Universidade do Vale do Paraíba
Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento
Nelson Fuirini Junior
Parâmetros Contemporâneos das Correntes excitomotoras
São José dos Campos - SP.
2005
Nelson Fuirini Junior
Parâmetros Contemporâneos das Correntes excitomotoras
Dissertação de Mestrado apresentada ao
Programa de Pós-Graduação em Bioengenharia, da Universidade do Vale do Paraíba
como complementação dos créditos necessário para obtenção de título de Mestre em
Engenharia Biomédica.
Orientador: Prof. Dr. Carlos Julio Criollo
São José dos Campos-SP.
2005
DEDICATÓRIA A MINHA FAMÍLIA
Quero dedicar este trabalho a minha esposa, que me dá toda a retaguarda necessária
para que eu possa dedicar a minha profissão, de forma plena. E dedico também aos meus
filhos Renan e Laís que são os motivos de minha luta e estímulo para meu crescimento
profissional.
AGRADECIMENTO AOS AMIGOS QUE DE UMA FORMA OU OUTRA
COLABORARAM COM ESTE TRABALHO.
Quero agradecer a todos os amigos que sempre me ajudaram nos períodos difíceis
que a vida nos oferece, mas não poderia enumerá-los, pois estaria com certeza fazendo
alguma omissão e isto me deixaria constrangido. Muito obrigado a todos, devo-lhes muito,
mas nunca conseguirei pagar esta conta, mas estarei sempre pronto a retribuir esta moeda
fantástica que é a amizade sincera.
RESUMO
A corrente excito-motora é hoje um recurso muito usado por vários profissionais ligados a
área da saúde. Por este motivo existe viu-se a necessidade de realizar um amplo estudo,
para que estes profissionais tenham uma base comum, para que não ocorrerá distorção nas
nomenclaturas específicas. Este trabalho foi desenvolvido, tendo como objetivo primordial
a seleção das nomenclaturas contemporâneas, teve o cuidado de realizar um levantamento
bibliográfico, usando o que tem de mais recente em publicações e também realizar um
levantamento dos trabalhos considerados básicos, que dão sustentação para os conceitos
contemporâneos para este tipo de recurso principalmente na fisioterapia. Partir-se dos
conceitos básicos de eletricidade, pois ela é a base das correntes elétricas excito-motoras,
evoluindo para estudos dos itens relacionados à composição das corrente elétricas básicas
diretas e indiretas, o estudo segue avaliando os efeitos específicos das correntes excitomotora, nos tecidos nervosos e musculares que é o objetivo principal da corrente. Outra
área que foi estudada é a ação da corrente elétrica nos tecidos superficiais, derme,
epiderme, gordura, pois este tecido, funciona como isolante para a corrente excito-motora e
foi realizado levantamento com relação à penetração desta corrente e como seria a melhor
forma de resolver o problema da resistência a passagem da corrente. Também foi realizado,
levantamento da ação da corrente excito-motora em comparação ao exercício físico, para
que possa ter uma idéia, dos benefícios que o equipamento gerador de corrente poderá
fazer, quando não é possível realizar exercícios físicos, ou quando associamos o exercício
físico, com a corrente excito-motora. Outro ponto estudo foi os tipos de eletrodos e
equipamentos geradores de correntes excitomotoras que podem ser usados e qual a melhor
opção. Dentro da estimulação elétrica existem estudos recentes mostrando que, a ação das
correntes excito-motora, pode modificar as características das fibras musculares, a partir
das variações de freqüência e com correntes de média freqüência como corrente portadora.
Palavras chave: Corrente elétrica, equipamentos, fisioterapia.
ABSTRACT
Today the MNES is widely used for several professionals connected to health care area
because it can be used in a wide range of motor dysfunctions. For this reason there is a need
to carry out a deep study. This study was developed claiming the selection of
comtemporary nomenclature avoidind the use of market nomenclature where there is no
scientific ground and particulary being careful with nomenclature from the MNES. Have
this issue in mind this study will carry a thorough bibliographic study using the most recent
publications as well as make a collection of the studies considered basic and which gives
support to the current concepts in MNES. The study started from basic eletricity concepts
because it is the basis of MNES evolving to the study of itens related to the composition of
basic electric chain direct and indirect to the content to the professional who uses this
resources of lines, respecting the kind of pulse, the pulse rate, the pulse way, the pulse
modulation etc..This study follows evaluating/assesing this specific effects from the MNES
n the nervous and muscular tissues, which it is the main objective of this line. Another
studied area was the action of the chain on the superficial tissues like derme, epiderme, fat
as these tissues work as an isolating against the MNES and was studying in relation to
intering of this chain and how it will be the best way to solve the resistence problem in
MNES. Also studied about the action of the MNES in comparison to physical exercise in
order we have an idea about the benefits that MNES will bring whenever it is not possible
to realize physical exercise or when we associate physical exercise to MNES .One point to
be considered is the types of electrodes which must be used as a MNES and which is the
best option.Within the electrical stimulation there are studies showing that the action of the
MNES can modify the charecteristics of the muscular fibers from the modification of the
frequency and with medium frequency chain as a carrier .
Key words: Current Electrical, equipments, physiotherapy
Lista de Figuras
Figura 1- Linhas do campo elétrico em volta de partículas carregadas de maneira
oposta (A) e duas cargas iguais (B)............................................................................5
Figura 2 - Diagrama de um capacitor em um circuito elétrico simples em estados
descarregados(A) e carregado (B)............................................................................12
Figura 3 - Designações “tradicionais” de correntes elétricas...................................15
Figura 4 - Designações “comerciais” de correntes elétricas.....................................16
Figura 5 - Diagrama de um simples circuito elétrico mostrando o movimento
unidirecional de elétrons em resposta a uma força eletromotriz
constante....................................................................................................................18
Figura 6 - Circuito elétrico simples no qual uma pilha roda em velocidade constante
e muda regularmente a direção da força eletromotriz...............................................19
Figura 7 - Formas diferentes de corrente (não modulada) alternada (CA)...............20
Figura 8 - Relação entre a freqüência de pulso e a duração de fase de ondas
sinusóides liberadas de forma contínua ...................................................................20
Figura 9 - Corrente Alternada modulada por tempo para formar bursts. (A) intervalo
interbursts. (B) burst isolado......................................................................................21
Figura 10 - Características de forma de onda de corrente pulsada e alternada..........26
Figura 11- Diagrama do sistema para combinar designações de corrente descritivas
na nomeação de formas de ondas de correntes alternadas ou pulsada.......................28
Figura 12 - Representação gráfica de várias formas comuns de corrente de pulso
classificado com designações “descritivas” apropriadas...........................................29
Figura 13 - Forma de onda CA sinusoidal e suas características dependentes da
amplitude...................................................................................................................30
Figura 14 - Características dependentes do tempo das formas de ondas pulsado ou
alternado.....................................................................................................................33
Figura 15 - Exemplo de modulações automáticas de características de
estimulação.............................................................................................................36
Figura 16 - Relação entre a duração da fase e a amplitude da corrente de pico
(chamada de curva i\t................................................................................................40
Figura 17 Ponto Motor.............................................................................................42
Figura 18 Vias elétricas da corrente aplicada ao tecido............................................48
Figura 19 Transição fibras rápidas para fibras lentas................................................58
Figura 20 Exemplo de corrente usada com estimuladores disponíveis na atualidade
designados para aplicações elétricas neuromuscular.................................................62
Lista de Tabela
Tabela 1. Características descritivas de formas de onda de corrente pulsada ou
alternada...........................................................................….….……………………24
Tabela 2. Características quantitativas de correntes pulsadas e alternadas.
...........................................................................…………………………………....34
Lista de Abreviaturas e Símbolos
(E) : Campo Elétrico
© : Coulomb
(q) : Carga
Na+ : Sódio
K+ : Potássio
Cl- : Cloreto
FEM : Força Eletromotriz
(I) : Corrente Elétrica Unidade
(A) : Ampère
(mA) : Mileampère
(µA) : Microampére
(V) : Volt
(Ω) : Ohm Resistência
(KΩ) : Kilohms
(mΩ) : Megaohms
(F) : Farads
(Z) : Impedância
(H) : Indutância em Henrys
SCE : Eletrofisiologia Clínica ( Associação Americana de Fisioterapia)
(CC) : Corrente Contínua
(CA) : Corrente Alternada
(Hz) : Hertz
(cps) : Ciclos por segundo
(f) : Freqüência
(µC) : Microcoulomb
(mC) : Milecoulomb
(mseg) : Milessegundo
(RMS) : Amplitude de Corrente ou Amplitude Eficaz de Corrente
(Ca+2) : Cálcio
(eenm) : estimulação elétrica neuro-muscular
(pps); pulso por segundo
SUMÁRIO
1.
Introdução....................................................................................................................1
2.
Problemática................................................................................................................2
3.
Objetivo.......................................................................................................................3
4.
Metodologia ................................................................................................................4
5.
Pesquisa Bibliográfica.................................................................................................5
5.1 Fundamentos Básicos Da Corrente Elétrica..................................................................... 5
5.2 A Carga Elétrica...................................................................................................5
5.3 O Campo Elétrico.................................................................................................5
5.4 Interelação Elétrons E Íons...................................................................................6
5.5 A Atividade Dos Condutores E Isolantes.............................................................7
5.6 Corrente.................................................................................................................8
5.7 Tensão.............................................................................................................................10
5.8 Resistência............................................................................................................11
5.9 Condutância..........................................................................................................12
5.10 Capacitância e Impedância.................................................................................12
5.11 Indutância..........................................................................................................14
5.12 Freqüência E Fase..............................................................................................15
6. Classificação Das Correntes Eletroterapêutica................................................................16
6.1 Tipo De Correntes Eletroterapêuticas.................................................................19
6.1.1 Corrente Contínua................................................................................19
6.1.2 Corrente Alternada...............................................................................20
6.1.2.1 Modulação Da CA.................................................................23
6.1.3 Corrente Pulsada.................................................................................24
6.2 Características Descritivas Das Formas De Onda Da
Corrente Pulsada Ou Alternada................................................................................25
6.2.1 Número De Fase Em Uma Forma De Onda........................................26
6.2.2 Simetria Nas Formas De Onda Bifásicas............................................28
6.2.3 Forma De Onda...................................................................................29
6.2.4 Termos Qualitativos Para Descrever Correntes Pulsadas
Ou Alternadas..............................................................................................29
6.3 Características Quantitativas De Correntes Pulsadas E
Alternadas...............................................................................................................32
6.3.1 Características De Uma Série De Pulsos............................................36
6.3.2 Modulação De Corrente......................................................................36
6.3.2.1 Modulação De Amplitude e De
.
Duração............................................................................................36
6.4 Corrente Excitomotora......................................................................................38
6.4.1 Forma De Onda Para Estimulação Neuro-Muscular............38
6.4.2 Reduzir A Debilidade Da Força Muscular..........................38
6.4.3 Respostas Excitatórias..........................................................40
6.4.4 Aplicação De Pulsos Elétricos Nos Tecidos.........................42
6.4.5 Penetração Dos Pulsos Elétricos Através
Dos Tecidos...................................................................................44
6.4.6 Pulsos Elétricos Para Estimulação nervosa...........................44
7. Colocação De Eletrodos E Seus Fundamentos................................................................45
7.1 Relação Tecido E Eletrodo...............................................................................45
7.2 Diminuindo A Resistência Elétrica Na Superfície Da Pele................................46
7.3 Verificação De Áreas De Resistência Anormal..................................................46
7.4 Tipo De Eletrodo Usado Em Eletroterapia.........................................................47
7.4.1 Sistemas De Eletrodos........................................................................47
7.5 O Fluxo De Corrente No Tecido Corpóreo.........................................................49
7.6 Tamanho De Eletrodo..........................................................................................50
7.7 Disposição Dos Eletrodos................................................................................,,,.51
8. Diferença Entre Estimulação Elétrica Neuro-Muscular e Exercício..........................,,,....52
8.1 Efeitos Da Estimulação Elétrica.......................................................................,,,53
8.2 Efeito Da Eletroestimulação X Treinamento Físico Na Diferença Da Força Do
Quadriceps Humano..................................................................................................54
8.3 Estimulação Elétrica À Longo Prazo Do Músculo Esquelético..........................56
9. Mudança Nas Propriedades Contráteis.............................................................................57
9.1 Alterações Metabólicas.......................................................................................61
9.2 Diferentes Padrões de Estimulação.....................................................................61
10. Os Estimuladores Elétricos Neuro-Muscular Da Atualidade..........................................62
11. Resultado.........................................................................................................................66
12. Discussão.........................................................................................................................66
13. Conclusão........................................................................................................................70
Referências........................................................................................................................71
Apêndices..........................................................................................................................81
1
PARÂMETROS
CONTEMPORÂNEOS
DAS
CORRENTES
EXCITOMOTORAS.
1.
INTRODUÇÃO
Na realização deste trabalho teve sempre pautado a importância de um estudo
dirigido, visando um maior aprofundamento na área de estimulação elétrica neuromuscular. Este recurso terapêutico muito usado nos últimos vinte anos, vem se
desenvolvendo de uma forma bastante ampla, tanto no desenvolvimento tecnológico dos
equipamentos e formas de eletrodos como também, nas propostas terapêuticas, intervindo
numa gama significativa de patologias e com respostas terapêuticas muito importantes.
Diante de toda esta evolução nos últimos anos, entendeu-se que havia uma
necessidade de realizar um trabalho para juntar todas as informações necessárias e básicas
para uma melhor organização dos trabalhos realizados em pacientes portadores de
disfunções musculo-esquelético. Intervir em quadros onde desejasse uma ação maior da
função muscular, podendo até mesmo, produzir mudanças nas funções das fibras
musculares específicas, para que obtivesse resultados mais eficientes da ação muscular.
O estudo foi organizado, partindo das considerações básicas de correntes elétricas,
passando pelas interações correntes elétricas, tecidos corpóreos. Foram levantadas as
principais classificações das correntes eletroterapêuticas, as classificações qualitativas e
quantitativas das correntes. Neste momento direcionou o estudo principalmente para as
correntes excitomotoras.
Estas correntes foram classificadas quanto sua forma de onda, tipo de pulso,
freqüência de pulso, ou seja, todos os parâmetros da corrente excitomotora. Foram
levantados e discutidos, trazendo ao profissional as informações necessárias, para que o
mesmo tenha totais condições de interpretar o recurso, tirar do mesmo as melhores
respostas terapêuticas e também realizar seu trabalho de forma segura e confiável.
2
2.
PROBLEMÁTICA
Temos hoje uma realidade complexa
com relação às formas de correntes
eletroterapêuticas e seus parâmetros de calibragem. As regras básicas nas construções dos
equipamentos seguem uma evolução técnica específica, mas não há uma interação entre o
que se constrói e o que se tem necessidade na terapia. Constroem-se muitas vezes
equipamentos que não são bem entendidos pelo profissional da saúde, pois falta
confirmação de sua eficácia na terapêutica.
Existem estudos com relação aos tipos de correntes elétricas terapêuticas e seus
controles ou parâmetros, mas estas informações estão muitas vezes fragmentadas em varias
áreas, como física, engenharia elétrica, biofísica e isto traz uma dificuldade na aglutinação
destas informações. Isto gera uma deficiência grave na compreensão, conseqüentemente na
utilização do recurso.
Diante desta situação, venho propor este trabalho no sentido de colaborar
na
resolução desta problemática, principalmente partindo de informações pré-estabelecidas, ou
seja, dar informações concretas com relação aos parâmetros contemporâneos das correntes
excitomotoras.
A partir deste estudo os profissionais terão maior facilidade em compreender o que
se constrói e como podem ser utilizados em várias situações do seu dia a dia. Isto também
dá aos profissionais que constroem equipamentos, informações para que seus projetos
sigam o mesmo caminho da terapêutica, fazendo com que haja uma boa interação entre
terapeuta e construtor de equipamento.
3
3.
OBJETIVO
Em primeiro lugar desejamos atingir os profissionais que utilizam o equipamento
como recurso terapêutico e dar ao profissional que constrói equipamentos informações
básicas para que ocorra uma interação completa entre o construtor e o utilizador.
Dentre os objetivos principais, desejamos: informar, orientar, instruir e mostrar aos
profissionais que trabalham com correntes excito-motora, a importância de estar ciente dos
controles para uma correta estimulação, mostrar trabalhos já realizados em áreas
específicas, para que possa aumentar seu campo de ação terapêutica. Com relação aos
construtores dar a eles as informações necessárias quanto aos parâmetros existentes nos
equipamentos e mostrar a importância dos mesmos no momento da terapia, dar maior
importância, ao projeto bem realizado, citar e exemplificar quais os objetivos a ser atingido
com estes recursos, mostrar a responsabilidade de cada profissional com relação a resposta
terapêutica.
4
4.
METODOLOGIA
A metodologia deste trabalho seguiu basicamente uma evolução para a
compreensão do recurso, corrente excitomotora. Partiu-se
de um contexto que o
fundamento básico de correntes elétricas tem uma importância considerável para com o
embasamento. A evolução desta pesquisa passa pelas classificações das correntes
eletroterapêuticas, chegando obrigatoriamente nas correntes excitomotoras, que evolui para
seus efeitos específicos.
Diante destas informações, foi realizado um levantamento bibliográfico com
literaturas na área de física, engenharia elétrica e principalmente na área de fisioterapia,
seguindo sempre uma evolução clássica, para que tenha um bom entendimento na área de
estimulação elétrica neuro-muscular.
Foi realizada uma pesquisa, principalmente dos parâmetros contemporâneos dentro
dos fundamentos básicos de correntes elétricas, das classificações de correntes
eletroterapêuticas, das correntes excitomotoras, dos tipos de eletrodos, das modificações
teciduais e as ultimas gerações de equipamentos para estimulação neuro-muscular, com isto
obteve-se um amplo apanhado
do assunto e a pesquisa deu informações vastas com
relação aos parâmetros contemporâneos das correntes excitomotoras.
5
5.
5.1
PESQUISA BIBLIOGRÁFICA
FUNDAMENTOS BÁSICOS DA CORRENTE ELÉTRICA
5.2 A CARGA ELÉTRICA
A base para que exista um fenômeno elétrico é a carga elétrica. O que se sabe com
relação a esta carga foi aprendido com seu comportamento. Nos experimentos mais antigos,
feitos com objetos carregados, permitiram que os pesquisadores percebessem dois tipos de
carga. Quando dois objetos carregados de forma similar são colocados próximos um do
outro, eles se repelem; dois objetos com cargas opostas, quando próximos, se atraem
(SCOTT, 1972). Esses dois tipos de carga foram denominados de carga positiva e carga
negativa (YOUNG; FREEDMAN, 2003; NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
5.3
O CAMPO ELÉTRICO
A força elétrica das partículas carregadas é transportada para outras partículas
carregadas pelo campo elétrico (E), que cada carga cria em volta da mesma. As cargas
transmitem força através de um campo elétrico, de uma maneira análoga ao modo que a
força de gravidade da terra é transmitida, através dos campos gravitacionais(GUSSOW,
1985). As características dos campos elétricos entre duas substâncias carregadas, de modo
oposto e duas substâncias da mesma carga são ilustradas na figura 1 (GUTMAN, 1980;
ROBINSON, SNYDER-MACKLER, 2001; SCOTT, 1972).
6
Figura 1 Linhas do campo elétrico em volta de partículas carregadas de maneira oposta (A) e duas cargas
iguais (B). A configuração das linhas do campo reflete a atração das partículas carregadas de maneira oposta e
a repulsão entre as partículas carregadas iguais (ROBINSON, SNYDER-MACKLER, 2001).
5.4
INTER RELAÇÃO ELÉTRONS E ÍONS
Toda matéria é composta por átomos que contêm um núcleo carregado
positivamente e elétrons carregados negativamente que se organizam em órbitas ao redor
deste núcleo. Um átomo é eletricamente neutro quando há uma equivalência entre as cargas
do núcleo e dos elétrons. Quando modificado por uma força externa (como reações
químicas, força eletrostática, calor, luz e campo eletromagnéticos), um átomo pode perder
ou ganhar elétrons, alterando desta forma sua carga neutra e fazendo com que ele adquira
propriedades elétricas (OKUNO; CALDAS; CHOW, 1982). Um átomo que não está mais
em seu estado neutro original é chamado de íon, e o processo de alteração do estado
elétrico de um átomo é chamado de ionização (NELSON; HAYES; CURRIER, 2003). Um
íon negativo é um átomo que ganhou um ou mais elétrons, apresentando então uma carga
líquida negativa; um íon positivo é um átomo que perdeu um ou mais elétrons, tornando-se
carregado positivamente (YOUNG; FREEDMAN, 2003; SCOTT, 1972). Os íons estão
presentes em soluções eletrolíticas de ácidos, bases e sais, tais como aqueles que compõem
os tecidos biológicos. Radicais ácidos tendem a formar íons negativos, enquanto que
alcalóides, bases e metais tendem a formar íons positivos. Um íon tem o mesmo núcleo
que o átomo tinha antes de perder ou ganhar elétrons e, portanto, possui as mesmas
características básicas do átomo original (SCOTT, 1972). A carga de um elétron isolado foi
definida como:
7
-e = 1,6 x 10-19
Coulomb
(1)
Portanto, a carga de um objeto é a medida do número de elétrons livres que este ganhou
ou perdeu, e é expressa em Coulomb de carga. Um Coulomb © de carga (q) é igual à
carga combinada de:
6,25 x 10-18
elétrons
(2)
(NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
5.5
A ATIVIDADE DOS CONDUTORES E ISOLANTES
As partículas carregadas tais como, elétrons em metais ou íons em solução tenderão
a mover-se, ou a mudar de posição em virtude de suas interações com outras partículas
carregadas. Em outras palavras, as partículas carregadas tenderão a mover-se na matéria
quando existir diferença de potencial elétrico (YOUNG; FREEDMAN, 2003). Para as
partículas carregadas moverem-se quando submetidas a uma voltagem, elas devem estar
livres para isto. Aquela substância nas quais as partículas carregadas se movem facilmente
quando colocadas em um campo elétrico são chamadas de condutores. Metais como o
cobre, alumínio, são bons condutores. Os átomos dos metais tendem a abandonar os
elétrons de sua camada orbital externa muito facilmente, quando colocados em um campo
elétrico. Se uma substância negativamente carregada, for trazida para muito perto de uma
extremidade de um fio de metal longo, os elétrons mais próximos da substância serão
deslocados ao longo do fio longe da massa de carga similar. Os tecidos biológicos contêm
partículas carregadas em solução, na forma de íons como sódio (Na+), potássio (K+) ou
cloreto (Cl-). Os tecidos humanos são condutores porque os íons aí são livres para
moverem-se, quando expostos às forças eletromotrizes. A capacidade dos íons moverem-
8
se nos tecidos humanos varia de tecido para tecido. O músculo e o nervo são bons
condutores, enquanto que a pele e a gordura são condutores fracos.
Em comparação com as substâncias que permitem movimento fácil de partículas
carregadas em um campo elétrico, os isolantes são substâncias que tendem a não permitir
movimento livre de íons ou de elétrons. A borracha e muitos plásticos são bons isolantes.
(ROBINSON; SNYDER-MACKLER, 2001; OKUNO; CALDAS; CHOW, 1982).
5.6 CORRENTE
O fluxo ordenado de carga de um lugar a outro, através da matéria é chamado de
corrente. A carga pode consistir de elétrons livres ou íons. Um movimento aleatório de
elétrons livres, íons positivos e íons negativos ocorrem naturalmente em toda a matéria.
Devido à composição de suas camadas orbitais, alguns átomos tendem a doar ou receber
elétrons mais facilmente que outros. Aqueles materiais que têm suas camadas de valências
quase completas tendem a ser muito estáveis, com poucos elétrons livres (isolantes).
Materiais (principalmente metais) com apenas um ou dois elétrons de valência tendem a
doar elétrons muito facilmente (condutores) e permitir o movimento ou fluxo dos elétrons
dentro deles. Soluções eletrolíticas permitem o movimento livre de íons positivos e
negativos, assim como a movimentação livre dos elétrons (GUSSOW, 1985).
Para se produzir um fluxo de corrente organizado, deve haver uma fonte de elétrons
livres e de íons positivos, um material condutor que permita o fluxo de carga e uma força
eletromotriz (FEM) que mova ou concentre a carga (SCOTT, 1972). A unidade da corrente
(I) é o ampère (A), que é definido como a taxa de passagem do fluxo de cargas por uma
seção transversal
de referência em um condutor. Um ampère é igual a um Coulomb por
segundo. Coulomb indica o número de elétrons; ampère indica a quantidade de fluxo dos
elétrons. Um ampère é uma unidade muito grande quando se trata da estimulação elétrica
no ser humano e, portanto, unidades menores são mais comumente utilizadas: um
miliampère (mA) é a milésima parte de um ampère; um microampére (µA) é a milionésima
parte de um ampère (OKUNO; CALDAS; CHOW, 1982).
9
A fisiologia das membranas celulares excitáveis é discutida tanto em termos do
movimento normal de íons para dentro e para fora da célula, quanto em relação à diferença
na carga líquida resultante decorrente da concentração desigual, de íons em cada um dos
lados da membrana (SCOTT, 1972). Uma condição necessária para a despolarização de
membranas celulares por meio de estímulos elétricos externos é o acúmulo de cargas
negativas no exterior da célula, de tal modo que um limiar de excitação crítico seja
atingido. Enquanto a quantidade mínima de carga necessária para produzir um potencial de
ação, depende em grande parte das propriedades elétricas de um tipo particular de célula e é
razoável e previsível. A quantidade real de carga necessária em uma determinada aplicação,
depende da fração da carga liberada pelo estimulador que realmente atinge as membranasalvo. O caminho tomado pela corrente de estimulação depende de vários fatores, incluindo
o tipo e o tamanho do eletrodo, o acoplamento deste à superfície da pele, a localização dos
eletrodos e as várias impedâncias teciduais nas vizinhanças da membrana-alvo
(HAAR,
2003; NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
A carga do estímulo liberada pelo estimulador, medida em unidades de Coulomb, é a
integral da corrente de estímulo em ampere, integrada em relação ao tempo de duração em
segundos, como mostra a equação (3).
q = S i(t)dt
(3)
Para um estímulo monofásico retangular, a carga do estímulo é igual à amplitude da
corrente multiplicada pela duração da fase.
q = I x t
(4)
(NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
10
5.7
TENSÃO
Juntamente com a carga, forma-se um campo elétrico que preenche os espaços ao
redor dela de tal modo que, quando outra carga está dentro do campo, forças elétricas agem
sobre ela. Se duas partículas de mesma carga são movidas juntas, forças elétricas agem para
mantê-la afastadas. Essas forças tornam-se cada vez mais fortes conforme as partículas se
aproximam. Deve ser realizado um trabalho para aproximar duas partículas de mesma
carga, convertendo-se então a energia cinética em energia potencial. A diferença da energia
potencial por unidade de carga entre as partículas é chamada de diferença de potencial. A
unidade da diferença de potencial, ou voltagem, é o volt (V), definido como um joule\
Coulomb (YOUNG; FREEDMAN, 2003). Dado que o trabalho para mover uma carga é
relativo a uma outra carga, a diferença de potencial é sempre relativa a um ponto de
referência. Caso o ponto de referência não seja dado explicitamente, deve-se assumir que
este seja a terra, ou o potencial elétrico da terra. O terra é considerado um potencial igual a
zero, que pode fornecer qualquer quantidade prática de carga sem alterar suas
características elétricas (GUTMAN, 1980).
Existem dois contextos nos quais a voltagem ou a diferença de potencial é usada para
descrever a estimulação elétrica de membranas excitáveis. A diferença de carga entre o
interior e o exterior de uma célula muscular ou nervosa resulta numa diferença de potencial,
a qual é medida em milivolts. A diferença de potencial também pode ser usada para
descrever a força eletromotriz produzida pelo circuito do estimulador. Usada para mover as
cargas dos terminais de saída do estimulador, através dos cabos conectores e dos eletrodos
de estimulação e forçar o fluxo de cargas através dos tecidos corporais intervenientes que
porventura estejam na rota das células-alvo (NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
11
5.8
RESISTÊNCIA
A resistência é a propriedade de um material resistir ou se opor ao fluxo de corrente
que passa por ele. Diferentes materiais possuem uma capacidade de resistência intrínseca
diferente, dependendo de suas características químicas. Os melhores condutores, tais como
o ouro, a prata e o cobre, têm uma resistência baixa. Já os isolantes, como plástico, o papel
e tecidos, têm resistência alta. Alguns materiais, como o silício e o germânio, não são nem
bons condutores nem bons isolantes. Esses materiais semicondutores podem ser feitos de
modo a agir tanto como condutores quanto como isolantes. Essa característica dual de
resistência dos semicondutores é a base para os modernos componentes eletrônicos de
estado sólido (LICHT, 1970). A resistência de um material que age como condutor de
corrente direta pode ser calculada por meio de Lei de Ohm, que relaciona as propriedades
da corrente, da resistência e da voltagem. Se um volt de diferença de potencial causa uma
corrente de um ampère pela lei de Ohm, a resistência limite é igual a um Ohm Ω
(YOUNG; FREEDMAN, 2003; SCOTT, 1972).
Voltagem (V)
Resistência (Ω) = -----------------
(5)
Corrente (A)
Os valores comuns para a resistência incluem o kilohms (kΩ) e o megaohms (MΩ):
milhares e milhões de ohms, respectivamente. O termo resistor se refere a um componente
eletrônico usado para introduzir uma quantidade desejada de resistência em um circuito. Às
vezes é melhor pensar em termos de quão bem um material conduz uma corrente, em vez
de quão bem ele resiste à sua passagem (GUTMAN, 1980; NELSON; HAYES; CURRIER,
2003).
12
5.9
CONDUTÂNCIA
É o termo usado para definir a facilidade com que a corrente flui pelo material; ela é
o inverso da resistência. A unidade da condutância é o mho.
1
Condutância (S) =--------------------Resistência (Ω)
(NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
5.10
CAPACITÂNCIA E IMPEDÂNCIA
A fim de entender a corrente nos tecidos biológicos dois outros conceitos elétricos
também devem ser introduzidos. Capacitância é a propriedade de um sistema de condutores
e isolantes que permite que o sistema armazene carga. As correntes produzidas nos tecidos
biológicos são influenciadas não só pela resistência do tecido, mas também pela
capacitância do tecido.
Um elemento de circuito elétrico, o capacitor, é feito de duas placas finas de metal
separadas por um isolante (ou dielétrico) (Figura 2 A). Se uma voltagem fixa for aplicada
através do capacitor, a corrente não passa pelo aparelho por causa da presença do material
isolante. Contudo, a diferença de potencial entre as duas placas do capacitor exerce uma
força sobre as moléculas dentro do isolante, originando a energia potencial dentro dessas
moléculas (Figura 2B).
Se a voltagem aplicada for removida, a energia armazenada (diferença de potencial
elétrico através do capacitor) permanece até que o capacitor seja descarregado através de
alguma trilha condutora (YOUNG; FREEDMAN, 2003; GUTMAN, 1980; ROBINSON;
SNYDER-MACKLER, 2001).
13
Figura 2 Diagramas de um capacitor em um circuito elétrico simples em estados descarregados(A) e
carregado (B).Um capacitor armazena energia elétrica pela deformação de moléculas dielétricas.
(ROBINSON, SNYDER-MACKLER, 2001)
Embora os sistemas capacitivos tendam a bloquear correntes contínuas, eles tendem
a permitir que as correntes alternadas passem. Para um sistema em uma determinada
capacitância, quanto mais alta a freqüência da corrente alternada, maior facilidade terá a
corrente para atravessar o sistema.
A capacitância de um capacitor ou qualquer sistema de condutores e isolantes
construído semelhantemente é expressa em farads (F); F é a magnitude de capacitância já
que 1 C de carga é armazenada quando 1 V de diferença de potencial é aplicado (OKUNO;
CALDAS; CHOW, 1982; SCOTT, 1972).
O termo impedância (Z) descreve a oposição às correntes alternadas assim como o
termo resistência descreve a oposição às correntes contínuas. A impedância leva em conta
tanto à oposição capacitiva quanto a resistiva para o movimento de partículas carregadas.
Quando se trata de estimulação elétrica clínica, é mais apropriado expressar a oposição à
corrente com relação à impedância, porque os tecidos humanos são bem modelados com
redes complexas de resistores e de capacitores (F-C). Já que a impedância depende da
natureza capacitiva dos tecidos biológicos, sua magnitude depende da freqüência da
estimulação aplicada. Em geral, quanto mais alta a freqüência de estimulação, mais baixa
será a impedância dos tecidos. A unidade-padrão da impedância é o ohm. (NELSON;
HAYES; CURRIER, 2003; ROBINSON; SNYDER-MACKLER, 2001).
14
5.11 INDUTÂNCIA
A indutância é a medida do quanto uma corrente variável pode induzir de Força
Eletromotriz (FEM) em um circuito (ELECTROTHERAPY STANDARDS COMMITTEE,
1990; JAY, 1977). Indutores são componentes elétricos que possuem a propriedade da
indutância. Os indutores são formados por um fio enrolado em um cilindro ou eixo de ferro,
que concentra o campo magnético existente ao redor do condutor que conduz a corrente.
Um campo magnético variável induzirá uma força eletromotriz em qualquer condutor que
se concentre dentro desse campo magnético, incluindo ele próprio. A força eletromotriz
induzida deve agir contra a força eletromotriz original de tal forma que, a energia resultante
no sistema seja constante e conservada. Dessa maneira, a energia estocada no campo
magnético age para opor uma carga no fluxo da corrente que a produziu. A relação entre a
magnitude da força eletromotriz contrária induzida, a taxa de alteração da corrente e a
indutância do rolamento, pode ser expressa como:
di
-FEM= L ------
(7)
dt
( ELECTROTHERAPY STANDARDS COMMITTEE,
1990).
Onde, L é a indutância em Henry (H). Uma indutância de um Henry induzirá uma força
eletromotriz de um volt quando a corrente estiver alternando na taxa de um ampère por
segundo. Deve-se observar que a força eletromotriz contrária é dada com sinal negativo
para denotar sua polaridade reversa (GUSSOW, 1985; GUTMAN, 1980; SCOTT, 1972).
Apesar de a indutância ser negligenciável nos sistemas biológicos, ela pode ser usada com
vantagem para induzir correntes nos tecidos biológicos, sem a necessidade do uso de
eletrodos na superfície da pele. Uma aplicação especial da indução é o transformador, que é
composto, na realidade, por dois indutores colocados juntos no mesmo rolamento. O fluxo
15
da corrente no rolamento primário forma um campo magnético que induz uma força
eletromotriz (V) no rolamento secundário. A força eletromotriz induzida é proporcional à
relação entre o número de voltas no rolamento secundário e o número de voltas no
rolamento primário. O transformador é um componente essencial para o fornecimento da
energia usada nos estimuladores elétricos. Um transformador elevador de voltagem (tensão)
é usado para gerar as altas voltagens (tensão), necessárias para a estimulação elétrica das
membranas excitáveis por meio de eletrodos. O isolamento elétrico inerente do primário em
relação ao secundário no circuito de um transformador é usado, nos projetos dos
estimuladores, para garantir o isolamento elétrico do paciente em relação a terra. Esse
isolamento do paciente em relação às correntes referidas a terra é desejável. O isolamento
limita o risco de choque da instrumentação por meio da redução das correntes de terra a
níveis extremamente baixos. O isolamento permite um controle melhor do caminho
desejado para o corrente de estímulo eliminando a possibilidade de seu retorno a terra por
meio de várias vias desconhecidas. O isolamento do estímulo também reduz muito, a
captação de artefato de estímulo durante o registro de respostas bioelétricas evocadas
(NELSON;
HAYES;
CURRIER,
2003;
ELECTROTHERAPY
STANDARDS
COMMITTEE, 1990; SCOTT, 1972).
5.12 FREQÜÊNCIA E FASE
Todas as voltagens de onda que variam com o passar do tempo podem ser descritas
como sendo compostas por uma série de sinusóides periódicas de diferentes amplitudes,
fases e freqüências que, juntas, definem a forma de onda. A freqüência de uma sinusóide
isolada é definida pelo seu período, isto é, o tempo que ela leva para completar um ciclo
sinusóide, onde:
1
Freqüência (Hz) = -------------------Período (s)
(8)
16
Nesse contexto, a fase refere-se à fração do ciclo fundamental, no qual o ponto de
referência zero de cada componente sinusóide está deslocado em relação a ponto de
referência zero da freqüência fundamental. Existem 360 graus em um ciclo de uma onda
sinusóide, começando no ponto de referência zero e voltando a esse mesmo ponto após
passar por voltagens positivas e negativas (MILLMAN; TAUB, 1965).
Caso duas
sinusóides não comecem no ponto de referência de voltagem zero no mesmo momento, as
sinusóides são descritas como fora de fase. A diferença de fase é medida em graus.
Consideradas em conjunto, as sinusóides que compõem qualquer onda formam o espectro
de freqüência da onda, variando da sinusóide de menor freqüência para a freqüência
fundamental e, para a de maior freqüência. Um fluxo de corrente que não varia, ou não
altera sua polaridade, é chamado de corrente direta ou corrente galvânica ou corrente
contínua (CC) e é tido como freqüência zero (0Hz)
CURRIER, 2003).
(LICHT, 1970; NELSON; HAYES;
17
6.
CLASSIFICAÇÃO DAS CORRENTES ELETROTERAPÊUTICAS
As correntes elétricas têm sido usadas como propostas terapêuticas por centenas de
anos. Com o desenvolvimento de diferentes formas de geradores elétricos durante o século
XX, os tipos de correntes elétricas empregados nas aplicações terapêuticas proliferaram. A
introdução na área da saúde, de vários tipos diferentes de estimuladores que produzem
diferentes formas de correntes elétricas tem sido acompanhada por muita confusão, na
comunicação com relação às características das correntes geradas. Antes de 1990, nenhum
sistema tinha sido desenvolvido para padronizar descrições de correntes elétricas usadas na
eletroterapia.
A caracterização das correntes eletroterapêuticas foi muitas vezes dirigida pelos
desenvolvimentos históricos ou pelo setor comercial (SCOTT, 1972; STILLWELL, 1984).
A figura 3 mostra alguns dos vários tipos de correntes tradicionalmente empregadas na
eletroterapia e suas designações tradicionais.
Figura 3 Designações “tradicionais” de correntes elétricas selecionadas usadas historicamente na pratica
clínica.Cada gráfico mostra mudanças na amplitude de corrente sobre o tempo.
MACKLER, 2001)
(ROBINSON, SNYDER-
18
A figura 4 ilustra vários perfis de ondas de correntes (ou voltagens) designadas
comercialmente.
Figura 4 Designações “comerciais” de corrente elétrica selecionada disponível a partir de determinados
estimuladores contemporâneos. Os gráficos mostram mudanças na amplitude de corrente sobre o tempo ou
mudanças na amplitude de voltagem sobre o tempo. (ROBINSON, SNYDER-MACKLER, 2001).
A diferenciação entre esses tipos de correntes tradicionais e comerciais era muitas
vezes baseada somente em uma única característica de corrente, tal como a amplitude de
voltagem ou a freqüência de estimulação. Tais distinções unidimensionais levam a
designações dicotômicas – tais como estimuladores de¨baixa voltagem versus média
freqüência ¨ que subsistem até hoje. Na metade dos anos 80, a seção sobre Eletrofisiologia
Clínica (SCE) da Associação Americana de Fisioterapia apontou que, tal diferenciação
arbitrária de correntes eletroterapêuticas com a proliferação de designações comerciais de
correntes, favoreceu a confusão na comunicação com relação à eletroterapia
(ELETROTHERAPY STANDARDS COMMITTEE, 1990). Numa tentativa de aliviar o
problema, a SCE desenvolveu uma monografia tratando da terminologia em eletroterapia;
19
ela oferece orientações para descrições qualitativas e quantitativas de correntes
eletroterapêuticas. Embora o restante deste capítulo apresente muito do conteúdo dessa
monografia da SCE, uma apreciação para as designações tradicionais e comerciais de
correntes eletroterapêuticas, ainda é necessária já que a maioria da literatura publicada
durante os anos 80 usava terminologias tradicionais e comerciais (GUTMAN, 1980;
NELSON; HAYES; CURRIER, 2003;
ROBINSON; SNYDER-MACKLER, 2001;
SCOTT, 1972).
6.1
TIPO DE CORRENTES ELETROTERAPÊUTICAS.
As correntes elétricas usadas na eletroterapia clínica contemporânea podem
geralmente ser divididas em três tipos: corrente contínua, corrente alternada e corrente
pulsada (pulsátil).
Iremos diferenciar entre esses três tipos de correntes baseados em suas
características qualitativas e quantitativas.
6.1.1 CORRENTE CONTÍNUA
O fluxo unidirecional contínuo ou ininterrupto de partículas carregadas é definido
como corrente contínua (CC). Essa forma de corrente tem sido tradicionalmente referida
como corrente ¨galvânica¨; contudo, esse não é mais o termo usual, ela é chamada de
corrente direta ou contínua (YOUNG; FREEDMAN, 2003).
A corrente contínua em um circuito eletrônico simples é produzida por uma
voltagem de magnitude fixa, aplicada a um condutor com resistência fixa figura 5
(GUTMAN, 1980; LOW; REED, 2001; ROBINSON; SNYDER-MACKLER, 2001
SCOTT, 1972; STILLWELL, 1984 ).
20
Figura 5 Diagrama de um simples circuito elétrico mostrando o movimento unidirecional
de elétrons em resposta a uma força eletromotriz constante (A)
(ROBINSON; SNYDER-
MACKLER, 2001)
6.1.2 CORRENTE ALTERNADA
A corrente alternada (CA) é definida como o fluxo bidirecional contínuo ou
ininterrupto de partículas carregadas. Para produzir esse tipo de corrente, a voltagem
aplicada através de um circuito simples oscila em magnitude e a polaridade da voltagem
aplicada é periodicamente revertida. Os elétrons no circuito movem-se primeiro em uma
direção. Quando o campo elétrico é revertido, os elétrons movem-se para trás na direção de
suas posições originais (MILLMAN; TAUB, 1965; YOUNG; FREEDMAN, 2003). Uma
corrente alternada pode ser produzida, rodando uma fonte de voltagem fixa no circuito
como ilustrado na figura 6A. A corrente alternada que flui através desse circuito é
representada na figura 6B. Um gráfico da amplitude de corrente sobre o tempo (NELSON;
HAYES; CURRIER, 2003; ROBINSON; SNYDER-MACKLER, 2001; SCOTT, 1972).
21
Figura 6 Circuito elétrico simples no qual uma pilha roda em velocidade constante e muda regularmente a
direção da força eletromotriz (voltagem), que age sobre os elétrons no condutor (A). Observe o movimento
para trás e para frente dos elétrons. Circuito análogo hidráulico do circuito elétrico em (B) ilustrando o
movimento para trás e para frente da bomba, que produz o movimento alternado do líquido dentro do sistema
(B) (ROBINSON, SNYDER-MACKLER, 2001).
As correntes alternadas são caracterizadas pela freqüência (f) de oscilações e a amplitude
de movimento do elétron ou do movimento iônico. A freqüência da CA é expressa em
Hertz (Hz) ou em ciclos por segundo (cps). A recíproca de freqüência (1/f) define um
valor, conhecido como período, que é o tempo entre o início de um ciclo de oscilação e o
início do próximo ciclo (LICHT, 1970; GUTMAN, 1980; HAAR, 2003).
A CA mais comum é simétrica e pode ser aplicada em formatos variados, incluindo
sinusóide, retangular, trapezóide e triangular. A CA também pode ser assimétrica e possuir
vários formatos Figura 7.
22
Figura 7 Formas diferentes de corrente (não modulada) alternada (CA) (NELSON;
HAYES; CURRIER, 2003).
As relações inversas entre as freqüências e as durações de pulso e de fase são típicas
da CA. O que é inerente a essa relação é o fenômeno de que, conforme a freqüência da CA
é aumentada, as durações da fase e do pulso são automaticamente diminuídas. O oposto
ocorre se a freqüência de pulso diminui (figura 8). As durações da fase e do pulso podem
então ser calculadas em relação à freqüência (NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
23
Figura 8 Relação entre a freqüência de pulso e a duração de fase de ondas sinusóides liberadas de forma
contínua(A), Duração da fase(B), Duração (1ciclo) do pulso. Notar que tanto a duração da fase quanto à do
pulso diminuem conforme a freqüência aumenta (NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
6.1.2.1 MODULAÇÃO DA CA
As modulações da CA são feitas por meio das variáveis tempo e amplitude. A CA
modulada por tempo pode ser subdividida nos modos burst e interrompida. Um burst de CA
é estabelecido quando se permite que a corrente flua por poucos milissegundos e então
deixe de fluir por alguns milissegundos, em um ciclo repetitivo Figura 9. O intervalo entre
burst sucessivos é conhecido como intervalo interburst e é sinônimo do intervalo entre os
Figura 9 Corrente Alternada modulada por tempo para formar bursts. (A) intervalo interbursts. (B) burst
isolado (NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
24
pulsos das correntes pulsadas. A CA em burst também tem sido chamada de pulsos
polifásicos (ROBINSON; SNYDER-MACKLER, 2001), porque fisiologicamente, eles
parecem provocar a mesma excitação dos pulsos monofásicos ou bifásicos (KANTOR,
1994; JOHNSON, 1986). O estimulador clínico mais comum projetado para produzir burst
da CA modulada por tempo é chamado de “corrente Russa” Figura 9.
A corrente alternada também pode ser modulada como uma CA interrompida. Essa
modulação prevalece quando a corrente deixa de passar por 1 segundo ou mais e então
passa de novo por alguns segundos, em um ciclo repetitivo. A modulação interrompida é
diferente da modulação em burst, uma vez que na interrompida a corrente cessa por tempo
suficiente para permitir um relaxamento na contração muscular. A modulação interrompida
da CA é idêntica à interrupção da corrente pulsada.
A CA modulada em amplitude pode ser obtida por meio de várias abordagens
elétricas. O projeto mais comum é a combinação de duas fontes contínuas de CA que
diferem entre si em freqüência. Essa abordagem resulta no que chamamos de corrente
interferencial (NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
6.1.3 CORRENTE PULSADA
A corrente pulsada (corrente pulsada ou interrompida) é definida como fluxo uni ou
bidirecional de partículas carregadas, que periodicamente param por um período de tempo
finito. Uma descrição desse tipo de corrente pode não ser encontrada em livros de física
básica, mas o termo é importante, porque descreve a forma de corrente mais comumente
usada em aplicações clínicas de estimulação elétrica. Os físicos e os engenheiros podem
referir-se à corrente pulsada como CC interrompida ou CA interrompida.
A corrente pulsada é caracterizada pelo aspecto de uma unidade elementar desse tipo
de corrente chamado pulso. Um pulso único é definido como um evento elétrico isolado
separado por um tempo finito do próximo evento. Isto é, um pulso único representa um
período finito de movimento de partícula carregada (GUSSOW, 1985; GUTMAN, 1980;
MILLMAN; TAUB, 1965).
25
Se uma voltagem fixa for aplicada a um circuito elétrico de resistência simples,
como mostra na Figura 5 (pg.19), uma corrente unidirecional será induzida no condutor. Se
o circuito for periodicamente interrompido abrindo e fechando um interruptor no circuito, o
movimento de elétrons produzido irá começar e parar em sincronia com o fechamento e a
abertura do interruptor. A corrente produzida é intermitente e somente em uma direção e é
referida como pulsada monofásica.
De maneira semelhante, se uma voltagem alternada for aplicada a um circuito
elétrico simples, como mostrado na Figura 6 (pg.20), e o circuito for interrompido no
término de cada ciclo de voltagem alternada, os elétrons nos condutores irão mover-se
brevemente para trás e para frente, parar e depois começar a oscilar novamente. A corrente
produzida é intermitente e o movimento da partícula carregada é bidirecional. Tal corrente
é chamada de corrente pulsada bifásica.
As mudanças na amplitude das correntes pulsadas bifásicas para cada pulso são
determinadas pelas mudanças na amplitude da voltagem aplicada (GUTMAN, 1980;
LIBERSON, 1970; ROBINSON; SNYDER-MACKLER, 2001).
6.2
CARACTERÍSTICAS DESCRITIVAS DAS FORMAS DE ONDA DA
CORRENTE PULSADA OU ALTERNADA
As características qualitativas e quantitativas dos pulsos de corrente (ou um único
ciclo de CA) são mais facilmente compreendidas, examinando-se graficamente as
mudanças de amplitude de corrente que ocorrem durante o tempo. A forma da apresentação
visual de um pulso único, ou ciclo de CA em um diagrama de corrente versus tempo (ou
voltagem versus tempo) é chamado de forma de onda. Um grande número de tipos de
formas de onda de corrente pulsada ou CA pode ser gerado nos condutores. Alguns
exemplos de formas de ondas produzidas por estimuladores elétricos clínicos disponíveis
comercialmente são ilustrados nas Figuras 3 e 4. Um pulso único ou ciclo de CA pode ser
evidenciado por suas características dependentes da amplitude e do tempo, assim como
várias outras características descritivas (tabela-1.) (LOW; REED, 2001; STILLWELL,
1984; ROBINSON; SNYDER-MACKLER, 2001).
26
Tabela-1. Características descritivas de formas de onda de corrente pulsada ou alternada.
Característica
Número de fases
Designação comum
Monofásica
Bifásica
Trifásica
Polifásica
Simetria de fases
Simétrica
Assimétrica
Equilíbrio da carga de fase
Equilibrada
Desequilibrada
Forma de onda ou forma da fase
Retangular
Quadrada
Triangular
Dente de serra
Sinusoidal
Exponencial
Fonte: Robinson, Snyder-Mackler, (2001)
6.2.1 NÚMERO DE FASE EM UMA FORMA DE ONDA
O termo fase refere-se ao fluxo de corrente unidirecional em um diagrama
corrente/tempo. Um pulso que se afasta da linha de corrente zero (linha base) em
apenas uma direção, como aquela mostrada na figura 10A,
é chamada de
27
monofásico. Tal pulso pode ser produzido pela interrupção intermitente de uma
fonte de voltagem constante aplicada a um condutor. Em um pulso monofásico, as
partículas carregadas no meio condutor movem-se brevemente em uma direção, de
acordo com sua carga, depois param.
Um pulso que se afasta da linha base primeiro em uma direção e depois na
direção oposta é chamado bifásico, figura10A. Este tipo de pulso pode ser produzido
pela interrupção intermitente de uma fonte de voltagem alternada, aplicada a um
circuito elétrico. Em um pulso bifásico, as partículas carregadas movem-se primeiro
em uma direção e depois se movem para trás na direção oposta (KASATKIN;
PEREKALIN, 1960).
Figura 10 Características de forma de onda de corrente pulsada e alternada. (ROBINSON, SNYDERMACKLER, 2001).
28
Formas de onda com três fases são chamadas trifásicas, e aquelas com mais de três,
polifásicas. Algumas formas de onda produzida comercialmente, que foram referidas por
outros autores como polifásicas, podem de fato ser uma série ininterrupta de formas de
onda bifásicas, quando reduzidas ao evento elétrico comum ou mais simples (ROBINSON;
SNYDER-MACKLER, 2001, NELSON; HAYES; CURRIER, 2003; SCOTT, 1972).
6.2.2 SIMETRIA NAS FORMAS DE ONDA BIFÁSICAS
Para pulsos bifásicos ou ciclos de CA, a maneira na qual a cargas se move para trás
e para frente pode ou não ser a mesma. Se a maneira na qual, a amplitude de corrente varia
durante o tempo para a primeira fase de uma forma de onda bifásica, é idêntica em
natureza, mas oposta na direção daquela da segunda fase, a forma de onda bifásica é
descrita como simétrica. Figura 10B. Isto é, uma forma de onda é descrita como simétrica
se a primeira fase é a imagem de espelho da segunda fase, de um pulso bifásico ou ciclo
único de CA. Por outro lado, uma forma de onda é referida como assimétrica, se a maneira
na qual a amplitude de corrente varia na primeira fase de um pulso bifásico, não é a
imagem de espelho da segunda fase. Figura10B.
Para formas de onda bifásicas simétricas, a quantidade total de corrente para uma
fase é igual ao valor absoluto da corrente total que flui na segunda fase. Essa condição pode
ou não ser verdadeira para formas de onda bifásicas assimétricas. Se para uma forma de
onda bifásica assimétrica o tempo integral para a corrente na primeira fase não for igual,
em magnitude ao tempo integral na segunda fase, então a forma de onda é chamada de
desequilibrada. Dito de forma mais simples, se a área sob a primeira fase de uma forma de
onda bifásica não é a mesma que a área sob a segunda fase, a forma de onda é chamada
desequilibrada. Se a área sob a primeira fase de uma forma de onda bifásica for igual à
área sob a segunda fase, a forma de onda é descrita como equilibrada. Exemplos de formas
de ondas bifásicas equilibradas e desequilibradas são mostrados na figura 10C. A partir de
uma perspectiva clínica, o uso de formas de onda desequilibradas pode resultar em
29
diferenças notáveis na sensação de estimulação sob eletrodos de superfície (HAAR, 2003;
ROBINSON; SNYDER-MACKLER, 2001).
6.2.3 FORMA DE ONDA
Uma abordagem descritiva muito comum para a caracterização de formas de ondas
pulsadas e CA é o uso de termos para indicar a forma geométrica das fases do pulso, ou do
ciclo como elas aparecem no gráfico da corrente (ou voltagem), versus tempo. Designação
de formas freqüentemente
encontradas na literatura profissional e comercial inclui
retangular, quadrada, triangular, dente de serra e pontiaguda. Alternativamente, as formas
podem ser baseadas na função matemática que daria origem a um gráfico (ou parte de um
gráfico) de forma similar. Dois exemplos de tais designações são formas de onda baseadas
em mudanças sinusoidal ou exponencial na corrente (ou voltagem) durante o tempo. A
figura 10D ilustra várias formas de onda comuns (MILLMAN; TAUB, 1965; NELSON;
HAYES; CURRIER, 2003).
6.2.4
TERMOS QUALITATIVOS PARA DESCREVER CORRENTES
PULSADAS OU ALTERNADAS
Os termos descritivos definidos anteriormente neste capítulo, são de valor limitado,
a menos que um sistema seja desenvolvido para ligar esses termos de uma maneira
consistente. A figura 11 mostra um gráfico organizacional, que pode ser usado para nomear
descrições qualitativas para formas de onda de corrente pulsada ou CA. A partir do exame
das formas de onda, primeiro determina-se que tipo de corrente é mostrada. Depois, o
número de fases da forma de onda é determinado, seguindo pela simetria e pelo equilíbrio
de carga para formas de onda bifásicas. Finalmente, uma designação de forma pode ser
nomeada para todo pulso ou muitas vezes para a primeira fase de pulsos bifásicos.
30
Figura 11 Diagrama do sistema para combinar designações de corrente descritivas na nomeação de formas
de ondas de correntes alternadas ou pulsadas (ROBINSON, SNYDER-MACKLER, 2001).
A nomeação da forma de onda de corrente então se origina da esquerda para a direita, ao
longo do gráfico. A Figura12 mostra várias formas de onda de correntes e indica a
descrição qualitativa dessas correntes usando o sistema mostrado na Figura11. Observe que
esse sistema proposto para nomear correntes eletroterapêuticas pode não ser suficiente para
descrever todos os tipos de correntes possíveis, mas permite que os fisioterapeutas e outros
profissionais descrevam consistentemente a maioria das correntes usadas na prática
contemporânea.
31
Figura 12 Representação gráfica de várias formas comuns de corrente de pulso classificado com
designações “descritivas” apropriadas. As formas de onda representadas em (B) e (D) foram anteriormente
chamadas galvânica de pulso de alta voltagem e farádica, respectivamente (ROBINSON, SNYDERMACKLER, 2001).
6.3 CARACTERÍSTICAS QUANTITATIVAS DE CORRENTES PULSADAS
E ALTERNADAS
As formas de onda de corrente pulsada ou CA podem ser caracterizadas
quantitativamente por suas características dependentes da amplitude e do tempo
(Tabela 2). A amplitude é uma medida da magnitude de corrente, com referência à
linha base de corrente zero em qualquer momento no tempo em um gráfico de
32
corrente versus tempo. Alternativamente, a amplitude pode ser uma medida da força
motriz, (voltagem) aplicada para induzir uma corrente quando uma forma de onda é
traçada como um gráfico de voltagem versus tempo Figura 13. As propriedades
dependentes de amplitude dos pulsos de corrente (ou pulsos de voltagem) podem ser
caracterizadas pela medida do seguinte (ELECTROTHERAPY STANDARDS
COMMITTEE, 1990).
Tabela 2 - Características quantitativas de correntes pulsadas e alternadas.
Características
Características
Características
Dependentes da Amplitude
Dependentes do Tempo
Dependentes da
Amplitude e do Tempo
Amplitude máxima
Duração de fase
Carga de fase
Amplitude entre picos
Duração de pulso
Carga de pulso
Amplitude eficaz
Tempo de transição
Amplitude média
Tempo de extinção
Intervalo interpulso
Período
Freqüência
Fonte: Robinson, Snyder-Mackler, (2001) e ELECTROTHERAPY STANDARDS COMMITTEE, (1990).
Amplitude Máxima: a corrente (voltagem) máxima alcançada em um pulso
monofásico ou para cada fase em um pulso bifásico.
Amplitude entre picos: a corrente (voltagem) máxima medida do pico da primeira fase
até o pico da segunda fase de um pulso bifásico.
33
Figura13 Forma de onda CA sinusoidal e suas características dependentes da amplitude. As amplitudes
podem ser expressas como amplitudes máximas para cada fase ou amplitude de pulso entre picos (A).
Alternativamente, amplitudes eficazes (RMS) ou médias podem ser usadas para descrever a magnitude de
correntes ou voltagens (B) (NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
Desses dois métodos de medir amplitude de corrente (voltagem), a amplitude
máxima de cada fase é recomendada.
Outras maneiras para descrever amplitude de
corrente, tal como amplitude eficaz (RMS ou eficaz) ou corrente média por unidade de
tempo, depende da forma de onda particular examinada (LANGFORD-SMITH, 1953). Por
exemplo, o valor da amplitude eficaz, para uma forma de onda sinusoidal pura equivale
aproximadamente a 70% do valor da amplitude máxima, enquanto que, a corrente média
para a mesma forma de onda é de aproximadamente 64% do valor máximo. Ilustrações
dessas medidas de amplitude de corrente são dadas na Figura13. As medidas de corrente
média e de corrente eficaz em conta a forma do pulso, podem refletir mais precisamente, a
força estimulante da forma de onda, que as medidas de amplitude máximas.
A amplitude das correntes aplicadas usando estimuladores é às vezes referida como
a intensidade de estimulação. Portanto, os controles nos geradores clínicos que regulam a
amplitude de corrente induzida (voltagem) são freqüentemente rotulados de ¨intensidade¨.
Já que o termo intensidade é também freqüentemente usado para descrever carga de pulso,
é recomendado que ele não seja usado de modo algum para descrever, características de
amplitude de forma de onda de corrente pulsada ou CA.
34
Uma variedade de características, dependentes do tempo é usada para quantificar o
pulso de corrente com mostra a Figura 14. As características de correntes pulsadas
dependentes do tempo incluem o seguinte:
Duração da fase: o tempo decorrido entre o início e o término de uma fase.
Duração do pulso: o tempo decorrido entre o início e o término de todas as fases
em um pulso único; em estimuladores clínicos a duração de pulso é muitas
vezes
incorretamente classificada de ¨largura do pulso¨.
Período: o tempo decorrido de um ponto de referência em uma forma de onda de
pulso ou ciclo de CA, até o ponto idêntico no próximo pulso sucessivo, a recíproca de
freqüência (Período=1/f). Para corrente pulsada o período é igual à duração do pulso mais o
intervalo interpulso.
Intervalo interfase: o tempo decorrido entre duas fases sucessivas de um pulso,
também conhecido como o intervalo intrapulso.
Tempo de transição: o tempo para a borda de entrada de a fase aumentar na
amplitude, a partir da linha base de corrente zero até a amplitude máxima de uma fase.
Tempo de extinção: o tempo para o bordo de fuga, para fase retornar à linha base de
corrente zero, a partir da amplitude máxima da fase.
Essas características de pulso dependentes do tempo são geralmente expressas em
microssegundo (mseg, ms, 10¯6 s, milionésimos de um segundo), ou milissegundos (mseg,
ms, 10¯3 s, miléssimos de um segundo), quando se tratar de aplicações de correntes
pulsáteis na eletroterapia clínica.
Uma das características quantitativas de pulsos mais importantes do ponto de vista
fisiológico é a carga carregada por um pulso individual, ou fase de um pulso. A carga de
fase é definida como o tempo integral de corrente para uma fase única. Isto é, a carga de
fase é representada pela área sob uma forma de onda de fase única. Figura 14. Como tal, a
carga de fase é determinada pela amplitude da fase e pela duração da fase. A magnitude da
carga de fase fornecerá uma indicação da influência relativa que um pulso e terá produzido
mudanças nos sistemas biológicos. A carga de pulso de um pulso único é o tempo integral
para a forma de onda de corrente sobre todo o pulso (Figura 14). Para um pulso bifásico
típico, a carga de pulso é a soma da área sob cada fase. Para formas de ondas monofásicas,
35
a carga de pulso e a carga de fase são iguais. As cargas de fase e as de pulso são expressas
em coulombs, e as cargas de pulsos comumente encontradas nas estimulações elétricas é
denominada de microcoulomb (mC, 10¯6, milionésimos de um Coulomb) ( MILLMAN;
TAUB; 1965; ROBINSON, SNYDER-MACKLER, 2001).
Figura 14 Características dependentes do tempo das formas de ondas pulsada ou alternada. (ROBINSON,
SNYDER-MACKLER, 2001).
6.3.1 CARACTERÍSTICAS DE UMA SÉRIE DE PULSOS
Além daqueles termos usados para quantificar as características de pulsos individuais,
vários termos importantes são usados para descrever uma série de pulsos, a maneira usual
na qual as correntes elétricas são induzidas nos tecidos biológicos para seus efeitos
terapêuticos. Entre esses termos estão os dois a seguir.
36
Intervalo interpulso: o tempo entre o término de um pulso e o início do próximo
pulso em uma série; tempo entre pulsos sucessivos, Figura 14.
Freqüência(f): o número de pulsos por unidade de tempo para corrente pulsada
expressa como pulsos por segundo (pps), o número de ciclos de CA por segundo expresso
em ciclos por segundo (cps) ou Hertz (Hz), muitas vezes em estimuladores clínicos a
freqüência do controle de estimulação é classificada de “variação”.
Já que a voltagem e a corrente são diretamente proporcionais, muitos dos termos
usados para descrever as características das correntes dependentes da amplitude e do
tempo, também podem ser usados para descrever as características do pulso de voltagem
que induzem essas formas de onda de corrente (KAHN, 1994; NELSON; HAYES;
CURRIER, 2003, ROBINSON, SNYDER-MACKLER, 2001; SCOTT, 1972).
6.3.2 MODULAÇÃO DE CORRENTE
6.3.2.1 MODULAÇÃO DE AMPLITUDE E DE DURAÇÃO
No uso de estimulação elétrica para tratamento de distúrbios neuro-muscular, as
características das correntes relacionadas com a amplitude e com o tempo são muitas vezes
variadas de uma maneira determinada. As mudanças nas características da corrente podem
ser seqüenciais, intermitentes ou variáveis em natureza e são referidas como modulações.
Várias das características quantitativas da corrente pulsada e da CA são moduladas em
aplicações clínicas selecionadas. Variações na amplitude máxima de uma série de pulsos
são chamadas modulações de amplitude Figura 15A. Mudanças regulares no tempo sobre o
qual, cada pulso em uma série se altera, são referidas como modulações de duração pulso
ou da fase Figura 15B. As modulações de freqüência consistem de variações cíclicas, no
número de pulsos aplicados por unidade de tempo Figura15C. Modulações na amplitude,
na duração do pulso ou na freqüência também podem ser fornecidas aleatoriamente.
Uma outra modulação encontrada mais freqüentemente na estimulação elétrica clínica
é a modulação de rampa (oscilação). As modulações de rampa são caracterizadas, por
aumento (rampa de subida) ou diminuição (rampa de descida) da amplitude de pulso, da
37
duração do pulso, ou ambos, durante o tempo. No passado, as modulações de rampa eram
referidas como tempo de transição e tempo de queda. Contudo, esses dois termos são
usados hoje para descrever características de pulso único, não as variações nas
características de uma série de pulsos. (GRACANIN, 1984; ROBINSON, SNYDERMACKLER, 2001; ELECTROTHERAPY STANDARDS COMMITTEE, 1990).
Figura 15 Exemplo de modulações automáticas de características de estimulação:
(A)
Modulação de amplitude. (B) Modulação de duração do pulso. (C) Modulação de freqüência
(ROBINSON, SNYDER-MACKLER, 2001).
6.4
CORRENTE EXCITOMOTORA
A eletroterapia excitomotora usada para melhorar o desempenho muscular, teve
uma grande evolução nos últimos 20 anos. Antes disto a estimulação elétrica era usada
apenas para estimular eletricamente atrofia por denervação dos músculos esqueléticos,
sendo necessário o uso de correntes específicas para músculos denervado.
38
Durante este período houve uma grande proliferação de equipamentos, com uma
gama de características de correntes de estimulação. Com isto, os equipamentos que
realizavam tratamentos padronizados estão desatualizados. Atualmente, os equipamentos
proporcionam ao terapeuta, a opção de programar as formas de onda de corrente mais
adequada para produzir os efeitos tissulares associados às respostas desejadas. Conhecendo
as características das respostas celulares dos nervos e dos músculos a um impulso elétrico e
os princípios da função neurofisiológica, o terapeuta pode utilizar-se de um processo
sistêmico de escolha das melhores características de estimulação para alcançar a resposta
desejada. (GRACANIN, 1984; KAHN, 1994; LONGO; FUIRINI, 2001).
6.4.1 FORMA DE ONDA PARA ESTIMULAÇÃO NEURO-MUSCULAR
Existe uma grande variedade de correntes excitomotoras, com diferenças pequenas
em suas forma de ondas, o que oferece ao terapeuta uma grande variedade de escolha ao
selecionar as características de estímulo mais adequadas, para a obtenção das respostas
terapêuticas desejadas. Com a escolha das opções que as correntes oferecem, terapeuta
pode teoricamente aumentar a efetividade por meio do ajuste das características da corrente
de estimulação e, desse modo, otimizar o resultado terapêutico e garantir o conforto e a
satisfação do paciente (ELECTROTHERAPY STANDARDS COMMITTEE, 1990; LOW;
REED, 2001, NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
6.4.2 REDUZIR A DEBILIDADE DA FORÇA MUSCULAR
O aumento da força muscular é conseguido mais facilmente, por meio de contrações
musculares tetânicas intensas. A força de contração muscular é produzida com o número
máximo de unidades motoras respondendo e disparando na maior taxa de ativação
possível.(TRIMBLE; et. al 1991, PECKHAM; KNUTSON, 2004) Uma forma de onda,
com uma corrente de pico alto, permite uma estimulação mais profunda, aumentando
potencialmente o número de unidades motoras ativadas, e uma alta freqüência de pulso
maximiza a taxa de disparo das unidades motoras recrutadas (KANOSUE; YOSHIDA;
AKAZAWA, 1979; DELUCA, et.al 1982, PARKER, et al.2003). A duração do pulso deve
39
ser curta, pois as fibras alvo são axônios motores que possuem o mais baixo limiar de
ativação (da classe de maior tamanho, A alfa). Quanto maior a amplitude tolerada, maior
será o número de unidades motoras ativadas, em profundidades progressivamente maiores a
partir do eletrodo de superfície. É improvável que uma duração de pulso muito curta,
particularmente aquelas menores que 200 micros segundos, evoquem impulso nas fibras
condutoras de dor C e A delta, que podem reduzir a tolerância do paciente para um
aumento da amplitude do estímulo. (LI; BAK, 1976). Uma duração de pulso mínimo, o
suficiente para ativar as fibras nervosas motoras, parece ser a ideal. O problema é que, em
teoria, essa duração pode ativar seletivamente apenas os axônios motores maiores,
deixando inativas muita unidades motora de composição normalmente mista que compõem
o músculo humano. Portanto, são utilizadas para aumentar a força muscular, por meio da
corrente excito-motora, durações de pulso maiores do que a mínima necessária para evocar
uma resposta (KAHN, 1994; NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
Os pulsos bifásicos de uma corrente excitomotora atendem a exigências do sistema
nervoso, uma taxa rápida de mudança e uma alta freqüência de pulso dentro de cada burst,
o que reduz o risco de acomodação dos axônios. A curta duração de cada pulso, explica por
que a carga total da corrente aplicada ao tecido mantém-se baixa e ainda assim atinge uma
alta taxa de ativação das unidades motoras. Além disso, os pulsos bifásicos balanceados dos
bursts da corrente excitomotora têm componente contínuo, igual à zero. Isto é, não
apresentam efeitos polares ou de CC. Os efeitos polares de uma corrente podem resultar em
reações tissulares (irritação da pele), que limitam o uso repetitivo da estimulação elétrica ou
podem resultar em contra-indicações para as correntes excito-motoras em alguns pacientes
(desequilíbrio eletrolítico). A corrente excito-motora aplicada de forma adequada e com
essas características da corrente, geralmente conhecida como corrente russa ou estimulação
de média freqüência, é principalmente utilizada para aumentar a força muscular
(DELITTO; SNYDER-MACKLER, 1990; KOTS; BABKIN; TIMENTSKO, 1982).
6.4.3
RESPOSTAS EXCITATÓRIAS
40
A excitação de nervos periféricos por meio da estimulação elétrica transcutânea é
um fenômeno já bem conhecido. A estimulação afeta diretamente as células nervosas
(ALON; ALLIN; INBAR, 1983; GEDDES, 1984; GORMAN; MORTIMER, 1983
GUTMAN,1980; HULTMAN; SJOHOLM; KRYNICKI, 1983 JOHNSON; KASPER,1986
REILLY1992;
VANDERTHOMMEN et al, 2002). Foram estabelecidas curvas de
intensidade e duração (i/t) para cada um dos três grupos principais de fibras: para aquelas
que transmitem sensações táteis, proprioceptivas e de pressão, para os impulsos motores, e
para os estímulos dolorosos ou nocivos. Uma resposta típica dessas três categorias
excitatórias esta representada na figura16.
O conceito simplificado de que as fibras nervosas de maior diâmetro são excitadas
antes daquelas de menor diâmetro, está baseado na afirmação errônea de que todas as fibras
nervosas estão a uma mesma distância dos eletrodos de estimulação (KNAFLITZ;
MERLETTI; DELUCA, 1990; STILLWELL, 1984). Na verdade, a combinação exata
diâmetro - distância em relação ao eletrodo de estimulação raramente é conhecida, portanto,
as fibras nervosas de tamanho pequeno e médio são excitadas muitas vezes antes das fibras
grandes. Na verdade, ao contrário da ordem de recrutamento na contração voluntária, que
vai das fibras pequenas para as grandes, a excitação aliciada eletricamente é provavelmente
aleatória e inclui uma combinação de fibras nervosas pequenas, médias e grandes
(KNAFLITZ; MERLETTI; DELUCA, 1990; GRILL; MORTIMER, 1995).
41
Figura 16. Relação entre a duração da fase e a amplitude da corrente de pico como determinantes da
excitação nervosa periférica (chamada de curva i\t) (NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
Dentro de uma interpretação clínica e funcional dessas respostas excitatórias pode
confirmar as seguintes observações:
1-As estimulações sensoriais, motora e dolorosa são percebidas como as três
respostas excitatórias básicas à estimulação transcutânea.
2-A excitação ocorre na seguinte ordem: estimulações sensoriais, motoras e
dolorosas. Essa ordem não se altera, a despeito da duração da fase, da forma, da freqüência
do pulso ou do tamanho de eletrodo, contanto que os três grupos de fibras nervosas estejam
aproximadamente à mesma distância do eletrodo de estimulação (REILLY, 1992; ALON;
KANTOR; HO, 1994; KANTOR; ALON; HO, 1994; ALON, 1985; ALON; ALLIN;
INBAR, 1983; KNAFLITZ; MERLETTI; DELUCA, 1990).
3-A discriminação perceptiva entre as três respostas é alcançada mais facilmente, se
a duração do pulso for ajustada entre 20 e 200 microssegundos (ALON; ALLIN; INBAR,
42
1983). O tamanho de eletrodo também afeta essa discriminação perceptiva (ALON;
KANTOR; HO, 1994; ALON, 1985; ALON; KANTOR; HO, 1996).
4-Se não considerar a percepção discriminativa ótima, nem a eficiência eletrônica,
pode-se afirmar que qualquer combinação de duração de fase (em microssegundo ou
milissegundo) e amplitude (em miliampères) pode ser usada para se conseguir a excitação.
Tal combinação de duração e intensidade (amplitude) representa a geração de uma carga de
pulso suficiente para excitar o nervo (GEDDES, 1984; REILLY, 1992; KANTOR; ALON;
HO, 1994; GORMAN; MORTIMER, 1983). Uma vez excitado, os impulsos nervosos vão
propagar-se e causarão a resposta fisiológica indireta (NELSON; HAYES; CURRIER,
2003). Diante destes efeitos, nota-se uma grande evolução da eenm na área de urologia,
principalmente na reeducação da incontinência urinária ou fecal (DAVILLA; GUERETTE,
2004), como também na utilização de correntes excitomotoras no controle das
espasticidades deformantes (SCHEKER; OZER, 2003).
6.4.4
APLICAÇÃO DE PULSOS ELÉTRICOS NOS TECIDOS
Para aplicar pulsos elétricos nos tecidos é preciso um circuito completo de modo
que:
Dois eletrodos de material adequado sejam fixados à pele. Os efeitos serão
evidentes, onde a densidade de corrente for mais elevada, ou seja, nos tecidos superficiais
sob o eletrodo menor (ativo). Conseqüentemente, os nervos sensitivos cutâneos serão
afetados primeiro, e com densidades de correntes maiores os nervos motores localizados
mais profundamente serão estimulados. Contudo, as fibras sensoriais e motoras são fibras
de grande diâmetro, mielinizadas, de condução rápida, portanto mais prontamente
estimuladas que as fibras nociceptivas de pequeno diâmetro.
Se uma baixa densidade de corrente é aplicada à pele, os nervos sensoriais da pele,
que normalmente transmitem toque, temperatura e pressão, são os primeiros a ser
estimulado. Isso causa uma leve sensação de percussão, que pode dever-se principalmente
à estimulação rapidamente repetida dos receptores de toque. Densidades de correntes mais
43
altas farão com que a corrente afete mais nervos, levando a um formigamento mais intenso
e irá afinal se alastrar para os nervos motores causando contração muscular. À medida que
correntes ainda mais altas são aplicadas, um número maior de unidades motoras é afetada.
Resultando em contrações musculares mais fortes e mais disseminadas. Aumentos
adicionais de corrente farão com que as fibras nervosas dolorosas sejam estimuladas,
resultando em percepção de dor. Esses três tipos de fibras nervosas são afetadas na mesma
ordem, com qualquer forma de pulso estimulador.
Claramente, o posicionamento dos tecidos determinará o local de maior densidade
de corrente e, portanto teremos que saber qual tipo de nervo será estimulado.
Quais nervos serão afetados; por exemplo, para estimular de modo efetivo um
músculo normalmente inervado, porém sem causar dor, o eletrodo ativo é aplicado no
ponto motor. Esse é um ponto sobre a superfície da pele onde pode ser conseguida máxima
contração muscular, pois fica perto do ponto onde o tronco nervoso motor entra no
músculo. A corrente aplicada nesse ponto, geralmente na junção do terço proximal com
dois terços distais do ventre muscular influenciará um grande número de fibras nervosas
próximas, provocando inúmeras alterações tanto sensitivas quanto motoras (MARQUESTE
et al, 2002). Então será necessária uma densidade de corrente menor, do que se o ventre
muscular fosse estimulado em algum outro lugar figura17 (LOW; REED, 2001).
Figura 17. Ponto Motor (LOW; REED, 2001).
6.4.5
TECIDOS
PENETRAÇÃO DOS PULSOS ELÉTRICOS ATRAVÉS DOS
44
A impedância da pele é muito grande para a corrente direta e pulsos com tempo
superior a 10 ms, mas é bem menor para pulsos mais curtos. Desse modo a pele pode ter
uma impedância de cerca de 1000 ohms para um pulso de 10 ms, porém somente 50 ohms
para um pulso de 0,1ms. Isso acontece porque a pele age como um capacitor, que oferece
menos impedância para comprimentos de pulso curtos, do mesmo modo que ocorre com
correntes de alta freqüência.
A distribuição da corrente pelos tecidos com pulsos mais curtos é, portanto mais
homogênea, de modo que efetivamente a corrente penetra mais. Por conseguinte os nervos
mais profundos, ou seja, os nervos motores são mais facilmente estimulados, com os pulsos
mais curtos. Com pulsos mais longos, a maior parte da corrente é “usada” na pele,
estimulando nervos cutâneos (LOW; REED, 2001).
6.4.6
PULSOS ELÉTRICOS PARA ESTIMULAÇÃO NERVOSA
Pode-se ver que algumas correntes usadas para estimulação e descritas inicialmente
são mais apropriadas para excitar um impulso nervoso do que outras. Portanto, para
estimular nervos motores e sensoriais, ou seja, nervos de diâmetro largo e condução rápida,
os pulsos devem ser de ondas quadradas e de curta duração (0,5 – 0,1ms). Para conseguir
discriminar entre nervos de dor e de maior profundidade são apropriados pulsos mais curtos
homogêneos (0,05 – 0,02ms). Pulsos bifásicos simétricos têm a vantagem de evitar
qualquer risco de dano químico, trabalhos recentes questionam resultados exagerados na
resposta nervosas motoras (MARQUESTE et al, 2004). Eles são às vezes denominados
pulsos despolarizados. As freqüências mais apropriadas para estimulação muscular,
dependem do tipo de fibra predominante e são consideradas em torno de 30 Hz para as
fibras musculares tônicas e 80 Hz para as fásicas. Para outros propósitos, como a
estimulação de nociceptores, pulsos mais largos podem ser apropriados. Similarmente se
forem necessários efeitos polares, para promove a cicatrização de ferida, é obvio que serão
escolhidos correntes diretas (LOW; REED, 2001, REILLY, 1992; ROBINSON, SNYDERMACKLER, 2001).
45
7.
COLOCAÇÃO DE ELETRODOS E SEUS FUNDAMENTOS
A energia elétrica para terapia precisa ser aplicada aos tecidos do corpo com pelo
menos dois eletrodos para formar um circuito completo. A transição de uma corrente
elétrica de condução nos fios (movimento dos elétrons), para uma corrente de convecção
nos tecidos (movimento iônico) é complexa e muito importante na determinação dos
efeitos resultantes (GUTMAN, 1980; LOW; REED, 2001).
7.1
RELAÇÃO TECIDO E ELETRODO
As alterações que ocorrem entre o material condutor e o líquido condutor nos
tecidos e dentro deles, consistem em interações eletroquímicas dinâmicas complexas.
Quando a corrente aplicada é homogeneamente alternada (bifásica),
não ocorrem
alterações químicas significativas, também quando a corrente total, embora unidirecional, é
muito pequena (baixa intensidade e/ou pulsos muito curtos) os efeitos químicos são
insignificantes.
É necessária uma camada de líquido que contenha íons para passar corrente do
eletrodo para os tecidos, normalmente a pele. Pode ser água ou gel condutor. Este meio
serve para assegurar uma via condutora uniforme, entre os eletrodos e a epiderme e
secundariamente para fazer com que as alterações eletroquímicas ocorreram fora da
epiderme. Como a superfície da epiderme é muito irregular, um eletrodo chato pressionado
contra ela poderia ficar em contato apenas em alguns pontos, levando a uma alta densidade
de corrente nesses pontos. Além disso, a superfície da epiderme tem uma alta resistência
elétrica, por ser constituída em grande parte de queratina seca e apresentar sebo oleoso.
Essa resistência é diminuída umedecendo a superfície da pele (LOW; REED, 2001).
7.2
PELE
DIMINUINDO A RESISTÊNCIA ELÉTRICA NA SUPERFÍCIE DA
46
Como já foi comentada, a resistência elétrica da epiderme é alta. Ela pode ser
reduzida lavando-se a superfície para remover parte da queratina e oleosidade e deixar a
pele úmida. O aquecimento da pele também ajuda a reduzir sua resistência, aumentando a
velocidade do movimento das partículas e íons, também talvez aumentando a atividade das
glândulas sudoríparas e do fluxo sanguíneo. Esse aquecimento, lavagem e umidificação da
pele permitirão que correntes maiores fluam aplicando-se a mesma voltagem.
Em todos os casos é preciso lembrar que é essencial manter a mesma junção pele eletrodo
durante todo o tratamento. Se a adesão dos eletrodos na superfície se alterarem, ou se a
pressão da esponja ou compressa diminuir, isso pode levar a uma resistência mais elevada,
conseqüentemente, a fixação dos eletrodos na superfície do corpo é muito importante para
manter uma resistência baixa uniforme e constante nesta junção (LOW; REED, 2001).
7.3
VERIFICAÇÃO DE ÁREAS DE RESISTÊNCIA ANORMAL
A pele deve ser inspecionada ante do tratamento para verificar se existem áreas de
baixa resistência, como cortes e abrasões, ou qualquer outra circunstância que possa levar a
uma distribuição desigual da corrente. Às vezes a compressa ou eletrodo podem ser
convenientemente movidos para evitar esta área, mas se isto não for possível, e a área de
baixa resistência for pequena, o suficiente, poderá ser protegido com uma camada de
vaselina, ou a fixação de um pequeno pedaço de fita crepe. O tecido epidérmico anormal
como verrugas ou cicatrizes, pode apresentar áreas de resistência elevadas ou baixas, que
pode alterar a distribuição da corrente caso sejam extensas. Do mesmo modo, a gordura de
emolientes pode precisar ser removida (KITCHEN, 2003).
7.4
TIPO DE ELETRODO USADO EM ELETROTERAPIA
7.4.1 SISTEMAS DE ELETRODOS
47
1-Eletrodos metálicos maleáveis em forma de lamina, podendo ser de alumínio,
zinco, chumbo e etc. Estes são colocados na pele com uma interposição de algodão ou
espumas viscosas, impregnadas com água, isto proporciona uma via uniforme de baixa
resistência que contém íons para a corrente enquanto o material absorvente serve
simplesmente para manter a água no local. A água tratada comum é adequada na maioria
dos casos, mas em alguns locais com água leve pode ser preciso acrescentar um pouco de
sal ou bicarbonato de sódio. Todo o conjunto é fixado no local com uma tira, bandagem ou
por sucção. A espessura da compressa e, portanto, a quantidade de água necessária,
depende da irregularidade da superfície da pele e se ocorrerão alterações químicas
significantes. Nesse caso, cerca de 1,25cm é considerada uma espessura apropriada
(GUTMAN, 1980; LOW; REED, 2001; NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
Caso contrário, uma espessura molhada mais fina (0,5-1,0 cm) parece ser
suficiente para a maioria dos tratamentos.
Em um sistema no qual a corrente passa através do corpo, a corrente total de cada
um dos eletrodos precisa ser igual, porém o fator importante é a densidade da corrente, ou
seja, corrente por unidade de área. Desse modo, se duas
compressas têm tamanhos
diferentes, mais efeito perto da menor, que é chamada eletrodo ativo. O outro é chamado de
indiferente ou dispersivo. Para limitar os efeitos a uma área, como o ponto motor de um
músculo, o eletrodo ativo pode ser um pequeno disco de metal coberto com gaze ou
espuma viscosa e preso a um cabo. Esse é geralmente chamado de eletrodo de caneta
(LOW; REED, 2001).
2- Este sistema envolve eletrodos que se conformarão à superfície do corpo mais
facilmente que os eletrodos de metal descritos acima, e hoje não mais utilizados. São feitos
de borracha siliconada impregnada de carbono. Podem ser usados com esponjas viscosas
impregnadas com água ou presos à pele por meio de uma fina camada de gel condutor
(utilizando correntes despolarizadas) e fixo no lugar com uma tira ou fita adesiva. Um
sistema mais ou menos similar para aplicação mais demorada, envolve uma goma de
Karaya (obtida de um tipo de árvore da Índia), que quando úmido é tanto adesivo quanto
48
condutivo (eletrodos auto adesivos). Alguns polímeros produzidos sinteticamente agem do
mesmo modo (PATTERSON, 1983).
Em geral, a borracha siliconada impregnada com carbono e eletrodos similares
usando gel condutor, são convenientes para o uso de longo prazo e repetidas aplicações
pelo paciente, enquanto os métodos de condução com compressa de água, com eletrodos de
metal ou borracha siliconada, são mais apropriados para tratar áreas grandes com correntes
mais altas e geralmente usados no departamento de fisioterapia. Os eletrodos de metal são
um pouco mais eficientes em passar corrente para os tecidos que os de borracha siliconada
e outros tipos similares, já que têm uma impedância mais baixa (NELSON et al, 1980).
Contudo, os de borracha silicinada impregnada com carbono parecem ser, em geral,
melhores que muitos eletrodos de polímeros que se acham à venda, alguns deles exibindo
impedância acentuadamente elevada (NOLAN, 1991). Deve-se observar que, no local onde
o eletrodo é acoplado à pele por meio de uma compressa molhada, a densidade da corrente
é determinada pela área da compressa, mas onde o eletrodo está em contato direto com a
pele, é determinado pela área do eletrodo (PATTERSON, 1983). Observou-se que
eletrodos de borracha siliconada têm resistência significativa em comparação com a junção
eletrodo-tecido, de modo que, mais corrente tomará o caminho mais curto. Portanto, onde
ele estiver diretamente acoplado, à pele por meio de gel, a densidade de corrente
provavelmente será muito maior, perto do local onde o fio de metal entra no eletrodo.
3-O terceiro sistema é por meio de um banho (ou imersão) de água, onde a parte do
corpo é imersa com um eletrodo. A corrente é passada do eletrodo para os tecidos através
da água (LOW; REED, 2001).
7.5
O FLUXO DE CORRENTE NO TECIDO CORPÓREO
A quantidade de corrente que flui nos tecidos e a via por onde ela flui, dependem
da impedância da via. A impedância inclui a resistência ôhmica, a resistência capacitiva
(ou Reatância) e a resistência indutiva. Esta última é insignificante nos tecidos, mas as
duas primeiras têm uma influência importante nos tecidos da estimulação elétrica.
Geralmente, tecidos aquosos como o sangue, o músculo e o nervo têm baixa resistência
49
ôhmica; osso e gordura têm resistência mais alta e a epiderme possui a mais elevada de
todas. A resistência ôhmica é determinada, portanto basicamente pela espessura e pela
natureza da pele sob o eletrodo e, em extensão muito menor, pela distância entre os
eletrodos. Onde duas regiões de baixa resistência são separadas por uma região de alta
resistência, por ex., perto de um isolante, forma-se um capacitor e ocorrem efeitos
capacitivos. Portanto, onde um eletrodo é separado do nervo e do músculo pela pele e pela
gordura há um capacitor. O conceito dessas vias elétricas está na figura 18.
Figura 18. Vias elétricas da corrente aplicada ao tecido (LOW; REED, 2001).
Para a corrente direta (unidirecional) e pulsos de corrente que mudam lentamente,
a resistência da pele é alta e assim a maior parte da energia elétrica é liberada na pele e
nos tecidos subcutâneos, e então os nervos cutâneos são afetados. À medida que a
corrente se alastra pela via de baixa resistência dos tecidos profundos, ela pode ter menor
efeito. Contudo, a resistência capacitiva diminui para pulsos curtos ou correntes
alternadas (Bifásicas) de freqüências mais altas, e desse modo a corrente pode passar pela
pele com mais facilidade liberando relativamente mais energia para os tecidos profundos.
Isso explica por que os comprimentos de pulso curtos (fases) conseguem penetrar na pele
com mais facilidade. O efeito ocorre com pulsos simples e com pulsos alternantes de
freqüência apropriada, ou seja, uma corrente de média freqüência de 4000 hz é uma série
50
de fases de 0,125ms (meio ciclo) e se comporta de mesmo modo que pulsos simples
separados com esta duração.
Tomados juntos, os efeitos descritos acima sugerem que alguns nervos de baixo
limiar localizados profundamente, como os nervos motores, seriam mais eficientemente
estimulados por pulsos mais curtos, digamos de cerca de 1\20
de um milissegundo
(0,05ms) devido à capacitância da pele. Por outro lado, para estimular fibras de dor
amielinicas de alto limiar (fibras C) na pele, parece adequado usar pulsos mais largos de
alguns poucos milissegundos (LOW; REED, 2001).
7.6
TAMANHO DE ELETRODO
Fundamentalmente, a escolha do tamanho do eletrodo depende do tamanho do
músculo a ser estimulado e da intensidade de contração a ser desencadeada. Os eletrodos
pequenos podem ser usados para localizar o ponto de estimulação, de pequenos músculos
ou para aplicar um estímulo sobre o nervo que supre um músculo. Os eletrodos mais largos
são necessários para estimular músculos maiores ou grupos musculares e para agir como
terminais de dispersão.
Embora o alastramento da corrente elétrica sobre a superfície dos eletrodos possa
ser irregular (por ex. a intensidade é geralmente maior no ponto onde a corrente entra no
eletrodo), é geralmente válido dizer que quanto mais largo o eletrodo, menor a intensidade
da corrente por unidade de área. Assim, eletrodos pequenos tendem a produzir contrações
musculares mais fortes. Contudo, deve-se lembrar que o estímulo final recebido pelo tecido
também depende de outros fatores, como o ponto no qual a corrente entra no eletrodo e a
natureza e eficiência do meio de contato (McDONOUGH; KITCHEN, 2003).
7.7
DISPOSIÇÃO DOS ELETRODOS
Já se observou que o que importa para a produção de um efeito nos tecidos é a
densidade da corrente. Aumentado o tamanho dos eletrodos, diminui-se densidade. Como a
água na compressa tem uma resistência ôhmica muito baixa, a área efetiva de aplicação é a
51
da compressa (isto vale para os eletrodos de borracha siliconada onde o gel faz o papel da
água e a área do eletrodo é a área efetiva). A posição do eletrodo, obviamente determina o
caminho em que a corrente transita no tecido. Em muitas situações é usado um pequeno
eletrodo para dar uma densidade de corrente localizada alta, como para estimular o ponto
motor de um músculo ou um ponto de acupuntura. Nessas circunstâncias, o eletrodo
dispersivo (ou indiferente) pode ser colocado em qualquer área conveniente da pele, que
esteja razoavelmente próxima. Quanto mais distante ele for colocado, mais corrente será
necessária e ocorrerá uma localização menos efetiva. Se os dois eletrodos tiverem o mesmo
tamanho, a densidade de corrente sob cada um será similar e, portanto ocorrerão efeitos,
como a estimulação sensorial, embaixo dos dois. Se os eletrodos forem colocados perto um
do outro, os efeitos serão localizados na região entre eles, ou seja, colocar os eletrodos nas
duas extremidades do eixo longo do ventre de um músculo, causará a estimulação local
daquele músculo, ou a estimulação de nervos sensoriais em uma área local da pele para
alívio da dor. Se os eletrodos forem colocados perto de mais, a corrente se localizará nas
margens adjacentes e na pequena área de pele entre eles em vez de passar pela área total do
eletrodo e epiderme em contato (LOW; REED, 2001). Outro fator que deve ser levado em
consideração e a relação do conforto da eenm e sua eficiência em desenvolver a contração
muscular, para isto ser obtido, há necessidade de dimensionar o tamanho de eletrodo e a
posição a ser colocado (LYONS et al, 2004).
52
8.
DIFERENÇA ENTRE ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA NEURO-
MUSCULAR E EXERCÍCIO
É bem conhecido que a força muscular pode ser aumentada usando principalmente
qualquer método de exercício, desde que a freqüência de exercício e intensidade de carga
exceda suficientemente o nível normal ou atual de ativação daquele músculo (KOMI 1986).
Na estimulação elétrica, a atividade fica restrita ao músculo estimulado. O músculo é
menos influenciado por outros efeitos relacionado ao treinamento que ocorrem durante o
exercício. A estimulação elétrica sobreposta ultrapassa os mecanismos centrais de controle
neuronal. Desde que os estímulos (pulsos) sejam de intensidade e duração suficientes para
despolarizar a membrana nervosa, são gerados potenciais de ação, as unidades motoras são
ativadas de modo sincronizado e ocorre contração muscular (GILLETTE et. al 2004). Há
atualmente evidências esmagadoras de que um fator importante na determinação das
propriedades
do músculo esquelético seja a quantidade de atividade neuronal, ou de
impulsos relativos à atividade que seja usual para aquele músculo. A estimulação elétrica
manipula o padrão de saída da atividade inerente, em contraste, durante o exercício
voluntário, unidades motoras individuais são ativadas de modo gradual e hierárquico
(McDONOUGH;
KITCHEN, 2003). Hoje temos evidencias claras e seguras na
comparação de exercício muscular provocado por eenm e exercícios voluntários contra
uma resistência e temos uma resposta mais efetiva com o exercício voluntário em
comparação com a eenm, no que diz respeito a atividades metabólica (BAX; STAES;
VERHAGEN, 2005). Segundo, PAILLARD et. al. (2005). Em seu trabalho ela associa
várias situações de avaliação, com força muscular (isométrica e dinâmica) e variações
posturais. Realizar exercício voluntário e exercício voluntário associado a eenm e nota
variações significativas, no que diz respeito às modificações fisiológicas induzidas pela
associação. O uso de eenm na recuperação do quadríceps femoral no pós-operatório de
ligamentoplastia do cruzado anterior, onde o exercício muscular é de suma importância,
mas muitas vezes limitado por uma ação mecânica no momento, usa-se a combinação de
exercício isométrico associado a eenm
(FITZGERALD; PIVA; IRRGANG, 2003).
com resposta muito satisfatório segundo
53
8.1
EFEITOS DA ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA
A ordem de ativação das unidades motoras através da estimulação elétrica depende
de pelo menos três fatores:
-
Diâmetro do axônio motor
-
Distância entre o axônio e o eletrodo ativo
-
Efeito dos impulsos provenientes de aferentes cutâneos que foram ativados pelo
estímulo artificial.
A ordem hierárquica de recrutamento das unidades motoras na estimulação elétrica
é o reverso da seqüencial natural (TRIMBLE; ENOKA, 1991). Devido aos seus axônios de
diâmetro largo e de baixo limiar, as unidades motoras mais largas, normalmente inativas,
são recrutadas primeiro e podem experimentar uma mudança mais profunda em seu uso.
Essas unidades motoras de contração rápidas, geradoras de alta tensão e facilmente
fadigáveis, são geralmente encontradas nas camadas superficiais do músculo e estão
próximas aos eletrodos de estimulação. A estimulação também é conduzida
antidromicamente, ou seja, em direção à medula espinhal ao longo dos nervos motores e
através dos nervos sensitivos aferentes. Tem sido mostrado que isso causa uma reversão da
ordem normal de recrutamento das unidades motoras (GARNETT, et al., 1978; CHAE,
2003).
Observa-se que a estimulação elétrica imposta tem certas vantagens no aumento da
atividade muscular em comparação com o exercício:
A ordem hierárquica rígida do recrutamento é contornada.
A estimulação elétrica pode conseguir níveis de atividade mais altos do que
qualquer regime de exercício e, portanto, o potencial adaptativo do sistema é desafiado até
seus limites.
O aumento de atividade é restrito ao músculo alvo, com pouco ou nenhum efeito
sistêmico secundário (HOWE; TREVOR, 2003).
54
A contribuição dos estimuladores elétricos funcionais em pacientes que apresentam
paralisias nos membros superiores e ou inferiores, mas com integralidade dos nervos
periféricos (hemiplegias por AVE), têm uma história de 40 anos de evolução. Temos hoje
técnicas e equipamentos que têm a capacidade de restaurar as funções com grande
habilidade, pois os desenvolvimentos tecnológicos têm produzido novos sistemas altamente
sofisticados (PECKHAM; KNUTSON, 2005).
As respostas obtidas com eenm em pacientes portadores de artrites de joelho,
associado a osteodistrofia, com dor intensa e sem a possibilidade de desenvolver exercícios
voluntários, foi significativa, pois os pacientes submetidos à estimulação tiveram uma
redução do quadro algico em 22% em comparação com a situação antes do uso de eenm. A
resposta analgésica aparece após 15 min de aplicação da eenm (GAINES; METTER;
TALBOT, 2004).
Segundo trabalho realizado por (DUPONT; RICHMONDE; LOEB, 2003). No
uso de eenm com baixa freqüência 2 A 10 pulsos por segundo, mostraram situações
diferentes na manutenção da musculatura, quando o músculo perde o controle neural e a
comparação entre 2 pulsos por segundo, mostrou um pouco mais de resposta na
manutenção se comparado com 10 pulsos por segundo.
8.2
EFEITO DA ELETROESTIMULAÇÃO X TREINAMENTO FÍSICO
NA DIFERENÇA DA FORÇA DO QUADRICEPS HUMANO.
Nos estudos mais recentes com relação a combinação de eletroestimulação e
treinamento físico, os resultados têm mostrado uma eficiência considerável, com foi
descrito no trabalho de (FLACTION; CYWINSKI, 2000).
O trabalho foi embasado no condicionamento de esquiadores e para a prevenção de
lesões do esqui. O quadríceps é o mais importante músculo para o esquiador, já que ele
controla as mudanças na rigidez do joelho no plano sagital (MORRISEY; et al., 1987).
Além disso, a força isométrica do quadríceps na extensão do joelho é maior em esquiadores
em declive quando comparada a atletas de variados esportes. (ERIKSSON et al. 1978). A
55
lesão do ligamento colateral medial com ou sem lesão do ligamento cruzado anterior
representa 61% de todas as lesões do esqui (Home, 1982). As outras lesões significativas
do joelho são a disfunção e desarranjo patelo-femoral (MORRISEY, 1987). Ou quadro de
osteoartrites do joelho (TALBOT et al, 2003). Tudo isso pode ser prevenido através do
fortalecimento da musculatura do quadríceps. Para o desempenho dos esquiadores, por
outro lado, a força dos músculos da perna também é de grande importância.
Entre muitos
fatores que afetam o desempenho dos esquiadores, o principal grupo muscular que mantém
a posição dos esquiadores no espaço, como o quadríceps, auxilia o equilíbrio necessário ao
se executar uma volta (LEACH, 1994). Além disso, a força do quadríceps da perna
esquerda deve ser preferivelmente igual aquela da perna direita, a fim de executar voltas do
esqui igualmente em ambos os sentidos (MULLER, 1986) e prevenir as possíveis lesões à
articulação do joelho. Em suas revisões (HAINAUT, 1992) relatou em muitos estudos,
sobre o aumento da força isométrica e do torque do quadríceps, resultado de estimulação
elétrica neuro-muscular e comparado com exercício físico. Para o nosso conhecimento,
nenhum dos estudos já revistos, que se saiba até hoje, dirigiu-se aos efeitos da estimulação
elétrica neuro-muscular no desequilíbrio da força do quadríceps na população saudável. O
alvo deste estudo é avaliar os efeitos da estimulação elétrica neuro-muscular, no
desequilíbrio da força de extensão do joelho em homens saudáveis e comparar estes com
treinamento tradicional da força.
Segundo Flaction e Cywinski (2000) os resultados obtidos em seu trabalho,
indicam que a estimulação elétrica neuro-muscular sozinha ou quando combinado com o
treinamento físico, pode reduzir significativamente o desequilíbrio da força dos músculos
do quadríceps em homens jovens e saudáveis. O treinamento físico sozinho, entretanto, não
reduziu significativamente o desequilíbrio pré-existente em uma população similar. Em
outras palavras, o treinamento da força do quadríceps pelo levantamento de peso não
reduziu significativamente o desequilíbrio pré-existente, como ocorreu com a estimulação
elétrica neuro-muscular, resultado semelhante de (MALATESTA et al, 2003). Isto poderia
ser explicado devido ao SNC, durante o levantamento de peso feito pela atividade
voluntária que inconscientemente pensariam em “poupar” a perna mais fraca. Durante a
estimulação elétrica neuro-muscular, entretanto, o controle do SNC nas contrações é
56
anulado pelo estímulo externo. Estes resultados, um tanto surpreendente, porém
importantes, poderiam também ser devido a uma amostra muito pequena de assuntos
experimentais. Seria interessante validar estes resultados através de um estudo em uma
população maior que 30 indivíduos (FLACTION; CYWINSKI, 2000).
8.3 ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA À LONGO PRAZO DO MÚSCULO
ESQUELÉTICO
As pesquisas feitas em animais e estudos humanos recentes confirmam que é
possível modificar as propriedades do músculo esquelético dos mamíferos, através de
estimulação elétrica à longo prazo. O músculo esquelético tem uma habilidade incrível de
mudar suas propriedades em resposta a demanda, de modo que atualmente se reconhece
que o uso apropriado de estimulação crônica de baixa freqüência (até 150Hz), pode
modificar a maioria dos elementos celulares de um músculo em uma seqüência ordenada.
Esse modelo tem fornecido um meio para que os pesquisadores relacionem as mudanças
funcionais, com mudanças no nível molecular e tem possibilitado que sejam feitas
pesquisas que explorem a extensão da plasticidade muscular. A observação do curso de
tempo das mudanças, tem levado ao estudo da expressão genética de diferentes elementos
funcionais, nas fibras musculares e a transformação de seu fenótipo (PETTE; VRBORÁ,
1999).
A habilidade de modificar propriedades dos músculos esqueléticos, pela estimulação
crônica de baixa freqüência está atualmente bem estabelecida, tanto em músculos de
pequenos animais como em humanos, e várias revisões têm resumido os efeitos principais
(ENOKA, 1988; LIEBER, 1986; PETTE; VRBORÁ, 1992; SALMONS; HENRIKSSON,
1981; LABORDE et al, 2004). A variação nos parâmetros usados em estudos sobre
animais, as diferenças inerentes a cada espécie e as diferentes condições dos animais antes
da estimulação, têm tornado difícil comparar os resultados dos diferentes estudos. Contudo,
os achados são bastante complementares e tem sido estabelecido um padrão geral de
transformação.
57
Embora saibamos que o controle neuronal e os padrões de ativação são diferentes
para cada atividade e cada músculo, e mesmo para as unidades motoras constituintes, não
sabemos ainda como explorar melhor essa habilidade para mudar as propriedades
musculares. O curso de tempo para reversão das alterações induzidas, quando a estimulação
é descontinuada parece ser diferente para cada propriedade muscular, mas em termo gerais,
é comparável ao curso de tempo em que ocorreu a transformação (McDONOUGH;
KITCHEN, 2003).
58
9.
MUDANÇA NAS PROPRIEDADES CONTRÁTEIS
Estas modificações nas propriedades dos músculos estruturais dos mamíferos,
através de estimulação elétrica de longo prazo foi demonstrado pela primeira vez por
(BULLER et.al) em 1960. Pela reversão do fornecimento nervoso, entre um músculo de
contração predominantemente rápida com um de contração lenta em gatos, foi demonstrado
que não só as propriedades contráteis alteraram, mas mudanças seqüenciais externas
também ocorreram nas propriedades metabólicas e histológicas. Assim, as fibras de disparo
rápido tipo II foram convertidas em fibras de dispara lento tipo I. Mudanças similares
ocorreram quando músculos de animais foram submetidos à estimulação de longo prazo e
baixa freqüência (SALMONS; VBROVA, 1969). Outros estudos em animais
demonstraram que o processo de transformação leva entre 6-8 semanas e é seqüencial,
começando com mudanças na membrana muscular e circulação capilar e complementa com
uma mudança das miosinas isoenzimas do tipo rápido para o lento (PETTE; VBROVA,
1985). Embora haja evidências ostensivas que a variação da atividade natural dos neurônios
é um fator chave para provocar estas mudanças, e que a natureza destas variações difere
entre músculos, não se sabe como melhor afetar e explorar esta habilidade para alterar as
propriedades musculares.
Estes efeitos também demonstrados em humanos (SCOTT et. al., 1985). Neste
estudo, a estimulação de baixa freqüência (10Hz) do nervo lateral poplíteo foi aplicada por
3 períodos de uma hora diariamente por 6 semanas, a uma intensidade suficiente para
produzir uma contração visível do tibial anterior e movimentação do pé. Isto levou a um
aumento significativo na resistência a fadiga nos músculos estimulados quando comparado
com os controles não estimulados, sugerindo uma mudança nas propriedades das fibras
fásicas Figura 19.
Um trabalho posterior de (RUTHERFORD et al.1988), em indivíduos normais,
comparou o efeito de estimulação de longo prazo, baixa freqüência, com um padrão de
estimulo não uniforme incorporando uma faixa de 5 a 40 Hz. Este estudo demonstrou
mudanças similares nas características de fadiga em resposta a ambos os padrões de
estimulação. Contudo, músculos estimulados com um padrão de baixa freqüência perderam
59
força muscular, enquanto músculos estimulados utilizando um padrão misto de estimulação
se tornaram mais fortes.
Estudos mais recentes investigaram ambas a força voluntária máxima e mudanças
nas características contráteis em vários grupos de indivíduos normais, variando de
indivíduos muito jovens a idosos ativos. Estudos comparativos também foram efetuados
para monitorar estas mudanças em grupos de pacientes com doenças neuromusculares (ST
PIERRE; GARDINER, 1987). Acima de tudo, parece que alterações nas propriedades
contráteis podem ser acompanhadas de perda de força ou alterações na atividade dos
neurônios.
60
Figura 19. Representação esquemática dos efeitos da estimulação crônica de baixa freqüência em
fibras musculares rápidas (KITCHEN, 2003).
61
As freqüências dos potenciais de ação das unidades motoras foram gravadas
eletromiograficamente e utilizadas para determinar a freqüência da estimulação elétrica do
músculo (KIDD; OLDHAM, 1988 a, b). Esta forma de estimulação foi chamada de
eletroterapia eutrófica, para indicar seu efeito de crescimento ou de alimentação. A
aplicação de eletroterapia eutrófica para os músculos intrínsecos da mão de paciente com
atrite reumática foi relatado (KIDD et al. 1989), onde a estimulação padronizada foi
derivada de uma unidade motora exausta do primeiro músculo interósseo dorsal, de uma
mão normal. Melhorias significativas na habilidade funcional e resistência foram relatadas.
Técnicas similares foram aplicadas ao músculo quadríceps de idosos, com atrofia pelo
desuso, com um benefício óbvio menor, embora a estimulação padronizada aparentasse ser
mais efetiva, que a estimulação convencional com freqüência uniforme para restaurar a
função em alguns pacientes. Eletroterapia eutrófica foi aplicada em casos de paralisia de
Bell sem recuperação (FARRGHER et al. 1987). Freqüência média de disparo das unidades
motoras, em músculos faciais particulares foi utilizada para ditar a freqüência (5-8Hz) de
pulsos retangulares com largura de pulso igual a 0,08ms, aplicado ao nervo facial com,
2seg on/2seg off, por até 8 horas, por várias semanas. Notou que ocorreu uma melhora na
motricidade da mímica facial, a partir da estimulação elétrica.
Em resumo, o nervo motor aparentemente envia dois tipos de informação codificada
para as fibras musculares. Um tipo causa contração muscular imediata, a outra é eutrófica,
causando adaptação no caso de um longo período de tempo e é não uniforme e padronizada.
Pela estimulação apropriada de músculos com pulsos crônicos de baixa freqüência, a
adaptação pode ocorrer com um aumento resultante na força e resistência (MARQUESTE;
HUG; DECHERCHI; JAMMES, 2003). Há uma incerteza considerável em relação dos
padrões ótimos de estimulação e isto pode ser o fator chave. Há, contudo, outras
características desta terapia, tais quais o efeito de carga e de uso normal do músculo durante
a estimulação, bem como aceitabilidade e cooperação do paciente (BAKER, 1987) que
precisa ser resolvido.
62
9.1
ALTERAÇÕES METABÓLICAS
Em estudos animais, o aumento da resistência à fadiga tem sido associado a
aumentos na capacidade aeróbica-oxidativa e a uma diminuição acentuada na atividade de
enzimas glicilíticas, outra mudanças também foram notadas quando incorporados estímulos
elétricos funcionais de alta freqüência e avaliado a taxa de glicogênio muscular (JOHNSON
et al, 2003). As transformações de fibras musculares de contrações rápidas em fibras de
contrações lentas, através da estimulação crônica a 10 hz estão bem documentadas. Estão
associados com mudanças nas características contráteis, desvios dos padrões de enzimas
metabólicas, captação de Ca+2 pelo retículo sarcoplasmático e eventuais mudanças nas
cadeias pesadas e leves da miosina. Essas alterações nas propriedades metabólicas,
histoquímicos e estruturais foram extensivamente revistas (ENOKA, 1988; HENRISSON,
1981;
PETTE;
VRBOVÁ,
1992,1999;
SALMONS).
e
estão
representadas
esquematicamente na Figura 19. Outras modificações metabólicas são notadas quando é
aplicado corrente excitomotora em focos de fraturas, foi notada modificação no que diz
respeito a ganho na mineralização óssea e modificação na propriedade biomecânica do osso
(PARK; SILVA, 2004).
9.2
DIFERENTES PADRÕES DE ESTIMULAÇÃO
Tem-se pesquisado muito menos sobre a transformação do músculo lento em rápido
(fora o antigo trabalho feito no músculo sóleo (VRBOVÁ, 1963), porém, nos últimos anos,
aumentou o número de trabalho sobre o efeito dos diferentes padrões de estimulação no
músculo humano).
Por meio de vários estudos, os pesquisadores têm se preocupado em considerar o
efeito de fatores externos, nas mudanças que são observadas em resposta à estimulação.
Esses fatores externos podem ser de importância ao se considerar o possível efeito da
estimulação, à longo prazo nos músculos humanos. Em estudos animais, é comum que todo
o músculo seja estimulado usando eletrodos implantados. Em estudos humanos, por sua
63
vez, os músculos são geralmente estimulados usando eletrodos de superfície e desse modo
é importante estar ciente da porcentagem do músculo que está sendo estimulada.
Como já foi observadas, a posição e carga do músculo durante a estimulação,
provavelmente, afetam as mudanças que ocorrem. Estudos sobre metabolismo das proteínas
musculares efeitos por (WILLIAMS; GOLDSPINK 1986; 1988) mostram a importância do
alongamento nas proteínas musculares. (COTTER; PHILLIPS, 1986), mostraram que a
transição de músculo rápido para lento era acelerada no músculo tibial anterior do coelho
com a imobilização na posição neutra, (WILLIAMS et al.,1986) encontraram maiores
aumentos das fibras do tipo I e tipo IIa, quando um músculo era imobilizado na posição
alongada (NELSON; HAYES; CURRIER, 2003).
64
10.
OS ESTIMULADORES ELÉTRICOS NEUROMUSCULAR DA
ATUALIDADE
No final dos anos 70, depois de uma rápida proliferação de unidades de TENS para
o controle da dor. O interesse na eletroterapia excitomotora foi aumentado pelos registros
de pesquisa, na União Soviética, que afirmou que a ativação elétrica regular do músculo era
mais efetiva que o exercício de fortalecimento do músculo esquelético em atletas de elite.
Essa pesquisa resultou em melhorias no desenvolvimento e no design de uma classe de
estimuladores elétricos para estimulação elétrica neuromuscular (eenm).
Ambas as correntes, alternadas e pulsadas, são usadas nos aparelhos de eenm. A corrente
originalmente usada pelos pesquisadores soviéticos era uma corrente alternada simétrica,
sinisoidal de 2500 hz, que era modulada em burst a cada 10 ms para fornecer 50 bursts por
segundo. Essa forma de estimulação foi promovida comercialmente como “estimulação
russa” (Figura 20A). Os aparelhos de eenm de hoje usam uma variedade de forma de onda.
Muitos estimuladores marcados para eenm produzem (a) o modulo por burst de AC de
2500Hz recém descrito, (b) as correntes pulsadas bifásica, simétricas, equilibradas,
retangulares (Figura 20B) ou (c) a corrente pulsada bifásica assimétrica, equilibrada,
retangular (Figura 20C). Até hoje nenhuma forma de onda única foi considerada superior
para todas as aplicações de eenm em todas as populações de pacientes. A pesquisa tem
demonstrado que os indivíduos podem ter preferência por determinadas formas de ondas
em aparelhos de eenm, a seleção da forma de onda deve ser baseada na habilidade para
evocar o nível de contração desejada, assim como a tolerância do paciente com o
procedimento.
65
Figura 20. Exemplo de corrente usadas com estimuladores disponíveis na atualidade designados
para aplicações elétricas neuromuscular (LOW; REED, 2001).
Ambos, os portáteis, unidades operadas por bateria, e os estimuladores alimentados
por energia elétrica são disponíveis para aplicações de eenm. Em geral, as unidades de
eenm portáteis têm saídas máximas de energia mais baixa que os alimentados por energia
elétrica. Por esta razão, os estimuladores portáteis podem não ter capacidade suficiente para
ativar ao máximo os grandes grupos musculares tais como o quadríceps. Além disso, os
estimuladores de eenm portáteis têm características de desempenho que são limitadas pela
vida da bateria, portanto, as baterias devem ser substituídas ou recarregadas
freqüentemente. Os estimuladores portáteis têm uma vantagem distinta sobre os modelos
alimentados por energia elétrica, em aplicações em que a estimulação evoca contração dos
66
músculos tibial anterior e fibulares durante a fase de oscilação da marcha. Trabalhos
recentes mostram a ação de um estimulador portáteis e clínicos no desenvolvimento do
torque muscular no quadríceps femoral, este torque foi medido, a partir de um dinamômetro
da Biodex, não mostrou diferença na avaliação do torque muscular entre os estimuladores
portáteis e o clínico, mostrando a evolução dos estimuladores portáteis, mas no que diz
respeito a evolução do desempenho funcional do músculo não foi feito comparações
(LYONS; et al, 2005).
Os aparelhos de eenm geralmente têm dois canais de saída, mas alguns modelos estão
disponíveis com quatro canais. Os estimuladores designados para ativação do músculo
normalmente inervado geralmente têm controle de amplitude independente para cada canal
de saída. Os controles são comumente disponíveis para fornecer estimulação em todos os
canais simultaneamente (modo sincrônico), alternadamente (modo recíproco), ou para que
um ou dois canais estejam fornecendo estimulação enquanto os outros canais de saída
estejam desligados e vice-versa. Algumas unidades de eenm têm “modo retardado” que
inicia a estimulação em um canal e depois começa a estimulação em um segundo canal
depois a estimulação em um breve atraso de um até vários segundos. Geralmente os
controles de duração de saída de freqüência e de fase (ou pulso) são comuns para cada
canal. A modulação de freqüência e a modulação de duração de fase (ou pulso) geralmente
não estão incluídas nos estimuladores de eenm.
As outras três características que distinguem os estimuladores designados para eenm são,
controles on time/ off time, controles de rampa e controle de “ajuste de saída”. Os controles
on time/off time permitem que o usuário controle o número de segundos da contração
muscular (on time) e o número de segundos do repouso (off time). O controle de rampa
ajusta o número de segundos do on time sobre o qual a amplitude alcança gradualmente o
ajuste máximo, (rampa de subida) ou diminui o ajuste máximo (rampa de descida) para
saída zero. Alternativamente, o tempo de estimulação pode ser controlado em muitas
unidades de eenm, por um interruptor remoto operado manualmente (gatilho). Tais
interruptores são particularmente úteis nos casos em que uma contração muscular funcional
é desejada. Os controles de ajuste de saída permitem que o usuário ajuste a amplitude de
67
estimulação, para o nível desejado antes de colocar o aparelho em uma seqüência on
time/off time.
Muitas unidades de eenm alimentadas por energia elétrica contêm medidores
analógicos ou digitais que refletem algum aspecto de amplitude de estimulação. A medição
deve estar disponível para cada canal de saída e deve refletir a corrente real aplicada
durante a estimulação (corrente enviada). A observação dos medidores durante a aplicação
da estimulação permite que o usuário saiba quando a estimulação começa em um canal de
saída e quando a estimulação alcançou o valor de ajuste máximo. Essa informação é válida
já que a amplitude de saída não deve ser ajustada durante a rampa de subida ou durante o
off time, especialmente quando os níveis máximos de estimulação tolerados estão sendo
alcançados. Em unidades de eenm portáteis, nenhum medidor de amplitude de saída está
presente. Em vez disso, pequenas lâmpadas são usadas para indicar quando a estimulação
começa e acaba. Quando usar tais aparelhos de eenm portáteis, o usuário deve calcular
quando as amplitudes máximas de estimulação foram alcançadas antes que o ajuste de
amplitude adicional seja feito. Algumas unidades de eenm incluirão tanto lâmpadas “canal
ligado” como o medidor de saída.
Uma característica final comum para os aparelhos de eenm bem projetados é o
interruptor de segurança, que permite que o estimulador seja desligado no momento de uma
resposta de estimulação inesperada. Freqüentemente tais interruptores são fornecidos para
os pacientes durante o tratamento, porque eles têm probabilidade de se tornar cientes de
uma resposta indesejada bem antes do clínico que está operando o aparelho.
As recomendações sobre os padrões de desempenho e requisitos de segurança para os
estimuladores elétricos neuromusculares estão sendo desenvolvidas pela Association for the
Advancement of Medical Instrumentation ¹ (KITCKEN, 2003, ROBINSON; SNYDERMACKLER, 2001, LOW; REED, 2001, NELSON; HAYES; CURRIER, 2003,
ELECTROTHERAPY STANDARDS COMMITTEE. ELECTROTHERAPEUTIC, 1990).
68
11.
RESULTADO
O trabalho conseguiu reunir uma vasta bibliografia, mas tivesse o cuidado de organizar de
uma forma crescente as informações sobre o tema, principalmente os dados fundamentais, trazendo
uma evolução gradual dos parâmetros contemporâneos das correntes elétricas e também das
correntes excitomotoras.
resolvendo
Com isto foram aglutinadas informações básicas e fundamentais
duvidas básicas e específicas que normalmente limitam o uso amplo das correntes
excito-motoras. Como a pesquisa também se preocupou com as respostas teciduais, foi
desenvolvido um estudo amplo com relação às reações teciduais, quando submetidos a corrente
excitomotora, isto trouxe uma grande contribuição, pois resgatamos vários trabalhos publicados
recentemente, mostrando resultados eficientes com relação as variações de correntes excitomotora.
A contribuição faz com que o profissional tenha uma possibilidade maior em suas condutas
terapêutica, aumentando o espectro de ação, coisa que atinge diretamente o objetivo do trabalho.
69
12.
DISCUSSÃO
Um dos grandes problemas que existe na aplicação de correntes excitomotoras são
as resistências oferecidas pelos tecidos corpóreos. Segundo LICHT, 1970 a resistência é a
propriedade de um material resistir ou se opor ao fluxo de corrente que passa por ele.
Diferentes materiais possuem uma capacidade de resistência intrínseca diferente,
dependendo de suas características químicas. Além de respeitar a resistências dos tecidos
corpóreos é necessário compreender a relação de dois fatores importantes para uma boa
utilização das correntes excitomotora que são: 1- Condutância que segundo NELSON;
HAYES; CURRIER, 2003, termo usado para definir a facilidade com que a corrente flui
pelo material; ela é o inverso da resistência. A unidade da condutância é o ohm. Numa
aplicação onde temos uma boa condutância a corrente elétrica tem uma ação mais efetiva,
pois o paciente não relata desconforto com isto usamos tempo de aplicação maior como
também intensidade alta. 2- Capacitância e Impedância, segundo ROBINSON; SNYDERMACKLER, 2001 é a propriedade de um sistema de condutores e isolantes que permite que
o sistema armazene carga. As correntes produzidas nos tecidos biológicos são influenciadas
não só pela resistência do tecido, mas também pela capacitância do tecido. Este fator deve
ser compreendido pelo fisioterapeuta, pois quando iniciamos uma aplicação de correntes
excitomotora, normalmente o paciente relata certo desconforto que vai diminuindo com o
passar do tempo. Isto é explicado erroneamente como acomodação da corrente, mas a
explicação mais correta está embasada na alteração da capacitância e da indutância, que de
acordo com YOUNG; FREEDMAN, 2003, um elemento de circuito elétrico, o capacitor, é
feito de duas placas finas de metal separadas por um isolante (ou dielétrico). Se uma
voltagem fixa for aplicada através do capacitor, a corrente não passa pelo aparelho por
causa da presença do material isolante. Contudo, a diferença de potencial entre as duas
placas do capacitor exerce uma força sobre as moléculas dentro do isolante, originando a
energia potencial dentro dessas moléculas. Com isto o capacitor permite a passagem da
corrente elétrica. A impedância neste momento está diminuída e a explicação mais correta é
dado por NELSON; HAYES; CURRIER, 2003; ROBINSON; SNYDER-MACKLER,
70
2001 que compara a capacitância e impedância de circuitos elétricos com o corpo humano,
da seguinte forma. O termo impedância (Z) descreve a oposição às correntes alternadas
assim como o termo resistência descreve a oposição às correntes contínuas. A impedância
leva em conta tanto à oposição capacitiva quanto a resistiva para o movimento de partículas
carregadas. Quando se trata de estimulação elétrica clínica, é mais apropriado expressar a
oposição à corrente com relação à impedância, porque os tecidos humanos são bem
modelados com redes complexas de resistores e de capacitores (F-C). Já que a impedância
depende da natureza capacitiva dos tecidos biológicos, sua magnitude depende da
freqüência da estimulação aplicada. Em geral, quanto mais alta a freqüência de
estimulação, mais baixa será a impedância dos tecidos. Este posicionamento dos autores
acima citados, mostra a maior eficiência das correntes de média freqüência com relação a
profundidade de ação e a maior intensidade de corrente numa aplicação de correntes
excitomotoras, se compararmos com correntes excitomotoras de baixa freqüência. Outro
fato muito importante com relação às citações acima, seria se as freqüências mais altas de
correntes elétricas excitomotora desenvolvem menor impedância. Isto também deve ser
levado em conta, pois a largura de pulso da corrente excitomotora de média freqüência é
menor que a largura de pulso das correntes excitomotora de baixa freqüência, com isto os
limiares de estimulação de dor é atingidos com menor intensidade de corrente de baixa
freqüência. Enquanto as correntes excitomotoras de média freqüência pode usar intensidade
de corrente muito maiores sem atingir os limiares de dor ou desconforto. (NELSON;
HAYES; CURRIER, 2003).
Na recuperação da capacidade muscular, utilizando correntes excitomotoras é
necessária uma aplicação de conceitos eletrofisiológicos, para que tenhamos um resultado
seguro e garantido. Hoje temos a condição de avaliar estes resultados e compreendemos os
recursos, mas as colocações devem ter respaldos. De acordo com TRIMBLE; et. al 1991,
PECKHAM; KNUTSON, 2004, o aumento da força muscular é conseguido mais
facilmente, por meio de contrações musculares tetânicas intensas. A força de contração
muscular é produzida com o número máximo de unidades motoras respondendo e
disparando na maior taxa de ativação possível.
71
Segundo KANOSUE; YOSHIDA; AKAZAWA, 1979; DELUCA, et. al 1982,
PARKER, et al.2003, a duração do pulso deve ser curta, pois as fibras alvo são axônios
motores que possuem o mais baixo limiar de ativação (da classe de maior tamanho, A alfa).
Quanto maior a amplitude tolerada, maior será o número de unidades motoras ativadas, em
profundidades progressivamente maiores a partir do eletrodo de superfície. É improvável
que uma duração de pulso muito curta, particularmente aquelas menores que 200 micros
segundos, evoquem impulso nas fibras condutoras de dor C e A delta, que podem reduzir a
tolerância do paciente para um aumento da amplitude do estímulo. Tudo isto está claro com
relação ao tipo de corrente que tem uma melhor ação excitomotora, deve ser modulada, de
média freqüência a forma de pulso deve ser a retangular simétrica e balanceada, pois o
RMS seria maior se comparado ao RMS de uma corrente do tipo senoidal que seria
inferior.
De acordo com DELITTO; SNYDER-MACKLER, 1990; KOTS; BABKIN;
TIMENTSKO, 1982. A corrente excito-motora aplicada de forma adequada e com essas
características da corrente, geralmente conhecida como corrente russa ou estimulação de
média freqüência, é principalmente utilizada para aumentar a força muscular.
Com relação às comparações entre exercícios físicos e estimulações elétricas
excitomotora a colocação de GILLETTE et. al 2004 é bem clara e oportuna. Na
estimulação elétrica, a atividade fica restrita ao músculo estimulado. O músculo é menos
influenciado por outros efeitos relacionado ao treinamento que ocorrem durante o exercício.
A estimulação elétrica sobreposta ultrapassa os mecanismos centrais de controle neuronal.
Desde que os estímulos (pulsos) sejam de intensidade e duração suficientes para
despolarizar a membrana nervosa, são gerados potenciais de ação, as unidades motoras são
ativadas de modo sincronizado e ocorre contração muscular.
Segundo McDONOUGH; KITCHEN, 2003, há atualmente evidências esmagadoras
de que um fator importante na determinação das propriedades do músculo esquelético seja
a quantidade de atividade neuronal, ou de impulsos relativos à atividade que seja usual para
aquele músculo. A estimulação elétrica manipula o padrão de saída da atividade inerente,
em contraste, durante o exercício voluntário, unidades motoras individuais são ativadas de
modo gradual e hierárquico. Por outro lado quando os autores comparam exercícios
72
associados com correntes elétricas excitomotoras, não é feito uma divisão se a corrente é de
média freqüência modulada em baixa, ou de baixa freqüência.
PAILLARD et al 2005, em seu trabalho ela associa várias situações de avaliação,
com força muscular (isométrica e dinâmica) e variações posturais. Realizar exercício
voluntário e exercício voluntário associado a eenm e nota variações significativas, no que
diz respeito às modificações fisiológicas induzidas pela associação. O uso de eenm na
recuperação do quadríceps femoral no pós-operatório de ligamentoplastia do cruzado
anterior, onde o exercício muscular é de suma importância, mas muitas vezes limitado por
uma ação mecânica no momento, usa-se a combinação de exercício isométrico associado a
eenm
com resposta muito satisfatório. A situação é um pouco confusa
quando é
comparado resultado de eficiência muscular usando corrente elétricas, mas não defini se é
corrente de média freqüência ou de baixa freqüência. Também em outras situações não são
definido se foi usado apenas a corrente como forma de estimulação ou foi realizado ação
voluntária mais a ação elétrica. Pois são coisas muito diferentes e pode apresentar resposta
também diferente, quando associamos a corrente com ação voluntária a corrente passa a ser
um estimulo proprioceptivo, ou seja, a corrente está aumentando a demanda de estímulo
nervoso. Quando é realizado o estímulo elétrico apenas, o potencial é desenvolvido apenas
pela estimulação elétrica e isto vai depender da qualidade do estimulo elétrico, para
estimular maior ou menor numero de unidades motoras como já foi explicitado.
Toda esta discussão visa obter um maior conhecimento para que possamos dominar
a corrente excitomotora e tira dela os melhores resultados possíveis, mas para isto devemos
atualizar os parâmetros das correntes elétricas excitomotoras e domina-os, pois o conjunto
dos mesmos é que dará subsídios para que realizemos uma excelente eletro estimulação.
73
13.
CONCLUSÃO
Este trabalho trouxe um grande levantamento com relação à eletroterapia excitomotora, principalmente dentro dos itens básicos, que dão as informações para a calibragem
do equipamento, respeitando a fisiopatologia que se quer trabalhar. Com isto, os
profissionais que necessitam de informações técnicas, para que possam realizar uma
conduta terapêutica segura e embasada em conceitos contemporâneos, atualizados e
direcionados. O levantamento bibliográfico realizado sobre as correntes excito-motora,
mostrou uma grande complicação, com relação aos itens pertinentes as correntes geradoras
de contração muscular. Existem diversas teorias, que tentam dar suporte a utilização das
correntes excito-motoras, mas algumas destas teorias apresentam contradições, no que diz
respeito a fundamentos de eletricidade, de fisiologia, de neurofisiologia e de fisiopatologia.
Assim sendo, foi necessário fazer um levantamento utilizando material de origem segura e
de fonte reconhecida pela comunidade científica. A partir daí, conseguimos fazer um
levantamento seguro, desenvolvemos uma evolução dos dados, de acordo com a
necessidade diária do fisioterapeuta, dando todas as informações básicas e não deixamos
nenhuma fase da terapia com falha ou falta de informação técnica específica. Com isto,
podemos finalizar o trabalha, concluindo que existe sempre a necessidade de refazer este
tipo de estudo, pois a evolução tecnológica e os avanços da ciência biológica não para, e
isto só, já é um motivo para que seja refeito o trabalho recém concluído.
74
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81
APÊNDICE.
ORGANIZAÇÃO DE QUESTIONÁRIO PARA LEVANTAMENTO DE
DADOS PERTINENTES AO ESTUDO DAS CORRENTES EXCITOMOTORAS.
INTRODUÇÃO:
Atualmente existe uma situação um tanto complexa, com relação ao uso e indicação
das correntes excito-motora. Vejo por intermédio da mídia, uma avalanche de indicações no
uso deste tipo de corrente, para fins de emagrecimento e ou recuperação da musculatura,
tornando-a mais volumosa e rígida. Por outro lado, nota-se indicações de correntes excitomotoras, em clinicas e ou centros de reabilitação, para vários quadros fisiopatológicos, mas
sempre ou quase sempre, ligados a déficit motores (neuro-muscular). A seleção da corrente
excito-motora a ser usada, não passa por uma avaliação com relação patologia, tipo de
corrente e ou forma de pulso a ser usado. Com isto as respostas terapêuticas na maioria das
vezes estão prejudicadas, ou até mesmo não existe, podendo ocorrer em algumas situações
contra indicações óbvias, como por exemplo, paralisias ou outros déficits motores de
origens centrais.
OBJETIVOS:
Este estudo tem com objetivo principal, levantar quais as maiores dúvidas
encontradas na utilização das correntes excito-motoras e procurar estes itens em literaturas
de fácil acesso, atualizadas e seguras, para que obtenhamos uma organização dos principais
itens relacionados com a corrente excito-motora.
82
METODOLOGIA:
Realizamos uma entrevista, com 70 profissionais na região Campinas e São Paulo,
estes entrevistados tinha um perfil pré-definido por nós:
1-
Mais de 5 anos de exercício da profissão.
2-
Atuar na área de ortopedia, traumatologia e neurologia geral (central e
periférica).
3-
Ter condições e acesso a equipamentos e eletroterapia.
A partir destes dados foi estudada a forma que iríamos realizar a entrevista. Para que
não torna-se uma coisa repetitiva, chegamos a uma forma simplificada de pergunta, mas
que deixaria o entrevistado, livre para responder da forma que convir.
A pergunta formulada foi:
1-Você utiliza corrente excito-motora?
( ) sim
Tem alguma dificuldade com relação a este recurso?
R:..............................................................................
( ) não
Por que não usa este recurso?
R:................................................................................
RESULTADO:
Após este levantamento, realizamos uma organização das respostas obtidas, e
criamos alguns grupos que responderam coisas semelhantes, tais como:
1-
O grupo A, de 10 profissionais, respondeu que não usa o recurso, por não
ter nenhum conhecimento do mesmo.
2-
O grupo B, de 8 profissionais respondeu, que não usa o recurso, por não ter
segurança para com o manuseio do equipamento.
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3-
O grupo C, de 22 profissionais respondeu que usa, mas com algumas
restrições, por ter dificuldade em acompanhar as evoluções e as novas modificações
ocorridas nos equipamentos.
4-
O grupo D, de 13 profissionais respondeu que usa, mas poderia utilizar ainda
mais se houvesse uma interação maior entre os profissionais que utilizam o equipamento e
as empresas que constrói o equipamento e ainda uma maior
facilidade no acesso a
literatura específica.
5-
O grupo E, de 7 profissionais responderam que usa o recurso, mas
embasados em protocolos conseguidos por intermédio dos fabricantes e estão um pouco
inseguros, pois precisaria de informações básicas sobre corrente elétricas.
6-
O grupo F, de 6 profissionais respondeu que usa o recurso e apenas
precisaria de mais informações com relação as formas mais modernas de pulso e de
correntes, pois isto é um pouco difícil de se obter.
7-
O grupo G, de 4 profissionais respondeu que usa o recurso, mas estão ainda
carentes com relação às modificações que as correntes excito-motoras, provoca na
musculatura esquelética e também com relação aos novos tipos de eletrodos.
Diante destas respostas obtidas, começamos a pensar na pesquisa bibliográfica a
ser realizada, tendo com princípios básicos: bibliografia de fácil acesso e atualizadas,
trabalhos recentes e de boa fonte, ou seja, que tenhamos segurança com relação a sua
veracidade.
DISCUSSÃO:
Realizamos a pesquisa bibliográfica sempre tendo com norte, as respostas obtidas e
utilizando a experiência que temos na área e direcionando o trabalho, visando sempre os
profissionais que necessitam do recurso
terapêutico e tendo com objetivo principal
responder as duvidas encontradas na pesquisa realizada.
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CONCLUSÃO:
Este levantamento nos trouxe uma serie de informações, que já se suspeitava, mas
era difícil imaginar a complexidade que existe em torno das correntes excito-motora. Este
recurso fascina as pessoas leigas, pois um pequeno estímulo é capaz de provocar uma
contração muscular, sem a ajuda voluntária, mas existe a necessidade de interpretar este
simples ato e esta interpretação é de responsabilidade dos profissionais que a usa, para fins
terapêuticos, necessitando ter um conhecimento amplo e seguro com relação as correntes
excitomotora.