny, wzrost tempa metabolizmu komórek).

2. Nieświadome napięcie mięśni.

3. Dreszcze

Fizjologiczne efekty w czasie działania zimna można pogrupować w następujące kategorie:

• zmniejszenie temperatury,

• zmniejszenie metabolizmu,

• skutki zapalenia (zmniejszenie lub zwiększenie),

• skutki krążenia ( zmniejszenie lub zwiększenie),

• zmniejszenie bólu,

• zmniejszenie napięcia mięśniowego,

• zwiększenie sztywności tkanek.

W celu osiągnięcia maksymalnych korzyści z jakiejkolwiek terapii, należy zrozumieć specyficzne potrzeby pacjenta i fizjologiczne reakcje na różne sposoby terapii. Wiele
z fizjologicznych reakcji na zimno jest korzystne dla pacjenta, inne szkodliwe w czasie różnych faz urazu sportowego. Zmniejszenie metabolizmu jest w większości korzystne
w leczeniu urazów w stanie ostrym, gdyż ogranicza rozwój kolejnego niedotlenienia tkanek. Stosowanie ciepła jest zwykle preferowane w stanach podostrych, aby zmniejszyć bolesność
w połączeniu z rozciąganiem przykurczonej tkanki łącznej. W rehabilitacji aplikacja zimna jest stosowana w połączeniu z ćwiczeniami czynnymi. W chwili obecnej nie dowodów, aby zimno było przeciwwskazaniem do stosowania w stanach przewlekłych.

Skutki działania różnych temperatur na tkanki

Temperatura w tkance	Reakcja
23.0 °C	Znaczne zmniejszenie aktywności nerwów obwodowych
20.0 - 0°C	Zakres krytyczny
10.0°C	Zaczerwienienie i obrzęk w czasie 1 h
9.0°C	Ustanie przewodzenia w nerwach
5.0°C	Porażenie nerwów obwodowych
-1.9°C	Znaczny ból i obrzęk w czasie 4-7 minut
-2.2°C	Zamrożenie skóry

Przewodzenie ciepła

W czasie chłodzenia, ciepło jest przekazywane z tkanek ciała do zimnego okładu dzięki procesowi zwanemu „kondukcją”. Zakres kondukcji i zakres zmniejszania się temperatury
w tkance zależy od współdziałania wielu czynników. Należą do nich:

• Różnica temperatur między ciałem a aplikowanym zimnem. Im większa różnica temperatur tym szybsza kondukcja.

• Regeneracja ciepła ciała i sposoby chłodzenia. W miarę tego jak tkanki oddają ciepło do zastosowanego chłodzenia, część utraconego ciepła tkankowego jest odtworzona przez krążącą krew i przewodzenie z otaczających tkanek. Oddane przez tkanki ciepło jest zatrzymane w np. zimnym okładzie, więc obniżenie temperatury jest podtrzymane.

• Pojemność cieplna różnych rodzajów zastosowanego chłodzenia.

• Rozmiar. Im większa powierzchnia zastosowanego zimna, tym więcej energii cieplnej z tkanki jest utracone.

• Powierzchnia ciała kontaktująca się z zimnem.

• Czas trwania aplikacji.

• Indywidualna zmienność.

Uwagi praktyczne: używać pokruszonego lodu zamiast żelowych okładów, gdyż jest bezpieczniejszy, może być dłużej aplikowany i chłodzi mocniej niż okład żelowy. Okład żelowy musi być schłodzony do temperatury niższej niż 0°C, aby mieć wystarczającą pojemność do chłodzenia. Może wtedy spowodować w czasie pierwszych minut aplikacji przemrożenie skóry, jeżeli jest zastosowany bezpośrednio na jej powierzchnię.

Reakcja głębiej położonych tkanek zależy od głębokości i rodzaju tych tkanek. Reakcja podskórnych tkanek (tych, które leżą bezpośrednio pod skórą) jest taka sama jak w skórze, tylko mniejsza. Temperatura początkowo zmniejsza się gwałtownie, potem bardziej stopniowo i stabilizuje się. Podobnie jak temperatura skóry, temperatura tkanek podskórnych zaczyna zmniejszać się bezpośrednio po aplikacji. Z drugiej strony, temperatura głębiej położonych tkanek nie zaczyna zmniejszać się dopóki zastosowana aplikacja nie trwa kilku minut. Wtedy zmniejszenie temperatury jest bardziej stopniowe i w mniejszym zakresie niż w tkance podskórnej. Opóźnienie reakcji jest wynikiem czasu, jaki potrzebuje ciepło do przejścia przez różne warstwy molekuł w tkance. W następstwie trwania aplikacji zimna temperatura głębiej położonych tkanek kontynuuje spadek, a czas jego trwania zależy od głębokości tkanek. Wielkość zmian temperatury w głębokich tkankach zależy od wielkości zastosowanego zimna, czyli ilości ciepła usuniętego z ciała. Tkanki otaczające obszar, gdzie zastosowane jest chłodzenie również zmniejszają swoją temperaturę w związku
z przewodzeniem ciepła do chłodzonego obszaru. Stopień zmniejszania się temperatury w tkankach obwodowych jest bezpośrednio powiązany z ich odległością od chłodzonego obszaru. W miarę jak zimno jest aplikowane powierzchownie na specyficzne tkanki, ciepło jest przewodzone z głębokich i powierzchownych tkanek, usiłując zastąpić utracone ciepło. Przewodzenie ciepła jest kontynuowane po ustaniu aplikacji zimna, ciepło z atmosfery
i głębszych, cieplejszych tkanek jest przewodzone do schłodzonego obszaru. W wyniku tych działań następuje szybki wzrost temperatury skóry i ciągły, ale mniejszy spadek temperatury w tkankach głębiej położonych. Tkanka tłuszczowa izoluje głębiej położone tkanki, zmniejszając w ten sposób efekt ich schłodzenia.

Temperatura wewnątrz stawowa

Temperatura w stawach zachowuje się podobnie jak w innych tkankach i jest funkcją wielkości utraty ciepła. W pracach badawczych zaobserwowano:

-w wyniku zanurzania w zimnej wodzie następuje większy spadek temperatury niż przy okładach z pokruszonego lodu; spadek temperatury przy zastosowaniu chlorku etylu jest również mniejszy,

-temperatura wewnątrz stawowa zmniejsza się w większym stopniu niż w przyległych mięśniach,

-dłuższy czas aplikacji powoduje większy spadek temperatury,

-powtórne ogrzanie oziębionych tkanek jest opóźniane w czasie ( trwa przez godziny).

Zapalenie i zdrowienie

Zapalenie lub reakcja zapalna jest lokalną, na poziomie tkanki reakcją ciała na drażnienie. Cele zapalenia:

• obrona ciała przed obcymi substancjami,

• pozbywanie się obumarłych lub obumierających tkanek, aby proces zdrowienia mógł się rozpocząć,

• popieranie regeneracji normalnej tkanki.

Symptomy zapalenia:

• ból,

• opuchlizna lub obrzęk,

• zaczerwienienie,

• ciepło,

• utrata funkcji.

Powszechnie błędną koncepcją jest to, iż uważa się, że główną korzyścią leczenia stanów ostrych zimnem jest zmniejszenie reakcji zapalnej. Wcześniej przedstawiona lista celów zapalenia wskazuje, jak jest ono ważne; jego zmniejszenie opóźnia proces zdrowienia.

Stosowanie zimna w stanach zapalnych i w leczeniu ran

• Lokalna hypotermia obniża metabolizm tkanek i dzięki temu pozwala tkankom przeżyć dłuższy okres po niedotlenieniu (powyżej 5 dni). Wielki krok zrobiła chirurgia w transplantacjach i w operacjach na otwartym sercu, właśnie dzięki chłodzeniu tkanek w czasie operacji.

• Przedłużenie życia tkanek w czasie okresu deficytu tlenowego jest podstawą używania zimna w leczeniu urazów tkanek miękkich.

• Lokalna hypotermia zwiększa, zmniejsza lub opóźnia zapalenie wywołane przez iniekcje różnych substancji.

• Efekt histaminowy i kolagenozy maziowej jest zmniejszony przez zimno, podczas gdy efekt działania antybiotyków jest podwyższony.

• Hypotermia zwalnia gojenie się ran.

• Konieczne jest wiele badań, aby wyjaśnić wpływ zimna na reakcję zapalną wywołaną ostrym urazem.

Wpływ zimna na struktury nerwowe i neuromięśniowe

Wrażenia odczuwane w czasie aplikacji zimna: zimno, bolesne zimno, zmniejszenia zimna, czasami ciepło i parzenie, ewentualnie zdrętwienie i zniesienie czucia.

• Skutek działania zimna na struktury nerwowe i neuromięśniowe jest różnorodny.

• Zimno aplikowane na receptory zimna zwiększa ich aktywność i wtedy zwiększa się transmisja do centralnego układu nerwowego, podczas gdy chłodzenie nerwów czuciowych zatrzymuje impulsy, zwalniając tę transmisję.

• Szybkość przewodzenia nerwów czuciowych zmniejsza się wraz ze spadkiem temperatury do temperatury krytycznej ok. 27°C. Poniżej tej temperatury spada prędkość przewodzenia aż do całkowitego bloku przewodzenia.

• Okazuje się, że szybko i wolno przewodzące włókna nerwowe, mielinizowane i niemielinizowane reagują podobnie, oprócz włókien niemielinizowanych, które są blokowane przy niższych temperaturach niż włókna mielinizowane.

• Skutek działania zimna na wrzeciona mięśniowe jest podobny do wpływ zimna na włókna czuciowe, ale zależy od stanu aktywności włókien wrzeciona mięśniowego.

• Organ Golgiego w ścięgnie, nie reaguje na zimno, tak jak wrzeciona mięśniowe.

• Szybkość przewodzenia nerwów ruchowych zmniejsza się pod wpływem zimna.

• Związki między napięciem mięśni a czasem trwania i częstotliwością stymulacji są złożone. W jednych mięśniach, zwiększenie trwania potencjału czynnościowego mięśni wpływa na zwiększenie trwania napięcia w drgającym mięśniu, ale zmniejsza napięcie tężcowe. W mięśniach wolno-kurczliwych, napięcie mięśnia zmniejsza się wraz ze zmniejszeniem temperatury. Inni autorzy pokazują zwiększenie, jeszcze inni zmniejszenie napięcia skurczu w czasie progresywnego spadku temperatury.

• Parametry skurczu izotonicznego zmniejszają się wraz z obniżeniem temperatury.

• Zmiany siły mięśniowej w całych grupach mięśniowych powstaną tylko wtedy, gdy głębokie mięśnie są schłodzone do temperatury poniżej 15° do 18°C, która zwykle jest osiągnięta w ostatnich 20 minutach.

Wpływ zimna na ból

1. Zimno stosowane na świeże urazy :

• ogranicza krwawienie przez skurcz naczyń i zwiększenie lepkości krwi,

• ogranicza ból przez redukcję formowania się opuchlizny i redukcję produkcji irytantów włókien bólowych,

• zwalnia metabolizm i redukuje dodatkowe uszkodzenie tkanek.

1. Zimno stosowane dla złagodzenia bólu:

• wyzwala reakcje jak powyżej,

• redukuje przewodzenie we włóknach bólowych skóry,

• zabezpiecza stymulację czuciową, wyzwalając mechanizm „bramki kontrolnej”,

• daje mocne odczucie zimna powodując uwolnienie endorfin.

2. Zimno redukuje napięcie mięśniowe:

• w połączeniu ze skutkami związanymi z obniżeniem czucia bólu.

3. Zimno redukuje spastyczność mięśni:

• zabezpiecza stymulację receptorów skóry i odruchowo hamuje aktywność mięśni,

• działa bezpośrednio na wrzeciona mięśniowe przez przedłużone chłodzenie.

• zwiększa lepkość , co może zmniejszyć szybkość odruchu napięcia.

4. Zimno pobudza skurcze mięśni:

• krótka stymulacja receptorów skóry- masaż kostką lodu.

5. Zimno jest również stosowane w chronicznych stanach zapalnych, wysiękach i stretchingu mięśni.

Reakcje organizmu na skrajnie niskie temperatury

1. Hormonalna: wzrost stężenia ACTH, kortyzonu, A i NA oraz testosteronu u mężczyzn

2. Krążeniowa: skurcz naczyń krwionośnych, a następnie ich rozkurcz i silne przekrwienie (bez większego wpływu na RR i HR).

3. Nerwowo-mięśniowa: spadek napięcia mięśniowego, zwolnienie przewodnictwa nerwowego, wpływ na płytkę motoryczną i motoneurony.

4. Odpornościowa: wzrost odporności humoralnej i komórkowej.

5. Przeciwbólowa: połączenie działania endorfiny jako czynnika uśmierzającego ból oraz euforyzującego oraz mechanizmu bramki kontrolnej selekcjonującego bodźce dochodzące do CUN.

6. Przeciwobrzękowa..

WSKAZANIA

Świeże oparzenia skóry, RZS, ZZSK, łuszczycowe zapalenie stawów, dyskopatia, niedowłady spastyczne, stany pourazowe, zmiany zwyrodnieniowe, zmiany wynikające z przeciążenia narządu ruchu, przewlekłe zespoły bólowe, odnowa biologiczna.

PRZECIWWSKAZANIA

Klaustrofobia (kriokomora), nadwrażliwość na zimno, choroby nowotworowe, wyniszczenie organizmu, niewydolność układu krążenia i oddechowego, zmiany zakrzepowe, zatorowe i zapalne w układzie naczyniowym, zapalenie małych naczyń w mieszanych krioglobulinemiach, otwarte rany i owrzodzenia.

Szczególną ostrożność należy zachować w następujących chorobach: dusznica bolesna, zaburzenia rytmu serca, wady zastawek serca, zespół Reynouda.

REAKCJE NA ZIMNO I ICH ZNACZENIE KLINICZNE

Reakcje	Skutek	Znaczenie
termiczne doznanie czuciowe	łagodne: przeciwbólowe umiarkowane: reakcje autonomiczne silne: reakcja „walki lub ucieczki”	zmniejszenie bólu i napięcia mięśniowego wzmocnienie ogólnej stymulacji ból i strach
początkowy skurcz naczyń powierzchownych	Zmniejszenie powierzchownego krwawienia	może nie zmienić lub zwiększyć przepływ krwi w tkankach głębiej położonych
wtórna reakcja naczyń	zmienią się odpowiednio przepływ krwi	ochrona tkanek przed uszkodzeniem w wyniku działania zimna
widoczne zmiany w kolorze skóry	początkowo: zblednięcie wtórnie: zaczerwienienie	↓ pow. przepływu krwi ↑ pow. przepływu krwi
↑lepkości krwi	↓ przepływu krwi	opóźnienie krwawienia, krwotok
↓ metabolizmu	↓ zapalenia, może zmniejszenie opuchlizny	może opóźniać zdrowienie
szybkie kurcze mięśni(dreszcze)	↑ tempa metabolizmu	Mechanizm utrzymujący termiczną homeostazę
skurcze mięśni unoszących włosy skóry	„gęsia skórka”	Nieskuteczny mechanizm utrzymujący termiczną homeostazę
↓rozciągliwości tkanek nieelastycznych	↓zdolności wydłużenia tkanek (ścięgna, torebka stawowa)	↓ zakresu ruchu
↓aktywności nerwów obwodowych	↓ wzbudzenia i przewodzenia w n. czuciowych i ruchowych	↓ spastyczności
↓ temperatura stawów i płynów	↑ sztywność w stawach ↓ aktywność enzymów	↓ szybkości ruchów w stawach ↓ degeneracja w stawach (choroby reumatyczne)

HYDROTERAPIA

Wodolecznictwo, czyli hydroterapia to jedna z najstarszych metod leczniczych. Stosowana była już od starożytności (Egipt, Grecja, Rzym). Za prekursorów wodolecznictwa uważa się Priessnitza i Kneippa, a w Polsce pionierem nowoczesnego wodolecznictwa był lekarz balneolog Norbert Żniniewicz. Wspólnie z siostrą Janiną prowadzili działalność wodoleczniczą w ambulatorium w Poznaniu.

Hydroterapia obejmuje kilkadziesiąt rodzajów zabiegów wykorzystujących do celów leczniczych właściwości fizyczne wody gospodarczej w różnych postaciach: ciekłej, stałej i pary wodnej. Woda jest nośnikiem bodźców fizycznych i chemicznych.

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE WODY

Pojemność cieplna: zdolność do pobierania i zachowywania ciepła.

Przewodnictwo cieplne: określa szybkość transportowania ciepła (odbierania i oddawania). Ogrzanie i chłodzenie tkanek w wodzie jest wielokrotnie szybsze niż w powietrzu. Różnice przewodnictwa ciepła przez wodę i powietrze powodują, iż w tych samych zakresach temperatur odbieramy różne wrażenia cieplne. Powietrze o temperaturze 23-30ႰC wywołuje wrażenie ciepła, natomiast woda, aby spowodować takie wrażenie powinna mieć temperaturę 38-40ႰC.

Ciśnienie hydrostatyczne: ciśnienie wody działające na osobę w niej zanurzoną, prostopadle do powierzchni ciała, wzrasta liniowo wraz z głębokością zanurzenia, największe w kąpieli całkowitej.

Wypór wody (pływalność): zależy od temperatury, ciśnienia atm, zawartości soli w wodzie, wzrasta proporcjonalnie do głębokości, powoduje pozorną utratę masy ciała, ułatwienie ruchów, rozluźnienie mięśni.

Lepkość (spójność): molekuły wody przyciągają się, co powoduje nieznaczne zwiększenie oporu dla wykonywanych ruchów w wodzie.

Opór wody: czynniki mechaniczny stanowiący utrudnienie dla ruchów w wodzie. Zwiększa się wraz z szybkością wykonywanych ruchów i powierzchnią ciała.

Przewodnictwo elektryczne: ze względu na pewną ilość jonów występujących w wodzie przewodzi prąd elektryczny i wykorzystywana jest w zabiegach elektryczno-wodnych.

Woda jest również rozpuszczalnikiem dla związków chemicznych. Można ją również nasycać gazami (dwutlenek węgla, powietrze, tlen).

TOLERANCJA TEMPERATURY

Teoretycznie granica tolerancji wynosi 50ႰC, praktycznie dla wody gorącej wynosi 45-46 ႰC (krótkie ekspozycje mało wrażliwych części ciała). Granica tolerancji temperatury dla powietrza zależy od jego wilgotności. Przy małej wilgotności 5-15% może sięgać nawet do 100ႰC (sucha sauna).

Granice tolerancji skóry na ciepło w różnych ośrodkach:

Woda 43-45ႰC, peloidy 50-60ႰC, suchy piasek 52-55ႰC, parafina 53-60ႰC, suche powietrze poniżej 100ႰC.

ZAKRES TEMPERATUR WODY I TERMINOLOGIA

TERMINOLOGIA	TEMPERATURA WODY W ႰC
Bardzo zimna	1-13
Zimna	13-18
Chłodna	18-27
Letnia	17-33.5
Neutralna, obojętna	33.5-35.5
Ciepła	35.5-36.5
Gorąca	36.5-40
Bardzo gorąca	40-60

ZAKRES TEMPERATUR WŁAŚCIWYCH DLA WYBRANYCH ZABIEGÓW WODOLECZNICZYCH

Nazwa zabiegu	Zakres temperatur
Kąpiel całkowita	36-38ႰC
Kąpiel przegrzewająca	39-43ႰC
Gimnastyka w wodzie	29-32ႰC
Pływanie	25-29ႰC
Kąpiel powietrzna	16-24ႰC
Zimne polewanie	10-18ႰC
Polewanie po saunie	4-15ႰC

Fizjologiczne działanie wodolecznictwa polega na kompleksowym oddziaływaniu bodźców: temperatury, ciśnienia hydrostatycznego i hydrodynamicznego. Czynniki te działają wspólnie, ale mogą również mieć działanie przeciwstawne.

Działanie hydroterapii

Gospodarka cieplna: hydroterapia równoważy zaburzenia krążenia i trenuje system regulujący.

Układ nerwowy: poprawia funkcje układu nerwowego, trofikę tkanek, ćwiczy odruchy wegetatywne, normalizuje napięcie układu nerwowego autonomicznego.

Wydzielanie wewnętrzne: hamowanie zwiększonej produkcji hormonów lub jej zwiększenie przy niewydolności gruczołów.

Układ krążenia: poprawa krążenia obwodowego, mniejsze obciążenie serca.

Układ oddechowy: korzystny wpływ na zaburzenie oddychania wskutek bólu, eliminacja utrudnień w oddychaniu, rozluźnienie skurczów oskrzeli (zimno zwiększa częstotliwość oddechów i pojemność oddechową).

Tkanki: poprawa napięcia, elastyczności, ukrwienia i ciepłoty, odżywienia i krążenia chłonki. Wielka hydroterapia ma pozytywny wpływ na choroby tkanki łącznej.

Skóra: poprawia odżywienie, korzystnie wpływa na jej funkcje (odporność, wydzielanie toksyn i produkcję końcowych produktów przemiany materii).

System odpornościowy: aktywizacja.

Działanie zależy bezpośrednio od siły działającego bodźca. Siła działania jest zależna od:

• Temperatury wody (bodziec jest tym silniejszy im większa różnica temperatur ciała i wody użytej do zabiegu);

• Wielkości powierzchni ciała poddanej terapii;

• Okolica ciała na którą działa bodziec (silnie na kończynę górną niż dolną);

• Długość czasu trwania zbiegu (im dłużej tym silniej);

• Kombinacji zabiegów ciepłych i zimnych (im większe różnice temperatur tym silniejsze działanie);

• Dodatkowych bodźców (mechanicznych, elektrycznych, chemicznych);

• Ciśnienia strumienia wody;

• Częstotliwości zabiegów i długości przerw między nimi.

• Im wyższa lub niższa temperatura wody tym czas zabiegu powinien być krótszy.

KAŻDY ORGANIZM REAGUJE Z INNĄ SIŁĄ NA TAKI SAM BODZIEC!!!

Zabiegi z wykorzystaniem ciśnienia hydrostatycznego wody: kąpiele całkowite, częściowe, ruchowe, perełkowe, tlenowe, aromatyczne, elektryczno-wodne, masaż podwodny.

Zabiegi z wykorzystaniem ciśnienia hydrodynamicznego: polewania, natryski stałe i ruchome, bicze, wirówki.

Zabiegi za pośrednictwem tkaniny: zmywania, nacierania, szczotkowania, zawijania, okłady.

Zabiegi bez ciśnienia wody: sauna, kąpiele parowe.

WPŁYW KĄPIELI NA ORGANIZM

CZYNNOŚĆ LUB UKŁAD	KĄPIEL CIEPŁA	KĄPIEL ZIMNA
Oddychanie	Ⴍ wentylacji minutowej płuc w stosunku do kąpieli w temp. obojętnej, w gorącej może się zmniejszyć. Hiperwentylacja Ⴎtężyczka zasadowa, pobudzenie psych..	Ⴍ wentylacji minutowej, potem nieregularne, płytkie oddechy, Ⴍ ciśnienia dwutlenku węgla w pęcherzykach, kwasica.
Przemiana materii	Ⴍ zużycia tlenu w temp. powyżej 38ႰC, przyspieszenie procesów przemiany materii.	Ⴍ zużycia tlenu w temp. poniżej 32ႰC, Ⴍ węglowodanowej i tł., co zaspokaja zw. zapotrzebowanie organizmu na ciepło.
Nerki	Ⴍ wydzielanie moczu w ciepłej, Ⴏ w gorącej kąpieli	Krótkotrwałe: Ⴍ czynności nerek, długotrwałe: Ⴏ wydzielania moczu (białko, krwinki czerwone obecne w moczu)
Przewód pokarmowy	W ciepłej: początkowe nasilenie wydzielania soku żołądkowego i ruchów robaczkowych, potem zah. tych czynności	Ⴍ łaknienia, Ⴍ wydzielania kwasów żołądkowych i ruchu rob. jelit
Układ nerwowy	Krótkie ciepłe: pobudzają CUN, Dłuższe ciepłe: hamują CUN, Ⴏ bólu i napięcia mięśniowego, nasennie	Pobudzają CUN, zwiększają napięcie mięśniowe pow. grup mięśni
Gruczoły dokrewne	Ⴍ acetylocholiny, Ⴍ reniny w osoczu,	Pobudzenie osi przysadkowo-nadnerczowej, Ⴏ reniny w osoczu , Ⴍ histaminy
Fizjologiczne mechanizmy wyrównawcze,	Ⴍ objętości krwi krążącej w wyniku opróżnienia magazynów tkankowych	Ⴏ objętości krwi krążącej, wypełnienie magazynów tkankowych
Czynność serca	Przyspieszenie, Ⴍ objętości wyrzutowej i minutowej. W gorącej: przyspieszenie czynności serca, Ⴏ pojemności objętości wyrzutowej	W okresie wtórnego rozszerzenia naczyń na obwodzie zwolnienie czynności serca i ob. objętości wyrzutowej
Ciśnienie	Rozkurczowe obniża się wyraźniej niż skurczowe. W gorącej: ciśnienie skurczowe wzrasta bardziej niż rozkurczowego	W chłodnej: skurczowe zwiększa się wyraźniej niż rozkurczowe, w zimnej: wzrost ciśnienia rozk. w mniejszym stopniu skurcz.
Szybkość przepływu krwi	Zwiększenie	Zmniejszenie
Wysycenie tlenem	W żyłach powierzchownych wzrost wysycenia tlenem, obniżenie ilości dwutlenku węgla	W żyłach powierzchniowych wzrost ilości dwutlenku węgla
Opór obwodowy	Zmniejsza się im wyższa temperatura kąpieli	Zwiększa wskutek działania ciśnienia hydrostatycznego
Obciążenie układu krążenia	Progresywne ze wzrostem temperatury i czasu trwania kąpieli. Ⴍ zużycia tlenu, Ⴏ objętości wyrzutowej, niepokój, niewydolność krążenia	Niewielki wzrost wskutek włączania mechanizmów termoregulacji

Łagodne bodźce hydroterapeutyczne (mała hydroterapia):

• obmywanie, nacieranie, masaż szczotka na sucho.

• Wstępujące kąpiele częściowe, (do kąpieli przedramienia i stóp), kąpiele ciepło zmienne, zimne polewanie kolan, brodzenie po wodzie.

• Zawijania (klatki piersiowej).

• Wilgotne ciepło obejmujące małe obszary: worek z ciepłym sianem, małe okłady peloidowe.

Średnio silne bodźce (średnia hydroterapia)

• Wstępujące kąpiele nóg, kąpiele nasiadowe, półkąpiele.

• Ciepłe kąpiele z dodatkami.

• Zimna kąpiel nasiadowa z nacieraniem.

• Ciepłozmienne kąpiele nasiadowe.

• Zawijania tułowia oraz wilgotny okład ¾ ciała ze średnio długim leżeniem (30-45 minut).

• Nasiadowa kąpiel parowa.

Silnie działające bodźce (wielka hydroterapia)

• Sauna

• Kąpiel rozgrzewająca

• Rosyjsko-rzymska kąpiel parowa

• Podwodne płukanie jelit

• Zimne lub gorące błyskawiczne oblewanie całkowite

• Długo trwające wilgotne zawijanie ¾ lub całego ciała (łagodny sposób wielkiej hydroterapii)

OGÓLNE WSKAZANIA DO KĄPIELI CIEPŁYCH I GORĄCYCH

WSKAZANIA	EFEKT TERAPEUTYCZNY	WŁAŚCIWOŚCI WODY
Podostre i chroniczne urazy tkanek miękkich (skręcenia, bóle dolnego odc. kręgosłupa)	Zmniejszenie obrzęku Przyspieszenie zdrowienia Ⴏ bólu Ⴍ zakresu ruchu Ⴍ siły	Ciśnienie Temperatura Temperatura Temperatura i pływalność Pływalność i ciśnienie jako opór
Przykurcze tkanek	Relaksacja Ⴍ rozciągliwości tkanek zmiękczanie blizn w tkankach wspomaganie ruchu czynnego	Temperatura i aspekt psychologiczny Temperatura Temperatura i stan ciekły Pływalność
Arthritis: podostre stany reumatyczne	Ⴍ możliwości ruchowych stawu Ⴏ bólu Ⴍ zakresu ruchu	} } } temperatura }
Po złamaniach	Usuniecie przesuszonej skóry Ⴍ zakresu ruchu Ⴍ siły	Ciśnienie i stan ciekły Temperatura i pływalność Działanie w kierunku przeciwnym pływalności
Otwarte rany, oparzenia, odleżyny	Oczyszczenie Ⴍ zakresu ruchu	Stan ciekły i ciśnienie
Częściowo zagojone rany lub oparzenia	Zmiękczenie tkanki bliznowatej Zapobieganie przykurczom	Pływalność i temperatura
Wzmożone napięcie mięśniowe	Ⴍ krążenia, Ⴏ bólu	Temperatura, ciśnienie
Osłabienie mięśni w wyniku chorób centralnego lub obwodowego układu nerwowego	Ⴍ zakresu ruchu, Ⴍ siły	Pływalność i działanie w kierunku przeciwnym pływalności
Ogólne napięcie, problemy emocjonalne lub psychiczne	Ⴏ symptomów	Temperatura i ciśnienie hydrostatyczne

PRZECIWWSKAZANIA (relatywne w zależności od temperatury i wielkości zanurzenia)

PRZECIWWSKAZANIE	UZASADNIENIE
Choroby serca	Serce nie może przystosować się do zmian niezbędnych do utrzymania termicznej homeostazy
Dysfunkcje układu oddechowego	Niezdolność do przeciwstawienia się zmianom ciśnienia hydrostatycznego
Zmniejszenie odczuć termicznych	Niezdolność do odbierania informacji związanych z przegrzaniem lub przechłodzeniem. Proponuje się temp. wody 26.7 - 36.7 ႰC (chłodna i ciepła).
Zaburzenia krążenia obwodowego	Przeciwwskazanie do grzania
Zagrożenie krwawienia	Przeciwwskazanie do grzania
Ostre stany reumatyczne	Przeciwwskazanie do grzania
Infekcje powierzchniowe (grzybice)	Infekcja może rozprzestrzeniać się przez wodę do innych rejonów ciała
Brak kontroli nad pracą zwieraczy (jeżeli obszar miednicy jest w wodzie)	Zanieczyszczenia wody
Stany dermatologiczne: wypryski atopowe, świąd starczy, „rybia łuska”	Nawodnienie skóry może zaostrzać pewne stany dermatologiczne. Woda usuwa naturalną wilgotność skóry.

Podstawowe zasady hydroterapii (wg Voglera i Kraußa)

• Nie stosować zabiegów z zimną wodą na zimnych lub marznących częściach ciała lub całym pacjencie. Stopy powinny mieć co najmniej taka temperaturę jak czoło.

• Zimnych stóp nie należy wkładać do gorącej wody, a zimnych części ciała rozgrzewać czymś gorącym. Rozgrzewanie powinno być stopniowe. Ciepłe lub gorące kończyny doskonale znoszą oblewanie zimna wodą, okłady i obmywanie.

• Obserwować gospodarkę cieplną organizmu.

• Chłodny wilgotny okład powinien się rozgrzać najpóźniej w ciągu 5-10 minut.

• Przed stosowaniem większych zabiegów należy opróżnić pęcherz i jelita, ew. wykonać lewatywę. W przeciwnym przypadku mogą wystąpić niepożądane reakcje, jak bóle głowy, dolegliwości sercowe, oszołomienie aż do zapaści. Przed większymi zabiegami ostatni posiłek należy spożyć co najmniej 2h wcześniej.

• Zabieg z wzrastającą temperatura lub ciepła powinien być zakończony zimnem.

• Podczas każdego zabiegu obserwować stan pacjenta. Jeżeli skarży się na nudności, bóle głowy lub serca, silne zmęczenie po bezsennej nocy, nie należy stosować męczących okładów i zawijań, kąpieli i sauny.

• Między dwoma zabiegami fizykalnymi u pacjentów leżących na oddziale powinno minąć 2h, aby nie skracać koniecznej dla organizmu fazy odpoczynku.

POLE ELEKTROMAGNETYCZNE WIELKIEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

Istota działania terapeutycznego - wytwarzanie w tkankach ciepła - diatermia, czyli głębokie przegrzanie.

Zastosowanie do celów medycznych od 1892 roku - d'Arsonval, drgania elektromagnetyczne o częstotliwości 200-500 kHz.

1907 rok - Zeynek wprowadza do leczenia zabiegi diatermią długofalową 1-5 MHz.

Prace Schereszewskiego w USA oraz Schliephake w Jenie rozpoczęte w 1912 roku doprowadziły do zastosowania w 1926 roku diatermii krótkofalowej (13.56 MHz, 27.12 MHz, 40 MHz). W/w stosowali głównie metodę kondensatorową.

Metoda indukcyjna zostaje rozwinięta w USA w 1934 roku.

Częstotliwość 27.12 MHz w 1947 roku zostaje zatwierdzona w USA na konferencji w Atlantic City.

Stosowanie energii krótkofalowej w emisji impulsowej datuje się od 1940 roku i zostało rozwinięte przez Ginsburga.

W ostatnich latach zauważono wyraźny spadek zainteresowania tą formą terapii, chociaż najnowsze badania rozbudzają zainteresowanie prądami wielkiej częstotliwości. Z badań tych wynika, iż prąd wielkiej częstotliwości (27.12 MHz) powoduje specyficzne efekty przyspieszające leczenie, począwszy od krwiaków aż do złamań.

Podstawowe pojęcia fizyczne

λ = c/f

λ - długość fali elektromagnetycznej

c - prędkość rozchodzenia się fali elektromagnetycznej

f - częstotliwość drgań elektromagnetycznych

Długość fali zależy zależy głównie od częstotliwości, gdyż prędkość rozchodzenia się fali zależy od właściwości środowiska i jest dla niego stała. Stąd też prądy wielkiej częstotliwości charakteryzuje się podając długość fali.

Systematyka prądów wielkiej częstotliwości

Prądy d'arsnovala

Częstotliwość Długość fali

300-500 kHz 1000 - 600 m

Diatermia krótkofalowa

13.56 MHz 22.12 m

27.12 MHz 11.05 m

Diatermia mikrofalowa

433.92 MHz 69.00 cm

915.00 MHz 32.80 cm

2375.00 MHz 12.62 cm

2425.00 MHz 12.40 cm

W/w prądy wielkiej częstotliwości wykorzystuje się w lecznictwie działając na pacjenta:

• Prądem wielkiej częstotliwości; zastosowanie głównie w chirurgii, przepływ prądu następuje między dwoma elektrodami umieszczonymi bezpośrednio na skórze pacjenta,

• Polem elektrycznym wielkiej częstotliwości; pacjent umieszczony jest w polu elektrycznym powstającym między okładkami kondensatora,

• Polem magnetycznym wielkiej częstotliwości; powstającym w wyniku przepływu prądu elektrycznego przez cewką (zwój, solenoid),

• Polem elektromagnetycznym, którego źródłem jest układ wytwarzający drgania wielkiej częstotliwości.

Wytwarzanie drgań elektromagnetycznych

Drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości uzyskuje się dzięki zastosowaniu specjalnych układów elektronicznych, których działanie można prześledzić na przykładzie oscylatora.

CHARAKTERYSTYKA POLA ELEKTROMAGNETYCZNEGO

Z punktu widzenia fizyki pole elektromagnetyczne określamy jako działanie siły na pewną odległość bez bezpośredniego kontaktu ze źródłem siły. Pojęcie pola związane jest zawsze z obszarem w obrębie którego siła związana z tym polem oddziaływuje.

Pole elektryczne - siła elektryczna

Pole magnetyczne - siła magnetyczna

Im bliżej źródła energii tym większa jest siła działająca w polu. Pole elektryczne i magnetyczne są współzależne, wzrost siły jednego pola powoduje wzrost drugiego i odwrotnie. Związek ten silniejszy wraz ze zwiększeniem częstotliwości. Pole elektryczne wytwarza pole magnetyczne i odwrotnie, dlatego też uogólniając mówimy o polu elektromagnetycznym.

Pole elektromagnetyczne = siła na dystans

↓

pole elektryczne i magnetyczne

↓

pole elektryczne jest 10 milionów silniejsze niż pole magnetyczne

↓

pole magnetyczne nie jest ważne dla efektów terapeutycznych, pełni funkcje tworzenia pola elektrycznego

Energia pola elektromagnetycznego działa na cząsteczki i jony tkankowe, nie powoduje depolaryzacji tkanek pobudliwych, jest czynnikiem odpowiadającym za wzrost temperatury w tkankach.

Terapia falami krótkimi - leczenie pacjenta za pośrednictwem pola elektromagnetycznego o częstotliwości 27.12 MHz.

Częstotliwości stosowane w fizykoterapii

Częstotliwość	Nazwa klasyczna	Nazwa nowoczesna
27.12 MHz	Terapia falą 11 metrową, terapia krótkofalowa	Terapia 27. 12 MHz, terapia krótkofalowa
433.92 MHz	Terapia falą 69 cm, terapia falą decymetrową	434 MHz
2450 MHz	Terapia falą 12 cm, terapia mikrofalowa	2450 MHz

W/w częstotliwości dają podobne efekty, posiadają podobne wskazania i przeciwwskazania. Występujące różnice dotyczą głębokości penetracji w tkance ogrzewanej oraz różną dystrybucją energii w organizmie.

Źródło	Typ:	Elektryczne	Magnetyczne
	Zasada:	Końcówki kabli przewodzących	Kabel przewodzący
		Forma:	Metalowa płytka	Zwój
		Nazwa:	Elektroda	Magnetoda
		Skutek działania:	Wytwarzanie ładunków elektrycznych	Strumień ładunków elektrycznych
Pole	Elektromagnetyczne	Pole elektryczne wytwarza pole magnetyczne	Pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne

Wzajemne oddziaływanie biofizyczne

Energia elektromagnetyczna pola penetrującego tkanki jest zamieniona w ciepło. Ciepło jest wytwarzane w tkankach poprzez:

1. Ruch jonów,

2. Rotacje dipolową,

3. Ruch elektronów.

Ciepło to energia. Ilość ciepła zależy od przypadkowych ruchów atomów, jonów i molekuł. Kiedy tkanki składające się z dużej ilości jonów znajdą się w pole elektrycznym o częstotliwości 27 MHz , ich ruch jest przyspieszany w różnych kierunkach. W wyniku zwiększenia się ruchu jonów zderzają się one z molekułami, przez co zwiększa się ich ruch oraz ilość wewnętrznej energii kinetycznej i powstaje ciepło w tkance. Wiele tkanek, jak mięśnie i krew są głównie złożone z wody. Molekuły wody są elektrycznie neutralne, ale posiadają polaryzację, jeden koniec molekuły jest naładowany dodatnio, a drugi ujemnie (dipol). W polu elektrycznym o wysokiej częstotliwości następuje rotacja dipoli wody. Dzięki zwiększonej ruchomości powstaje ciepło. Pod wpływem pola elektrycznej wielkiej częstotliwości w atomach i molekułach nie posiadających ładunku elektrycznego może nastąpić przesunięcie powłoki elektronowej w stosunku do jądra atomu lub przesunięcie powłoki elektronowej cząsteczki symetrycznym rozkładzie ładunków w stosunku źródła symetrii ładunków dodatnich. Ruch jonów jest najbardziej skutecznym mechanizmem powodującym przemianę na ciepło wpływu prądu wielkiej częstotliwości. Ciepło, czyli wzrost prędkości ruchu cząsteczek, może prowadzić do:

• mierzalnego wzrostu temperatury w tkankach

• występowania reakcji na poziomie komórkowym ( wzrost temperatury nie jest mierzalny).

UWAGA!!! Tylko wzrost temperatury w skórze jest odczuwalny przez człowieka. Wzrost temperatury zależy od:

• dawki

• przewodnictwa tkanek

P = 0.5 σ E² (W/cm³)

P - wartość rozproszonej energii

σ - przewodnictwo elektryczne tkanek (powstawanie ciepła bazuje na procesach elektrycznych)

E - amplituda siły pola elektrycznego

Miejsce rozpraszania energii zależy od częstotliwości i metody aplikacji.

Przewodnictwo tkanki mięśniowej i tłuszczowej przy różnych częstotliwościach

Częstotliwość MHz	Przewodnictwo Tkanka mięśniowa	Przewodnictwo tkanka tłuszczowa
7	0.6	0.04
100	0.9	0.08
433	1.4	0.12
915	1.6	0.15
2450	2.2	0.21

Przewodnictwo tkanek wzrasta wraz z częstotliwością. Przewodnictwo tkanki mięśniowej jest ok. 10 razy wyższe niż tkanki tłuszczowej. Energia rozproszona jest wyrażana w W/kg w celu standaryzacji stosując specyficzną gęstość masy p. Daje to nam tzw. specyficzny współczynnik absorpcji (SAR), ciepło wytwarzane w czasie sekundy na jednostkę objętości.

SAR = 0.5 σ E² /p (W/kg)

Dla mięśni p= 1070 kg/ cm³, dla tkanki tłuszczowej p = 940 kg/ cm³

Wartość współczynnika absorpcji decyduje o głębokości penetracji, która jest definiowana jako głębokość, na której siła pola działającego na tkanki zmniejsza się o 37%.

Długość fali a głębokość penetracji

Częstotliwość MHz	Długość fali (m)			Głębokość penetracji (m)
		Mięśnie	Tłuszcz	Powietrze	Mięśnie	Tłuszcz
27	0.68	2.41	11.11	0.14	1.59
100	0.27	1.06	3.0	0.067	0.60
433	0.088	0.29	0.69	0.036	0.26
915	0.045	0.14	0.33	0.030	0.18
2450	0.018	0.052	0.12	0.017	0.097

Z dotychczasowych rozważań wynika iż na tkanki działa głównie pole elektryczne. Może ono powstawać przy użyciu metod:

1. kondensatorowej;

Rodzaje aplikacji:

• Poprzeczna: pole prostopadłe do warstw tkanek, słabo penetruje, skóra i podskórna tkanka tłuszczowa stanowią pewien rodzaj ekranu (bariery) z naładowanych cząstek w przestrzeni granicznej tych warstw; ciepło powstaje tylko w powierzchownych warstwach ciała. Przy 27 MHz SAR w podskórnej tkance tłuszczowej jest 10 razy większy niż w leżącej pod nią warstwie mięśni.

• Podłużna: pole elektryczne jest równoległe do tkanek, penetracja jest lepsza, gdyż efekt ochronny jest mniejszy. Przy 27 MHz SAR w tkance mięśniowej jest 20 do 30 razy większy niż w tkance tłuszczowej.

2. Indukcyjnej: pole magnetyczne wytworzone przez magnetodę (circuploda) powoduje powstawanie w tkankach pole elektrycznego.

WNIOSKI

Metoda kondensatorowa → ułożenie poprzeczne

• Powierzchowne ciepło ( IR, okłady lignoparafinowe)

• Skóra ok. 10x mocniej przegrzana niż mięśnie.

Metoda kondensatorowa → ułożenie podłużne (Rysunek)

• Większa penetracja

• Po przejściu skóra / podskórna tkanka tłuszczowa 20-30 x więcej ciepła w mięśniach niż w skórze.

Metoda indukcyjna

• Pole elektryczne zamknięte w zwoju jest stosunkowo silne

• Pole elektryczne w osi zwoju jest minimalne

• Pole elektryczne jest równoległe do tkanek.

Metody wytwarzania:

• Emisja ciągła; pole elektromagnetyczne działa w sposób ciągły, wywołuje głównie efekt termiczny, zmniejszenie natężenia pola powoduje obniżenie głębokości penetracji i brak efektów w tkankach głębiej położonych;

• Emisja impulsowa; energia emitowana jest w postaci impulsów, których czas trwania i częstotliwość może być dobierana w szerokim zakresie w zależności od aparatury.

WNIOSKI

• Siła pola elektrycznego jest największa w tkankach dobrze przewodzących,

• Pole efektywne jest okrągłego kształtu, wywołuje powstawanie w tkankach tzw. prądów „Eddy'go” (wirowe)

• Oś magnetody musi być ułożona obok chorej powierzchni.

EFEKTY APLIKACJI CZĘSTOTLIWOŚCIĄ 27 MHz

1. Efekty biologiczne, nietermiczne są efekty terapeutyczne występujące jako wynik wpływu na lokalne procesy metaboliczne bez udziału CUN czy podwzgórza.

• Podwyższenie poziomu Ca

• Normalizacja Ph

• Zmiany w błonie komórkowej i potencjale błonowym, powodujące zwiększenie wrażliwości na bodziec

• Obniżenie poziomu glikogenu

• Wzrost liczby leukocytów i limfocytów.

2. Efekty termiczne. Wzrost temperatury krwi, stymulacja termoreceptorów w skórze powoduje pobudzenie układu nerwowego.

1 i 2 bazuje na powstawaniu ciepła, w 1 nieodczuwalne, w 2 odczuwalne.

FIZJOLOGICZNE I PATOFIZJOLOGICZNE REAKCJE NA CIEPŁO

Reakcje lokalne:

• Wzrost metabolizmu

• Wzrost przewodnictwa błony komórkowej

• Zmiany pO₂ , pCO₂ , ph

• Zmiany w przekroju naczyń: skurcz - rozluźnienie zwieraczy przedwłośniczkowych i naczyń między włośniczką a tętnicą

• Wzrost perfuzji w tkance.

W/w zamiany można osiągnąć stosując niską moc przeciętną. Wysoka moc przeciętna powoduje powstawanie reakcji termicznych.

REAKCJE NA CIEPŁO

Podwzgórze reaguje na każdą zmianę w temperaturze ciała informowane przez temperaturę krwi. W stanie spoczynku: Temp. głęboka ciała = 36 - 37.5 °C

Temp. mięśni = 36 - 37.5 °C

Temp. wewnątrz stawu = 31- 32 °C

Uszkodzenie tkanek przez ciepło powstaje gdy:

T > 42°C krótko lokalnie, zagrożenie uszkodzenia, < 16 minut.

T > 45°C krótko, lokalnie → uszkodzenie tkanki

T > 42°C ogólnie → uszkodzenie tkanki

W czasie reakcji miejscowej → odruch aksonalny (potrójna reakcja Lewisa: zaczerwienienie, rumień, obrzęk). Jeżeli uszkodzenie jest bardziej rozległe → zapalenie neurogenne.

Dodatkowe efekty działania ciepła w różnych tkankach:

Tkanka łączna

↑ sprężystość

↓ lepkość

Tkanka mięśniowa

Tkanka łączna jak wyżej, ↓ wzmożonego napięcia (bazując na aktywności receptorów)

Torebka stawowa

↑ sprężystość tkanki kolagenowej

↓ lepkości

Tkanka nerwowa

Tkanka łączna w nerwie jak wyżej, ↑ wrażliwość, ↑ prędkości przewodzenia.

FAZA KRWAWIENIA

ciepło jest przeciwwskazane, gdyż może prowadzić do niepożądanego rozkurczu naczyń.

Pole impulsowe? Niewskazane → ↑ metabolizmu może spowodować rozkurcz naczyń.

UWAGA!!! Uszkodzone naczynia krwionośne są w stanie skurczu!!!!

FAZA ZAPALNA

Miejscowa stymulacja metabolizmu przez ciepło → aplikacja nietermiczna (poparcie, przyspieszenie, rozpoczęcie procesów fizjologicznych)

Mocna reakcja zapalna? → pewne ograniczenia

Energia pulsująca → ciepło bez wzrostu temperatury

↓ efekty na poziomie komórkowym

krótki czas impulsu, wysoka moc szczytowa

↓ krótko trwające ciepło w komórce →reakcja

Najlepsza metoda: circuploda, nie ma aktywacji receptorów termicznych w skórze

↓ w dużym stopniu ograniczenie procesów miejscowych

FAZA ROZROSTU

↑ termicznej tolerancji w tkance (przywrócenie perfuzji)

↓ stymulacja reperfuzji

↓ stymulacja fibroblastów

Dawka: na początku poszukiwanie poziomu odczucia lekkiego ciepła, później zmniejszenie dawki, bez odczuć ciepła.

FAZA PRODUKCJI

↑ stopniowy obciążenia termicznego → łagodne odczucie ciepła

FAZA REMODELOWANIA

Wzrost temperatury wpływa korzystnie na substancje międzykomórkową włókien kolagenowych, zwiększenie sprężystości i poprawę funkcji (w czasie ćwiczeń należy regulować obciążenie).

Dawka: normalne odczucie ciepła nigdy gorąca!!!

OPÓŹNIONE GOJENIE

Badanie kliniczne:

• Ocena fazy gojenia

• Ustalenie parametrów leczenia

Uszkodzenie:

• tkanki mięśniowej: względnie dobre ukrwienie,

• ścięgna: preferowane UD

• powierzchownie zlokalizowane stawy

• kości: czas impulsu 325 μsec, częstotliwość 70-75 Hz.

WNIOSKI

• ocena fazy gojenia się rany: patologia, badanie fizykalne, stan fizjologiczny czy opóźnienie?

• Hipotezy robocze: Jakie chcemy osiągnąć wyniki

Czy obniżyła się temperatura?

Opuchlizna?

Wzrost sprężystości? (zakres ruchu)

Dodatkowe efekty działania falami krótkimi zaczerpnięte z literatury:

Ogólne:

• Zmęczenie

• Wzrost potrzeby snu

We krwi:

• Bezpośrednio po aplikacji zmniejszenie liczby krwinek białych (leukopenia)

• Po kilku minutach, max. 6 h po zabiegu zwiększenie liczby białych krwinek (lukocytoza)

Przepływ krwi i limfy:

• Znaczny rozkurcz naczyń, max. 10-30 minut po zabiegu

• W zależności od patologii naczyń możliwa jest reakcja paradoksalna (Burger)

ZASADY APLIKACJ APARATEM CURAPULS 403

Częstotliwość: 27.12 ± 0.16 MHz

Krótkie fale w formie impulsowej

Impuls w kształcie prostokąta

Czas impulsu: 65-400 μsec

Częstotliwość powtarzania impulsu: 26-400Hz

Czas leczenia: 0.5 - 30 minut

Moc szczytowa impulsu: 200 W (utrata 40% energii, zostaje 120 W)

W przypadku utraty energii powyżej 10% następuje automatyczne wyłączenie. Maksymalna odległość skóra - magnetoda wynosi 1 cm.

Magnetody:

circuplody posiadają osłonę faradyczną, o większej średnicy max moc impulsu = 200 W, o mniejszej średnicy = 100W. W środku circuplody wartość pola wynosi zero.

Im mniejsza średnica zwoju tym mniejsze efekty w tkankach głębokich. W tkankach pacjenta pole jest odbiciem lustrzanym zwoju. Zwój rozpoczyna się 5mm poza frontem circuplody, pole elektryczne w tkance również 5 mm od powierzchni skóry.

Można stosować 1 lub 2 circuplody, jednakowe lub o różnych rozmiarach. Mogą być one ułożone:

• Podłużnie: mięśnie

• Poprzecznie: stawy (nie działają równocześnie, impuls w jednej jest dostarczany w czasie przerwy w drugiej)

METODY LECZENIA

Decydująca dla dawki i rejestracji klinicznych efektów leczenia jest subiektywna percepcja ciepła przez pacjenta.

Fizjoterapeuta musi dokonać wyboru postępowania, określić cele i strategię działania oraz dokonać wyboru aparatury (aplikacja ciągła lub impulsowa).

Przed zabiegiem należy:

• Przeprowadzić wywiad, historia choroby

• Zbadać czy nie ma przeciwwskazań

• Przeprowadzić test na odczuwanie ciepła (5 minut)

• Wyjaśnić pacjentowi charakter leczenia oraz prawidłowe i nieprawidłowe odczucia w czasie zabiegu. NIE WOLNO POSTĘPOWAĆ WEDŁUG ZASADY IM CIEPLEJ TYM LEPIEJ!!!!!!

• Stosować wyłącznie drewniane leżanki lub krzesła

• Usunąć zewnętrzne metale, karty magnetyczne, telefony komórkowe

• odpowiednio wyeksponować leczoną powierzchnię

• dokładnie ją sprawdzić

• usunąć materiały syntetyczne

• ułożyć pacjenta w pozycji komfortowej

• używać ręcznika bawełnianego na leczoną powierzchnię

• poinformować pacjenta, aby nie ruszał się w czasie zabiegu

• w czasie zabiegu regularnie pytać pacjenta co odczuwa, nie może wystąpić ból lub nieprzyjemne wrażenia

• po leczeniu ocenić efekty; bezpośrednio napięcie, elastyczność, przed następnym zabiegiem stan zapalny

• pozwolić pacjentowi na krótki wypoczynek

• zaplanować dalsze zabiegi

WSKAZÓWKI DOTYCZĄCE OKREŚLANIA DAWKI KRÓTKI FAL W LECZENIU

Doniesienia w literaturze dają niewielkie wskazówki odnośnie dawek w stanach patologicznych, raczej tylko ogólne informacje. Fizjoterapeuta musi ocenić w jakim zakresie krążenie krwi może regulować temperaturę.

-jeżeli występują poważne ograniczenia krążenia i zredukowana jest funkcja odżywcza⇒stosujemy niską dawkę→submitis (podprogowa), impuls pulsacyjny,

-jeżeli proces zapalny zmniejsza się (stan chroniczny)→należy zwiększyć termiczne obciążenie.

Efekt termiczny pożądany ⇒ impuls ciągły

⇒ pulsacyjny - długi czas impulsu, wysoka częstotliwość powtarzania impulsu

Efekt nietermiczny pożądany ⇒ impuls pulsacyjny-krótki czas impulsu, niska częstotliwość powtarzania impulsu.

Dawka jest wyznaczona przez:

• intensywność: szczytowa rozumiana jako moc wyjściowa ( Wat),

• charakter energii: ciągła, impulsowa,

• czas pulsu: μs-ms,

• częstotliwość powtarzania pulsu: Hz,

• czas leczenia: minuty,

• częstość leczenia,

• ilość sesji leczniczych.

INTENSYWNOŚĆ

Dawka	Odczucia ciepła przez pacjenta	W jakich stanach stosujemy
I submitis	nie ma odczuć ciepła	stany ostre oraz takie w których, odczucia ciepła muszą być bardzo delikatne
II mitis	może odczuwać delikatne ciepło	⇓
II mild	łagodne, delikatne ciepło	⇓
III normalis	komfortowe ciepło	chroniczne stany zapalne
IV fortis	tak ciepło jak tylko możliwe	w ekstremalnych przypadkach, gdy chcemy zwiększyć rozciągliwość włókien kolagenowych

Pożądany efekt termiczny impuls ciągły

emisja pulsacyjna → długi czas impulsu

→wysoka częstotliwość powtarzania impulsu

Pożądany efekt nietermiczny forma pulsacyjna → krótki czas impulsu

→ niska częstotliwość powtarzania impulsu

PAMIETAJ! Krótki wysoki szczyt mocy w impulsie → ostry wstrząs termiczny na poziomie komórkowym.

USTALANIE DAWKI

UWAGA! Termoreceptory w skórze są pobudzane pośrednio przez przewodzone ciepło, należy po 5 minutach aplikacji sprawdzać dawkę.

Po czasie < 5 minut pojawia się odczucie ciepła → zbyt wysoka dawka,

Zmniejszyć I w formie ciągłej, zmniejszyć czas impulsu i/lub częstotliwość powtarzania, wtedy I zmniejsza się.

Po czasie >5 minut nie pojawia się ciepło → zbyt mała dawka, wydłużyć czas do 10 minut. Nie ma odczuć? Stop → następnym razem zapytać o reakcję. Jeżeli pozytywna, należy zwiększyć dawkę.

Czas trwania zabiegu

*w przeszłości: 20-30 minut,

*obecnie: nowoczesne aparaty szybciej osiągają max. moc efektywną → czas zabiegu wynosi 5-15 (20) minut.

Częstotliwość leczenia

niska dawka → codziennie, nawet kilka razy dziennie,

wysoka dawka → 2-3 razy w tygodniu.

• leczenie stanów ostrych → 5-8 zabiegów dziennie → stymulacja efektów nietermicznych (biologicznych)

• jeżeli proces zapalny zmniejsza się może wzrosnąć termiczne obciążenie tkanek,

• długi czas trwania chronicznego stanu zapalnego, należy spowodować wyzwolenie zapalenia, aby nastąpił początek procesu naprawy

Ilość zabiegów leczniczych

* nie jest jasno określona, zdeterminowana rezultatami klinicznymi,

* fizjologiczna faza zdrowienia tkanek jest wsk. do ilości zabiegów,

* jeżeli nie ma efektów, nie stosować zabiegów z zastosowaniem fal krótkich.

WSKAZANIA

Schorzenia pourazowe i pooperacyjne, procesy zapalne, zaburzenia krążenia obwodowego, leczenie ran (w szerokim zakresie znaczenia).

Głównie w schorzeniach mięśni, kości, nerwów obwodowych.

PRZECIWWSKAZANIA

UWAGA!! Zaabsorbowane pole elektromagnetyczne nie może wywoływać bólu ani silnych wrażeń cieplnych.

Nie należy stosować ciepła, jeżeli występują u pacjenta problemy krążeniowe lub możemy pogorszyć stan zapalny.

Metalowe implanty, rozrusznik serca (dystans 4.5 m), zaburzenia krążenia (zakrzepica, krwawienie zagrażające), tkanki ischemiczne, choroba Burgera, Raynaud'a, choroby serca, ciąża (okolica brzucha, krzyże, lędźwie), miesiączka, gruźlica, zaburzenia czucia, neuropatie, gorączka, infekcje, po leczeniu promieniami Rentgena (po 6 miesiącach).

Nie stosować na takie tkanki jak: oczy, jądra, wilgotne rany, tkanki w wysokim tempie mitozy (guzy, organy krwiotwórcze (powyżej 18 roku życia).

ULTRADŹWIĘKI

Właściwości fizyczne

Dźwięk - mechaniczne wibracje w mogącym przekształcać się środowisku, rozchodzące się w postaci fali o częstotliwości 20-20 kHz.

F< 20 Hz - infradźwięki

F > 20 kHz - ultradźwięki

Terapia ultradźwiękowa: wykorzystanie w terapii mechanicznych wibracji o częstotliwości większej niż 20 kHz. W fizykoterapii stosuje się głównie częstotliwości od 0.8 do 3 MHz

Ultradźwięki są wytwarzane w tzw. przetwornikach ultradźwiękowych z wykorzystaniem zjawiska piezoelektrycznego. ( Przy ściskaniu lub rozciąganiu kryształów - tytanian baru - na przeciwległych powierzchniach pojawiają się różnoimienne ładunki elektryczne. Przy podłączeniu zmiennego napięcia elektrycznego wielkiej częstotliwości następuje rozszerzanie i ściskanie kryształu. Wytwarzane są drgania ośrodka.

Energia fali - energia kinetyczna cząstek drgających i energia potencjalna cząstek zagęszczonych i rozrzedzonych.

Fala ultradźwiękowa - przekazywanie energii układu drgającego (przetwornika ultradźwiękowego) i pobudzanie do drgań cząsteczek sąsiadującego z nim ośrodka

• transport energii bez transportu masy

• wiązka ma kształt cylindryczny o średnicy równej powierzchni efektywnej promieniowania głowicy ERA (w większości aparatów jest mniejsza od powierzchni głowicy).

• powierzchnia oddziaływania dzieli się na pole dalekie i bliskie

• główny efekt terapeutyczny - w polu bliskim

• interferencja efektów w polu bliskim:

• niejednolita wiązka dźwięku ze szczytem intensywności o wiele wyższym niż przyłożona wartość

• wskazanie przez BNR (beam non-uniformity ratio) jak wiele razy wielkość szczytu intensywności przewyższa przyłożona wartość ( w dobrej głowicy BNR<5)

• celem rozprowadzenia energii UD w najbardziej jednolity sposób głowica w czasie leczenia powinna być w ruchu

• rozbieżność wiązki UD przy f= 1MHz wystepuje tylko w polu dalekim, przy f= 3MHz czasami również w polu bliskim

• pole bliskie dla głowicy leczniczej o powierzchni 4cm² wynosi ok. 10 cm, dla głowicy leczniczej o pow. 1 cm² wynosi 2 cm dla f= 1 MHz

UD wykorzystuje się w:

• ultrasonografia, 5 - 10 kHz

• destrukcji tkanek - dawka powyżej 10 W/cm²

• diagnostyce - dawka poniżej 1 W/cm²

• wykrywanie stref bólowych, wykrywanie stref przeczulicy (kombinacja z TENS, DD, prądami interferencyjnymi).

• terapii 1 -3 W/cm²

Miarą jednostki mocy jest 1 WAT/cm²

Moc zależy od:

• amplitudy ciśnienia wytwarzanego przez drgające cząsteczki

• gęstości ośrodka

• prędkości rozchodzenia się fali (zależy od zdolności ośrodka do przenoszenia drgań). prędkości rozchodzenia się fali = częstotliwość x długość fali

( 1540 m/s = 1MHz x 1,5mm)( w tkankach ludzkich)

Ośrodek	prędkość
Powietrze t. 0^0C	331,45 m/s
woda t. 25^0C	1497 m/s
tkanka tłuszczowa	1450 m/s
tkanki miękkie	1540 m/s
tkanka kostna	4080 m/s
Żelazo	5850 m/s

Fala UD może ulec:

• załamaniu

• rozproszeniu

• ugięciu

• interferencji (nakładanie się fal padających i odbitych powoduje fale stojące)

• odbiciu (od kości nawet 35% fali)

Przejście	odbicie w %
głowica - powietrze	99.90
głowica - żel sprzęgający	66.00
żel - skóra	0.10
skóra - tk. tłuszczowa	0.87
tk. tłuszczowa - mięśnie	0.87
Mięśnie - kość	34.50
skóra - powietrze	99.90

• absorpcji (zmniejsza się intensywność działania wraz ze wzrostem odległości od głowicy).

Efekt terapeutyczny powstaje dzięki pochłanianiu energii przez tkanki. Biologiczne tkanki absorbują UD w różnym zakresie, którego miarą jest współczynnik absorpcji - ilość pochłoniętej energii przez 1 cm tkanki wyrażona w %. Tkanki niskouwodnione mają wysoki współczynnik absorpcji. Zależy on również od częstotliwości UD. Dla niskiej częstotliwości absorpcja jest niższa. Wysoka absorpcja związana jest z niską penetracją i odwrotnie.

Ośrodek	Współczynnik absorpcji na cm
		1MHz	3 MHz
Woda	0.0006	0.0018
Powietrze	2.76	8.28
krew	0.03	0.09
tkanka tłuszczowa	0.14	0.42
tkanka nerwowa	0.20	0.60
mięśnie (podłużnie)	0.76	2.28
mięśnie (poprzecznie)	0.28	0.84
naczynia krwionośne	0.40	1.20
Skóra	0.62	1.86
Ścięgna	1.12	3.36
Chrząstka	1.16	3.48
Kość	3.22	brak danych

Niska częstotliwość → niska absorpcja →duża głębokość penetracji

3 MHz → tkanki powierzchowne, 0 - 0.5 cm głębokości.

1 MHz→ tkanki głębokie, 0.5 - 6 cm.

Całkowita absorpcja w kości przy f= 1MHz występuje na głębokości 0.3 cm, przy f= 3 MHz na głębokości 0.1 cm. Absorpcja w mięśniach przy f= 1 MHz na głębokości 1 cm wynosi 50%.

• Głębokość połówkowa - odległość zaniku połowy intensywności UD).

Ośrodek	Głębokość połówkowa w mm
		1 MHz	3 MHz
tkanka tłuszczowa	50.0	16.5
mięśnie (podłużnie)	9.0	3.0
mięśnie (poprzecznie)	24.6	8.0
Skóra	11.1	4.0
Ścięgna	6.2	2.0
Chrząstka	6.0	2.0
Kość	2.1	brak danych

• Drgające cząsteczki przekazując sobie energię drgań wytwarzają ruch falowy.

Zbliżanie się i oddalanie cząsteczek materii powoduje zagęszczanie i rozszerzanie fali, powstają wówczas siły ściskające i rozciągające co powoduje zmianę ciśnienia fali.

Różnica ciśnień przy przechodzeniu z tkanek miękkich do tk. kostnej może powodować bóle okostnowe. Miejsca rozrzedzeń i zagęszczeń są oddalone od siebie o połowę długości fali.

NAJSILNIEJSZE DZIAŁANIE UD WYSTĘPUJE NA GRANICY DWÓCH OŚRODKÓW

Rozchodzenie się energii UD w tkankach następuje poprzez odbicie, załamanie, rozproszenie, dywergencję. Załamanie jest spowodowane różnym tempem przejścia poprzez przyległe ośrodki, dla optymalizacji efektu terapeutycznego głowica powinna być ustawiona prostopadle do powierzchni skóry.

Minimalna energia niezbędna do wywołania efektu terapeutycznego wynosi 0.1 W/cm² w celowanej tkance.

ABSORPCJA UD W TKANCE

↓

OSCYLACJA CZĄSTECZEK WOKÓŁ GŁÓWNEJ POZYCJI

↓

PRZEMIANA W ENERGIĘ CIEPLNĄ PROPORCJONALNIE DO INTENSYWNOŚCI UD

EFEKTY DZIAŁANIA UD

1. Termiczne

2. Nietermiczne

Energia mechaniczna zamieniona w energię cieplną może spowodować lokalne podwyższenie temperatury. Działanie cieplne - zależy od:

• właściwości tkanek (gęstości, wsp. absorbcji, poj. cieplnej)

• krążenia krwi

• kąta padania

• częstotliwości

• dawki (intensywności)

• czasu działania

Przy dawkach niższych 0,3 W/cm² UD nie mają działania cieplnego. Największe działanie cieplne występuje na granicy dwóch ośrodków. Ciepło powstaje głównie w tkankach o wysokim współczynniku absorpcji (kość, chrząstka, okostna, ścięgno, więzadło).

Gdy chcemy uzyskać efekt termiczny stosujemy:

• głowica 4 cm²

• wysoka dawka, czas działania minimum 5 min.

Działanie mechaniczne

• mikromasaż w wyniku różnicy ciśnień

Działanie fizykochemiczne

• przyśpieszenie rozpadu białek (utlenianie i redukcja)

• wzrost szybkości dyfuzji

• rozpad wody (zmiany pH - wzrost)

Działanie biologiczne - jest wypadkową działania cieplnego, mechanicznego i fizykochemicznego UD.

• działanie miejscowe i ogólne, które jest następstwem mechanizmów nerwowo humoralnych

• usprawnienie krążenia krwi

• zwiększenie rozciągliwości włókien kolagenowych

• przyspieszenie gojenia się ran

• działanie p.bólowe

• przyspieszenie regeneracji tkanek w stanie zapalnym

stan ostry (24-36 h po urazie) - przyśpieszenie zapalnej fazy naprawy

faza granulacji (3 dni - 3 tyg.) - usprawnianie syntezy kolagenu

faza odbudowy (3 tyg. - 3 mc.) - zwiększenie elastyczności kolagenu bez zmniejszenia wytrzymałości

Działanie nietermiczne:

• głównie efekty mechaniczne (mikromasaż tkanek)

• zwiększenie przepuszczalności błon komórkowych, podtrzymując proces dyfuzji, dzięki działaniu strumienia akustycznego.

• okresowe zmiany w ciśnieniu, stosowanie dużych mocy może powodować kawitację (jamy powstające wskutek rozrywania cząsteczek, pod wpływem podciśnienia powstającego w fazie rozrzedzenia, które wypełniają się parami cieczy - mogą zagrażać rozerwaniem tkanki.)

WSKAZANIA DO TERAPII ULTRADŹWIĘKOWEJ- KLINICZNE ZASTOSOWANIE

Terapię UD stosujemy w stanach zapalnych, w leczeniu bólu, zmniejszenia obrzęku, w celu przyspieszenia zdrowienia tkanek, w celu odbudowy i poprawy krążenia, zwiększenia rozciągliwości tkanki łącznej.

Zapalenie powstaje w następstwie uszkodzenia tkanki. W fazie ostrej celem leczenie jest zwiększenie przepuszczalności błon komórkowych, aby nastąpiła reabsorpcja płynów śródmiąższowych (działanie nietermiczne). W stanie chronicznym wykorzystuje się termiczne i mechaniczne działanie na tkanki w celu ograniczenia stanu chronicznego.

Ból i szybkość przewodzenia.

W wyniku wzrostu temperatury następuje zmniejszenie odczuć bólowych.

• selektywny wzrost temperatury nerwów obwodowych

• zmiana lub blok przewodzenia (wł. C są bardziej wrażliwe na działanie UD niż wł. A)

• wzrost przepuszczalności

• wzrost tempa metabolizmu

Szybkość przewodzenia nerwów ruchowych zmniejsza się przy zastosowaniu dawki 1-2 W/cm² , a przy dawce 3 W/cm² następuje wzrost przewodnictwa. Szybkość przewodzenia nerwów czuciowych wzrasta przy podwyższeniu temperatury.

Obrzęk. Terapia UD ze względu na efekty fizjologiczne i dużą selektywność ma lepsze działanie niż terapia za pomocą DKF, IR czy okładów parafnowych. Podstawowe metody leczenia świeżego obrzęku: kompresja, zimno (okłady z pokruszonego lodu), elewacja, UD w formie impulsowej. Obrzęk chroniczny: ciepło UD w dawce termicznej, elektrostymulacja.

Zdrowienie tkanek. Działanie UD powoduje wzrost syntezy protein, mikromasaż powoduje zmniejszenie obrzęku, co pobudza proces naprawy.

Krążenie. Działanie bezpośrednie poprzez wzrost temperatury nadźwiękawianych tkanek, działanie odruchowe (nadźwiękawianie zwojów sympatycznych).

Rozciągłiwość tkanki łącznej. UD są absorbowane przez tkanki o dużej zawartości protein i małej wody, jak w przypadku tkanki łącznej, dlatego też stosując dawkę termiczną działamy głównie na te struktury, które zawierają dużo kolagenu (ścięgna, więzadła, torebki stawowe, mięśnie) powodując zwiększenie rozciągliwości i relaksację.

WSKAZANIA

przykurcze torebki stawowej, zrosty, chroniczne stany zapalne stawów, bursitis, tendinitis, naciągnięcie więzadeł, urazy mięsni, krwiaki, nerwiaki (przerost tk. łącznej), zaburzenia działania układu sympatycznego, brodawki na podeszwowej części stopy, otwarte rany (środowisko wodne, sterylne), chroniczne zaburzenia układu krążenia (działanie na zwoje układu sympatycznego).

PRZECIWWSKAZANIA

Bezwzględne: okolica serca, oczu, jąder

wszystkie stany, w których wzrost temperatury jest przeciwwskazaniem (krwawienie, zakrzepica, zaburzenia krążenia, wylew, zaburzenia czucia, wiek), rozrusznik serca, ciąża (w obszarze dolnego odcinka kręgosłupa), guzy, infekcje, niezakończony wzrost kości, choroby serca, terapia promieniami X (po 6 msc), radioaktywne izotopy, nad rdzeniem kręgowym po laminektomii, neuropatie, nowotwory, cukrzyca, zapalenia septyczne.

ŚRODKI OSTROŻNOŚCI

niezakończony wzrost kości, osteoporoza, plastikowe implanty, metalowe implanty.

METODY TERAPEUTYCZNEGO ZASTOSOWANIA

• Bezpośrednia (konieczne zastosowanie środka sprzęgającego, cienka warstwa np. żelu). Powierzchnia leczona ≤ ERA → połstacjonarnie, powierzchnia leczona > ERA → dynamicznie. Max. Powierzchnia leczona = 3 x ERA.

• Pośrednia: w środowisku wodnym (małe nieregularne powierzchnie, woda odgazowana, odległość głowicy ok. 10 cm lub 2 cm, wolny ruch głowicy, zwiększenie dawki). Metoda niewygodna, czasochłonna, terapeuta narażony na działanie UD.

• kapturki wypełnione płynem (woda, olej, gliceryna), zastosowanie do leczenia kolana, łopatki, krętarza).

Przed przystąpieniem do terapii należy:

• przeprowadzić wywiad z pacjentem

• zlokalizować tkankę objętą chorobą, określić jej naturę, głębokość, tkanki otaczające,

• przy ustalaniu dawki należy wziąć pod uwagę fazę naprawy tkanek

• wybrać metodę aplikacji

• prawidłowa pozycja wyjściowa, bez bólu, relaksacja, tkanki leczone maksymalnie zbliżone do powierzchni skóry

• wyjaśnić pacjentowi sposób leczenia i odczucia (zawsze bezbolesne),

• dawka: częstotliwość 1 lub 3 MHz, pow, głowicy 1 lub 4 lub 10 cm², ciągła lub impulsowa forma terapii, moc (Watt), czas zabiegu.

• włączyć urządzenie, sprawdzić parametry dobrane do terapii, odtłuścić skórę, środek sprzęgający na głowicę, wykonywać ruchy ciągłe w formie nachodzących na siebie okręgów lub podłużne, nie wolno odrywać głowicy od skóry, w razie bólu lub parzenia należy terapię zatrzymać i zmienić parametry.

Po terapii oczyścić skórę pacjenta i głowicę, ocenić efekty, ustalić termin nastepnej wizyty.

Efekt termiczny pożądany?

• Duża głowica, półstacjonarnie

• Impuls ciągły, pacjent odczuwa ból

• Krótkie wrażenie bólu? → czasowo wprowadzić współczynnik wypełnienia od 1:2 do 1:4 (25%), jeżeli odczucie bólu zniknie po ok.30 sek. Znów wracamy do impulsu ciągłego.

• W przypadku zwiększenia bólu (ból okostnowy) → zmniejszyć intensywność.

• Niewskazane jest zbyt szybkie ślizganie głowicy po skórze, gdyż tempo ruchu musi być wystarczająco wolne, aby tkanki zdążyły się zdeformować i wystarczająco szybkie, aby zapobiec powstawaniu „gorących punktów”.

Efekt nietermiczny pożądany?

• Współczynnik wypełnienia 1:4

• Czas leczenia: leczona pow=ERA minimum 5 minut, leczona powierzchnia > ERA, każda pow= ERA minimum 5 minut.

INTENSYWNOŚĆ LECZENIA

Powierzchnie znajdujące się blisko wyrośli kostnych należy leczyć małą dawką. W stanach ostrych należy stosować dawkę 0,1-0,5 W/cm², w stanach podostrych 0,5-1,0 W/cm², w stanach chronicznych 1,0-2,0 W/cm² (USA), do 3 W/cm² w Europie. Jeżeli pacjent toleruje można zwiększyć dawkę w przypadku stosowania UD w formie impulsowej, a także w wodzie. Ilość zabiegów 12-15, 2 tygodnie przerwy i kontynuacja w razie konieczności. W przypadku braku efektów leczniczych należy zmienić terapię i modyfikować ją w zależności od objawów. Jeżeli po 24-48 godzin po zabiegu następuje zwiększenie dolegliwości, należy przerwać terapię. Maksymalny obszar leczenia obejmuje powierzchnię o wielkości równej 3X powierzchnia głowicy leczniczej.

Intensywność; W/ cm² , max 3 W/ cm²

Max ERA = 5 cm² x 3 W/ cm² = 15 W

Min ERA = 0.5 cm² x 3 W/ cm² = 1.5 W

ERA 1 cm² (1:2), 1 W/cm² → moc efektywna = 1 x 0.5 x 1= 0.5 W

NEGATYWNE EFEKTY DZIAŁANIA UD

• uszkodzenie tkanki poprzez zbyt wysoką dawkę, zmniejszenie poziomu cukru we krwi, wywołanie uczucia zmęczenia, nerwowość i nadmierna wrażliwość, zmienny apetyt, skłonność do przeziębień

LECZENIE URAZÓW ŚCIĘGIEN

stadium	Symptomy kliniczne	podłoże patologiczne
1	ból po obciążeniu	mikrokrążenie ↓
2	ból na początku i na końcu obciążenia	mikrokrążenie ↓↓
3	ból na początku obciążenia i po upływie pewnego czasu od jego zakończenia	mikrokrążenie ↓↓↓ uszkodzenie tkanki ↑
4	progreswywny ból w czasie obciążenia, przytwierdzenie ↓	mikrokrążenie ↓↓↓ uszkodzenie tkanki ↑↑
5	silny ból, obciążenie niemożliwe	mikrokrążenie ↓↓↓ uszkodzenie tkanki ↑↑↑

Zastosowanie UD

Stadium 1: ↑ krążenia krwi w ścięgnie, wysoka intensywność, relatywnie długi czas leczenia ± 10 minut.

Stadium 2: ↑ krążenia krwi w ścięgnie, wysoka intensywność, czas około 5 minut.

stadium 3: ↑ metabolizmu tkanki i przyspieszenie naprawy, niska intensywność, czas 5 minut (na końcu odczuwalna stymulacja).

Stadium 4: ↑ naprawy tkanek, niska intensywność, czas 5 minut (bez odczuwania).

Stadium 5 : operacja.

APLIKACJE SPECJALNE

• FONOFOREZA

• TERAPIA SKOJARZONA UD + ELEKTROTERAPIA

LASEROTERAPIA

L i g h t

A m p l i f i c a t i o n by

S t i m u l a t e d

E m i s s i o n of

R a d i o a t i o n

Wzmocnienie światła przez wymuszoną emisję promieniowania

Laseroterapia - stosunkowa młoda metoda leczenia, samodzielnie lub jako komponent kompleksowego leczenia włączony we wszystkie działy medycyny.

Medycyna laserowa: rozdział nauki medycznej, studiującej i stosującej w celach leczniczo-profilaktycznych i diagnostycznych promieniowanie laserowe o określonych parametrach.

Medycyna: wewnątrznarządowa, wewnątrznaczyniowa, napromieniowanie krwi, wewnątrztkankowa.

Chirurgia laserowa: lasery wysokoenergetyczne w celu koagulacji i cięcia tkanek

Terapia i diagnostyka laserowa: lasery niskoenergetyczne

Fizjoterapia: biostymulacja laserowa (przezskórna)

Strefy działania:

• Miejscowe

• Refleksogenne

• Punkty akupunktury

• Systemy mikroaakupunktury

LASER - urządzenie do generacji lub zwiększania promieniowania elektromagnetycznego skali optycznej. Praca laserów opiera się na zjawisku stymulowanego (przymusowego) promieniowania, wykrytego przez Einsteina w 1916 roku. Doszedł on do wniosku, że pobudzone atomy w czasie współdziałania z promieniowaniem elektromagnetycznym mogą wysyłać fotony nie tylko spontanicznie, ale i planowo, zwiększając strumień świetlny. W laserze promieniowanie ma zamierzony (planowy lub wymuszony) charakter. Generacja fotonów odbywa się zgodnie w kierunku i wg fazy. Zasadniczy schemat lasera obejmuje substancje aktywne, w których określona ilość atomów znajduje się w stanie pobudzonym; system napompowania w celu dania energii do strefy aktywnej oraz system rezonansowy.

Rezonator optyczny składa się z dwóch luster, z których jedno jest półprzeźroczyste. System rezonansowy służy do wielokrotnego przepływu fotonów w środowisku aktywnym i ich zderzania z pobudzonymi atomami, co doprowadza do wymuszonej emisji nowych fotonów. Ich strumień lawinowo narasta i wychodzi przez półprzeźroczyste lustro w postaci monochromatycznego koherentnego światła.

Promieniowanie laserowe - promieniowanie elektromagnetyczne skali optycznej posiada właściwości:

• Koherentność (uporządkowana, stała faza fotonów)

• Monochromatyczność (zbiór fal o jednej określonej długości)

• Polaryzacja i ukierunkowanie, co pozwala stworzyć duża koncentrację energii

• Bardzo mała rozbieżność (skolimowanie)

Substancje aktywne - stanowią podstawową część źródła promieniowania. Atomy substancji aktywnych posiadają określone poziomy energii i możliwości uporządkowanego wytwarzania fotonów. Znane jest około 100 substancji aktywnych. Wśród nich wyróżnia się:

Twarde (rubin syntetyczny, kryształ, szkło barytowe z domieszką neodymu)

Gazowe (hel, neon, ksenon, krypton, azot, dwutlenek węgla, tlen i ich rózne mieszanki)

Płynne (dielektryki płynne, aktywowane elementami rzadko występującymi, roztwory barwników organicznych)

Półprzewodnikowe (arsenek galu, seleno-ołowiowy i inne)

RODZAJE LASERÓW

Lasery diagnostyczne - do diagnostyki stanu organizmu.

Lasery terapeutyczne - do terapii schorzeń, dzielą się na stymulacyjne i chirurgiczne.

Lasery stymulacyjne i diagnostyczne są to lasery małej mocy.

Podział laserów według stanu skupienia i rodzaju substancji czynnej lub materiału aktywnego lasera.

1. Lasery gazowe: molekularny CO₂, atomowy He-Ne, jonowe Ar (argonowy) i Kr (kryptonowy).

2. Lasery cieczowe (w terapii hematoporfirynowej): barwnikowe, chelatowe.

3. Lasery stałe:

1. krystaliczne (z domieszkami jonów metali lub pierwiastków ziem rzadkich) itrowo-aluminiowe YAG,

2. półprzewodnikowe: ośrodek czynny stanowi złącze półprzewodnikowe (dioda).

Podział ze względu na moc lasera:

1. małej mocy, „zimne”

2. energetyczne

Biostymulacja laserowa: lasery gazowe i półprzewodnikowe:

• miękki (soft), helowo-neonowe, promieniowanie czerwone, długość fali 632 nm, niskoenergetyczny, praca ciągła, moc średnia rzadko powyżej 100mW

• średnioenergetyczne (mid), promieniowanie podczerwone, długość fali ok. 900 nm, półprzewodnikowe, moc od jednostek do dziesiątek wat, promieniowanie impulsowe.

Najbardziej „twarde” jest promieniowanie ultrafioletowe, najbardziej „miękkie” podczerwone. Im krótsza fala tym większa moc energetyczna fotonów (kwantów), tj. naświetlanie jest bardziej twarde. Promieniowanie laserowe z zakresu ultrafioletu może zakłócać silne wewnątrz-molekularne więzi, co zawęża jego skalę terapeutyczną. Przy dużych dawkach najmocniej działa na kwasy nukleinowe, enzymatyczną aktywność białek w wyniku czego możliwe są mutacje i zanik komórek. Trudna do określenia jest granica między działaniem aktywizującym a hamującym i szkodliwym. Bardzo szeroka jest możliwość wykorzystania terapeutycznego promieniowania laserowego czerwonego i podczerwonego, u podstaw którego leży możliwość aktywacji enzymów, które dają odzew na zupełnie słabe działanie energetyczne.

Jest to kluczowe ogniwo w biostymulującym efekcie laseroterapii.

EFEKTY DZIAŁANIA WIĄZKI LASEROWEJ

1. Fototermiczne - koagulacja lub odparowanie tkanki absorbującej światło. Impulsy laserowe o czasie trwania ok. 0.5 ms lub dłuższe.

2. Fotodynamiczne - „mikrowybuch” tkanki po wpływem krótkich, intensywnych impulsów laserowych o czasie krótszym od 0.2 ms.

3. Fotochemiczne - bezpośrednie rozrywanie wiązań chemicznych lub reakcje chemiczne ze związkami wcześniej wprowadzonymi do tkanek (metoda PDT).

4. Biostymulacja laserowa - stymulacja aktywności komórkowej tkanki pod wpływem wiązki laserowej o bardzo małej mocy (LLLT).

5. Selektywna fototermoliza - zastosowanie wiązki laserowej o takiej długości fali i takim czasie trwania, które maksymalnie podgrzeją wybrana tkankę przy najmniejszych zniszczeniach tkanek otaczających.

BIOSTYMUACJA LASEROWA

Terapia laserem niskoenergetycznym o małej gęstości mocy w tkance P<200mW/cm² , będąca elementem światłolecznictwa.

Zmiana aktywności komórek i tkanek pod wpływem naświetlania słabą wiązką laserową o długości fali od 600 do 1100 nm.

Przyrost temperatury tkanek naświetlanych jest mniejszy od 1°C.

Prawo Arndta-Shultza: słabe i umiarkowane bodźce pobudzają aktywność fizjologiczną, silne opóźniają, bardzo silne hamują.

Na poziomie subkomórkowym:

• Aktywowanie składników łańcucha oddechowego (np. oksydazy cytochromowej, atepazy)

• Przyspieszanie reakcji utleniania i redukcji w mitochondriach i cytoplazmie

• Wzrost przepuszczalności błony komórkowej (pompa sodowa - potasowa)

• Poprzez zwiększenie fosforylacji oksydatowej białek komórkowych zwiększa się synteza DNA i RNA, co w efekcie powoduje zwiększenie produkcji białka (enzymów, hormonów, mediatorów międzykomórkowych, kolagenu).

Na poziomie komórkowym (zmiana ładunku pola elektrycznego komórki, zmiana jej potencjału, zwiększenie aktywności rozrodczej) i tkankowym (zmiana ph płynu międzykomórkowego, aktywności morfofunkcyjnej i mikroobiegu)

Osteoklasty: stymulacja lizy kości w miejscach uszkodzenia (np. na granicy jej złamania), co jest przygotowaniem do dalszego działania osteoblastów.

Osteoblasty: stymulacja produkcji tkanki kostnej, czyli regeneracji np. w miejscu złamania lub w osteoporozie. Przyspieszenie czynności makrofagów i zwiększenie ich czynności żernych, wzrost produkcji cytokinin i prostoglandyn, poprawa czynności mikrokrążenia i neoangiogenezy.

Komórki krwi: uwalnianie histaminy z granulocytów, serotoniny z płytek krwi, ułatwianie fagocytozy, zwiększenie produkcji kolagenu z fibroblastów.

Komórki nerwowe: zahamowanie degeneracji Wallera neurytów i przyspieszenie ich regeneracji, zmniejszenie obrzęku neuronów, zmniejszenie cech stanu zapalnego, co w efekcie daje normalizację przewodnictwa nerwowego.

Czynniki ograniczające wnikanie światła w skórę: opalenizna, zwiększona warstwa tłuszczu, filtry optyczne w kosmetykach.

Czynniki zwiększające wnikanie światła w skórę: bardzo jasna karnacja, ucisk aplikatora, większa średnica wiązki.

Niezbędne warunki powodzenia biostymulacji laserowej: prawidłowe rozpoznanie, zastosowanie lasera o odpowiedniej długości fali, wybór właściwego miejsca naświetlania, sposób naświetlania, aplikacja odpowiedniej dawki energii, właściwy dobór serii zabiegów.

KLUCZOWE OGNIWA W BIOSTYMULUJACYM EFEKCIE TERAPEUTYCZNYM LASEROTERAPII

1. Aktywacja enzymów→zwiększenie bioenergetycznych i biosyntetycznych procesów w komórkach→wzrost poziomu ATP. Zwiększa się ilość węglowodanów, białek, kwasów nukleinowych. Procesy regeneracji najwyraźniej widoczne są w tkance kostnej, łącznej, nabłonkowej, mięśniowej, nerwowej.

2. Stymulacja hematopoezy→zwiększenie liczby elementów morfologicznych krwi, zmian aktywności czynników krzepnięcia krwi, obniżenie OB.

3. Aktywacja systemu odpornościowego.

4. Stymulacja mikrokrążenia.

Najbardziej widoczne efekty kliniczne powstają przy napromieniowaniu miejscowym. Powstają następujące reakcje:

• Regeneracyjne

• Odpornościowo -stymulujące

• Przeciwzapalne

• Odczulające

• Polepszające mikrokrążenie

• Przeciwobrzękowe

• Kojące ból

DOBÓR PARAMETRÓW W TERAPII LASEROWEJ

Na efekt leczenia ma wpływ długość fali elektromagnetycznej, gdyż od niej zależy głębokość przenikania przez skórę niskoenergetycznego promieniowania laserowego. Dla promieniowania czerwonego wynosi ona do 20-30 mm. Największa zdolność przenikania odpowiada bliższej podczerwieni - przy długości fali 850 nm wynosi do 70mm. W stosowaniu dalszej podczerwieni następuje obniżenie przenikania do 30mm. Wyjaśnia się to poprzez absorpcje promieniowania elektromagnetycznego przez wodę zawartą w powierzchniowych warstwach skóry. Ochłodzenie pola oddziaływania obniża znacznie współczynnik odbicia (średnio o 15%). Tylko pochłonięta część promieniowania wykazuje działanie biologiczne. Wiązkę promieniowania generowaną przez urządzenie laserowe można scharakteryzować następującymi wielkościami fizycznymi:

• Moc wiązki, moc promieniowania laserowego (ilość kwantów emitowana przez źródło promieniowania w jednostce czasu na sekundę) mierzona w watach (W) P=E/t

• Gęstość mocy - moc padająca na cm² I=P/S [W/ cm² ]

• Moc średnia (dotyczy źródeł impulsowych) P_śr = P_szcz x t_imp x f

• Energia promieniowania E = P_śr x t_zab

Wg niektórych badaczy częstotliwość impulsów ma wpływ nie tylko na ilość energii przekazywanej tkankom w danej jednostce czasu, lecz daje również wymierny efekt kliniczny tzn. niższe częstotliwości wpływają na lepszy efekt przeciwbólowy, wyższe na lepszy efekt przeciwzapalny i stymulują procesy regeneracji. Na strefy miejscowe (rejon uszkodzonych tkanek) należy oddziaływać promieniowaniem o wysokiej częstotliwości (od setek do tysięcy herców), a na dalsze punkty akupunktury - częstotliwościami mniejszymi (od 1 Hz do 100Hz). Wysokie częstotliwości nie są odbierane przez systemy południków jako częstotliwe wahania. Dla lokalnego stosowania zaleca się określone częstotliwości dla różnych części ciała (Praktyczne zastosowanie laseroterapii i laseropunktury w medycynie, Samosiuk, Łyseniuk, Olszewska). Wg badaczy rosyjskich są to optymalne parametry podczas leczenia większości chorób, szczególnie z przebiegiem chronicznym. Impulsowe oddziaływanie laserowe z mniejszą ogólną dawką wykazuje taki sam terapeutyczny wpływ, co ciągłe w większej dawce. Czas oddziaływania promieniowania laserowego z częstotliwością lub bez dla identycznych laserów będzie jednakowe ze względu na szczególną kompensację: mniej energii podaje się podczas stymulacji impulsowej, lecz stosunkowo lepiej jest przyswajana przy promieniowaniu ciągłym.

„Przedział nasycenia” tkanek biologicznych promieniowaniem elektromagnetycznym o długości fali 632.8nm (czerwona część widma, moc fotonu 2.0eV) stanowi około 5J/cm². W przypadku dawek wyższych 10J/cm² obserwuje się działanie hamujące, a w granicy 30J/cm² działanie szkodliwe. Dla promieniowania podczerwonego wchłonięte dawki promieniowania powodujące hamujące i szkodliwe efekty są przesunięte w stronę dużych wielkości, co uwarunkowane jest bardziej niską mocą fotonów (1.4 eV).

Sposób leczenia należy indywidualizować w zależności od :

• Stanu zaawansowania schorzenia

• Indywidualnej reaktywności chorego na światło

• Wieku

• Koloru skóry

• Typu schorzenia

• Głębokości tkanek docelowych

• Przebiegu choroby i ewolucji objawów

• Typu i stopnia uszkodzenia

Światło lasera można aplikować w następujący sposób:

• Bezkontaktowo (skaner lub sonda prysznicowa)

• Kontaktowo bez ucisku

• Kontaktowo z uciskiem

• Kontaktowo z modulowanym uciskiem

Dla zabezpieczenia biostymulującego efektu dawka promieniowania powinna wynosić od 0.01 - 10 J/cm² .

KLASA BEZPIECZEŃSTWA URZĄDZEŃ LASEROWYCH

Klasa 1: lasery całkowicie bezpieczne

Klasa 2: lasery generujące w zakresie widzialnym (400-700nm), ochronę oczu zapewnia odruch zamykania w skutek oślepienia.

Klasa 3A: lasery niebezpieczne dla oczu w przypadku patrzenia bezpośrednio na wiązkę przez przyrządy optyczne.

Klasa 3B: lasery niebezpieczne dla oczu w każdym przypadku patrzenia bezpośrednio na wiązkę laserową lub jej odbicie zwierciadlane.

Klasa 4: lasery niebezpieczne dla oczu i skóry, zarówno w przypadku promieniowania bezpośredniego, jak i rozproszonego.

Zasady bezpieczeństwa przy użytkowaniu urządzeń emitujących promieniowanie laserowe regulowane jest przez Polską Normę (PN-91/T-06700) ustanowioną przez Polski Komitet Normalizacji Miar i Jakości i obowiązującą od 1.07.1992 roku. Lasery biostymulacyjne mieszczą się w klasach od 1 do 3B. Środki bezpieczeństwa podczas stosowania laserów klasy 3B:

• Pacjent i terapeuta musi mieć założone specjalne okulary ochronne

• Pomieszczenie musi być specjalnie oznakowane

• Dostęp do urządzeń tylko przez osoby upoważnione i przeszkolone

• Niedopuszczalne jest skierowanie skolimowanej wiązki światła laserowego w stronę twarzy osoby nie zaopatrzonej w okulary

• Nie wolno zastawić uruchomionego lasera bez nadzoru osoby uprawnionej.

Wymagania i zalecenia dla użytkownika laserowych urządzeń medycznych

Klasa urządzenia laserowego	1	2	3A	3B	4
Ochrona oczu			@	@	@
Osłonięcie toru wiązki laserowej			@	@	@
Unikanie odbić zwierciadlanych				@	@
Oznakowanie pomieszczenia				@	@
Szkolenie w zakresie bezpiecznej pracy z laserami			@	@	@

WSKAZANIA

Choroby narządu ruchu, neurologia, urologia, otolaryngologia, pulmunologia, w chorobach układu sercowo-naczyniowego, angiologia, choroby układu trawiennego, proktologia, oparzenia, stomatologia, ginekologia i położnictwa, nałogi, otyłość.

PRZECIWWSKAZANIA

Rozrusznik, ciąża (I trysemestr), nowotwory (do 5 lat po usunięciu zmian), ogólne choroby bakteryjne, okolice oczu, choroby z gorączką, padaczka, uczulenie na światło.

MAGNETOTERAPIA

„Energia magnetyczna jest elementarną energią, od której zależy życie ludzkie” Werner Heisberg

Magnetyzm - właściwości, jakie posiadają niektóre substancje (magnesy)
w uporządkowaniu i ukierunkowaniu substancji metalicznych.

Zainteresowanie siłami pola magnetycznego i jego wpływem na ustrój ludzki sięga początków medycyny. Magnetyzm znany był już w Starożytności, jako naturalna biologiczna forma terapii, zabiegi wykonywano za pomocą kawałków magnetytu i sztabek magnetycznych. Pierwszych odkryć zjawisk magnetycznych dokonali Chińczycy, ale dopiero w roku 1873 Anglik James Maxwell opisał po raz pierwszy zjawisko pola elektromagnetycznego i podał jego charakterystykę. „... Polem elektromagnetycznym nazywamy właściwości przestrzeni wokół przetwornika z prądem elektrycznym, w której na inne przetworniki z prądem lub swobodnie poruszające się ładunki elektryczne działają siły magnetyczne”.

Charakterystyka pola elektromagnetycznego

Pole elektromagnetyczne można scharakteryzować za pomocą następujących wielkości:

• natężenie pola elektrycznego (E), jednostka Amper [A]

• natężenie pola magnetycznego (H), H= F/l J [A/m] , lub indukcja magnetyczna B=Vs/m²

• częstotliwość zmian parametrów pola (f),

• prędkość rozchodzenia się zmian pola (v).

W polu elektromagnetycznym wielkości te są od siebie zależne i to w sposób mający charakter czasowy. Prawa opisujące te zależności noszą nazwę praw Maxwella:

Prawo I Maxwella- wokół zmiennego pola elektrycznego wytwarza się zmienne wirowe pole magnetyczne,

Prawo II Maxwella- wokół zmiennego pola magnetycznego wytwarza się zmienne wirowe pole elektryczne.

NAUKOWE PODSTAWY MAGNETOTERAPII - XX wiek

NATURALNE ŚRODOWISKO ELEKTROMAGNETYCZNE - obejmuje kulę ziemską, jej atmosferę i poza atmosferyczną przestrzeń okołoziemską.

• Średnia wartość natężenia pola elektrycznego na kuli ziemskiej wynosi 130V/m; stwierdza się wahania dobowe, roczne, 11-letnie;

• Naturalne pole magnetyczne: natężenie 20-60A/m, w pobliżu bieguna ≈ 80A/m. Największe natężenie pola występuje na biegunach magnetycznych, nie rozciąga się na całą przestrzeń okołoziemską, lecz jest wyraźnie ograniczone.

MAGNETOSFERA - linie ziemskiego pola magnetycznego, osłona przed działaniem kosmicznym.

MAGNETYZM ZIEMSKI - wartość 50 mikrotesli. Źródłem są prądy elektryczne wewnątrz Ziemi. Zmniejsza się od bieguna i pulsuje w rytmie dobowym i rocznym.

PROMIENIOWANIE ELEKTROMAGNETYCZNE WOKÓŁ ZIEMI - widmo częstotliwości od ułamków Hz do wielu GHz, źródłem są: słońce, wyładowania atmosferyczne, odległe galaktyki, gwiazdy supernowe, istoty żywe.

Wpływ naturalnego środowiska elektromagnetycznego na organizmy żywe

↓ promieniowania powoduje (u myszy zamkniętych w komorze Faraday'a):

• Mniejsze zużycie tlenu

• Zatrzymywanie większej ilości wody w tkankach

• Zmniejszenie ilości hemoglobiny w erytrocytach

• Zwiększenie ilości potasu

• Obniżenie ilości sodu

W/w zmiany ustępowały po poddaniu zwierząt ponownemu działaniu promieniowania naturalnego.

↑ aktywność promieniowania powoduje:

• Zwiększenie populacji ryb, owadów, ssaków

• Rozwój wielu groźnych chorób (dżuma, cholera, grypa, błonica, zapalenie opon mózgowych

• ↑ liczby chorób nerwowych i psychicznych

• ↑ liczby przyjęć do szpitali i zejść śmiertelnych w szpitalach

• ↑ rozmnażania bakterii

• ↑ śmiertelności zwierząt.

Burze geomagnetyczne korelują z zaburzeniami psychosomatycznymi i częstotliwością zgonów.

SZTUCZNE ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO

• urządzenia budowane specjalnie w celu wytworzenia energii elektromagnetycznej

• urządzenia, w których promieniowanie energii jest „produktem ubocznym” procesów wykorzystujących energię elektryczną (urządzenia nadawcze - radio, TV, radionawigacyjne, samochody, oświetlenie, reklamy, maszyny i urządzenia powszechnego użytku z silnikami elektrycznymi, linie energetyczne wysokiego napięcia, urządzenia medyczne)

„SMOG ELEKTROMAGNETYCZNY”

Magnetyzm ziemski jest bardzo mały w porównaniu z tym, który można uzyskać przy pomocy urządzeń technicznych.

Pola magnetyczne stosowane w lecznictwie:

• statyczne (magnesy)

• dynamiczne (odpowiednikiem magnesu jest układ zwojów, zwany solenoidem, który odpowiednio sterowany za pomocą prądu elektrycznego stałego lub zmiennego, wytwarza pola magnetyczne o niskim natężeniu 20-100 Gaussów. Najważniejszą cecha magnetoterapii jest wykorzystywanie skrajnie małej częstotliwości (ELF-MF) od 3Hz do 3000Hz. Im niższa częstotliwość fali elektromagnetycznej tym większy jej stopień przenikania do tkanek oraz brak efektu termicznego. W przypadku ELF-MF komponent magnetyczny przeważa nad termicznym.

Mechanizm działania pola magnetycznego na organizm

1. Zmieniające się w czasie pole magnetyczne indukuje w strukturach elektrolitowych organizmu zmienne napięcie zależne od powierzchni, siły i szybkości zmian pola. Zmienne napięcie z kolei wzbudza w elektrolicie pole elektryczne, którego siła przyspiesza ruch jonów, przy czym pojawia się prąd katoforetyczny (ruch dodatnio naładowanych cząsteczek ku katodzie). Wraz ze wzrostem szybkości wzrasta wewnętrzne tarcie cząsteczek elektrolitu przeciwdziałające tej sile i wyrównujące wpływ pola.

2. Wpływ sił Lorentza. W organizmie poddanym działaniu pola magnetycznego jony poruszają się prostopadle do linii sił pola. Zachodzie wtedy odchylanie się w przeciwnym kierunku kationów i anionów. Jony te gromadzą się na barierach np. błonach komórkowych. Rozdział ładunków powoduje spadek potencjału i zmianę przepuszczalności błon komórkowych i transport czynny.

W wyniku powyższych zmian następuje:

• Wzrost energii drgań błon i/lub wymuszenie zwiększenia dyfuzji przez błony,

• Wpływ na elektroosmotyczne procesy fizjologiczne,

• Wpływ na procesy neuronalne przez sumowanie się potencjałów miniaturowych.

3. Wpływ na szybkość reakcji enzymatycznych poprzez oddziaływanie na paramagnetyki (hematyna, hemoglobina, mioglobina, cytochromy (katalizator oddychania tkankowego), enzymy.

Paramagnetyki: posiadają własne pole magnetyczne po namagnesowaniu, o kierunku zgodnym z polem zewnętrznym, wciągane przez to pole, ustawiają się równolegle do linii sił pola. Pobierają energię z pola zewnętrznego np. powietrze, wiele gazów, większość metali. Paramagnetyki rozpuszczone we krwi: tlen cząsteczkowy, metaloproteiny, wolne rodniki (produkty pośrednie w reakcjach enzymatycznych wrażliwe na obecność pola magnetycznego, mogą ustawić się w nim w linii → efekt magnetomechaniczny.

Diamagnetyki: własne pole po namagnesowaniu ma kierunek przeciwny do pola zewnętrznego, osłabia jego działanie, wypychanie przez pole, prostopadle do linii sił pola. Należą do nich np. wodór, woda, wodne roztwory elektrolitów, szkło, złoto, bizmut, żywica.

Ferromagnetyki: posiadają dużą zdolność do namagnesowania np. żelazo, nikiel, kobalt. Posiadają własne pole wielokrotnie większe od pola zewnętrznego, zgodne z jego kierunkiem.

4. Wpływ na systemy piezoelektryczne.

5. Zmiana fizykochemicznych właściwości wody.

6. Indukowanie w strukturach elektrolitowych organizmu zmiennego napięcia.

Efekt magnetoelektryczny → wytwarzanie mikronapięć i prądów w tkankach znajdujących się w polu magnetycznym.

7. Narzucanie przez pole elektromagnetyczne swego rytmu komórkom wykazującym automatyzm (serce, komórki układu nerwowego).

Oddziaływanie biologiczne elf - mf

• ↑ wychwyt tlenu przez hemoglobine i cytochromy

• Nasilenie procesów regeneracji tkanek miękkich

• Przyspieszenie procesów tworzenia zrostu kostnego

• Działanie angiogenetyczne

• Działanie przeciwzapalne i przeciwobrzękowe

• Działanie analgetyczne

• Inne: zmiana wnikania ca ++ do komórek, ↑ absorpcji białek, ↑ ogólnego transportu przez błony, ↑ dna, wpływ na k+, na+, atp- azę.

• Nie wywołuje efektu termicznego

ELF-MF powoduje ruch jonów w komórkach, przez to hiperpolaryzacja błony komórkowej, wzmożenie przemiany materii i zwiększone wykorzystanie tlenu przez komórkę.

PRZECIWWSKAZANIA

Cukrzyca młodocianych, ciąża, ciężkie choroby serca i krążenia, chorzy z rozrusznikiem serca, ostre choroby infekcyjne, nadczynność tarczycy, gruźlica, zagrożenie krwawieniem z przewodu pokarmowego.

Ostrożnie należy postępować w ciężkich chorobach naczyń krwionośnych (zarostowe zapalenie tętnic kończyn dolnych, angiopatia cukrzycowa, ciężka angina pectoris).

Impulsowe pole elektromagnetyczne niskiej częstotliowści jest cennym elementem kompleksowego leczenia wielu jednostek chorobowych.

WSKAZANIA

Zapalenia, zmiany wsteczne tkanek, zaburzenia krążenia, schorzenia ortopedyczne, dermatologiczne, zaburzenia czynnościowe, choroby kobiece, choroby neurologiczne,

ZALETY:

• Równomierne wnikanie pola w głąb tkanek

• Możliwość wykonywania zabiegów poprzez ubranie, gips, bandaże

• Wygoda w użytkowaniu

ZASADY APLIKACJI

Pacjent nie odczuwa bezpośrednio aplikacji pola magnetycznego. Działanie pola jest stopniowe a efekty widoczne po dłuższym okresie stosowania. W leczeniu objawowym może być stosowana w połączeniu z innymi formami terapii fizykalnej (IR, laser, TENS) odpowiednio do założonych celów leczniczych.

Dobór właściwych warunków zabiegu opiera się na parametrach:

1. Czas zabiegu

Od 5 do 60 minut, codziennie, co drugi dzień, 1-2 x w tygodniu. Serie od 5-15 zabiegów, do ½ roku w przypadku osteoporozy. Czas zabiegu zgodnie z wiekiem pacjenta, zabiegi wykonywać o tej samej porze, u osób starszych do godziny 17.00.

2. Natężenie pola

Natężenie wyraża się w A/m lub jako indukcja magnetyczna (iloczyn indukowanego napięcia i czasu przypadający na m² powierzchni przekroju).

B = 1Vs/ m² =1Tesla 1Gaus = 0.0001T = 0.1mT

Natężenie pola powyżej 5mT (50 Gaussów) działa:

• Antyobrzękowo

• Stymuluje procesy odnowy tkanek

Natężenia niskie <5mT działa na:

• Odprężenie

• Rozluźnienie mięśni

• ↑ przepływ krwi

• niedowłady naczyniowe

• stany zapalne, zwyrodnieniowe

• dzieci, osoby starsze.

W stanach ostrych stosuje się niskie natężenia.

3. Częstotliwość i charakter zmian pola

Zmienne pola magnetyczne stosowane w fizykoterapii mają zwykle częstotliwość 60 Hz (czasem do 100Hz), a wartości pola elektrycznego porównywalne są z polem ziemskim zaś natężenie pola magnetycznego przekracza wartości pola ziemskiego. Pole takie nosi również nazwę pulsującego pola magnetycznego i w celach terapeutycznych jest wytwarzane przez specjalne generatory. Zmiana pola magnetycznego może być w kształcie sinusa, trójkąta, prostokąta, generowana w formie ciągłej lub modulowanej.

Generatory używane w fizykoterapii oparte są najczęściej na budowie cewki jako aplikatora (mogą być również aplikatory płaskie) oraz urządzeń do modulacji kształtu, częstotliwości, natężenia bądź innych parametrów prądu płynącego przez cewkę.

Dobór częstotliwości:

1 - 5 Hz w stanach ostrych

5 - 20 Hz w stanach podostrych

20 - 50 Hz w stanach przewlekłych

72-75 Hz o przebiegu prostokątnym zmniejsza utratę tkanki kostnej, może stymulować naprawę tkanek otaczających, regenerację włókien nerwowych.

50-70 Hz o przebiegu sinusoidalnym powoduje poprawę krążenia, wzrost cyrkulacji oraz stymulacja otwarcia naczyń między arteria a włośniczką, zwiększony przepływ.

LECZENIE ELF - MF PREFEROWANE JEST GŁÓWNIE W LECZENIU STANÓW CHRONICZNYCH.

66

---