2. Electrotherapy Amir H. Bakhtiary PhD. PT Associate Professor
Physiotherapy Department
Rehabilitation faculty
Semnan University of Medical Sciences

3. Electrical Stimulation of Excitable Tissues

4. زمينه بيوفيزيك و فيزيولوژي
ویژگی هموستاتیک بدن
بدن در مقابل تغییرات فیزیولوژیک مقادیر و اندازه های از پیش تعيين شده خود مقاومت می کند.
خصوصیت همواستاتیک بر پایه ساختارهای فیزیکی (نظیر پوست) و یا فعالیت نورولوژیکی قرار دارد که موجب تحت تأثیر قرار گرفتن عادت بافتها و ارگانها برای ایجاد مقاومت در مقابل تغییر میگردد.
نوع واکنش به عوامل الکتروفیزیکی توسط بافت و سیستم ارگانهای بدن تعیین می شود. بنابراین اگر مدالیته خاصی موجب گرم شدن بافت شود مکانیسمهای همواستاتیک بدن در جهت کاهش حرارت عمل می کند.
هرگونه تعریفی از اثرات کلینیکی هر مدالیته خاصی باید بر اساس و بر پایه مکانیسمهای همواستاتیک فیزیولوژیکی صورت گیرد.

5. پوست، سد محافظ بدن
بعنوان اولین خط دفاعی بدن در مقابل عفونت عمل می کند. تعداد بسیار اندکی از میکروارگانیسمها قادرند به داخل پوست نفوذ کنند و غدد مختلف پوست محتوی مولکولهای ضد میکروبی هستند.
بدن را در مقابل از دست دادن آب محافظت می کند. اهمیت این نقش پوست در مصدومان سوختگیها مشاهده می گردد.
بعنوان یک عنصر اصلی در مکانیسم تنظیم درجه حرارت بدن
مقاومت الکتریکی در مقابل عبور جریانها الکتریکی
محافظت بافتهای عمقی تر از تشعشعات الکترومغناطیسی، بخصوص پرتوهای مرئی و پرتوهای وراء بنفش.
حفاظت بافتها در مقابل صدمات مکانیكي وارده.
علیرغم مکانیسم همواستاتیک، عملکرد ساختمان بافتهای زیر پوست تحت تأثیر عوامل الکتروفیزیکی قرار می گیرد.

6. سلولها و اختلاف پتانسیل غشا

7. واکنش فیبر عصبی به تحریک الکتریکی که شدت آن افزایش می یابد.
-55 mV

8. خصوصیات تکانه عصبی چیست؟
تكانه عصبي موجي از فعاليت الكتروشيميايي است،
با انرژي شیمیایی ذخيره شده در غشاء در طول فيبر عصبي حركت مي‌كند.
اين موج پتانسيل معكوس شده غشاء است که از 70- به 30+mV می‌رسد.
این پدیده در فاصله زماني بسیار كوتاه (1 ms) رخ می دهد
تکانه عصبی یا پتانسیل عمل بدون تغییر روی فيبر عصبی حرکت کرده.
آنتی درومیک
اورتودرومیک

9. انتشار اورتودورمیک و آنتی دورمیک پتانسیل عمل در واکنش به تحریک الکتریکی.
انتشار آنتی دورمیک: حرکت پتانسیل عمل در خلاف جهت عمل فیزیولوژیک عصب
انتشار اورتودورمیک: حرکت پتانسیل عمل در جهت عمل فیزیولوژیک عصب

10. Axon Motor neurons Sensory neurons Orthodromic Antidromic Orthodromic

11. مراحل پتانسیل عمل: (a) دپلاریزه شدن، (b) رپلاریزه شدن و (c) هیپرپلاریزه شدن.

12. هدایت جهشی پتانسیل عمل روی غشا فیبر عصبی میلین دار.

13. Types of axon

14. Type of axon

15. خلاصه
يك ايمپالس عصبي:
واقعه‌اي است كه تابع قانون همه يا هيچ است.
ناشي از اختلال پتانسيل غشاء فيبر عصبي به وراي آستانه تحريك است.
يك اختلال الكتروشيميايي (دپلاريزه شدن) است كه در طول فيبر عصبي حركت مي كند.
داراي اندازه و سرعت مشخص در هر فيبر عصبي است.
قادر است در فيبرهاي عصبي ميلين دار بسرعت بيشتري حركت كند.

16. Motor neuron
Neuromuscular
junction

17. Neuromuscular junction
فعال سازی الیاف عضلانی
Neuromuscular junction

18. با توجه به قانون همه یا هیچ چگونه می توان ایجاد قدرت بیشتر عضلانی را توجیه کرد؟

19. رابطه قدرت انقباض و بکارگیری واحد حرکتی
عوامل موثر بر میزان نیروی انقباض حاصل از فعالیت الیاف عضلانی واحدهای حرکتی چیست؟
تعداد واحدهای حرکتی فعال شده
ترتیب فعال شدن واحدهای حرکتی بکار گرفته شده
فرکانس بکار گیری واحدهای حرکتی
رابطه قدرت انقباض و بکارگیری واحد حرکتی
برای ایجاد انقباضات کم قدرت، تعداد کمتری از واحدهای حرکتی با تکانه های کم فرکانس تر فعال می شوند،
برای تولید نیروی بیشتر انقباض، اعصاب حرکتی با فرکانس بیشتری فعال می شوند و واحدهای حرکتی بیشتری نیز بکار گرفته میشود.
برای افزایش نیروی انقباض، واحدهای حرکتی با تعداد فیبرهای عضلانی بیشتر وارد عمل می شوند.

20. نقش پتانسیلهای الکتریکی روی سلولها و بافتهای دیگر بدن چیست؟
سلول برای عملکرد طبیعی خود نیاز به مولکولهای بسیار مختلفی دارد که باید بدون مشکل از غشا، سلول عبور کرده و وارد سلول شوند.
غشاء سلول یک منبع انرژی مهم برای روند انتقال فعال عبور این مولکولها از روی غشاء است. در غیر این صورت این مولکولها قادر نخواهند بود از روی غشا عبور کرده و وارد سلول شوند.
کنترل بخشی از روند ترمیم زخم توسط سیگنالهای الکتریکی است. بنابراین فرضیه تحریکات الکتریکی می تواند روی روند ترمیم زخم تأثیر گذار باشد

21. برخی انواع بارهای الکتریکی در بافتهای زنده بدن چیست؟
لایه شاخی پوست نسبت به ناحیه درم دارای بار الکتریکی منفی است که اختلاف پتانسیل آن بطور میانگین 23 mV میباشد
در اثر فشارهاي وارده روي استخوان و ساير بافتهاي پيوندي، برخی پتانسيلهاي الكتريكي در اين بافتها مشاهده می گردد. ایجاد اين بارهاي الكتريكي متناسب با تغيير شكل مكانيكي بافتها مي باشند
تكامل جنيني همراه با شكل‌گيري بعضي جريانهاي الكتريكي روی اندامها می باشد. اين جريانها به وسيله فعاليت سلولي توليد مي شود و بنظر مي رسد كه عملكرد آنها موجب تنظيم روند رشد مي گردد.
پژوهشگران نشان داده‌اند در صورتي كه زخم مرطوب نگهداشته شود و جريانهاي باطري پوست افزايش يابد، زخم ترميم يافته و نوك انگشت بازسازي مي‌شود

22. مراحل التيام مراحل التیام شامل ضايعه اوليه، التهاب، تكثير سلولي و
شكل دهي مجدد بافت

23. ضايعه اوليه
صدمه به سلولها و رگهاي كوچك موجب كمبود اكسيژن ناشي از صدمه عروقی و آزاد شدن مواد شيميايي از سلولهاي صدمه ديده و در نتيجه موجب مرگ سلولي مي گردد.
صدمه ممكن است موجب پارگي فيبرها و گسستگي بافت زمينه‌اي گردد.
خونريزي (بسته یا باز) لخته شده و بعنوان درپوشي براي عروق پاره شده عمل مي كند و به بي‌حركتي منطقه و بدام افتادن باكتريها كمك مي‌كند.
عمل لخته شدن با تجمع پلاكتها و فعال شدن ترشح سيستم آنزيمي سرعت مي‌يابد. روند پيچيده لخته شدن خون سرآغاز مهمي براي مرحله بعدي التهاب است..

24. التهاب
انبساط عروقي افزايش نفوذ پذيري غشاء (نشت پروتئين پلاسما بداخل بافت، ايجاد ادم براي رقيق كردن سموم و افزايش تخريب باكتريها)
درد موضعي ناشي از فشار اگزودا و واسطه‌هاي شيميايي
فعاليت سلولي
پلي مورفها شروع به عمل ريزه‌خواري مي‌كنند.
ماكروفاژها در مرحله بعدي ظاهر مي‌شوند و بمدت طولاني‌تري نسبت به پلي‌مورفها باقي مي‌مانند. آنها نه تنها ريزه‌خواري مي‌كنند بلكه آزادكننده مواد شيميايي كنترل كننده مراحل بعدي نيز هستند.
كنترل التهاب تحت اثر فعال كننده‌هاي پيچيده شيميايي قرار دارد كه بصورت يك زنجيره پشت سرهم روي مي‌دهند. اين عوامل شيميايي شامل هيستامين، انواع كنين‌ها و پروستاگلاندنيها هستند.
لكوستيها توسط مواد شيميايي سمي فرا خوانده مي‌شوند.

25. تكثير سلولي
شامل باز سازي بافت، تجديد سطوح بافتي و در صورت لزوم ايجاد قدرت كافي براي زخم در مقابل نيروهاي كششي
حاصل فعاليت سه نوع سلول است: ماكروفاژها، فيبروبلاستها و سلولهاي‌ اندوتليال
ماكروفاژها فاكتوری ضروري در برداشتن باقيمانده‌هاي زخم هستند که ورودشان به منطقه آسيب و آزاد كردن عوامل محرك بيولوژيكي موجب تحريك فيبروبلاستها و سلولهای اندوتلیال مي‌باشد.
فيبروبلاستها توليد فيبرهاي جديد كلاژن جديد را شروع كرده تا داربست حفاظتي را فراهم كنند.
سلولهاي‌ اندوتليال براي تشكیل رگهاي خوني، كه آنژيوژنيز ناميده مي شود

26. شكل‌دهي مجدد یا Remodeling
این روند ممكن است ماهها بطول انجامد و تغييرات ساختمان بافت جديد آهسته است.
مقدار عروق خوني متناسب براي شرایط تغديه بافت كاهش یافته.
سرخرگها، سياهرگها و كانالهاي لنفاوي گسترش يافته و
مختصري دوباره‌سازي فيبرهاي كوچك عصبي نيز ديده مي‌شود.
روند شكل‌دهي مجدد بافتهای پيوندي ممكن است سالها بطول بيانجامد.
در ابتدا فيبرها پراكنده‌اند كه بتدريج مرتب شده، بگونه‌اي كه بهترين كنترل را در اختيار بافت در مقابل استرسهاي وارده قرار مي‌دهند.

28. روند ترمیم بافتهای بدون گردش خون چگونه است؟
قابلیت ترمیم بافتهای بدون عروق خونی بسیار محدودتر از بافتهای دارای عروق خونی است.
بین تمام بافتها، غضروف مفصلی کمترین توانایی ترمیم را دارد.
دیسکهای بین مفصلی نیز قابلیت ترمیم دارند، البته در صورتي که آسیب به نوکلئوس پولپوسوس وارد نشده باشد.
تاندون توانایی ترمیم بهتری دارد، زیرا بطور واقعی بدون عروق خونی نبوده و وجود بافت نرم دارای عروق خونی در اطراف آن به روند ترمیم کمک می کند.

29. اثر اعمال بارهاي الكتريكي روي بافت زنده چیست؟
ایجاد اثرات شيميايي در بافت: به دلیل استفاده از جريانهاي يكطرفه يا مستقيم که در صورت بزرگ بودن شدت جريان تخريب بافتي اتفاق مي‌افتد.
تحريك بافتهاي تحريك‌پذير: نظير عصب و عضله، توسط جريانهايي كه دامنه تغييرات مناسبي دارند. تغييرات در جريان يونهاي اطراف غشاء سلول را از حالت تعادل خارج کرده، که منتهي به تغییراتي نظير انقباض عضلاني و تغيير در ادراك درد مي‌گردد.
ایجاد گرمای بافتی: استفاده از جريانهاي متناوب پرفركانس گرماي مشخصي در بافتهاي بدن بوجود مي‌آورد،

30. عبور جریانهای الکتریکی از بافتها چه اثرات دیگری دارد؟
افزایش روند تكثير سلولي و افزايش مهاجرت سلولهاي اپي‌تليال و بافت پيوندي بداخل منطقه می شود
افزايش سنتز DNA و پروتئين که منجر به تسريع التيام زخم
افزايش روند رشد سلول عصبی ناشي از افزايش غلظت Ca++ در منطقه رشد
انتقال آكسوني و تطابق پلاستيكی نرون حركتي
افزايش همه فعاليتهاي سلولي و افزايش سرعت ترميم
ورود داروهاي يونيزه به بافتهای زیر پوست
اثرات پلاسبو