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Bases biofísicas da eletroterapia Apostila 1 1 Eletrotermofototerapia: Curso de formação básica. Prof. Cleber Luz | email: cleberluz@ufba.br | Bases Biofísicas dos agentes eletrofísicos Ao final deste capítulo você terá capacidade de: • Descrever os conceitos básicos relacionados à corrente elétrica; • Identificar e explicar os gráficos de intensidade x tempo; • Elaborar um raciocínio lógico e coerente sobre a passagem da corrente elétrica sobre os tecidos biológicos; Breve histórico sobre as correntes elétricas. O uso da corrente elétrica para alívio das dores e sintomas físicos foi verificado em relatos desde 2750 a.c. Desde então, marcos históricos delineiam os avanços ocorridos na eletroterapia em diversas civilizações. As descargas de peixes elétricos encontrados no mar mediterrâneo eram usadas pelos egípcios para minimizar as dores do corpo1. Em 200 a 130 a.c., Galeno também recomendou a utilização deste peixe elétrico para reduzir o quadro álgico. Entre 10 e 54 a.c., um médico romano chamado Scribonius Largo utilizou o mesmo peixe para tratamento de demência. Em 1789, Luigi Galvani experimentou uma corrente que produzia contração no músculo da perna de uma rã. A partir de então, iniciou-se a eletroterapia como ciência. Avanços importantes para a ciência começara, a surgir neste período. O cientista Hans Christian Oerstad, em 1820, descobriu a relação entre eletricidade e magnetismo. Ainda neste século, Michael Faraday descobriu que um campo magnético pode induzir uma corrente num fio condutor, sendo possível idealizar equipamentos que emitiam correntes elétricas no corpo humano2 (figura ao lado). Estas descobertas proporcionaram avanços importantes no uso da eletricidade. Uma vertente importante foi a aplicação das correntes elétricas para fins terapêuticos que começou a desenvolver no século XVIII com um pico de crescimento no final do século XX. Conceitos Importantes em Eletroterapia Corrente Elétrica Fluxo ordenado de elétrons que se produz quando existe uma diferença de potencial (DDP) entre os extremos de um condutor. Para que os elétrons se movimentem de um lado para o outro, é necessária uma força que os impulsionem. A essa força chamamos de Força eletromotriz (FEM), e ela ocorre quando em determinado material possui um dos pólos com falta e o outro com excesso de elétrons. Esta diferença de potencial é mensurada em Volt, mas como estamos falando de tecidos biológicos os campos elétricos atuam com milivoltagem (mV)3. Na figura não lado é possível ver o fluxo de elétrons em um metal e a movimentação dos íons numa solução salina. Este fluxo ocorre de um pólo a outro do material. Estes pólos foram convencionalmente denominados de negativo (-) e positivo (+)3,4. O fluxo de elétrons ocorre mais fácil em materiais que possuem apenas um ou dois elétrons de valência em sua última camada (Ex. metais). Estes materiais nós chamados de condutores. Mas, os materiais que possuem suas camadas de valência quase completas tendem a ser mais estáveis com poucos elétrons livres, sendo chamados de isolantes. Os nossos tecidos possuem característica condutores de isolantes, sendo considerado um estado intermediário denominado semicondutor. Pólo positivo (+) Pólo Negativo (-) Bases biofísicas da eletroterapia Apostila 1 2 Eletrotermofototerapia: Curso de formação básica. Prof. Cleber Luz | email: cleberluz@ufba.br | Lembrem-se que toda corrente elétrica se propaga no material através de movimentos ondulatórios. Considere o exemplo abaixo como uma oscilação elétrica em um determinado material. Resistência Dificuldade oferecida pelo condutor a passagem da corrente elétrica. Quanto maior a resistência, maior será o calor gerado pelo maior atrito entre os átomos. A unidade de medida é ohm (Ω). A resistência gera trabalho devido ao atrito imposto. Este atrito gera calor e quando isto ocorre chamamos de efeito joule. Portanto, o trabalho imposto pode ser quantificado em joule (J), mas como estamos falando de tecido biológico, a resistência oferecida por estes tecidos é mensurada em milijoule (mJ)3. A figura da lâmpada ao lado representa muito bem a resistência e o trabalho gerado pela passagem da corrente elétrica. O filamento de tungstênio no interior da lâmpada superaquece devido ao elevado atrito dos elétrons passando por este material. O calor gerando é tão intenso que permite a emissão de feixes luminosos. Frequência É uma característica dependente do tempo e é mensurada em Hertz (Hz). Ela refere-se à frequência com que os elétrons passam na corrente ou ao número de pulsos existentes durante um segundo. Como descrito anteriormente, podemos notar que as correntes terapêuticas são classificadas de acordo com sua faixa de frequência4. Largura de Pulso Corresponde ao tempo de passagem dos elétrons nos tecidos. Mensurado em milisegundos (ms) ou microssegundos (µs). Existe um conceito importante relacionado à largura de pulso, que é a cronaxia. Este termo corresponde à largura de pulso mínima capaz de evocar a estimulação de nervos, ou seja, só haverá potencial de ação se a largura de pulso da corrente aplicada for igual ou superior ao mínimo necessário para desencadear o estímulo5. Intervalo interpulso No exemplo 1 não há intervalo, mas no exemplo 2 há. Percebam que quanto maior for a distância do intervalo, menos pulso teremos. Intensidade Corresponde a quantidade de elétrons que passa por um condutor. Isto depende da largura e da amplitude do pulso. A quantidade do fluxo de elétrons ou intensidade da corrente corresponde a área sob o pulso elétrico. A intensidade é mensurada em ampere (A). Entretanto, como estamos falando de tecidos biológicos, utilizaremos miliamperagem (mA) ou microamperagem (µA)3. Verifiquem que no exemplo 1 a área sob o pulso é menor quando comparado a área sob o pulso do exemplo 2. Isto significa que houve aumento da intensidade. 1 segundo Duração do pulso Fase positiva (+) Fase Negativa (-) Exemplo 1 Exemplo 2 Intervalo interpulso Exemplo 1 Exemplo 2 Bases biofísicas da eletroterapia Apostila 1 3 Eletrotermofototerapia: Curso de formação básica. Prof. Cleber Luz | email: cleberluz@ufba.br | Formato do Pulso A carga de cada fase pode variar, gerando formato de onda distinto para cada corrente. Representação gráfica das correntes Conforme dito anteriormente, cada corrente elétrica pode ser representada por um gráfico, através desta imagem é possível identificar as principais características biofísicas das correntes como, intensidade, largura de pulso e o formato do pulso. O eixo vertical representa a intensidade ou amplitude expressa em miliampere (mA) e a linha horizontal expressa o tempo em milissegundos (mS)3–5. Classificação das correntes a) Corrente Contínua: Quando a corrente é unidirecional, ou seja, seus elétrons se deslocam numa única direção (isto ocorre quando um gerador pode manter os extremos de um circuito carregados negativo e outro positivo) seu gráfico possui apenas uma fase e possui efeitos polares. b) Corrente Alternada: Quando a corrente é bidirecional, ou seja, seus elétrons ora se deslocam numa direção ora em outra (isto acontece quando um gerador de corrente alternada origina uma troca contínua de polaridade nos extremos de um circuito), seu gráfico possui duas fases (positiva e negativa) e nãopossui efeitos polares. mA mS Altura do pulso = amplitude Largura do pulso (mS) Intervalo entre os pulsos (mS) Frequência = quantidade de pulsos em 1 segundo Onda retangular: • Tempo de subida e descida instantâneo Onda triangular: • Tempo de subida e descida gradual Onda trapezoidal: • Tempo de subida e descida gradual com tempo de sustentação Onda quadrada: • Tempo de subida e descida instantâneo. Onda senoidal: • Tempo de subida e descida gradual. Bases biofísicas da eletroterapia Apostila 1 4 Eletrotermofototerapia: Curso de formação básica. Prof. Cleber Luz | email: cleberluz@ufba.br | Descrição qualitativa das correntes As correntes diretas podem ser descritas quanto a sua classificação, pulsação e formato do pulso. Baseado nestes conceitos descrevam as correntes abaixo: _ Já as correntes alternadas possuem mais características além das que já foram descritas para as correntes diretas. A principal diferença entre ambas é que a alternada possui a fase negativa: Ao compararmos a fase (+) com a (-) podemos verificar se as mesmas são simétricas ou não. Outra possibilidade de análise nas correntes alternadas é o balanceamento das correntes, ou seja, a alturas das fases (+) e (-). E Pulsada Descrição qualitativa da Corrente Corrente Monofásica ou Direta Corrente Bifásica ou Alternada Não Pulsada Pulsada Não Pulsada FORMA DO PULSO Simétrica Assimétrica Simétrica Assimétrica Equi- librada Desequi- librada Equi- librada Desequi- librada _____________________ _____________________ ____________________ Fase positiva (+) Fase negativa (-) assimétrico simétrico balanceado desbalanceado _____________________ _____________________ ____________________ _____________________ _____________________ ____________________ Bases biofísicas da eletroterapia Apostila 1 5 Eletrotermofototerapia: Curso de formação básica. Prof. Cleber Luz | email: cleberluz@ufba.br | Em resumo; MODULAÇÃO DAS CORRENTES Corresponde a qualquer alteração que se faz na corrente original com o objetivo de eliminar o efeito da acomodação. Pode ocorrer devido a variações na largura de pulso, amplitude e frequência da corrente5. Classificação quanto à frequencia Existem diversos tipos de correntes terapêuticas, sendo que estas são classificadas de acordo com a sua faixa de frequência. Podemos dizer que as correntes são divididas em: 1. Eletroterapia de Baixa Freqüência: 1 a 1000 Hz • Corrente Galvânica; • Correntes Diadinâmicas; • Correntes Ultra-excitantes; • Correntes Exponenciais; • FES; • TENS; • Microcorrentes 2. Eletroterapia de Média Freqüência: 1000 Hz a 100.000Hz • Correntes Interferenciais; • Corrente australiana; • Corrente Russa. 3. Eletroterapia de Alta Freqüência: Acima de 100.000 Hz • Diatermia por Ondas Curtas – DOC; • Diatermia por Microondas – DMO. Referências bibliográficas: 1. Basford JR. A historical perspective of the popular use of electric and magnetic therapy. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation 2001; 82: 1261–1269. 2. Bussel B. History of electrical stimulation in rehabilitation medicine. Ann Phys Rehabil Med 2015; 58: 198– 200. 3. Robertson V. Eletroterapia Explicada: Princípios e Prática. 4°. Rio de Janeiro: Elsevier, 2009. 4. Karen W. Hayes Roger M. Nelson Dean P. Currier. Eleteroterapia Clínica. Barueri: Manole, 2003. 5. Kitchen S. Eletroterapia - Prática Baseada em Evidências. 11°. Barueri: Manole, 2003. DICA: QUANTO MAIOR A FREQUÊNCIA, MELHOR ATINGIRÁ OS TECIDOS PROFUNDOS. Modulação quanto a frequência Modulação quanto a Amplitude Modulação quanto a Largura de Pulso Pouca penetração na derme Penetra mais na derme Alto poder de penetração na derme
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