Estimulación BIOINSTRUMENTACIÓN II
Principio La aplicación de una corriente eléctrica es capaz de despolarizar la membrana de la fibra muscular o nerviosa y producir artificialmente su excitación.
Aplicaciones Corrientes analgésicas Estimulación fibras nerviosas aferentes sensitivas Corrientes excitomotoras Estimulación fibras eferentes motoras
Definición Estímulo: Exitación de un tejido excitable por medios químicos, eléctricos, mecánicos etc. Produciendo una respuesta típica e irreversible. Electroestimulador: Dispositivo que produce pulsos de corriente y de duración y forma de onda controlados para generar una estimulación. La electroestimulación es la técnica que utiliza la corriente eléctrica, para provocar una contracción muscular.
Utilización Activar músculos que requieren una exitación como por ejemplo marcapasos o desfibrilación en Cardiología. Primeramente se usaba para tratar músculos atrofiados después de un accidente o una lesión en Kinesiología. Tratamientos de contracturas. Tratamiento del dolor.
Características Lapicque, en 1909 Usando un capacitor de descarga como estímulo, descubrió que la intensidad de corriente necesaria para estimular una variedad de tejido excitable aumentaba con la disminución de la duración d de este impulso de corriente I k / d b b: corriente de reobase y depende del tamaño de los electrodos y su ubicación respecto del tejido. Corriente de duración infinita. K: constante d: duración
Curva de Intensidad - duración
Otra definición Más tarde Lapicque definió un punto (c) sobre esta curva, al cual denominó cronaxie y era la duración del pulso de corriente para I=2b, y halló que c era específico para cada tipo de tejido. Reemplazando en la misma el valor de k, como para I=2b, es d=c, de (1) se tiene que 2b=k/c+b, de donde sale k=bc, que reemplazado I b 1 c / d
Carga Weiss en 1901. un pulso rectangular de corriente que la relación carga-duración era lineal. Q k b d Q I d b d c
Energía Para un pulso rectangular de corriente la energía U es el cuadrado de la corriente multiplicado por la duración d y la resistencia r, quedando la energía: U I 2 r d b 2 r d c 1 d 2
Curvas normalizadas
Características de la corriente
Curvas de intensidad-duración analíticas
Resolución Ec. Diferencial donde V es el voltaje de estimulación, y =RC, la constante de tiempo de la membrana I R V 1 e t / Si la duración del estímulo es infinita I=V/R b I 1 e d /
Estimulación de tejido profundo
Ecuaciones un tejido sobreexcitable de constante de tiempo 1 y reobase b1 y uno excitable profundo de constante 2 y reobase b2 que es el que debe ser estimulado. 2 / 2 2 1 / 1 1 1, 1 d d e b I e b I 2 / 1 1 / 2 1 2 1 1 d d e b e b I I
Corrientes analgésicas TENS (Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation Despolarización de los nervios sensitivos periféricos para provocar, fundamentalmente, disminución del dolor.
Modalidades Convencional o de alta frecuencia (high-rate, HiTENS) Baja frecuencia (low-rate, acupuncturelike, LoTENS) Baja frecuencia en trenes o ráfagas (low-rate burst) Breve o intensa (brief intense)
Modalidades
Tipos de ondas
Aplicaciones de los tipos de ondas En aparatos como marcapasos cardíacos, estimuladores de nervios y músculos, y desfibriladores ventriculares, es usada la forma de onda exponencial truncada (trapezoidal), Las formas de onda seno sobre y subamortiguadas, son utilizadas para desfibrilación ventricular y estimulación de tejido. También se usa para estimulación un seno rectificado en media onda, o una corriente sinusoidal sacada de la línea, esta última es usada en estimuladores baratos.
CÓMO ACTUA LA EEM? La EEM envía el estímulo directamente a la placa motora y logra el mismo resultado: la contracción de las fibras. La EEM permite hacer trabajar selectivamente el tipo de fibras musculares. El parámetro que permite seleccionar el tipo de fibras a reclutar es la frecuencia del estímulo
QUÉ ES UN ELECTROESTIMULADOR? Es un generador de corriente, que produce impulsos eléctricos con la energía suficiente y la frecuencia adecuada para generar un potencial de acción (PA) en las células excitables y así modificar su estado.
EFECTOS DE LAS DISTINTAS FRECUENCIAS 1 a 3 Hz 4 a 7 Hz 8 a 10 Hz 10 a 33 Hz 33 a 50 Hz - Tiene un efecto descontracturante y relajante. - Disminución del dolor y la ansiedad. - Aumento del flujo sanguíneo. - Recluta las fibras lentas y aumenta su resistencia. - Solicita fibras intermedia, logrando mayor resistencia a la fatiga. 50 a 75 Hz - Se estimulan fibras intermedias, aumento de la fuerza y de la resistencia localizada. 75 a 120 Hz - Supratetanización de las fibras rápidas (explosividad).
CARACTERÍSTICA DE LA ONDA ELÉCTRICA. Rectangular - bifásica, y compensada simétricamente. o o o Contracción muscular potente, visible y fisiológica. Exenta de sensaciones eléctricas desagradables. No produzca irritaciones o quemaduras en la piel. Amplitud (28 120 ma) Rango de frecuencia (1-120 Hz). Características proporcionadas por el fabricante.
DIAGRAMA EN BLOQUE
DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES Unidad de Control Central (microcontrolador), controla: Atención a interfaz usuario Generador de onda Intensidad Frecuencia Circuito paciente Generador de Formas de Onda (microcontrolador) Genera los estímulos. Interfaz de Usuario Operador del equipo.
Descripción Control de Intensidad Fija dinámicamente el nivel de estimulación eléctrica. Aislamiento Eléctrico Transmisión óptica. Amplificador de Salida Configuración fuente de corriente Circuito paciente Electrodos Fuente de alimentación
COLOCACIÓN DE LOS ELECTRODOS EN CADA UNO DE LOS PRINCIPALES GRUPOS MUSCULARES - un electrodo positivo: punta del cable, roja. - un electrodo negativo: punta del cable, transparente.
ELECTROESTIMULADORES UTILIZADOS EN LA ACTUALIDAD
Otros ELECTROESTIMULADORES
Resumen Tono muscular. Volumen muscular. Fuerza explosiva. Recuperación en lesiones. Regeneración y oxigenación de tejidos. Desaparición o reducción del dolor. Aumento de la resistencia local. Disminución de lesiones y de fatiga. Intenso trabajo muscular. Aumento de la masa mitocondrial. Disponer de una cantidad de fibras musculares superior.