Aplicación de neuromodulación endógena y segura, cómo y por qué

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Como profesionales sanitarios utilizando electroestimuladores para la aplicación de técnicas para el tratamiento de patologías del sistema músculo-esquelético y nervioso-periférico, es importante saber qué dispositivos son capaces de hacerlo de forma más endógena y segura, favoreciendo el confort del paciente, efectividad y la seguridad en la aplicación de la técnica, y por qué. Partiendo de esto, a continuación te explicamos como aplicar la técnica de la neuromodulación de forma endógena y segura. Para ello, contamos con la colaboración de Vicente Alepuz Moner, Graduado en Ingeniería de Telecomunicación y director del departamento de Ingeniería e I+D de EPTE®- Ionclinics.

Fuente de corriente vs Fuente de tensión

En la actualidad los electroestimuladores existentes en el mercado se pueden dividir en dos grandes grupos, electroestimuladores de tensión constante (CV) y electroestimuladores de corriente constante (CC). Para entender la diferencia entre ambos tipos de electroestimuladores, inicialmente debemos conocer la Ley de Ohm.

La intensidad de corriente que atraviesa un electrolito es directamente proporcional al voltaje o tensión aplicado entre los electrodos e inversamente proporcional a la resistencia que presenta.

Ley de Ohm

Una vez definida la Ley de Ohm, por la cual se rige cualquier circuito eléctrico, vamos a definir los tipos de electroestimuladores.

Tipos de electroestimuladores en electroterapia:

Electroestimuladores CV (Constant Voltage): El profesional sanitario ajusta el nivel de tensión entre los electrodos y el dispositivo ajusta la corriente en función de la resistencia que exista entre los electrodos.

Ejemplo: Si el profesional sanitario configura 10V como parámetro terapéutico y la resistencia entre los electrodos es de 1000 ohm, la corriente que circulara será de 10mA. Pero si la resistencia fuera la mitad, 500 ohm, la corriente que pasaría sería el doble, 20mA.

Electroestimuladores CC (Constant Current): El profesional sanitario ajusta el nivel de corriente que circulara entre los electrodos y el dispositivo ajusta la tensión entre los electrodos en función de la resistencia que exista entre ellos.

Ejemplo: Si el profesional sanitario configura 10mA como parámetro terapéutico y la resistencia entre los electrodos es de 1000 ohm, la tensión entre los electrodos será de 10V. Pero si la resistencia fuera la mitad, 500 ohm, la tensión entre los electrodos será de 5V.

Opción más efectiva y segura para la realización de neuromodulación

Una vez explicada la principal diferencia entre dispositivos CV y CC, pasamos a analizar cuál es la opción más efectiva y segura para la realización de neuromodulación. Para ello, analizaremos las magnitudes tensión (V) y Corriente (I) desde dos puntos de vista:

¿Qué magnitud es más endógena (Tensión vs Corriente eléctrica)?.
¿Qué magnitud es la más peligrosa (Tensión vs Corriente eléctrica)?.

1. Magnitud más endógena – Tensión (V) vs Intensidad (I) eléctrica

Para analizar cuál es la variable/magnitud más endógena pasamos a definir qué son las señales endógenas.

Se denominan señales endógenas, aquellas que tienen las mismas características que las generadas por los propios fenómenos fisiológicos.

El potencial de reposo de una membrana de una célula es debido a la diferencia de concentración de iones que existe entre el medio extracelular y el medio intracelular. Igualmente, cuando hablamos de células excitables como pueda ser una neurona, el potencial de acción se dispara a partir de una diferencia de concentración de cargas eléctricas entre los dos medios, como cuando hablamos de variación de la concentración cargas eléctricas hablamos de cargas eléctricas en movimiento, que es la definición de corriente eléctrica.Por esta razón, el parámetro más endógeno es la corriente eléctrica.

2. Magnitud más peligrosa – Tensión (V) vs Intensidad (I) eléctrica

Por otra parte, para valorar qué variable es la más peligrosa, que al mismo tiempo implica que debemos poder medirla y dosificarla, debemos tener claro que el efecto más perjudicial cuando se aplica una energía eléctrica a través de un electrolito fisiológico se conoce como el efecto Joule. Fenómeno irreversible por el cual, si en un electrolito circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los iones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del electrolito por el que circulan elevando la temperatura del mismo.

El movimiento de los iones en un electrolito es desordenado. Esto provoca continuas colisiones con los núcleos atómicos y, como consecuencia, una pérdida de energía cinética y un aumento de la temperatura en el propio electrolito.

Debido a que la Ley de Ohm relaciona la corriente y la tensión eléctrica en función de la resistencia, plantearemos una hipótesis para ver cuanta energía calorífica se genera al doblar la corriente o cuando doblamos la tensión:

Al doblar la corriente:

Calculo de la energía calorífica con una corriente de 1A, resistencia de 1Ω y con una duración del tratamiento de 1s:

Calculo de la energía calorífica con una corriente de 2A, resistencia de 1Ω y con una duración del tratamiento de 1s:

Al doblar la corriente se cuadriplica el efecto calorífico.

Al doblar de tensión:

Para doblar la tensión manteniendo el nivel de corriente lo que se dobla es la resistencia.

Calculo de la energía calorífica con una corriente de 1A, resistencia de 1Ω y con una duración del tratamiento de 1s:

Calculo de la energía calorífica con una corriente de 1A, resistencia de 2Ω y con una duración del tratamiento de 1s:

Al doblar la tensión se dobla el efecto calorífico.

De estos resultados se denota que es más peligroso aumentar la corriente de tratamiento en comparación con aumentar la tensión aplicada entre los electrodos, por ello la variable a medir y poder dosificar perfectamente debería ser la corriente eléctrica.