Rozdział 1

Rozdział 1
Elektroterapia
Jakub Taradaj, Rafał Wróbel, Tomasz Halski,
Cezary Kucio, Karolina Walewicz
Czy elektrostymulacja wysokonapięciowa (EWN)
wpływa na sprawność
i napięcie spoczynkowe mięśni?
Elektrostymulacja wysokonapięciowa (EWN) to metoda lecznicza, w której wykorzystuje się dwa szpiczaste, szybko po sobie następujące impulsy o przebiegu pulsującym (rzadko przemiennym). Jak donosi piśmiennictwo, stanowi ona uznaną
metodę fizykalnego leczenia trudno gojących się ran.
Wartość napięcia elektrycznego to najczęściej 100-150 V, choć natężenie skuteczne podczas zabiegu na gojenie ran jest niewielkie: 1,5-2,5 mA. Leczenie za pomocą EWN wydaje się bardzo bezpieczne, ponieważ, jak szacuje Lampe (1), skumulowany ładunek elektryczny podczas takiego zabiegu nie przekracza 4 µC na cm2
powierzchni elektrody. Z kolei inni autorzy podają, że dopiero wartości w zakresie
30-50 µs lub wyższe mogą powodować elektrolizę tkanek (za 2).
Czas pojedynczej aplikacji wynosi na ogół od 25 do 60 minut (3). Do terapii
za pomocą EWN wykorzystuje się elektrody węglowe, ale można również stosować
tradycyjne elektrody srebrne i miedziane. Badacze zgodnie donoszą także, że najczęściej elektrodę czynną kładzie się bezpośrednio na ranę, a bierną – w odległości
od kilkunastu do kilkudziesięciu centymetrów od czynnej (1, 2).
Z przeglądu literatury wynika, iż istotnym czynnikiem leczniczym podczas zabiegów EWN jest zjawisko polaryzacji elektrycznej. Autorzy twierdzą, że pod wpływem ujemnie spolaryzowanej elektrody (katody) stymuluje się głównie reakcje dekontaminacji w obrębie owrzodzenia, czyli pozwala to na uzyskanie silnego efektu
przeciwbakteryjnego (2). Zdaniem Lampego (1) elektroda ujemna dodatkowo rozpuszcza skrzepy oraz skoagulowane fragmenty elementów upostaciowionych krwi.
Z kolei część badaczy uważa, że dodatnio naładowana elektroda (anoda) pobudza
przede wszystkim reakcje syntezy ziarniny (granulacja) i naskórka (epitelizacja) (2).
Wśród prób zastosowania EWN – poza objawowym leczeniem owrzodzeń żylnych – należy wyróżnić także opisy leczenia odleżyn, zainfekowanych ran poope-
15
Fizykoterapia w praktyce – cz. II
racyjnych oraz obrzęków i dolegliwości bólowych w przebiegu różnych urazów narządu ruchu. Jak dotąd nie próbowano wykorzystać EWN do stymulacji nerwowomięśniowej.
Celem pracy było sprawdzenie, czy elektrostymulacja wysokonapięciowa (EWN)
wpływa na sprawność i napięcie spoczynkowe mięśni.
Materiał i metody
Badania przeprowadzono w okresie od stycznia do kwietnia 2010 roku. Do badań
zakwalifikowano 10 osób będących studentami na kierunkach fizjoterapii i pielęgniarstwa w Państwowej Medycznej Wyższej Szkole Zawodowej w Opolu (tab. 1 i 2).
Spośród uczestników osiem osób stanowiły kobiety, zaś dwie osoby to mężczyźni.
Wiek badanych mieścił się w przedziale 20-24 lata (średnio 21,5 lat). Wzrost badanych wahał się w przedziale 158-181 cm (średnio 167,9 cm). Masa ciała wynosiła
od 47,5 do 79 kg (średnio 62,4 kg). W przypadku ośmiu osób stroną dominującą
ciała była prawa, zaś u dwóch – lewa.
Wszyscy uczestnicy badań zostali poddani zabiegom EWN na mięsień czworogłowy uda. Do elektrostymulacji wykorzystano generator prądowy o zasilaniu sieKryterium włączenia
Kryterium wykluczenia
– brak przeciwwskazań do EWN
– brak przeciwwskazań do wykonania pomiaru EMG
– wystąpienie przeciwwskazań do EWN
i EMG
– wiek powyżej 18. roku życia
– brak zgody na badania
– pisemna zgoda na udział w badaniach
– deklaracja niewykonywania żadnych aktywności fizycznych w trakcie
– dodatkowa aktywność fizyczna
w trakcie badań
badań (bieganie, basen) wykraczających poza typową aktywność dnia
codziennego
– urazy narządu ruchu
– niepełnoletność
– brak wystąpienia urazów narządu ruchu w przeciągu ostatniego roku
– brak wystąpienia chorób przewlekłych mogących mieć wpływ na wyniki
– zły stan zdrowia
(cukrzyca, dyskopatia itp.)
– dobry ogólny stan zdrowia
Tab. 1. Kryteria włączenia i wykluczenia
EWN
EMG
– choroby skóry, wypryski
– ostre procesy zapalne, infekcje, gorączka
– zaburzenia czucia
– nowotwory
– ciąża
– choroby zakaźne
– rozrusznik serca
– metal na drodze przepływu prądu
– miażdżyca zarostowa tętnic
– epilepsja
– zakrzepowość, zatorowość
– choroby skóry
– uszkodzenia skóry w miejscu
aplikacji elektrod
Tab. 2. Przeciwwskazania do wykonywania EWN i EMG
16
Rozdział 1 | Elektroterapia
ciowym Ionoson-Expert. Przed każdorazowym ułożeniem elektrod sprawdzany był
stan skóry, którą następnie oczyszczano alkoholem 70-procentowym. Wykonywano
elektrostymulacje mięśni na obu kończynach dolnych. Korzystano jednocześnie
z dwóch obwodów (o niezależnym dawkowaniu natężenia prądu), układając jedną
parę elektrod na prawym udzie, a drugą – na lewym. Elektrody węglowe wraz z wcześniej przygotowanymi podkładami rozmieszczone zostały zgodnie z zasadami stosowanymi przy typowej elektrostymulacji mięśni, tzn. techniką dwuelektrodową
w okolicach przyczepów mięśniowych. Elektroda ujemna (katoda) znajdowała się
w miejscu przyczepu dalszego, zaś dodatnia – na przyczepie bliższym. Natężenie
dawkowano subiektywnie – do uzyskania wyraźnego, fizjologicznego skurczu mięśnia czworogłowego uda (w zakresie 40-70 mA). Do elektrostymulacji wykorzystano
parametry zabiegowe porównywalne do tych, które mają zastosowanie w leczeniu
ran. Czas pojedynczego zabiegu wynosił 50 minut. Czas trwania impulsu stanowiło
100 µs, zaś częstotliwość – 100 Hz. Zabiegi prowadzono raz dziennie, o tej samej
popołudniowej porze, codziennie przez dziesięć kolejnych dni.
Przed rozpoczęciem badań i po ich zakończeniu wykonano pomiary obwodów
mięśniowych oraz testy sprawnościowe – „skok dosiężny” i „próbę krzesełkową”. Wykonano również pomiar napięcia mięśniowego za pomocą elektromiografii (EMG).
Do badania obwodów uda zarówno lewej, jak i prawej kończyny dolnej użyto
taśmy krawieckiej. Badany stawał obunóż na równym podłożu, boso, w odpowiedniej odzieży umożliwiającej dokonanie pomiaru. Kończyny górne osoby poddanej
pomiarowi zwieszone były wzdłuż tułowia, kolana były wyprostowane, zaś stopy
na podłożu ustawione na szerokość bioder. Każdy badany został poinformowany
przed przystąpieniem do wykonywania pomiarów, aby podczas nich nie wykonywał
żadnych dodatkowych ruchów, nie napinał mięśni. Pierwszą czynnością było odmierzenie wysokości 10 i 20 cm w górę uda od podstawy rzepki i zaznaczenie danych
odnośników na skórze badanego. Następnie dokonywano pomiarów na obu kończynach dolnych, na danych wysokościach. Pomiar powtarzano trzykrotnie w celu
zmniejszenia błędu. Wyliczano wartość średnią.
Pierwszym z dwóch testów sprawnościowych był „skok dosiężny” w celu oceny
parametru motorycznego siły dynamicznej i skoczności uczestników badań, a pośrednio wydolności mięśni czworogłowych uda. Próbę przeprowadzano według następującego schematu: badana osoba stawała bokiem do ściany (bokiem po stronie
dominującej kończyny górnej), boso, następnie wyciągała wyprostowaną kończynę górną pionowo w górę (w tym czasie zaznaczano na ścianie najwyższy punkt,
do opuszki najdłuższego palca – miejsce zasięgu w pozycji stojącej); po zmierzeniu
odległości od podłoża do zaznaczonego na ścianie punktu badany zwilżał palce ręki
dominującej w wodzie i wykonywał z miejsca maksymalny skok pionowo w górę,
uderzając mokrą ręką w ścianę. Mokry ślad pozwalał na zmierzenie osiągniętego
wyniku. Test powtarzano trzykrotnie i wybierano najlepszy rezultat.
17
Fizykoterapia w praktyce – cz. II
244,5
35
244
34,5
243,5
34
243
33,5
33
242,5
32,5
242
32
241,5
241
31,5
przed
po
240,5
240
po
Wykres 2. Średnia wartość „skoku dosiężnego” przed i po zabiegach
[cm]
0,45
0,4
0,4
0,35
0,35
0,3
0,3
0,25
0,25
0,2
0,2
0,15
0,05
przed
30
Wykres 1. Średnia wartość zasięgu w skoku przed i po zabiegach
[cm]
0,1
31
30,5
0,15
przed
po
0
Wykres 3. Napięcie spoczynkowe przed i po zabiegach na lewej kończynie [µV]
0,1
przed
po
0,05
0
Wykres 4. Napięcie spoczynkowe przed i po zabiegach na prawej
kończynie [µV]
Kolejnym testem była „próba krzesełkowa”, pozwalająca ocenić wytrzymałość
mięśniową. Przebieg testu był następujący: badana osoba ustawiała się tyłem
do ściany na równym podłożu, uniemożliwiającym ślizganie się stóp, następnie wykonywała półprzysiad, powoli opierając się plecami o ścianę, obie kończyny górne
były zwieszone wzdłuż tułowia. Kończyny dolne były zgięte w obu stawach biodrowych i kolanowych po kątem 90 stopni, stopy i kolana ustawione w lekkim rozkroku
na szerokość bioder. Mierzono czas, w którym uczestnicy badań potrafili utrzymać
pozycję podczas próby.
18
Rozdział 1 | Elektroterapia
Fot. 1. Odmierzenie wysokości 10 i 20 cm w górę uda od podstawy
rzepki i zaznaczenie danych odnośników na skórze
Fot. 3. Próba krzesełkowa pozwala ocenić wytrzymałość mięśniową
Fot. 2. Pomiar na kończynach dolnych
Fot. 4. Aparat do elektromiografii powierzchniowej NeuroTrac MyoPlus
Do pomiarów napięcia mięśniowego posłużył aparat do elektromiografii powierzchniowej NeuroTrac MyoPlus, działający z programem komputerowym NeuroTrac ETS. Do pomiaru wykorzystano elektrody samoprzylepne o wymiarach
5/5 cm. Po dwie elektrody umiejscowione były na każdym mięśniu czworogłowym.
Zastosowano elektromiografię dwukanałową, wykorzystując dwa kanały A (dla
kończyny lewej) i B (dla kończyny prawej). Skóra badanego przed dokonaniem pomiarów była oczyszczona i sucha. Podczas pomiaru uczestnik badania znajdował
się w pozycji leżenia tyłem, z wałkiem podłożonym pod podudzie. Obserwowano
19
Fizykoterapia w praktyce – cz. II
zmianę parametrów osobno dla kończyny prawej i lewej: średnią napięcia spoczynkowego z całego okresu pomiaru, średnią arytmetyczną z wartości napięcia z poszczególnych brzuśców, maksymalną wartość amplitudy napięcia osiąganą w czasie
badania. Czas odczytu podczas pomiaru napięcia wynosił 55 sekund. Aparat pracował w trybie Work/Rest Assessment.
Do analizy statystycznej wykorzystano nieparametryczny test kolejności par
Wilcoxona (dla zmiennych zależnych). Różnice znamienne przyjęto dla p > 0,05.
Wyniki
Po zakończeniu badań nie odnotowano żadnego przyrostu masy mięśniowej.
Średnia wartość obwodów uda przed rozpoczęciem elektrostymulacji wynosiła:
na kończynie lewej – 46 cm (na poziomie 10 cm od rzepki) i 53 cm (na poziomie
20 cm od rzepki) oraz na kończynie prawej – 45,5 cm (na poziomie 10 cm od rzepki) i 53,5 cm (na poziomie 20 cm od rzepki). Po serii dziesięciu zabiegów fizykalnych
obwody nie zmieniły się.
Średnia wartość zasięgu w skoku wynosiła przed rozpoczęciem badań 241,45 cm.
Po zabiegach EWN wzrosła istotnie statystycznie do wartości 244,25 cm (p = 0,01).
Średnia wartość „skoku dosiężnego” przed rozpoczęciem badań wyniosła 31,85 cm,
natomiast po ich zakończeniu – już 34,65 cm (p = 0,04). W „próbie krzesełkowej”
uczestnicy badań uzyskali początkowo czas 1:46 min. Po serii zabiegów EWN rezultat poprawił się średnio do wartości 2:38 min (p = 0,002).
Na lewej kończynie dolnej przed zabiegami średnie napięcie spoczynkowe wynosiło 0,38 µV i zmniejszyło się po dziesięciu dniach do wartości 0,31 µV (p = 0,05).
Natomiast na prawej kończynie średnie napięcie wyniosło 0,41 µV i również znamiennie statystycznie uległo redukcji do wartości 0,29 µV (p < 0,001).
Omówienie wyników
Znaczenie EWN w leczeniu ran przewlekłych wydaje się znaczące, a przydatność
tej metody niepodważalna. Przed przystąpieniem do badań dokonano przeglądu
piśmiennictwa na temat wykorzystania EWN w medycynie i rehabilitacji i nie natrafiono na podobny temat jak poruszany w niniejszej pracy. Przeprowadzone badania
dowodzą, że możliwości wykorzystania EWN mogą być znacznie szersze i wykraczające poza terapię gojenia ubytków tkanek miękkich. W naszych wynikach uzyskano
istotną poprawę sprawności mięśni poddanych zabiegom elektrostymulacji – mimo
iż nie odnotowano zmian w przyroście masy. Zaobserwowano również, że EWN
prowadzi do zmniejszania się spoczynkowego napięcia mięśniowego, co być może
oznacza znaczą przydatność tej metody w rozluźnianiu mięśni. Należy jednoznacznie stwierdzić, iż istnieje konieczność kontynuowania dobrze zaplanowanych, kontrolowanych badań klinicznych odnośnie do szerszego wykorzystania EWN, należy
przeprowadzać je na znacznie większej niż dotychczas populacji i z wykorzysta-
20
niem grupy kontrolnej w celu zobiektywizowania otrzymanych w tej pracy wyników oraz wykluczenia innych czynników, takich jak efekt placebo. Należy również
dokonać analizy wyników odległych i zbadania dłuższego czasu aplikacji EWN niż
jedynie seria dziesięciu zabiegów.
Wnioski
EWN korzystnie wpływa na poprawę sprawności stymulowanych mięśni. Elektrostymulacja ta powoduje obniżenie spoczynkowego napięcia mięśniowego, co prowadzi do rozluźnienia. EWN może znaleźć szersze zastosowanie aniżeli wyłącznie
w leczeniu ran, jednak wymaga to weryfikacji w oparciu o większą populację i porównanie w stosunku do grup kontrolnych, co nie zostało zbadane w niniejszym
opracowaniu.
Piśmiennictwo
1. Lampe K.E.: Electrotherapy in tissue repair. „J. Hand Rep.”. 1998, 11, 2, 131-139.
2. Taradaj J., Franek A., Cierpka L., Błaszczak E.: Elektrostymulacja wysokonapięciowa we wspomaganiu gojenia
owrzodzeń troficznych. „Wiad. Lek.”, 2004, 57, 7-8, 374-377.
3. Fizykoterapia w praktyce. Red. J. Taradaj, A. Sieroń, M. Jarzębski, Wydawnictwo Elamed, Katowice 2010.