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1 Índice Termoterapia Capítulo I – Diatermia por Ondas Curtas 02 a 37 Ultra Som Capítulo II – Ultra Som 38 a 78 Laserterapia Capítulo III – Laser 79 a 103 Correntes de Baixa e Média Freqüência Capítulo IV – Corrente Diadinâmica de Bernard 104 a 114 Capítulo V – TENS 115 a 163 Capítulo VI – Corrente Interferencial 164 a 184 Capítulo VII – Corrente Russa 185 a 213 Escrito por : Prof. Dr. Nelson Fuirini Jr Engo Dr. Glauco José Longo 2 Termoterapia Capítulo I – Diatermia por Ondas Curtas Introdução Data de 1892 a aplicação de energia eletromagnética no corpo humano, realizada por d’Arsonval, utilizando vibrações eletromecânicas com freqüências de 200 Khz a 300 Khz. Entretanto, só em 1929 Schliepake desenvolveu o método capacitivo como utilizado até hoje, com freqüência de 27.12 Mhz. Em 1934, Kowaraschik desenvolveu o método indutivo, na mesma freqüência. Os alemães utilizaram mais o campo capacitivo, os ingleses, mais o indutivo embora sabendo que o capacitivo era de desenvolvimento mais fácil. Na Rússia utiliza-se ambos os métodos, além de outras freqüências. Em 1940, Ginsberg introduziu, nos E.U.A., a terapia por campo indutivo pulsante, para tratamento específico de Hipertonia. Em 1947, ficou estabelecida, pela Conferência de Atlantic City, a freqüência de 27.12 Mhz para Diatermia, que é utilizada até o presente. Os valores de freqüência utilizados em Diatermia compreendem : 13,56 Mhz, 27,12 Mhz, 40,18 Mhz, 915 Mhz e 2450 Mhz. Aspectos Gerais Inicialmente, o principal objetivo da aplicação de Ondas Curtas era a geração de calor com fins terapêuticos. Neste sentido, o termo DIATERMIA, então adotado, tinha plenos propósitos (do grego - Dia Thermos - Calor através de) ou seja, produzir calor em tecidos profundos. Posteriormente Liebesny e outros cientistas mostraram que as Ondas Curtas poderiam produzir outros efeitos não relacionados com o calor - Efeitos Atérmicos - ou biológicos. Neste sentido, a aplicação de O.C. Pulsadas situaria os efeitos atérmicos em primeiro plano, pois embora os pulsos de O.C. fossem de alta intensidade a potência média (Calor) era bastante baixa, limitando assim os efeitos térmicos. Na década de 80, o interesse por terapia por O.C. diminuiu em favor de estímulos elétricos de baixa freqüência. Entretanto, existem novos dados bibliográficos e investigações clinicas que podem dar novo impulso a terapia por O.C. Como exemplo podemos citar efeitos específicos que podem contribuir na cicatrização, no sentido mais amplo da palavra, desde os hematomas até as fraturas. Existe ainda a possibilidade de influir positivamente nos processos inflamatórios estéreis, tais como a Artrite e a Capsulite. Com este mesmo princípio pode-se combater fibromialgias com resultados terapêuticos positivos. Os temas abordados durante o desenvolvimento deste trabalho tecerão considerações específicas sobre o comportamento eletromagnético bem como esclarecimentos sobre a verdadeira natureza dos campos elétricos e magnéticos, possibilitando melhor compreensão da atuação destas energias e seus resultados terapêuticos. A perfeita compreensão da natureza das O.C., bem como de sua interação com tecidos, permitirá a perfeita colocação de eletrodos, trazendo maior eficácia no tratamento com muito menos riscos de efeitos colaterais indesejáveis, bem como maior durabilidade do equipamento. 3 Física das Ondas Curtas Campos eletromagnéticos O eletromagnetismo é uma das forças fundamentais conhecidas no universo. Sua natureza engloba a estrutura e comportamento dos átomos com respeito as propriedades físicas e também a produção de radiações eletromagnéticas. Os fenômenos eletromagnéticos podem ser considerados sob três aspectos diferentes : 1 - ELETROSTÁTICA - Estuda os fenômenos entre cargas elétricas em repouso. A área onde estes fenômenos se desenvolvem é chamada campo elétrico (figura 1). figura 1 2 - CORRENTE ELÉTRICA - Estuda os fenômenos das cargas em movimento. Uma conseqüência inevitável dos constantes movimentos das cargas é a formação de forças magnéticas, que se desenvolvem em ângulos retos com a direção do movimento das cargas. Os locais onde forças magnéticas são evidentes, são chamados de campos magnéticos (figura 2). figura 2 4 3 - RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS - Se uma carga elétrica é acelerada ela produz uma radiação eletromagnética que se propaga a partir dessa carga e uma vez gerada, é independente da carga (figura 3). figura 3 Resumo Cargas elétricas em repouso produzem forças eletrostáticas. Cargas elétricas em movimento uniforme produzem forças magnéticas. Cargas elétricas em movimento acelerado produzem emissão de radiações. Nota : Campos elétricos e magnéticos bem como emissões de radiações podem ocorrer todos ao mesmo tempo. O campo elétrico, isto é, a força elétrica é medida em Volts, a taxa de mobilidade das cargas, isto é, corrente elétrica é medida em Amperes. O fluxo das cargas pode tanto ser a familiar corrente de elétrons num fio metálico bem como a movimentação de íons em um fluido ou o orbitar de elétrons ao redor do núcleo atômico. Em todos estes casos haverá geração de campo magnético em direção perpendicular ao fluxo de elétrons. Desta forma encontramos na natureza elementos com diferente comportamento frente as forças magnéticas, sendo classificados como materiais magnéticos, antimagnéticos e ‘transparentes’. Os tecidos situam-se como materiais ‘transparentes’. O movimento de cargas elétricas produz força eletromagnética e movimento, sempre em ângulos retos entre si (figura 4). figura 4 - Interação entre as forças elétricas, magnéticas e mecânicas 5 O inverso também pode ocorrer, ou seja, a variação de uma força magnética sobre uma carga elétrica promove o movimento desta carga em direção perpendicular com a direção do movimento magnético. Estes fenômenos proporcionam o que chamamos de indução eletromagnética e são a base dos usos mais recentes da eletricidade, como por exemplo, motores, geradores, transformadores e transmissores. No caso de estimuladores elétricos são estabelecidas através dos tecidos correntes de pequena intensidade. Tais correntes por serem pequenas produzem campos magnéticos desprezíveis. Campos magnéticos produzidos por grandes correntes fora dos tecidos ou por imãs permanentes são utilizadas terapeuticamente porém não existem efeitos facilmente detectáveis nos tecidos. Na realidade mesmos campos magnéticos de alta intensidade não parecem danificar tecidos humanos ou animais. Entretanto alguns pássaros parecem utilizar a componente vertical do campo magnético da Terra para se orientar. Isto demonstra que realmente deve haver algum mecanismo fisiológico capaz de reconhecer campos magnéticos extremamente fracos. Existe também evidência de que seres humanos tenham sensibilidade magnética similar (Baker, 1981). Se a corrente elétrica for produzida de maneira periódica, ou seja, variando de intensidade com o tempo, o campo magnético correspondente variará de forma idêntica. Portanto se por exemplo construirmos uma correntede 50 Hz, o campo magnético resultante mudará de intensidade e duração na mesma freqüência. Quando um campo magnético oscilante induz uma corrente elétrica em um fio condutor, se o fio estiver conduzindo uma corrente, o campo magnético provocará um deslocamento do fio. Desta forma teremos sempre conjugadas três componentes, uma de movimento, uma de corrente e uma de campo magnético. Estas três componentes atuam sempre em ângulos retos entre si. Este fenômeno é freqüentemente descrito em termos de elétrons movendo-se em um solenóide (corrente elétrica) provocando o aparecimento de um campo magnético que se desloca paralelo ao eixo do solenóide. Este fenômeno é chamado de indução eletromagnética, como acima relatado. A intensidade do campo magnético depende obviamente do número de cargas elétricas que se movem na região (correntes). Portanto altas intensidades de corrente produzirão campos magnéticos intensos e se a corrente for mantida em uma área pequena (transformando um fio em uma bobina) o campo magnético em torno da bobina será ainda mais intenso. É comum o pensamento de correntes elétricas serem estabelecidas em fios metálicos porém é possível a existência de fluxos elétricos movendo-se livremente. Desta maneira a polarização de materiais isolantes, se deve à distorção da nuvem de elétrons de um núcleo atômico. Se campos magnéticos oscilantes induzirem correntes num bloco de material condutor ao invés de um fio, a corrente induzida seguirá uma trajetória em um plano perpendicular ao do campo magnético com movimento circular. Se o campo magnético foi produzido por uma corrente através de um solenóide a corrente induzida pelo campo terá a mesma direção da corrente do solenóide porém girará em sentido contrário. Por esse motivo essas correntes são chamadas correntes de torvelinho (correntes de Foucault), ou correntes de “eddy”, porque giram em torno das linhas do campo magnético. Quando as correntes possuírem freqüências elevadas, a rápida aceleração imposta às cargas elétricas criará radiações eletromagnéticas, como já explicado anteriormente. Se as freqüências forem bastante elevadas as radiações emitidas serão as familiares ondas de rádio. Todas as ondas de rádio na faixa de 10-100 MHz são chamadas ondas curtas, e, como as terapias por correntes de alta freqüência estão situadas nessa faixa elas foram chamadas de diatermias por ondas curtas. Este nome portanto é infeliz porque sugere que ondas curtas de rádio são responsáveis pela terapia efetiva, o que é totalmente errôneo. Na verdade a radiação é totalmente irrelevante para a terapia, pois quem produz a diatermia são correntes de alta freqüência geradas nos tecidos, provocando aquecimento através do efeito Joule : Energia = Potência x Tempo = I2 . R . t (J) O aquecimento dos tecidos pela passagem da corrente elétrica de baixa freqüência pode ser considerado pequeno, pois as correntes são de pequena intensidade (dezenas de miliamperes). As correntes de alta 6 freqüência possuem densidades de até 1 Ampere (1000 miliamperes). Portanto pela fórmula : CALOR = I2R.t podemos perceber que a corrente comparece elevada ao quadrado e portanto diferenças de dezenas na ordem de grandeza da corrente produzirão diferenças de centenas, na quantidade de calor gerado. A razão pela qual grandes quantidades de corrente podem atravessar os tecidos sem produzir sensações de ‘choque’ deve-se a altíssima freqüência de oscilação, sendo portanto impossíveis de serem acompanhadas de respostas nervosas ou musculares. As correntes de 27,12 MHz possuem duração de fase da ordem de 20 ns, de modo que é impossível ocorrer efeito excitatório. Fontes Em princípio, um campo magnético é criado por portadores de carga elétrica em movimento, pela corrente elétrica, por exemplo, em um condutor metálico, tenha ou não a forma de uma bobina. Quando a corrente de alta freqüência passa pela bobina do equipamento, gera um campo magnético e na reversão do movimento gera um campo elétrico. O conjunto forma um campo eletromagnético. Um campo elétrico é gerado diretamente mediante o acúmulo de carga elétrica, por exemplo, sobre uma placa metálica (eletrodo). Na prática se aplicam dois eletrodos, conectando-os a um gerador. Um excedente de elétrons sobre uma das placas sempre coincide com uma falta do mesmo número de elétrons sobre a outra. Quando esta situação muda com o passar do tempo, ocorre a geração de um campo magnético : o campo elétrico que depende do tempo cria um campo magnético. Em resumo : é evidente que, em todos os casos, as fontes dependentes do tempo geram um campo eletromagnético, através do campo magnético no caso das correntes (bobinas) e através do campo elétrico no caso da carga elétrica. A aceleração da corrente cria ainda radiações eletromagnéticas. Nota : A freqüência de 27,12 MHz indica que a corrente muda de sentido vinte e sete milhões de vezes por segundo ! Produção de Diatermia por Ondas Curtas Como as radiações eletromagnéticas são emitidas nas faixas de rádio e televisão, algumas freqüências específicas foram destinadas através de acordos internacionais para utilização industrial, científica e médica à fim de prevenir interferencias nas comunicações. Dessas freqüências disponíveis, a de 27.12 Mhz é mais extensamente utilizada. A fonte geradora de alta freqüência é um oscilador consistindo de um circuito composto de um indutor e um capacitor, escolhidos de tal modo que ressoem nessa freqüência (27.12 Mhz). De modo a manter oscilações regulares o circuito é alimentado por válvulas termoiônicas ou dispositivos de estado sólido. (figura 5) 7 figura 5 A potência gerada é transferida ao paciente através de um circuito sintonizável, do qual o paciente faz parte. Este circuito é acoplado indutivamente de modo que o campo magnético gerado pelo oscilador induz uma corrente no circuito do paciente. A transferência de potência só será possível quando os dois circuitos estiverem em ressonância (sintonizados). A sintonia é feita através de um capacitor variável, podendo ser ajustada manualmente ou automaticamente, dependendo do tipo de aparelho. Uma vez sintonizado, o calor gerado nos tecidos é controlado através de comandos do aparelho chamados “intensidade” ou “dose”. Os tecidos podem ser acoplados ao campo de ondas curtas de duas maneiras diferentes : a) Como parte do dielétrico de um capacitor; b) Como parte da carga de um indutor. No primeiro caso, os tecidos são influenciados por um campo elétrico oscilante. Isto é chamado de método de campo condensador (capacitor). No segundo caso os tecidos são submetidos a um campo magnético oscilante que induz correntes nos tecidos provocando então, o calor. Este método é chamado inductotermia. Tipos de Ondas Curtas Os campos eletromagnéticos gerados pelas O.C’s. podem ser entregues de duas maneiras : emissão contínua e emissão pulsada (figura 6) figura 6 8 Emissão Contínua Entende-se por emissão contínua a geração de correntes de alta freqüência de maneira ininterrupta, ou seja, o gerador emite oscilações com amplitude constante. Neste tipo de emissão a potência média e a máxima são iguais. O efeito principal deste tipo de emissão é a geração de calor, embora haja efeitos não térmicos ocorrendo simultaneamente. Emissão Pulsada Entende-se por emissão pulsada a interrupção da emissão contínua através de um circuito eletrônico de baixa freqüência, gerando-se então uma série de pulsos de curta duração e grande intensidade separados por intervalos de repouso de grande duração. Este sistemagera portanto pulsos potentes porém a potência média de emissão é bastante baixa. Os efeitos principais deste tipo de emissão referem-se a interações com íons, moléculas, atividade fagocitária e enzimática entre outros. É necessário frizar que um pulso de curta duração, na realidade, consiste de uma série de oscilações de alta freqüência. Efeitos da Corrente de Alta Freqüência nos Tecidos O.C. Contínuas O maior efeito da passagem de correntes de alta freqüência com alta intensidade é a produção de calor. A natureza desse calor é considerada como sendo o total dos movimentos iônicos, atômicos e moleculares aleatórios. Qualquer agente que aumente a energia cinética interna do tecido produz calor, acompanhado por elevação de temperatura. Os tecidos possuem grande quantidade de íons que são os portadores de cargas elétricas quando um fluxo de corrente os atravessa. Se um campo elétrico for aplicado, primeiro em um sentido e em seguida no sentido oposto, os íons serão acelerados de acordo com o campo, produzindo colisões com as moléculas adjacentes, transferindo a estas alguma energia e aumentando o movimento oscilatório aleatório, produzindo portanto calor. (figura 7a) Os tecidos possuem grandes quantidades de água. Moléculas de água comportam-se de maneira peculiar, pois embora eletricamente neutras, são polares, ou seja, as extremidades da molécula tem uma certa quantidade de cargas opostas. Por esta razão elas são as vezes chamadas de DIPOLOS. (figura 7b) Quando se aplicam campos elétricos de alta freqüência a estes dipolos, eles tendem a fazer uma rotação acompanhando a oscilação do campo. A energia rotacional interfere no movimento das moléculas adjacentes causando aumento do movimento aleatório total e portanto produzindo calor. Átomos e moléculas que não possuem carga também são afetados pela rápida oscilação do campo elétrico de modo que as trajetórias dos elétrons nas suas órbitas se distorcem (poliarizam-se). A medida que o campo elétrico muda de sentido um lado fica mais positivo que o outro de modo que a nuvem de elétrons se desvia sendo atraída por áreas positivas e repelidas pelas negativas. Isto não causa movimento da molécula porém interage com moléculas circunvizinhas e leva a produção de mais movimento aleatório e portanto mais calor. Note-se entretanto que este fenômeno produz pouca transformação da energia em calor. (figura 7c) 9 figura 7a figura 7b figura 7c Em virtude do anteriormente exposto explica-se porque materiais não polares possuem baixas perdas calóricas, ou seja, os materiais utilizados para protetores de eletrodos de ondas curtas não se aquecem, bem como também não se aquecem os materiais de isolação dos cabos dos eletrodos. A corrente de alta freqüência passa facilmente através de tais isoladores, as nuvens dos elétrons se distorcem da mesma forma, porém como existem poucas colisões entre elas, o calor desenvolvido é baixo. Resumo 1 - A forma mais eficiente de conversão de energia elétrica em calor ocorre pela movimentação iônica (correntes de alta freqüência) : c = I2R.t 2 - De maneira menos significante as moléculas polares também desenvolvem calor por rotação de seus dipolos. 3 - A maneira menos eficiente de conversão se dá pelo movimento da nuvem eletrônica (distorção molecular). Em termos práticos, entretanto, o calor sempre será maior em tecidos adiposos, pois a corrente tenderá a se concentrar nos estreitos canais vasculares pois estes possuem resistência elétrica mais baixa que o tecido adiposo circunvizinho. Devido ao seu pequeno diâmetro eles são na verdade altamente resistentes e portanto o calor se desenvolve neles. A gordura atua como isolador. E é isto que conduz ao aquecimento seletivo da gordura em relação a outros tecidos, especialmente em campos capacitivos onde a gordura fica em série com outros tecidos. Nos locais onde a gordura e o músculo estiverem em paralelo a corrente fluirá preferencialmente nos tecidos de baixa resistência (músculo). No espaçamento de ar (eletrodo-pele) não haverá virtualmente nenhum calor. 10 Desse modo deve-se ter sempre em mente que a posição dos tecidos em relação à corrente de alta freqüência determinará a distribuição do calor em função da resistência oposta pelos tecidos, bem como a intensidade de corrente resultante. Por analogia com circuitos elétricos pode-se considerar duas situações : 1 – Tecidos em série Resistores em série Nesta configuração nota-se que os tecidos, em relação aos eletrodos, estão em série, de modo que a corrente que passa pelo músculo é a mesma que passa pela gordura, exatamente como no circuito elétrico a corrente que atravessa os resistores (R1, R2, R3) é a mesma. Assim sendo, a potência dissipada em cada resistor será proporcional ao valor do resistor. É também evidente que o resistor de maior valor determinará a corrente que fluirá pelo circuito. Nestas condições, o resistor de maior valor se aquecerá mais, enquanto que o resistor de menor valor dissipará pouca potência, aquecendo-se relativamente muito pouco. Para aquecer mais o resistor de pequeno valor, teremos que aumentar a corrente no circuito, elevando- se a tensão no gerador. Isto porém, pode levar o resistor maior a se aquecer em excesso ou até queimar- se. Se estas constatações forem levadas ao esquema do tecido, onde a gordura é o resistor de grande valor e o músculo é o pequeno resistor, pode-se deduzir que, para um bom aquecimento dos músculos, os tecidos adiposos e a pele podem sofrer queimaduras, pelo eventual excesso de potência necessário. 2 – Tecidos em paralelo Resistores em paralelo Nesta nova configuração, observa-se que os tecidos, em relação aos eletrodos, encontram-se em paralelo, de modo que cada tecido recebe uma corrente proporcional ao seu valor resistivo (ou condutivo), exatamente como no circuito elétrico análogo, onde o calor desenvolvido será maior no resistor de menor valor, enquanto que o resistor de maior valor se aquecerá pouco. Levando estas constatações para o esquema dos tecidos, pode-se dizer que, nesta configuração a gordura se aquece menos e o músculo será mais aquecido, por desenvolver maior efeito Joule, graças à concentração da corrente que fluirá por ele. Se houver necessidade de aumento de temperatura, um eventual aumento de corrente no circuito terá menos efeito na gordura (resistor de maior valor) do que no músculo (resistor menor), evitando expor a gordura e pele a grandes dissipações de potência ou queimaduras. Conclusão : como, na prática é impossível de se aplicar eletrodos em paralelo com os tecidos, deve-se adotar uma colocação de eletrodos de modo tal, que nos tecidos alvos, ou a região a ser tratada contenha tecidos em paralelo com o fluxo de corrente, como mostra o esquema abaixo. Uma vez observados os fenômenos elétricos, bem como as situações dos tecidos, com certeza obteremos resultados muito mais eficientes quanto à produção de calor profundo, bem como maior segurança quanto à possíveis queimaduras, pois com menores níveis de corrente (dose) obteremos aquecimento adequado, levando, por conseqüência à uma durabilidade maior do equipamento, principalmente quanto à vida útil da válvulas. Nota : Como o fator mais importante para geração de calor é a corrente de AF, é sempre possível direcionar essa corrente de forma a atingir preferencialmente a área que se quer tratar com a colocação e distanciamento eletrodo-pele adequados.Princípios de Aplicação Campo Capacitor O principal objetivo dos tratamentos de diatermia por ondas curtas devem ser entendidos como meios de produção distribuição e controle de campos e correntes de alta freqüência e portanto de calor nos tecidos. Neste sentido devem ser tomados cuidados na seleção e disposição dos vários eletrodos disponíveis. Ë evidente que a distribuição do campo elétrico nos tecidos dependerá do tamanho e do posicionamento dos eletrodos. Fica evidente também que para um dado valor de potência aplicada, quanto maior for o eletrodo, menor será a densidade volumétrica de energia. Portanto, para fornecer energia suficiente para aquecimento de tecidos, é necessário concentrar o campo na área a ser tratada. Da mesma forma é importante não permitir que a concentração do campo seja excessiva o que conduzirá a um superaquecimento e provável dano tecidual. Atenção especial deve ser dada aos seguintes pontos : - Espaçamento dos eletrodos Dentro de certos limites, o maior espaçamento possível conduz à distribuição mais uniforme do campo nos tecidos. Espaçamentos pequenos conduzem a um maior aquecimento da região superficial. Os limites são portanto colocados pelo tamanho dos eletrodos e pela potência do equipamento. Em termos práticos um espaçamento eletrodo-pele de 4cm é o máximo que se pode conseguir na maioria dos equipamentos. Entretanto, um espaçamento tão grande causará dispersão do campo de modo que embora mais uniforme e mais profundo, as perdas são tão grandes que os tecidos profundos serão menos aquecidos em termos absolutos. Com distâncias menores (2cm) teríamos maior aquecimento profundo em termos absolutos. Distâncias eletrodo-pele muito pequenas ou inexistentes não produzirão calor profundo e levarão a grandes possibilidades de queimaduras. Nota : O espaçamento se refere a distância da parte metálica do eletrodo para a pele, e não da cobertura plástica. - Tamanho de eletrodos Aconselha-se sempre a escolher eletrodos que sejam pouco maiores que a região a ser tratada, para conseguir uma distribuição do campo. Se um eletrodo for maior que o outro, o campo tenderá a se concentrar no lado menor e se dispersar no eletrodo maior. Eletrodos muito pequenos produzirão alta densidade de campo, aumentando a possibilidade de queimaduras. Nota : O tamanho dos eletrodos se refere à parte metálica e não ao material envolvente ! - Posicionamento dos eletrodos em relação aos tecidos Se um material de alta condutividade, tal como o tecido, for interposto entre os eletrodos, o campo induzirá neste material uma corrente de AF que passará preferencialmente pelo material que oferecer a menor impedância *. Existe uma grande diferença entre a baixa impedância oferecida pelos tecidos e a alta impedância do ar, portanto, é importante que se posicione os eletrodos paralelos a superfície de modo que a distância eletrodo-pele seja a mais constante possível, pois a influência da camada de ar é tão importante quanto a variação das impedâncias dos tecidos. Devido a baixa impedância dos tecidos, se os eletrodos forem colocados no mesmo plano (técnica coplanar), a corrente passará através dos tecidos e não pelo ar entre eles, desde que a distância entre os eletrodos for maior que a distância eletrodo-pele, se for menor, então a corrente passará entre os eletrodos e não através dos tecidos. * impedância : termo geral utilizado para designar a característica de um dispositivo ou material que dificulte o livre trânsito da energia. Assim, o termo resistência é um caso particular de impedância. O.C. Pulsadas Os efeitos nos tecidos podem ser desencadeados por dois tipos de campo : campo elétrico e campo magnético O campo elétrico induz correntes nos tecidos, que, por sua vez desenvolvem campos magnéticos, bem como esses campos magnéticos desenvolvem correntes de eddy (eddy significa redemoinho). Uma explicação simples embora razoável para a ação dos campos eletromagnéticos é considerar que a energia eletromagnética excita íons, moléculas, membranas e até células, aumentando as atividades fagocitária, enzimática e de transporte através das membranas. Estes fatos contribuem para a evidente aceleração dos processos inflamatórios e de cicatrização (Evans, 1980). As atividades de todas as células estão relacionadas com o ambiente iônico. Existe uma diferença de potencial característica através das membranas de todas as células de modo que a parte exterior da membrana é mantida eletricamente positiva com relação a parte interior. Algumas despolarizações da membrana celular são freqüentemente associada com disfunções da célula e com potenciais elétricos desenvolvidos durante a cicatrização de ferimentos. O potencial de membrana está envolvido também no controle da divisão celular e portanto no controle do crescimento, desenvolvimento e cicatrização. Tem-se proposto que os campos eletromagnéticos poderiam influenciar o fluxo de íons através da membrana de modo a restabelecer o potencial normal da membrana em células danificadas. Aplicação de campos eletromagnéticos pulsados em 16Hz provocam efluxo de Ca++. Tsong (1989) postulou que as células são capazes de absorver energia de campos elétricos oscilantes com determinadas freqüências (janelas freqüenciais) e amplitudes, fazendo uso dessa energia para trabalhos químicos. Collis e Segal (1988), aplicando um campo eletromagnético pulsado perpendicular à pele de um coelho, notou um aumento no fluxo do íon Sódio (Na+) em um sentido e a redução no outro. Quando a pele sofreu uma rotação de 180o o efeito foi reverso. Alguns pesquisadores consideram a pulsação como um fator importante. No campo dos Ultra-sons têm sido demonstrado que Ultra-som pulsado acelera a taxa de cicatrização em níveis diferentes com intensidades e larguras de pulso diferentes (Dyson e Pond, 1970). É razoável supor que os campos eletromagnéticos e mecânicos pulsados tem efeitos similares a níveis sub-celulares - um elo piezoelétrico. É sabido que ocorrem efeitos piezoelétricos nos tecidos (por exemplo a compressão do osso leva a uma redistribuição de cargas - Fukada e Yasuda, 1964). A importância da pulsação pode estar no fato de que pulsos breves de alta intensidade não tem necessariamente o mesmo efeito que uma idêntica quantidade de energia aplicada continuamente. Uma analogia que poderia ser feita seria a do martelo e o prego. Batidas rápidas e leves não teriam nenhum efeito, mas uma só pancada que somasse a energia de todas as batidas rápidas com certeza pregaria o prego. Isto sugere a existência de um limiar que precisaria ser excedido para produzir efeito, necessitando apenas de alguns surtos breves e intensos, o que não seria possível no modo contínuo. Neste sentido, pulsos breves de grande intensidade ultrapassariam o limiar com energia média pequena. Altos níveis em modo contínuo também ultrapassariam o limiar, porém, a energia média seria excessiva. Lehmann e Lateur (1982) são de opinião que não existem efeitos terapêuticos específicos com Ondas Curtas Pulsadas. Os efeitos benéficos seriam simplesmente devido a reconhecidos efeitos dos calores leves. Entretanto uma triagem comparando O.C. Contínuas com O.C. Pulsadas (Wilson, 1974) em 20 pares de pacientes com torção de tornozelo mostrou resultados claramente superiores naqueles tratados com O.C. Pulsadas. Infelizmente foi aplicado mais energia total com O.C. Contínua do que com O.C. Pulsadas, o que levou a contenção de Lehmann, que o maior calor total das O.C. Contínuas estariam contra-indicadas nesta condição aguda. Um estudo piloto comparando os dois modos de emissão no tratamentode Lombalgia Crônica (Wagstaff e col, 1986) concluiu que a energia pulsada foi mais efetiva. A nível microscópico o calor é simplesmente a energia cinética de partículas e é semelhante ao seu movimento Browniano. Além disso pequenas quantidades de energia adicionadas aos tecidos poderiam facilmente aumentar o movimento local de partículas. Até onde isto poderia ser chamado calor brando é muito discutível. É importante notar que, embora vários pesquisadores tenham opiniões diferentes quanto ao resultado das O.C. pulsadas, pode-se perceber que nunca há relatos de existência de uma equipe multidisciplinar na investigação dos resultados. Também não encontramos relatos de certas grandezas físicas que poderiam influenciar nos resultados. Assim sendo, vale a pena tecer algumas considerações a respeito da natureza das O.C. pulsadas quanto à física dessa modalidade. Como já foi visto anteriormente, a produção de campos ou radiações eletromagnéticas pela aceleração das cargas elétricas é pequena em relação à quantidade de calor gerada pelas correntes de alta freqüência. Para se gerar radiações maiores, seriam necessárias grandes correntes, que, com certeza provocariam queimaduras nos tecidos. Essas grandes correntes seriam necessárias para gerar radiações que ultrapassassem o limiar já citado. Desta forma, passando-se correntes de grande intensidade e pouca duração, conseguimos gerar, por breves instantes radiações altas sem a geração de calor e é justamente neste fato que pode residir a explicação da efetividade das O.C. pulsadas. Decorre então que, para serem efetivas, as O.C. pulsadas precisam de pulsos breves, porém de alta intensidade. E só podem ser conseguidas com equipamentos que possam fornecer altas potências reais, pois aparelhos com pequenas potências não teriam condições de produzir intensidade de radiação eletromagnética suficiente para alcançar os limiares já citados. Efeitos Biofísicos e Fisiológicos da Eletroterapia de Alta Freqüência Introdução A bibliografia sobre os efeitos térmicos e atérmicos é contraditória. Alguns consideram atérmica a aplicação por impulsos da energia eletromagnética, outros autores afirmam que, em termos de impulsos térmicos, não existe diferença entre aplicações por impulsos e as contínuas da eletroterapia por alta freqüência. Mais importante ainda é a pergunta se existe ou não diferenças nos efeitos (clínicos). Nos efeitos, várias investigações tem demonstrado que existe uma diferença entre as aplicações contínuas e as aplicações por impulsos de energia eletromagnética. Um dos fatores mais decisivos no desenvolvimento das hipóteses de trabalho sobre a diferença entre os efeitos térmicos e atérmicos tem sido chamado de REGRA DE MAXWELL. Esta regra foi descrita por Maxwell em suas investigações no campo da eletrostática e diz o seguinte: Pode-se afirmar que em cada unidade funcional em repouso existe um equilíbrio de cargas entre a parte interior e a exterior nas membranas semipermeáveis. Quando esta unidade funcional absorver energia, se produz um deslocamento de carga, e o conjunto somente volta a uma situação de repouso quando for restabelecido o equilíbrio. Definição dos efeitos atérmicos ou biológicos São efeitos terapêuticos que se produzem devido a influência de processos metabólicos locais, sem a intervenção do sistema nervoso central nem do hipotálamo. Definição dos efeitos térmicos Estes efeitos se originam por causa de um aumento da temperatura do sangue, uma estimulação dos termosensores da pele ou um dano térmico local do tecido. Nestes efeitos intervém o sistema nervoso periférico e as vezes também o sistema nervoso central. Uma das conseqüências deles é que os efeitos térmicos se produzem nos tecidos biológicos nas aplicações da eletroterapia de alta freqüência, tanto por impulsos como contínuas. Até o momento não se sabe com segurança se os efeitos térmicos e atérmicos podem ser diferenciados entre si nas aplicações terapêuticas. Se é possível haver uma distinção entre as reações locais e gerais do organismo humano ao calor, esta questão será tratada mais detalhadamente no estudo do efeito fisiológico do calor. A intensidade em que o calor origina um aumento da temperatura nos tecidos, provocando uma reação do sistema nervoso, depende, por um lado, da potência da energia eletromagnética, e por outro, da situação da circulação sangüínea. Efeitos Térmicos Introdução Iremos examinar as reações fisiológicas e fisiopatológicas do corpo humano ao calor, baseando-nos posteriormente no texto deste capítulo para a investigação das influências e efeitos da eletroterapia de alta freqüência sobre uma série de tecidos nas distintas fases da cicatrização. Calor O calor pode resultar em um aumento mensurável ou sensível da temperatura nos tecidos. Entretanto, o fato de se ter um aumento não mensurável não significa que não se tenham produzido reações a nível celular. Definições O calor é um aumento do movimento das partículas. Reações do Corpo Humano ao Calor O hipotálamo, mais concretamente sua parte ventral, regula a temperatura do corpo. Portanto, o hipotálamo é o órgão mais importante para a manutenção da homeostasia. Neste contexto podemos dizer que esta estrutura chama-se “termostato hipotalâmico”. O hipotálamo reage a qualquer troca de temperatura corporal e as informações necessárias para este sistema de regulação funcionar são : 1 - A temperatura do sangue 2 - Os termosensores, especificamente os sensores de frio, que se encontram abaixo da pele. Quando a temperatura do sangue aumenta ou quando se produz um estímulo sobre os termosensores, se ativa através do hipotálamo uma série de mecanismos com a finalidade de manter a temperatura dentro dos limites do termostato. Desta forma, a temperatura basal se mantém entre 36 e 37o C. Esta temperatura é a de um músculo em repouso. A temperatura intra-articular no estado de repouso é de 31 a 32o C. A temperatura superficial pode sofrer variações importantes que dependem da temperatura externa. Posto que os sensores de frio reacionam com a temperatura externa, o hipotálamo pode regular a temperatura corporal antes que se produza uma influência sobre a temperatura basal. Em caso de aumento da temperatura existem três possibilidades para manter a temperatura basal dentro dos limites fisiológicos : 1 - Vasodilatação - mediante a inibição dos centros simpáticos situados nas partes posteriores do hipotálamo, que causam a vasoconstrição 2 - Sudorese - um aumento da temperatura de um grau acima dos 37 causa sudorese numa quantidade suficiente para nivelar dez vezes a produção de calor basal 3 - Redução da produção de calor - o calafrio e a termogenese química (adrenalina e tiroxina) se reduzem notavelmente. Reações Locais ao Calor O calor foi definido anteriormente como o movimento das partículas. No sentido geral, este fenômeno tem um efeito catalisador sobre todos os processos químicos. Assim, se cria uma aceleração do metabolismo da célula e um aumento do transporte através das membranas celulares. Cada grau de aumento da temperatura dentro dos limites fisiológicos causa um aumento da atividade do metabolismo de aproximadamente 13%. Esta aceleração local do metabolismo origina uma troca na tensão do oxigênio (pO2 ), a tensão do ácido carbônico (pCO2 ) e o nível de acidez (pH). Estes três fatores pO2 , pCO2 e pH, regulam a penetração sangüínea local por sua influência sobre os esfíncteres precapilares e ou das meta-arteríolas. Os esfíncteres precapilares e ou meta-arteríolasdos tecidos regulam a homeostasia local mediante uma alternância da contração e do relaxamento. Esta atividade alternante regula a penetração do sangue no extrato capilar. Sendo assim, a contração tem um efeito estimulante sobre o sangue dos capilares. Este processo de autorregulação se chama “vasomoção ou vasomotricidade”. A medida e a duração da vasomoção são determinadas principalmente pela concentração de oxigênio. A abertura dos esfíncteres e das meta-arteríolas aumenta a penetração do sangue na rede capilar e, portanto, nos tecidos. Ao mesmo tempo se reduz a velocidade da circulação, o que causa um incremento no intercâmbio de materiais mediante difusão e filtração. Desta maneira, se garante a homeostasia local. Danos em Tecidos Causados pelo Calor Quando a temperatura se eleva acima dos 42 graus centígrados se produz uma destruição tecidual. Estes se defendem contra a destruição mediante uma reação inflamatória, em primeiro lugar local, chamadas reflexo do axônio, e, se o dano causado é mais importante, ocorre uma inflamação neurogênica completa. Quando ocorre um aumento da temperatura da pele, as influências reflexas predominam fortemente sobre as locais. Assim sendo, um aumento da temperatura será seguido de uma vasodilatação de origem hipotalâmica.. No tecido muscular, e provavelmente também nas articulações, a reação ao calor se determina quase exclusivamente por fatores locais, especificamente por pO2 , pCO2 e pH. Com relação à aplicação, a eletroterapia de alta freqüência tem o seguinte significado : - O calor gerado pela aplicação do método condensador, se desenvolve ao nível da pele e nos tecidos adiposos. O hipotálamo reagirá criando uma vasodilatação na pele. Nos tecidos mais profundos pode produzir tanto uma vasodilatação como uma vasoconstrição, segundo a reação do hipotálamo. Na aplicação do método de bobina é possível originar quase exclusivamente processos locais, pois a pele e o tecido adiposo se aquecem pouco. Quando não se aumenta a temperatura sangüínea como um todo, não se deve esperar nenhuma reação do sistema nervoso central. É evidente que isto depende da magnitude da energia eletromagnética que penetra no corpo. Tanto o método de bobina como o condensador podem causar um aumento da temperatura acima de 42 graus centígrados. No caso do método de bobina este aumento da temperatura não se registra de forma imediata, devido a que a pele se aquece muito menos que os tecidos mais profundos, que são melhores condutores. Também pode produzir este efeito traumático na aplicação por impulsos com ondas de 27 Mhz, com potência máxima elevada. Partindo da base de que um tratamento com eletroterapia de alta freqüência não pode causar dor, nem deve criar sensações de calor, é lógico que o dano ao tecido deve estar reduzido e que se ativarão os reflexos do axônio para reparar os danos causados. Os efeitos descritos são : - Aumento do nível extracelular de Ca++ - Normalização do pH - Aumento na permeabilidade das membranas celulares : tanto da membrana propriamente dita como de seu potencial, com aumento da sensibilidade. - Redução do conteúdo de glicogênio : aumento da quantidade de leucócitos e linfócitos. Observação Final Como a geração do reflexo do axônio supõe um dano nos tecidos, o processo inflamatório local se estimula ainda mais e por esta razão, é possível que o paciente tenha as lesões aumentadas depois do tratamento. Nesta situação, deve-se redimensionar os parâmetros utilizados, diminuindo a potência máxima na aplicação de energia eletromagnética por impulsos. Outras Influências do Calor Sobre Vários Tecidos O tecido celular O aumento da temperatura no tecido celular (particularmente o tecido colágeno da pele, os músculos, tendões, ligamentos e capsula articular), criará um incremento da elasticidade. O calor pode melhorar a elasticidade do tecido celular em um fator de 5-10. Isto faz com que haja diminuição na viscosidade do núcleo. Em conseqüência, o tecido celular, como por exemplo, o dos tendões, será mais facilmente estirado quando submetido ao calor. O tecido muscular As mesmas observações do parágrafo anterior, são aplicados ao tecido celular dos músculos. Além disso, se produz um efeito do calor sobre a hipertonia partindo-se do princípio que o músculo torna-se hipertônico como conseqüência da atividade dos nociceptores. Não se leva em consideração a espasticidade e a hipertonia por circunstâncias emocionais e por lesões centrais. Estado nocisensorial é uma conseqüência de lesão causada no tecido muscular, por exemplo. A cápsula da articulação A elasticidade do tecido colágeno da capsula articular aumenta com a temperatura. A capsula contém uma grande quantidade de colágeno, constituído por tecidos e núcleo. O núcleo reage mais ao calor quando diminui a viscosidade, portanto, os movimentos das articulações podem ser realizados com menor energia cinética. O tecido nervoso Nas células nervosas o calor causa uma diminuição do potencial com uma despolarização como resultado. Esta despolarização não tem a força suficiente para criar um potencial de ação. Em último termo aumentará a sensibilidade do tecido nervoso. A mudança nos potenciais celulares originarão ao mesmo tempo uma influência sobre o metabolismo celular. Dentro dos limites fisiológicos, a velocidade de condução de um nervo aumenta com um fator de 1.7-2 com um incremento de 10 graus na temperatura. Na figura 8 podem ser observadas, simplificadamente, os vários mecanismos para alívio da dor, através do aquecimento dos tecidos. Figura 8 – Mecanismos de Alívio da Dor Através do Calor Efeitos Atérmicos (O.C. Pulsado) As reações fisiológicas ao calor, que pode-se definir como efeitos térmicos, se originam pela corrente elétrica produzida pelo campo elétrico oscilante nos tecidos. Os efeitos atérmicos são produzidos pela radiação eletromagnética gerada nos tecidos, utilizando-se O.C. pulsadas. Os impulsos de curta duração com uma potência máxima elevada causam nas células estímulos térmicos fortes de pouca duração. Isto pode originar danos iminentes nas células, levando-as a reagirem contra esses estímulos nocivos. Neste aspecto, a aplicação por impulso se distingue da contínua. Estes fatos mostram que os efeitos térmicos nos tecidos podem ser produzidos pela energia eletromagnética, tanto no modo contínuo quanto no pulsado. Deve-se notar ainda que os efeitos atérmicos também se apresentam no modo contínuo, juntamente com os efeitos térmicos. Alongamento de Tecidos Fibrosos Rigidez Articular Cicatrização Fluxo Sangüineo Local Espasmo Muscular Efeitos Analgésicos Efeitos Sedativos Consciência Cortical do Calor Alívio da Dor Dilatação de Arteríolas Extensibilidade do Colágeno Atividade Celular Produtos do Metabolismo Reflexo do Axônio Proprioceptores Termoreceptores Cutâneos Viscosidade Metabolismo Neuroestimulação Calor Com o objetivo de reforçar os efeitos atérmicos ou biológicos em circunstâncias fisiológicas, são necessárias : baixa freqüência de repetição dos impulsos, grandes amplitudes, assim como uma curta duração dos mesmos, com grande período de repouso entre eles. O campo de pesquisas sobre os efeitos e a eficácia desta terapia pode ser dividido em trabalhos experimentais de laboratório e pesquisa clinica. Dois efeitos principais foram demonstrados em experimentos de laboratório : 1 - Aceleração e Cicatrização de feridas em animais (Cameron, 1961; Fenn, 1969) aceleração da regeneração nervosa, convincentemente demonstradaem ratos (Wilson e Jagadeesh, 1976; Raji, 1984). Vários estudos clínicos cuidadosamente controlados demonstraram que as várias formas de O.C. Pulsadas aceleram a cicatrização (Bentall e Eckstein, 1975). Vários trabalhos clínicos (especificados no ítem dose) demonstraram graus diferentes de resultados em função das doses aplicadas, variando de efeitos ótimos até efeitos desprezíveis. Resumindo, os principais efeitos das O.C. Pulsadas, deduzidas de vários resultados de tratamentos bem como de trabalhos de laboratório em animais são : 1 - aumento do número e da atividade celular na região afetada. 2 - reabsorção de hematomas. 3 - redução da inflamação. 4 - redução de edemas. 5 - aumento na taxa de deposição de fibrina, bem como, na sua orientação. 6 - aumento na produção e organização do colágeno. 7 - aumento do crescimento e reparação dos tecidos nervosos. O.C. Pulsadas parecem ser efetivas no tratamento de todos os traumas tissulares, tanto acidentais como pós-cirúrgicos, especialmente durante os primeiros estágios, até ao redor de uma semana. Portanto todos os traumas recentes tais como problemas de mão e tornozelo, bem como sinovites traumáticas agudas e hematomas podem ser tratados. Infecções agudas tais como, Sinusite Paranasal, bem como infecções crônicas e subagudas também podem ser tratadas. Levando em conta as evidências experimentais acima colocadas parece razoável o tratamento de lesões nervosas periféricas, bem como dores devidas a várias condições, incluindo Artrite Degenerativa e dores neurogênicas (Dor fantasma, causalgia, atrofia de Sudeck, etc). Dores devidas a Osteoporose em geral, melhoram sensivelmente (Wilson 1981). Efeitos Terapêuticos Introdução A cicatrização e a energia eletromagnética O processo curativo segue um curso similar nos diferentes tipos de lesões. Não existe nenhuma diferença fundamental entre o processo de cura de uma fratura e de uma ruptura de um músculo. Se existem diferenças entre os tipos de células envolvidas no processo. Assim, no caso de uma fratura, os osteoblastos desempenham um papel importante no processo de cura, o mesmo acontecendo com os fibroblastos, são os fatores mais importantes quando se trata de um músculo e os condroblastos vem em primeiro lugar da cura da cartilagem. O processo geral de cura de uma lesão podem dividir-se em três etapas. Estas distintas fases se caracterizam pela atividade de um tipo específico de células, assim como pela presença de determinadas macrocélulas estruturais intracelulares e por substâncias indicadoras que coordenam os processos de cura das lesões. O desenvolvimento completo das distintas fases é uma condição para um restabelecimento físico normal. É importante ter um conhecimento da duração das distintas fases. neste sentido, estas fases estão claramente programadas na fisiologia. Devido a circunstâncias fisiopatológicas pode produzir-se uma perturbação nesta programação causando, por exemplo, que o processo de recuperação fique permanentemente estacionado na fase inflamatória. Neste caso, as fases inflamatória e de proliferação podem tornar-se em fases destrutivas, causando a degeneração do tecido lesado assim como uma forte inflamação e um grave aumento do estado nocisensorial e ou moléstia dolorosa. Quando este processo se mantém durante meses ou anos, o corpo efetuará uma série de modificações, como uma anquilose fibrosa ou osteogênica. Finalmente, um processo similar pode resultar com o transcorrer dos anos, em uma fase chamada de “burned out” em que a inflamação desapareceu, mas ocorreu uma deformação pronunciada, posicionamento articular não funcional, contraturas e uma forte limitação do funcionamento. figura 9 - Procedimento Fisiológico e Fisiopatológico em Casos de Destruição Tecidual As fases da cicatrização Se faz uma distinção entre as seguintes fases, assim enumeradas : 1 - A Fase Hemorrágica - 20 - 30 minutos 2 - A Fase Inflamatória - 24 a 36 horas 3 - A Fase Regenerativa é subdividida em : a) Fase de Proliferação - 2 a 4 dias b) Fase de Produção - 4 dias a 3 semanas c) Fase de Reconstrução ou Remodelação - 3 semanas a 3 meses Traumatismo Destruição Tecidual Hemorragia - Aumento da Temperatura (calor) - Edema Inflamação - Hipermia (calor) - Dor - Perda da Função Regeneração Proliferação - Produção - Reabilitação Recuperação Perturbação (complicação) - Edema - Estado doloroso Destruição - Adaptação estrutural - Anomalia no raio X - Perturbação nos movimentos Diminuição da resistência a carga - Edema - Crepitação - Hérnias Degeneração - Instabilidade - Anomalia posicionamento articular - Aumento da perturbação ao movimento Diminuição da resistência a carga Adaptação Estabilização - Aderência - Anquilose - Redução total de movimentos Buner Out - Ausência de edema - Contraturas - Redução dos movimentos Diminuição da resistência a carga A Fase hemorrágica Esta fase se caracteriza por uma hemorragia de curta duração, que é contida mediante a pressão oposta dos tecidos. Então os vasos sangüíneos afetados reagem com uma vasoconstrição que dura de 20 a 30 minutos. Esta vasoconstrição é provocada pela serotonina e as prostaglandinas. Com a influência da tromboplastina, o soro se converte em uma enzima ativa, a trombina. Esta enzima possui a capacidade de converter o fibrinogênio do sangue que sai, em fibrina. Este processo produz a coagulação do sangue e se forma uma barreira física que evita maior perda de sangue. Em muitos casos de feridas não traumáticas, esta parte da fase de hemorragia pode estar ausente. O sistema nervoso registra qualquer ferida grave por meio do estado nocisensorial criado pela ferida. Este estado nocisensorial é importante para fazer a transição para a fase de inflamação. A Fase Inflamatória A inflamação neurogênica O sistema nervoso desempenha um papel claramente intermediário na reação inflamatória. Esta reação, produzida na pele, também é conhecida como tríplice resposta de Lewis. Quando houver algum dano ao tecido, se ativam os nociceptores polimodais. Esses nociceptores causam uma inflamação no local. Esta reação inflamatória local se produz mediante a saída, pelas terminações nervosas, de taquicininas, como a substância P (SP) e outros neuropeptidios. Estes peptidios estimulam os mastócitos e outros fatores do sistema imunológico, o que se traduz em liberação de histamina e serotonina, entre outras substâncias (figura 10). Figura 10 FOSFOLIPÍDEOS ÁCIDO ARAQUIDÔNICO CORTICÓIDE ÁCIDO ACETILSALICÍLICO DICLOFENATO BRADICININA PROSTAGLANDINA -E AGENTES FÍSICOS MECÂNICOS TÉRMICOS ELÉTRICOS ALTERAÇÃO DA MICROCIRCULAÇÃO E DA PERMEAB. CAPILARES (CAPILAR) TERMINAÇÕES NERVOSAS SENSORIAIS (NOCICEPTIVOS MASTÓCITOS OPIÁCEOS HISTAMINA E SEROTONINA FIBRAS AFERENTES + ESTIMULAÇÃO - INIBIÇÃO SUBST. P(SP) - + - - - - + + + De forma quase simultânea, o potencial ativo conduzido vai desde o nociceptor até os vasos sangüíneos, através de um de seus colaterais, e produz uma dilatação nos vasos. Este fenômeno se conhece pelo nome de vasodilatação antidrômica ou reflexo do axônio (figura 11). Campo receptor do nociceptor periférico Campo receptor do nociceptor da medula espinhal Trauma causado ao tecido Gânglio espinhal Substância P (SP) Condução antidrômica Condução ortodrômica potencial ativo potencial ativo 80% SP 20% transporteaxonal rápido Capilar Vasodilatação + aumento da permeabilidade Quando o dano causado aos tecidos é de pouca importância, a reação inflamatória se limita ao âmbito local e o sistema nervoso central não intervém na reparação dos tecidos. Os potenciais ativos conduzidos pelos nociceptores polimodais se extinguem na parte posterior da medula espinhal. Se a reação inflamatória é mais significativa, o estímulo aferente é conduzido dos nociceptores, via tratos espinotalâmicos, até o córtex sensorial. Neste caso, o estado nocisensorial causa sensações de dor. A atividade no sistema límbico (entre outros órgãos, o hipotálamo) cresce e contribui para a reação inflamatória. Aqui se distingue uma rota hormonal através da glândula supra-renal e uma rota neurogênica através do sistema nervoso simpático (figura 12). Nesta exposição só levaremos em conta a rota neurogênica. O sistema nervoso simpático libera fosfolípidios das células no lugar onde se produziu dano ao tecido. Trata-se de um efeito dependente do cálcio. A seguir uma série de processos culmina na formação de prostaglandina. A prostaglandina contribui no processo inflamatório mediante a sensibilização dos nociceptores e a ativação da vasodilatação. Também se sensibilizam outros mecanosensores. Todas as características conhecidas de uma inflamação se produzem como conseqüência de inflamação neurogênica. Os fenômenos clínicos de hiperemia, calor, dor, tumor e funcionamento perturbado se produzem todos em uma medida mais ou menos importante. Freqüentemente, nas inflamações superficiais, assim como em casos de bursite superficial, a hiperemia é visível. O mesmo ocorre com os edemas. Em resumo o aumento da temperatura é perceptível ao tato. A sensação de dor está presente em estado de repouso devido à sensibilização das fibras IV. Os movimentos podem provocar um aumento desta dor devida a sensibilização dessas fibras. Esta última sensibilização causa edemas e dor com a pressão. A inflamação do tecido de um órgão (como por exemplo, um músculo) produz uma perturbação funcional naquele órgão. Esta perturbação pode originar outras pertubações no movimento. Assim, por exemplo, existem perturbações funcionais nos músculos que causam perturbações do movimento. Esses fenômenos dependem da importância da inflamação. Figura 11 : Vasodilatação antidrômica ou reflexo do axônio. Devido a inflamação neurogênica, na fase inflamatória se produz uma vasodilatação secundária nos vasos sangüíneos intactos ao redor da zona da ferida. Esta vasodilatação é causada pela histamina e pela bradicinina, entre outras substâncias. A substância P (SP) permite este processo, causando assim um incremento na permeabilidade das paredes dos vasos. figura 12 – Aumento da Permeabilidade A dilatação dos vasos assim como o aumento da permeabilidade permitem a penetração através das paredes dos vasos de macromoléculas como as proteínas. Desta forma se origina um intercâmbio nas proporções da pressão osmótica e se elimina líquido do sangue. Este exudato forma um edema ao redor da zona ferida, causando a infiltração de anticorpos contra os vírus e outros microorganismos. Além da secreção de mediadores, também se libera PDGF (Platelet Derived Growth Factor) Fator de Crescimento Derivado das Plaquetas, que estimula a atividade de divisão, originando a quimiotaxia dos granulócitos neutrófilos e dos fibroblastos da zona da ferida. Os granulócitos se deslocam até a borda da zona ferida e penetram através dela para finalmente se dispersarem pelo coágulo. Mediante o processo de fagocitose, os granulócitos absorvem partículas do coágulo e as destroem. Devido a troca das proporções osmóticas, estes restos não podem voltar aos vasos sangüíneos. Portanto, são eliminados pelo sistema linfático, onde o sistema imunológico termina o processo de destruição. Durante esta fase foi produzida uma acidose devida à combustão de açúcares. Os íons H+ liberados por esse processo se unem aos proteoglicanos e glucosaminoglicanos (GAGs), pela qual o núcleo do tecido celular perde sua característica gelatinosa e se torna aquoso. Desta forma facilita-se o movimento dos anticorpos, células sangüíneas e macromoléculas. Como conseqüência do mesmo processo, o colágeno produzido é mecanicamente muito vulnerável. Portanto, a recuperação do tecido requer uma normalização do pH. Sob a influência do PDGF, os monócitos saem da corrente sangüínea e se deslocam pelo coágulo. Uma vez fora da corrente sangüínea, se convertem em macrófagos com uma grande capacidade de fagocitação. Regulação Central Hipotálamo Via Nervosa Simpática Trato Anterolateral Medular Liberação Hormonal Fosfolipídios Córtex da Glândula Suprarrenal Lesão Tecidual Nociceptores Inflamação Local Fibra nervosa aferente tipo IV (polimodal) Liberação de neuropeptídios Cortisol Fibra nervosa aferente tipo IV (polimodal) Prostaglandina Vasoldilatação Os macrófagos produzem a Macrophage Derived Growth Factor (MDGF) (o Fator de Crescimento Derivado dos Macrófagos), que estimula a divisão dos fibroblastos inciando-se então o processo de proliferação. A fase de inflamação pode durar aproximadamente de 24 a 36 horas, antes de iniciar-se a atividade dos fibroblastos. Enquanto isso, os monócitos já iniciaram o processo de sintetização de colágeno do tipo IV para delimitar a ferida. Porém, este tipo de colágeno é amorfo e não resiste a contração. As Fases de Regeneração Consistem de uma fase de proliferação, outra de produção, e finalmente uma fase de reconstrução ou remodelação. 1 - A fase de proliferação No final de dois dias se produz um aumento na atividade dos fibroblastos. Gera-se um tecido de granulação. Devido a ausência de tensão, esse tecido de granulação se deposita de forma não estruturada. Depois de quatro dias observa-se o aparecimento de células do endotélio e, ao mesmo tempo, a formação de vasos sangüíneos. Simultaneamente, os fibroblastos vão formando moléculas matriciais e colágeno. Os tumores formados como resultado desta atividade são conexões eletrostáticas de pouca força. O colágeno é mecanicamente muito vulnerável e os tumores são facilmente destrutíveis. Ao mesmo tempo, se percebe a atividade dos miofibroblastos. Estas células garantem a contração da ferida e além disso formam fibras de colágeno. Finalmente, os miofibroblastos realizam a conexão entre as células. Este processo é realizado mediante a fibronectina e os chamados microtendões. 2 - A fase de produção Durante a fase de produção, que pode ter uma duração de 4 dias a 3 semanas, se formam os novos vasos sangüíneos. Estes vasos sangüíneos aportam as substâncias necessárias para a produção de fibras de colágeno e outras. Neste momento tem início a produção das fibras de colágeno. Entretanto, a formação de moléculas matriciais ou proteoglicanos também depende dos vasos sangüíneos incorporados. O coágulo é substituído por tecido com fibroblastos, vasos sangüíneos, fibras de colágeno e proteoglicanos (chamado tecido de granulação, por seu aspecto granuloso). A resistência á tensão, do tecido celular, aumenta no período de aproximadamente 3 semanas e é proporcional a quantidade de fibras formadas. Os tumores entre as fibras são todavia débeis e facilmente destrutíveis. (tumores imaturos). Para um ótimo desempenho na fase de produção são imprescindíveis, além de oxigênio, certas substâncias nutritivas e determinados elementos nutritivos. Alguns deles são as vitaminas C e B6, ferro, cobre, magnésio e zinco. Uma deficiência destas substâncias causa a produção de um colágeno de qualidade inferior ecom características mecânicas insuficientes. 3 - A fase de reconstrução ou construção ou remodelação Durante a fase de reconstrução, que pode durar de 3 semanas até 3 meses, continua a regeneração do tecido para conseguir uma estrutura resistente. As fibras formadas na fase de proliferação não estão orientadas na direção da carga funcional. Neste momento os tumores intra e extramoleculares são conexões eletrostáticas com íons H+. As fibras de colágeno tem pouca força mecânica e são facilmente destrutíveis. Mediante um processo de destruição e síntese à sua função, enquanto, se produzem mais tumores com maior estabilidade entre as moléculas de colágeno e entre as fibras já existentes. (tumores maduros). A capacidade mecânica de carga se incrementa paulatinamente devido as fibras de colágeno que se colocam na direção da tensão, enquanto adquirem uma espessura maior e alguns tumores mais estáveis. Como conseqüência, a aplicação dosificada de tensão sobre os tecidos afetados constitui uma condição para formação de uma estrutura ótima do tecido celular. Ao aplicar uma carga, as fibras de colágeno não se romperão, porém chegarão mais rápido ao limite de resistência. Finalmente a rede de colágeno se converte em uma estrutura sólida, capaz de suportar tensões em qualquer direção. Geralmente, a sobrecarga origina uma produção excessiva de material de colágeno, o qual aumenta a possibilidade da formação de quelóide. Nesta fase, o tecido, isto é, as fibras de colágeno, não devem sofrer traumatismos, já que qualquer dano pode voltar a causar uma inflamação. Da mesma forma que na fase de produção, a duração de remodelação depende do trofismo e das substâncias nutritivas (sobrecarga ou carga insuficiente), além do uso de medicamentos, especificamente os fármacos anti-inflamatórios como os corticosteróides. Influência da Energia Eletromagnética Sobre a Cicatrização As influências da energia eletromagnética sobre a cicatrização podem apresentar efeitos térmicos e atérmicos ou biológicos, cujos suportes físicos e biofísicos já foram definidos nos capítulos anteriores. No presente capítulo, aplicaremos os diversos efeitos em cada uma das fases da cicatrização. Influência durante a fase hemorrágica Durante a fase de hemorragia, o tratamento com eletroterapia de alta freqüência está contra-indicado. O calor causaria uma vasodilatação não desejada. Mesmo assim se desaconselha a aplicação da energia eletromagnética por impulsos. O incremento local do metabolismo pode originar uma vasodilatação no lugar dos tecidos lesados no momento em que os vasos sangüíneo lesados se encontram funcionalmente no estado de vasoconstrição, devido a influência da serotonina. Influência durante a fase inflamatória Nesta fase, a influência local sobre o metabolismo provocada pela aplicação atérmica de energia eletromagnética é útil, a fim de apoiar, acelerar ou iniciar os processos fisiológicos. A aplicação tem sentido apenas quando o desenvolvimento da reação inflamatória for demasiadamente lenta. Observação Se a reação inflamatória se desenvolver de maneira muito forte, aconselha-se a atuar com certa precaução, já que também podem ativar-se processos inflamatórios de auto-imunidade. A melhor forma de gerar processos locais de calor consiste em aplicar a eletroterapia de alta freqüência com um magnetodo. O estímulo causado sobre os termorreceptores da pele é inexistente ou de muito pouca importância. Por conseguinte, praticamente não se produz nenhuma reação do sistema nervoso central. Desta maneira, se influi quase exclusivamente nos processos locais. Ainda que, até o momento a origem dos efeitos atérmicos ou biológicos sejam desconhecidos em sua maioria, grande parte desses efeitos já foram demonstrados por investigações a respeito. Um investigador muito conhecido no campo da cicatrização é Cameron, que já em 1961, conduziu uma investigação com energia eletromagnética de impulsos aplicadas em cães. Este estudo demonstrou que em várias fases da cicatrização, particularmente nas de proliferação e de produção, as O.C. pulsadas produziriam um efeito acelerador. Do ponto de vista metodológico, a investigação não era de todo confiável, já que não existia um grupo de controle. Entretanto, este estudo deu lugar a realização de muitas investigações consecutivas, com resultados menos contraditórios. Em poucas ocasiões se efetuaram estudos de tecidos vivos do corpo humano. Os principais efeitos atérmicos ou biológicos da energia eletromagnética a que se faz referencias são : 1 - Aumento do número de Leucócitos e Fagócitos. Provavelmente esse aumento se deve ao aumento da diapedese. 2 - Normalizador do PH. A normalização do grau de acidez se deve possivelmente a uma melhora da microcirculação sangüínea. 3 - Incremento do nível extra-celular do Cálcio iônico (Ca++) . Este aumento se atribui a uma intensificação do transporte através da membrana celular. Possivelmente, a paratormona também influa. 4 - Diminuição do conteúdo de glicogênios como conseqüência do incremento do metabolismo. 5 - Mudança das membranas celulares assim como alterações das concentrações de íons tanto intra como extra celular com determinadas conseqüências para os potenciais das membranas e da sensibilidade. - Por esses efeitos fica claro que existe um certo número de processos favoravelmente influenciados pela energia eletromagnética na fase inflamatória, sempre que esta energia seja aplicada de modo atérmico. Influencia durante as fases de proliferação e produção Em princípio, nestas fases se observam as mesmas condições que na fase inflamatória, porém a potência da carga térmica nos tecidos pode ser mais elevada, ou seja, a quantidade de energia pode ser aumentada ligeiramente, devido ao restabelecimento da vascularização sangüínea. Deve-se porém respeitar a recente formação dos vasos sangüíneos, pois estes ainda são muito débeis. Uma forma de auxiliar o processo consiste em gerar pouco calor com a energia eletromagnética. Desta maneira, pode- se estimular o crescimento dos vasos sangüíneos sem correr o risco de rompe-los. O estímulo da micro-circulação nesta fase também é muito importante, pois administra aos tecidos lesados uma quantidade maior de substâncias nutritivas, oxigênio e elementos reparadores. Para isso é necessário ativar a circulação sangüínea. Ao mesmo tempo é necessário uma reação do S.N.C. Por este motivo o estímulo deve provocar em primeiro lugar uma ligeira sensação térmica. Aconselha-se adaptar a dose (i x t) de tal maneira que o tratamento se desenvolva sem provocar uma sensação de calor (submitis), ou seja, uma dosificação que esteja quase no limiar da sensação de calor . Durante a fase de produção, que dura, aproximadamente quatro dias a partir da ocorrência da lesão, a carga térmica pode ser aumentada paulatinamente. A partir deste momento, os parâmetros de tratamento podem ser selecionados de forma que o paciente experimente uma sensação de calor suave. Influência durante a fase de remodelação Nesta fase, a terapia por ondas curtas influi na característica do núcleo de colágeno. Aquecendo-se o núcleo dentro de um limite fisiológico, as características deslizantes das fibras colágenas alcançam seu nível ótimo e a elasticidade aumenta. Este processo influi de maneira positiva na ordenação funcional das fibras colágenas, desde que seja exercida, ao mesmo tempo, uma pressão controlada sobre o tecido celular. Para conseguir este efeito é necessário um tratamento claramente térmico O paciente deve experimentar um calor intenso, ainda que nuncaexagerado. Geralmente, nesta fase pode-se supor que exista uma boa ativação da micro-circulação do sangue, de maneira que os tecidos em fase de recuperação também sejam abastecidos de sangue, mediante este tratamento. Resumo Excluindo-se a fase hemorrágica, a energia eletromagnética pode exercer influência terapêutica em todas as fases do processo de recuperação do tecido. Na fase inflamatória, a aplicação da energia eletromagnética por impulso estimula os efeitos atérmicos ou biológicos. A energia eletromagnética é freqüentemente o único meio fisioterápico aplicável, sendo que nas outras fases, existe uma série de possibilidades terapêuticas. Na fase de proliferação, se produz uma troca de ênfase dos efeitos atérmicos ou biológicos para os efeitos causados pelo aquecimento reduzido dos tecidos ou inclusive um calor claramente perceptível. Através da anamnese e do exame físico devemos estabelecer em que fase se encontra o processo de recuperação, assim como os fatores que perturbam a reparação fisiológica. Técnicas de Aplicação A parte a ser tratada deve estar adequadamente exposta. Existem várias razões para este procedimento, ou seja, a área deve ser cuidadosamente examinada para possíveis perigos e contra-indicações antes do tratamento, bem como inspecionada durante e após. Além disso roupas mergulhadas em campos magnéticos podem causar vários problemas : 1 - Materiais sintéticos e fechos metálicos - podem concentrar o campo provocando queimaduras. 2 - As roupas podem amortecer ou desviar campos magnéticos além de constringir a circulação da área. Fotos A parte a ser tratada e mesmo o próprio paciente precisam ser posicionados de maneira conveniente e confortável. A pele deve ser enxugada caso apresente umidade (sudorese). Qualquer superfície da pele que esteja em contato com outra deve ser afastada e isolada com algum material absorvente. Deve-se tomar atenção com equipamentos de sintonia manual pois quaisquer movimentos levarão a perda da potência no circuito sintonizado. Aconselha-se também a testar o equipamento e os eletrodos antes do tratamento. Deve-se manter o equipamento de diatermia afastado convenientemente de equipamentos elétricos para minimizar interferências. Nota : A minimização de interferências é conseguida pela utilização de uma Gaiola de Faraday. Ao término de um tratamento (que pode durar até 30 minutos - Wadsworth and Chanmugan, 1980), o calor deve ser avaliado pela presença e intensidade de eritemas na pele e palpação para constatação da elevação da temperatura superficial. Dosimetria Dose para O.C. Contínua Devido à diferença de estrutura dos vários tecidos, é necessário extremo cuidado na dosimetria aplicada, pois os tecidos menos vascularizados terão aquecimento maior, como mostra a curva 1 da figura 13. Entretanto o objetivo principal, nos tratamentos por O.C. Contínua é o aquecimento dos tecidos vascularizados, cujo comportamento é o da curva 2 da figura 13, onde o fornecimento controlado de energia leva à uma reversão no gradiente da temperatura. Assim, se a energia for fornecida aos tecidos mais depressa do que pode ser dissipada, a temperatura deverá subir até que ocorra uma vasodilatação, que por sua vez, aumentará a dissipação, trazendo a temperatura para baixo. O fluxo sangüíneo promoverá então a estabilização da temperatura no entorno de 42o . Este ajuste vascular ocorre dentro de 12 a 15 minutos, podendo ser mais longo. Não se pode esquecer que, nos tecidos com baixa vascularização, não haverá reversão do gradiente e portanto a estabilização de temperatura se dará em níveis certamente nocivos. Daí a necessidade de iniciar o tratamento com doses baixas e paulatinamente ir aumentando a dose. O tratamento deve ser feito de maneira que se forneça energia durante todo o tempo. É bastante comum encontrar tratamentos onde uma dose inicial alta leva a uma diminuição constante da dose, terminando-se o tratamento com o controle de dose praticamente desligado. Isto deve ser evitado a todo custo. A garantia de segurança é a dor, que, no caso de excesso de temperatura, denunciará o dano eminente, antes que este ocorra. Daí a necessidade de monitorar constantemente o paciente e jamais aplicar O.C. contínua em regiões onde a vascularização e a sensibilidade não estejam íntegras. figura 13 Como o calor produzido por diatermia é avaliado muito mais pela descrição do paciente, é importante que este comunique a quantidade de calor sentida, pois, os aparelhos de diatermia produzem campos potentes na superfície, onde o calor é detectado pelo termo-receptores. Os benefícios terapêuticos do máximo calor tolerável precisam ser pesados em função dos riscos envolvidos (danos teciduais). O termo subtérmico ou atérmico, dado a calores imperceptíveis deve ser utilizado com cautela porque sugerem que não está havendo calor por não estar sendo sentido (Ondas Curtas Contínuas), pois quantidades semelhantes de energia podem produzir diferentes percepções principalmente por diferenças de fluxo sangüíneo e diferenças somáticas em função da localização geográfica. Nota : Deve-se sempre utilizar a mínima dose necessária para o efeito desejado. Dose Para O.C. Pulsada Embora existam poucas indicações e ainda menos concordância sobre os parâmetros de tratamento a serem usados, várias doses conflitantes têm sido descritas. Hayne, 1984, sugeriu que poderia se comparar a energia das diferentes combinações de larguras de pulso e freqüências, calculando o número de ciclos de alta freqüência para cada combinação. Outra alternativa seria expressar a potência de saída como a potência média em Watts para cada combinação. Lembrando sempre que a dose se expressa como a intensidade da energia multiplicada pelo tempo de aplicação, deve-se levar em conta que tratamentos curtos (5 a 10 minutos) parecem ser menos efetivos que tempos longos com altas taxas de repetição de pulso. Esta idéia pode ser ilustrada por três trabalhos realizados sobre torção de tornozelo : 1 - Wilson 1972, tratou com 1h / dia com 600 pulsos por segundo e potência média de 38 Watts, conseguindo bons resultados. Após três dias de tratamento o grupo tratado melhorou o dobro em relação aos controles. 2 - Pasila e col 1978, fizeram tratamentos de 20 minutos com potência média de 38 Watts, conseguindo melhora marginal sobre os controles. 3 - McGill 1989, fez tratamentos de 15 minutos com 19.6 Watts, não constatando diferenças entre os grupos tratados e os de controle. 1 2 Se fizermos uma análise da quantidade de energia aplicada por 24 horas, nesses e em outros estudos, concluiremos que os maiores sucessos foram conseguidos com doses acima de 100 KJ / 24 h, alguns sucessos foram conseguidos com doses em torno de 40 KJ / 24 h e doses menores não produziram efeitos. Resumo A seleção da dosimetria para O.C. Pulsadas parece estar baseada na quantidade de energia entregue aos tecidos. Como a energia significa intensidade x tempo de aplicação, a consideração de Joules / 24 h, embora raramente referida na literatura, fornece uma quantificação possível de ser duplicada em equipamentos de diferentes características. A eleição do tratamento deve levar em conta que : 1. Existem limiares de excitação a serem ultrapassados 2. O tempo de exposição é quem dará a quantidade de energia (J/horas) 3. Potências de pico baixas contribuirão com pouca energia, não alcançando limiares de excitação 4. Mesmo com altas potência
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