Tác dụng của dòng điện lên cơ thể sống

Các dòng điện và tương tác
của dòng điện lên cơ thể sống
ThS. Đặng Vũ Hoàng
Phân viện Vật lý Y Sinh học.


Điện trị liệu?
• 200 năm TCN (cá điện 50 – 80 V, 200Hz)
• Galvani – Ý (thế kỉ 18) nghiên cứu thí nghiệm điện
trên đùi ếch  cơ chế điện sinh lý nhằm đưa vào
điều trị
• Đầu thế kỉ 19 : máy điện sinh dòng Faraday để
chữa đau răng.
• 50 năm trở lại đây : nhiều dạng xung mới ở các dài
tần khác nhau được đưa vào điều trị.
• Melzak phát triển cơ chế “cổng đau”, TENS được
sử dụng với hiệu quả rất tốt.


Khái niệm cơ bản
Điện trường
Cường độ điện trường E
Đường sức
F=qE


Khái niệm cơ bản
Dòng điện
Cường độ dòng điện

Định luật Ôm I = U/R

Nguồn điện


Khái niệm cơ bản
• Ion hay điện tích là một nguyên tử hay
nhóm nguyên tử bị mất hay thu nhận thêm
được một hay nhiều điện tử
• Ion (+) (-)
• Hiện tượng phân li trong cơ thể
• Lưỡng cực điện
• Mô men lưỡng cực M = q x khoảng cách


Dòng điện trong điều trị
•
•
•
•
•

Biên độ xung
Độ kéo dài của xung
Khoảng cách giữa 2 xung liên tiếp
Tần số của cả dãy xung
Chu kì xung.


Trường điện từ
• Dạng vật chất đặc trưng cho tương tác
giữa các hạt mang điện.

• Dao động điện từ
• Bước sóng và tần số


Điện trở tổ chức sống?
• Cơ thể sống dẫn điện như thế nào? Điện trở của cơ thể
sống bằng bao nhiêu? Thay đổi theo quy luật nào?
• Đối tượng điện trong cơ thể sống chủ yếu là các ion tự
do, chuyển động trong 1 không gian giới hạn, thường là
ngăn cách giữa 2 màng sinh vật.
• Dòng một chiều? Hiên tượng phân cực  giảm dần đến
1 giới hạn
• Dòng xoay chiều? Thay đổi theo tần số
• Khoảng tần số điện trở thay đổi phụ thuộc tần số từ w1
tới w2 thường là 10^2 – 10^8Hz. Với đa số loại mô, w2
thường vào khoảng 10^6Hz, tuy nhiên với mô thần kinh
thì w2 khoảng 10^9Hz
• Độ chênh lệch Rw1 và Rw2 sẽ thay đổi theo mức độ tổn
thương của tế bào. Càng tổn thương càng ít chênh lệch.


Điện sinh lý
Điện thế nghỉ
Nồng độ ion K+ trong tế bào cao hơn ngoài
khoảng 50 lần
Trung hòa ion K+ là các đại phân tử protein
hay axit-amin
Do tính bán thẩm của màng tế bào  ion K+
dễ dàng chui qua, nhưng các đại phân tử
bị chặn lại

Điện sinh lý
Điện thế hoạt động
Sinh ra khi tế bào bị
kích thích
Ion Na+ khuyếch
tán khi đạt tới
ngưỡng

Sau khi hoạt động,
tế bào trở nên trơ


Phân loại điện trị liệu
Tần số thấp (dưới 1000Hz)
Dòng không đổi
Các dòng biến đổi
Tần số trung bình (1 đến 3kHz)
Dòng giao thoa
Dòng điều biên
Tần số cao (vài trăm kHz đến vài trăm MHz)
Sóng ngắn
Sóng deximet
Vi sóng


Galvanic
• Các ion kéo theo sự di chuyển của các phần tử trung hòa, tuy nhiên
bị giới hạn bởi rất nhiều màng sinh học. Những chuyển động phức

hợp đó thay đổi trạng thái cân bằng ion, dẫn tới thay đổi nồng độ
hóa học trên các màng ngăn, thay đổi điện thế màng, từ đó làm thay
đổi tính thẩm thấu của màng tế bào, tăng cường trao đổi chất. Tác
dụng sinh lý dễ thấy nhất là sự xung huyết dưới da làm đổi màu
phần da nằm ngay dưới điện cực. Đây chính là sự tăng tuần hoàn
máu.
• Giãn mạch, giảm đau, và dẫn thuốc (điện phân): rối loạn tuần hoàn
máu, tê liệt nhẹ ngoại vi, đau nhức dây thần kinh, nhức bắp thịt hay
các bệnh về cơ.
• Chú ý bỏng hóa
• Điện phân
• Ưu điểm: đưa thuốc nhanh chóng, trực tiếp, tạo nồng độ tại chỗ cao
 tăng tác dụng của thuốc, kết hợp luôn tác dụng chữa bệnh của
dòng điện.
• Nhược điểm: chỉ dùng được với các thuốc có đặc tính ion, khó đánh
giá chính xác lượng thuốc vào cơ thể, tổng lượng thuốc vào cơ thể
nhỏ hơn nhiều so với uống  giảm phản ứng phụ.


Traebert
• Kích thích các sợi thần kinh vận động hoặc cảm
giác; tác dụng : chống đau (cảm giác rung), kích
thích vận động (gây co cơ). Phổ biến : đau khu
vực ở cột sống do thoái hóa hoặc sai chức năng
(tư thế vận động, ngồi sai hoặc quá tải); tổn
thương do viêm nhiễm hoặc sau chấn thương ở
khớp chi.
• Có thể lên 60 – 70mA, tăng từ từ theo cảm nhận
bệnh nhân.
• Có thể có hiện tượng thích nghi nên dòng sau

có thể cao hơn dòng trước.


Bernard (diadynamic)
• Tác dụng chống đau do làm tăng ngưỡng
đau của cơ thể. Nó cũng làm giảm trương
lực cơ của những cơ co cứng hay quá tải,
tăng thải loại các chất cặn bã của mô và tế
bào ra khỏi những vùng bị bầm dập hay
thâm tím. Nó thường được dùng trong các
chấn thương bầm dập, trật khớp, cứng cơ.
• MF, DF, CP, LP,…


Faradic
• Tác dụng chủ yếu là kích thích co cơ, chủ yếu điều trị
các nhóm cơ thiểu năng. Tần số chuỗi xung 50 – 100
Hz.
• Tạo sự co cơ kéo dài  mỏi  phải có các chuỗi xung
biên độ khác nhau, và nghỉ ngơi giữa 2 lần co liên tiếp.
Sự co cơ nhờ kích thích cũng có tác dụng hệt như co cơ
tự nhiên: tăng trao đổi chất, tăng nhu cầu oxy, nhu cầu
dinh dưỡng, tăng thải loại cặn bã, giãn mạch và tưới
máu trong cơ.
• Thời gian nghỉ giữa 2 lần co nên gấp khoảng 3 tới 5 lần
thời gian co. Không nên để co cơ lâu quá 10s, vì sẽ
xuất hiện thiếu dưỡng khí và dinh dưỡng ở mô.
• Dựa trên tác dụng sinh lý mà người ta thường dùng
dòng này để kích thích các nhóm cơ vân cần thiết (cơ
thiểu năng, hoặc sau 1 thời gian dài không hoạt động)

Dòng tam giác
• Biên độ tăng từ từ và kéo dài nên kích thích được những
cơ xương bị liệt đã bị giảm đặc tính co cơ, ko bị kích
thích bởi các dòng Faradic, thường dùng điều trị các
nhóm cơ xương bị liệt lâu dài.
• Liệt lâu dài  biến đổi tính chất co của sợi cơ  thoái
hóa, thể hiện ngay cả ở cấu trúc mô liên kết. Thông qua
dòng điện sẽ khôi phục dần dần tất cả những biến đổi
này. Vấn đề là phải tìm ra đúng độ dài xung đủ sức gây
nên sự co cơ ở sợi cơ bị liệt lâu ngày. Thồng thường thì
100, 200ms là đủ, cá biệt có cơ liệt nặng phải tới 500ms
mới thấy đáp ứng.


TENS
• Giảm đau bằng dòng điện xung ngắn kích thích
qua da (kích thích sợi A-∂ và A-β )
• Tín hiệu đau được dẫn truyền nhờ sợi thần kinh
A-∂ (cấp tính) và C (mãn tính)  tủy gai (dây
sống)  đồi thị  vỏ não. Sợi A-∂ liên kết
synapse trực tiếp với các neuron ở tủy gai, còn
sợi C thì gián tiếp thông qua các neuron trung
gian (kềm hãm và kích thích).
• Do cấu trúc liên kết synapse nên tín hiệu thần
kinh lan truyền trên sợi A-β (về sự va chạm,
rung động) có khả năng điều tiết tín hiệu lan
truyền trên sợi C.

Tần số trung bình (từ 1 đến 3kHz)
•

•

•

•

Kích thích co cơ, kích thích tuần hoàn, giảm đau. Điện trở da đối với dòng
trung tần là nhỏ hơn hẳn so với các dòng thấp tần nên dòng điện dễ dàng
qua da, thấm sâu vào cơ thể. Tác dụng kích thích của dòng trung tần cũng
là do thay đổi điện thế màng tế bào, nhưng không giống với dòng thấp tần
(cơ thể đáp ứng với từng xung đơn lẻ), tác dụng này được tích lũy từ từ
đến mức vượt ngưỡng, xuất hiện thế hoạt động, gây nên kích thích (sau ko
chỉ 1 vài xung mà là khá nhiều chu kì).
Thế hoạt động chỉ đạt được sau 1 số lượng chu kỳ. Tuy nhiên khi đã lên tới
đỉnh thì nó lại giảm xuống tới 1 giá trị thấp hơn và giữ nguyên.
Cảm giác của bệnh nhân thấy bỏng rát cũng ko giữ nguyên như với các
dòng thấp tần mà mất dần đi sau ít phút, mặc dù biên độ dòng trung tần ko
giảm: thời gian thích ứng đó tỷ lệ nghịch với biên độ và tỷ lệ thuận với tần
số dòng trung tần.
Cần chú ý khái niệm thời gian hữu ích: đủ để dòng trung tần sinh ra kích
thích. Thời gian này phụ thuộc tần số (tất nhiên cũng phải có biên độ vượt 1
ngưỡng xác định thì mới có kích thích), ở khoảng 2000Hz là lớn nhất, sau
đó giảm đi nếu tần số tiếp tục tăng lên.


Tần số trung bình (từ 1 đến 3kHz)

• Sử dụng tác dụng kích thích để gây hiệu ứng co cơ
(giống với dòng thấp tần). Do điện trở da nhỏ đi nên ta
có thể sử dụng các dòng biên độ lớn, gây hiệu quả
mạnh hơn dòng thấp tần.
• Giảm đau như dòng TENS
• Điều trị chứng co cứng cơ (kết hợp giảm đau) nhờ khả
năng tăng tuần hoàn máu và dinh dưỡng.
• Ưu điểm : điện trở da với dòng trung tần nhỏ hơn hẳn so
với dòng tấn số thấp, dòng trung tần dễ dàng qua da, ko
gây đau đớn và thấm sâu vào cơ thể. Loại bỏ các tác
dụng phụ của dòng 1 chiều, điện cực có thể đặt trực
tiếp.


Tần số trung bình (từ 1 đến 3kHz)
• Giao thoa
4 điện cực
• Điều biên
Thay đổi biên độ dòng theo 1 tần số thấp
• Biên độ biến điệu và tần số dòng bao phụ thuộc
mục đích điều trị và cấu trúc mô (giảm đau, kích
thích co cơ hoặc phối hợp)
• Càng đau nhiền thì tần số biến điệu càng phải
cao, độ sâu biến điệu nhỏ.
• Khi đau mãn tính, chọn tần số mang thấp hơn,
tần số biến điệu nhỏ, và tăng độ sâu biến điệu.


Tần số cao (vài trăm kHz đến vài
trăm MHz)

Chữa bệnh bằng sóng điện từ
• 11,06 m (27,12 MHz – sóng ngắn)
• 69 cm (433,93 MHz – sóng dm)
• 12,25 cm (2450 MHz – vi sóng)
Thấu nhiệt: tác dụng nhiệt làm mô trong cơ
thể ấm lên từ bên trong


Tần số cao (vài trăm kHz đến vài
trăm MHz)
• Hiệu ứng nhiệt : Làm các phân tử tích điện trong
cơ thể chuyển sang dao động dưới tác dụng của
sóng cao tần, năng lượng của các dao động đó
chuyển thành nhiệt năng.
• Hiệu ứng phân cực : các điện tử tuy vẫn gắn kết
quanh hạt nhân, nhưng do tác dụng của trường
cao tần nên gây ra sự dịch chuyển tương đối
giữa các điện tích (-) và (+) ở mức độ nguyên tử
hay phân tử. Sau khi phân cực các cấu trúc trở
thành các lưỡng cực và chuyển động quay của
chúng trong trường cao tần sinh ra nhiệt lượng
lớn.


Tần số cao (vài trăm kHz đến
vài trăm MHz)
• Sóng cao tần thường dùng điều trị thấp khớp,
cơ, viêm khớp, viêm đa khớp, viêm cột sống,
nhức bắp thịt, đau lưng, nhược cơ, đau gân, dây
chằng, một số quá trình viêm, mưng mủ. Kết

hợp 2 hiệu ứng nhiệt và cực hóa, gây tác dụng
chủ yếu là tăng tuần hoàn cục bộ do giãn nở
thành mạch, tăng lưu thông bạch huyết. Độ sâu
hiệu quả 1-2cm, tùy thuộc độ dày lớp mỡ và cơ,
ko phù hợp các mô nằm sâu. Hấp thụ rất tốt
trong nước, hiệu ứng nhiệt cao với các tổ chức
chứa nhiều máu, nhưng nếu da bị ẩm thì hấp
thụ trên da gần hết, thậm chí dễ bỏng...


Sóng ngắn trị liệu
Một vài vùng điều trị thường gặp:
• Vùng mũi, khoang mũi: điện cực cách da 0,5 – 1cm, liều
hơi ấm
• Vùng tai: 1cm, liều hơi ấm
• Vùng ngực: 3cm, liều hơi ấm
• Khớp: 1 – 3cm, liều ấm hoặc hơi nóng
• Mặt vết thương: diện tích điện cực phải lớn hơn diện tích
vết thương, điện cực đặt chỗ vết thương cách 1 – 2cm,
điện cực đối diện cách da 3 – 4cm, liều hơi ấm
• Ổ viêm nhiễm: đặt điện cực tương tự như với mặt vết
thương, liều ấm