Dòng điện xung là dòng điện do nhiều xung điện liên tiếp tạo nên. Điện xung trị liệu là một phương pháp điều trị trong vật lý trị liệu bằng xung điện có tần số khác nhau một chiều (nửa sóng) và xoay chiều (cả sóng).

– Sử dụng dòng điện để giảm đau xuất phát từ thuyết kiểm soát công về cảm nhận đau được Melzack và Wall đề xuất vào những năm 1960. Ngày nay, kích thích điện đã được sử dụng rộng rãi trong PHCN với nhiều ứng dụng, bao gồm:

– Dòng điện xung là dòng điện do nhiều xung điện liên tiếp tạo nên. Xung điện là dòng điện chỉ xuất hiện trong thời gian ngắn, xen kẽ giữa các xung là khoảng nghỉ sẽkhông có dòng điện. Các dòng điện xung có thể là dòng một chiều hoặc xoay chiều, Tín hiệu xung điện là tín hiệu điện áp hay dòng điện biến đổi theo thời gian một cách rời rạc (tức không liên tục). Tín hiệu xung có thể là một dãy theo xung tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ lặp lại, hay chỉ là một xung đơn xuất hiện một lần, có cực tính (- âm, + dương) hoặc cực tính thay đổi.

– Tên của dòng điện xung được gọi tên của xung điện hoặc theo cách mà người ta tạo ra dòng điện xung hoặc theo tên của tác giả tìm ra dòng điện xung đó.

2. Đặc tính của dòng điện xung trong trị liệu

Một dòng điện xung được cấu thành từ các yếu tố cơ bản sau đây:

– Dạng xung tạo nên dòng xung đó

– Tần số dòng

– Biên độ dòng

– Cách pha trộn xung ( điều biến xung )

3. Tác dụng của dòng điện xung trong trị liệu

– Tác động đến hệ cơ: Tăng khối lượng cơ, tạo có cơ, tăng sức mạnh cơ, tăng sức bền cơ, kiểm soát đau cấp, mạn và đau sau phẫu thuật, kích thích lành mô. Ngoài ra, kích thích điện còn được sử dụng để tăng sự xâm nhập của thuốc qua da.

– Tác động đến hệ thần kinh: Xung điện tác động lên các sợi thần kinh, kích thích các sợi thần kinh hoạt động, đặc biệt những sợi thần kinh đã bị liệt hoạt động trở lại. Tác động của xung điện lên thần kinh ngoại vi làm da có cảm giác kim châm, kiến bò hoặc gõ cửa, có tác dụng giảm đau tại chỗ. Tác dụng này còn theo phản xạ đốt đoạn tạo nên cảm giác các vùng liên quan như cơ, xương khớp hoặc các tạng tương tự.

– Tác động lên hệ mạch máu: Xung điện có tác dụng thu hút máu lưu thông đến vùng được tác động. Dòng điện tạo nên sự co mạch trong một thời gian ngắn rồi chuyển sang quá trình giãn mạch giữa 2 điện cực. Quá trình giãn mạch không chỉ xuất hiện ở trên bề mặt da mà còn xuất hiện ở các mạch máu nằm sâu trong lớp cơ, nơi có dòng điện. Tác dụng giãn mạch của dòng Gannavic là do dòng điện tác dụng trực tiếp lên hệ thần kinh vận mạch.

– Tác dụng giãn mạch trước đây được ứng dụng trong điều trị teo cơ, viêm tắc động mạch…, Đến năm 1998 hai nhà hóa học LOUIS J Ignarro và Furchgott đoạt giải Nobel Y học về giải thích cơ chế xuất tinh sớm là do giãn tế bào cơ trơn ở các động mạch dương vật. Vì vậy, hiện nay xung điện cũng đang được sử dụng rộng rãi để điều trị tình trạng xuất tinh sớm và rối loạn cương dương của nam giới.

3.1 Tác dụng giảm đau và giảm trương lực cơ của các dòng điện xung

– Dùng các dòng điện xung có cường độ tăng từ từ, tần số cao, loại dòng như Diadynamic, Trọbert, Burst – TENS… có tác dụng giảm đau rõ rệt, giảm trương lực cơ co thắt, thư giãn cơ. Tác dụng giảm đau của các máy điện xung điện phân được các bác sĩ áp dụng khá nhiều trong vật lý trị liệu, phục hồi chức năng sau các chấn thương.

3.2 Tác dụng kích thích thần kinh cơ của các dòng điện xung.

– Tác dụng của dòng điện xung Các dòng điện xung có tần số thấp, cường độ tăng nhanh, loại dòng như dòng tam giác, chữ nhật, AMF, giao thoa, kiểu Nga… có tác dụng kích thích thần kinh cơ, làm tăng dẫn truyền thần kinh, tăng trương lực cơ, tăng khối lượng cơ, đây là tác dụng chính của máy kích thích thần kinh cơ .

3.3 Tác dụng lên hệ mạch máu:

– Các dòng xung điện có tác dụng lên hệ mạch máu trên da và hệ mạch máu sâu dưới lớp cơ, nơi có dòng xung điện, làm cho mạch máu được giãn nở, hoạt động để kích thích lưu thông máu đến vùng xung điện tác động.

CÁC DÒNG ĐIỆN GÂY CO CƠ

– Co cơ trong cơ còn phân bố thần kinh

– Khi dây thần kinh vận động bị kích thích, xung thần kinh truyền qua tất cả những cơ do dây thần kinh chi phối và làm cơ co. Đáp ứng tối đa khi kích thích đặt ở điểm vận động. Điểm vận động là điểm trên da hoặc cơ, tại đó cường độ dòng cần thiết để hoạt hóa cơ là nhỏ nhất, thường nằm ngay tại hoặc gần điểm dây thần kinh đi vào cơ.

– Khi có một kích thích đơn độc, xung thần kinh lan truyền đồng thời qua một số đơn vị vận động làm cơ co đột ngột rồi thư giãn ngay (twitch). Nếu kích thích liên tiếp với khoảng cách rời rạc, cứ mỗi kích thích điện sẽ tạo một co cơ đơn độc và có thời gian thư giãngiữa hai xung. Nếu gia tăng tần số kích thích, thời gian thư giãn sẽ ngắn dần và đến một lúc, khi tần số tăng cao, cơ co rút dạng uốn ván (tetanizing) (hình).

– Co cơ tạo ra do kích thích điện ở cơ còn phân bố thần kinh (kích thích điện thần kinh cơ, NMES) cũng tương tự như co cơ sinh lý và có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng lâm sàng, tuy vậy có một số điểm khác biệt.

– Khác biệt chính giữa hai loại co cơ là trình tự huy động các đơn vị vận động. Trong co cơ sinh lý, các sợi thần kinh nhỏ hơn, và do đó các sợi cơ nhỏ hơn (sợi co chậm type I) được hoạt hóa trước sợi thần sinh và sợi cơ lớn hơn. Ngược lại, trong co cơ được kích thích bằng điện, các sợi thần kinh đường kính lớn nhất, phân bố cho các sợi cơ co nhanh type II, được hoạt hóa đầu tiên, và các sợi đường kính nhỏ hơn được hoạt hóa sau. Những sợi cơ lớn, co nhanh này tạo nên co cơ mạnh và nhanh nhất, nhưng chóng mệt và mau bị teo do bất động. Các sợi cơ nhỏ hơn co chậm với lực tạo ra nhỏ hơn, nhưng kháng mệt và ít teo. Như vậy, co cơ kích thích bằng điện có thể rất hiệu quả để làm mạnh những cơ bị yếu do không sử dụng.

– Kích thích điện làm mạnh cơ qua hai cơ chế, quá tải và chuyên biệt. Quá tải nghĩa là lực tải lên cơ càng lớn và co cơ càng tạo nhiều lực thì cơ sẽ càng tăng sức mạnh. Chuyên biệt là co cơ sẽ làm mạnh các sợi cơ co (trong trường hợp kích thích điện sẽ tác động lên các sợi cơ lớn type II nhiều hơn). Để tăng sức mạnh, kích thích cần tạo co cơ với lực lớn (ít nhất trên 50% lực co cơ đẳng trường tối đa với người bình thường). để gia tăng sức bền, nên sử dụng kích thích tạo lực co thấp hơn với thời gian dài hơn.

– Co cơ trong cơ mất phân bố thần kinh

– Khi một cơ bị mất phân bố do bệnh hoặc tổn thương dây thần kinh, nó không còn co sinh lý và cũng không co khi sử dụng NMES. Tuy nhiên, nếu dòng điện dài hơn 10 ms, cơ mất phân bố sẽ co, và gọi là kích thích cơ bằng điện (electrical muscle stimulation EMS). Thường thì dòng điện một chiều (DC) liên tục được đặt lên cơ một vài giây để tạo co cơ. Thời gian kích thích được điều khiển trực tiếp bằng dùng tay ấn một công tắc của máy kích thích một chiều.

– Cơ bị mất phân bố teo và xơ hóa. Toàn bộ cơ và từng sợi cơ trở nên nhỏ hơn, và mô xơ hình thành giữa các sợi cơ. Kích thích cơ bằng điện lên các cơ bị mất phân bố có thể làm chậm hoặc thậm chí đảo nghịch quá trình teo và xơ hóa này. Các nghiên cứu hiện tại sử dụng dòng xung dạng hai pha với thời gian xung 120-150 mili giây để gây co cơ mất phân bố với kết quả khả quan.

4. Các ứng dụng lâm sàng của co cơ bằng dòng điện

4.1. Các bệnh lý cơ xương khớp/chỉnh hình:

– Kích thích điện được chứng tỏ đẩy nhanh quá trình phục hồi ở các bệnh nhân sau phẫu thuật chỉnh hình cần phải nghỉ ngơi và bất động (ví dụ sau mổ tái tạo dây chằng chéo trước hoặc phẫu thuật thay khớp gối toàn phần), và hỗ trợ trong điều trị các bệnh cơ xương khớp khác (như thoái hóa khớp, viêm khớp) thông qua giảm đau, làm mạnh cơ quanh khớp, cải thiện chức năng.

4.2. Các bệnh lý thần kinh:

– Kích thích điện có thể gia tăng sức mạnh và cải thiện kiểm soát vận động ở những bệnh nhân tổn thương thần kinh trung ương, như đột quỵ, tổn thương tủy sống, chấn thương sọ não, bại não và những bệnh lý thần kinh khác miễn là dây thần kinh ngoại biên còn nguyên vẹn. Các hiệu quả này có thể là kết quả trực tiếp của làm mạnh cơ nhưng cũng có thể một phần do gia tăng tính kích thích chung của neurron vận động do kích thích cảm giác hướng lên làm tăng kiểm soát vận động truyền xuống. Kích thích cảm giác dưới mức kích thích vận động cũng có thể gia tăng tính mềm dẻo của não và xung động vận động ở vỏ não. Kích thích điện thần kinh cơ (NMES) có thể được tích hợp với các hoạt động chức năng bằng cách kích thích co cơ vào thời điểm cơ đó cần co trong một hoạt động. Phương pháp này được gọi là kích thích điện chức năng (functional electrical stimulation: FES), ví dụ kích thích cơ chày trước gây gập mu bàn chân trong thì đu đưa của dáng đi, kích thích hỗ trợ cầm nắm bàn ngón tay.

4.3 Các bệnh lý về mạch máu:

–  Kích thích mạch máu giãn nở, hoạt động, thu hút máu đến vùng tác động của xung điện.

5. Một số dòng điện xung mới trong điều trị

– Dòng TENS (transcutaneous electrical nerve stimulation: kích thích điện thần kinh qua da), có 3 dạng dòng xung.