FTR 205 Elektroterapi I Elektrik Stimulasyonu Prensipleri

FTR 205 Elektroterapi I
Temel Fizyolojik Cevaplar
ydr.doç.dr.emin ulaş erdem
GİRİŞ
• Klinikteki en büyük sorunlardan biri de
elektrofizyolojik bilgileri pratikte organize
etmek ve uygulamaktır.
• Günümüzdeki elektroterapi aletleri cep
telefonları kadar basit ve kompakt
• Etkili ve Faydalı akım???
BİYOLOJİK ETKİLERİ
• Elektrik akımının biyolojik iletkenliği sonuçları
üç temel başlıkta incelenir
• Elektro-termal etki
• Elektro-kimyasal etki
• Elektro-fiziksel etki
ELEKTROTERMAL ETKİ
• İletken ortamda yüklü partiküllerin hareketi,
onların mikrovibrasyonuna sebep olur.
• Bu vibrasyon ve ilgili sürtünme kuvveti ısı
üretimine neden olur.
• Elektriğin ısıya konversiyonu Joule kanunu ile
açıklanır:
• Üretilen ısı miktarı (H); toplam akımın karesi (I2),
direnç (R) ve zaman (t) ile doğru orantılıdır.
• Denklem:
H=0.24 I2Rt
ELEKTROTERMAL ETKİ
• Klinik perspektiften bakacak olursak;
– Yüksek akım
– Yüksek deri empedansı
– Uzamış tedavi süresi
• Termal etkiyi arttırır.
• Eğer DC stimulasyon kullanılırsa deri empedansı
genelde yüksek olduğundan aşırı termal etkiden
kaçınmak için tedavi amplütüdü ve süresi minimal
olmak zorundadır.
ELEKTROTERMAL ETKİ
• Devamlı AC kullanır ise;
• Deri empedansı frekans arttıkça düşer!
• Toplam akım şiddeti az olursa (birkaç mA) termal
etki frekans azaldıkça düşecektir.
• Fakat; akım şiddetini artırmak gerektiğinde,
termal etki artacaktır
• Pulsed (darbeli) akımda, çok kısa faz durasyonu
(5-200 µsec) olduğundan ve pulse rate 100 – 200
pps olduğundan, toplam akım şiddeti AC’ye göre
düşük olduğundan deri empedansı az olacaktır.
ELEKTRO-KİMYASAL ETKİ
• Elektro-kimyasal etki; yeni bir bileşik
oluşumuna neden olur.
• DC sodyum ve Klor üzerinde yeni bir kimyasal
bileşiğin oluşmasını sağlar
– 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
– 2Cl2 + 2H2O → 4HCl + O2
• Hidrojen ve oksijen açığa çıkması hücresel
seviyede daha ileri reaksiyonlara yol açar
ELEKTRO-KİMYASAL ETKİ
• DC ile bu kimyasal reaksiyonlar aşırı olmadıkça,
sağlıklı bir bünye normal pH değerini korumak
için kan akımını hızlandırır!
• Bünyenin bu kimyasal reaksiyonu tersine çevirme
yeteneği ve homeostasisi koruması, stimule
edilen dokuda kabarmalara hatta kimyasal
yanıklara yol açabilir.
• Akım amplitüdünü düşürmek, tedavi süresini
kısaltmak ve/veya polariteyi birkaç saniyede bir
değiştirmek bu gibi tehlikeleri minimalize eder.
ELEKTRO-KİMYASAL ETKİ
• Kimyasal reaksiyonları elimine etmek için pratikte
DC yerine pulsed akımlar kullanılır.
• Doku seviyesindeki kimyasal reaksiyonların
olmaması hücresel seviyede olmadığı anlamına
gelmez.
• Aslında her hücrede elektrolitik aktivite olmasına
rağmen klinikteki yansımaları kısa süreli ve geçici
olmaktadır.
• Elektrik akımı ile DNA sentezi hücresel seviyede
yapılabilmiş olmasına karşın, ilgili kimyasal
reaksiyonlar aydınlatılamamıştır.
ELEKTRO-FİZİKSEL ETKİ
• Elektro-kimyasal etkilerden farklı olarak, elektrofiziksel etkiler iyonların moleküler
konfigürasyonunda değişikliğe sebep olmaz.
• Akım elektrolit ya da protein ya da lipoproteinler
gibi ayrışmayan moleküllerin hareketine neden
olur.
• Elektro-fiziksel etki = elektro-kinetik etki
• Elektrik akımının en iyi bilinen fizyolojik etkisi,
iyonik hareketleri içeren periferik sinirlerin
eksitasyonudur!!
• Böylesi direk hücresel bir etki, bir çok indirek
yanıtları doğurmaktadır!!!
ELEKTRO-FİZİKSEL ETKİ
• Düz ve çizgili kaslarda kontraksiyon
• Endojenik analjezik mekanizmanın aktivasyonu
• Çeşitli vasküler yanıtlar
• ……
ELEKTRO-FİZİKSEL ETKİ
• Diğer direk hücresel etkileri, sinir eksitasyonunun
parçası olmayan diğer iyonlar üzerindeki fizyolojik
etkisidir.
• Kalsiyum ve magnezyum gibi, serbest aminoasit ve
proteinler gibi iyonlar akım tesiri ile harekete
zorlanırlar.
• Böylesi bir hareket onların konsantrasyonlarında artma
ya da azalmaya neden olur.
• Bu konsantrasyon değişikliği bir dizi indirek fizyolojik
olayları tetikler.
• Geniş anlamda; bir çok direk etki şu şekilde
sınıflanabilir;
• Eksitatör yanıtlar
• Non-eksitatör yanıtlar
FİZYOLOJİK MODEL
• Elektik akımı iletken bir biyolojik ortamdan
geçtiğinde, tüm sistemin çeşitli seviyelerinde
fizyolojik proseslerde değişimler meydana
gelir.
• Fonksiyonel olarak; 4 kategoriye ayrılabilir.
»Hücresel
»Dokusal
»Segmental
»Sistemik
HÜCRESEL
• Periferik sinirlerin eksitasyonu (D)
• Az ya da non-eksitabl hücrelerde membran
permiabilitesinde değişimler (D, ID)
• Fibroblastlar ve fibroblastik formasyonda
modifikasyon (D, ID)
• Osteoblastlar ve osteoblastik formasyonda
modifikasyon (D, ID)
• Mikrosirkülasyonda modifikasyon – arteriyel,
venöz, lenfatik (kapiller akım) (*)
D = Direk
ID = indirek
*= Bilinmiyor
HÜCRESEL
• Protein ve kan hücreleri konsantrasyonunda
değişim (*)
• SDH ve ATPaz gibi enzimatik aktivitede değişim
(D, ID)
• Protein sentezinde değişim (D)
• Mitokondiyal büyüklükte ve konsantrasyonda
modifikasyon (D, ID)
D = Direk
ID = indirek
*= Bilinmiyor
DOKUSAL
• İskelet kası kontraksiyonu ve kas kuvvetine,
kontraksiyon hızına reaksiyon zamanına ve
yorgunluğuna (fatigability) etkisi (ID)
• Düz kaslarda kontraksiyon ya da relaksasyon ve bunun
arteriyel ve venöz akıma etkileri (ID)
• Kemik, ligament, bağ ve dermal dokularda
rejenerasyon (D, ID)
• Yumuşatma, germe, viskozitede azalma gibi doku
remodelizasyonu (D, ID)
• Eklem kavitesinden ve intertisyel sıvı absorpsiyonu (D,
ID)
• Dokunun termal ve kimyasal dengesinde değişim (D)
D = Direk
ID = indirek
*= Bilinmiyor
SEGMENTAL
• Kas grup kontaksiyonu ve eklem mobilitesine
ve sinerjistik kas aktivitesine etkisi (ID)
• Kas pompasının (geniş kan ve lenf dolaşımına)
lenfatik drenaja, venöz ve arterial kan akımına
etkisi (ID)
• Lenfatik drenaj ve arterial kan akımındaki
değişimler (iskelet kası kontraksiyonu ile ilgili
olmayan) (ID)
D = Direk
ID = indirek
*= Bilinmiyor
SİSTEMİK
• Beta-endorfin, enkefalin, dopamin ve dimorfin
gibi endojen polipeptidler ile ilgili analjezik
etkileri (ID)
• Seratonin ve “substance P” gibi
nörotransmitterler ile ilgili analjezik etkileri
(ID)
• Vazoaktif intestinal polipeptid (VIP) gibi
polipeptidler ile ilgili dolaşımsal etkileri (ID)
• Böbrek ve kalp gibi iç organların modülasyonu
D = Direk
ID = indirek
*= Bilinmiyor