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 (I 2 ), direnç (R) ve zaman (t) ile doğru orantılıdır. Denklem: H=0.24 I 2 Rt
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 + 2H 2 O 2NaOH + H 2 2Cl 2 + 2H 2 O 4HCl + O 2 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