Etichetă: Știința electrofiziologiei

Introducere

Electricitatea în țesutul uman și animal a fost un subiect de explorare de peste două sute de ani. Înțelegerea principiilor acestei științe în celule contribuie la aprecierea noastră a modului în care dispozitivele noastre electrice stimulează și interacționează cu țesutul. Știința electrofiziologiei este studiul proprietăților electrice ale celulelor și țesuturilor biologice. Acesta cuprinde activitățile de tensiune (curent) și fluctuațiile care reglează fluxul de ioni prin membrana celulară, sistemul nervos și organele musculare, cum ar fi inima. [6] IONII sunt atomi sau molecule din țesut care poartă o sarcină. Semnalele electrice naturale asigură comunicarea intercelulară prin semnalizare electromagnetică.

Înțelegerea fiziologiei celulare și a proprietăților sale electrice cultivă o perspectivă mai bună pentru crearea modalităților de stimulare electrică externă (ES) care încurajează vindecarea rănilor sau îmbunătățirea modificărilor interne într-o celulă sau o boală în vârstă. Cercetările anterioare au deschis o cale pentru dezvoltarea dispozitivelor de electroterapie pentru a aborda condiții specifice, cum ar fi răni chirurgicale, arsuri, o varietate de ulcere ale pielii, gestionarea durerii, reeducarea musculară și reabilitarea. Beneficiile au fost utilizate în cascadă în domeniul medical și estetic. Acest articol este o introducere și o prezentare generală a subiectelor viitoare referitoare la tehnologiile estetice.

Revizia cercetării

Remarcabili precum medicul și fizicianul Luigi Galvani (1737-1798) și fizicianul și neurofiziologul italian Carlo Matteucci (1811-1868), au confirmat că țesutul biologic era un generator de electricitate care influența impulsurile nervoase. Experimentele lui Matteucci au arătat că țesutul rănit ar putea perturba acest flux electric, modificând frecvențele celulare. [7]

Emil Du Bois-Reymond (1818-1896), fondatorul electrofiziologiei moderne, a continuat cu înregistrarea fenomenelor electrice implicate în producerea și conducerea nervilor („oscilație” sau „variație” negativă) și musculare. El a explicat fenomenele electrice în „celulele excitabile și și-a dezvoltat teoria „moleculelor electrice” care a determinat eventuala „teorie a membranei” construită de unul dintre studenții săi [8]

Sfârșitul anilor 1970 a dus la inventarea inovatoare a unei cleme extracelulare de către câștigătorii premiului Nobel german Erwin Neher și Bert Sakmann. Câteva milioane de secunde Această cercetare convingătoare a sancționat studii suplimentare pentru înțelegerea efectului reglării defectuoase a canalelor ionice în timpul prezenței bolii, precum și a substanțelor toxice [9] Dezvoltarea de instrumente și studii sofisticate continuă să extindă o mai mare cunoaștere și înțelegere a frecvențelor electrice și a caracteristicilor în celulele biologice (1998) au furnizat informații cu privire la cercetările sale în vindecarea țesuturilor și influențele electromagnetice atât în ​​​​corp, cât și în mediul înconjurător. Lucrarea lui Becker descrie două sisteme diferite de control electric în organism – curent continuu și curent alternativ. [10]

Studiile din 1982 ale lui Ngok Cheng, PhD la Universitatea din Louvain, Belgia, au verificat importanța electroterapiei folosind microcurent, care au demonstrat efectele curentului electric folosind intensități variabile și rata înregistrată de vindecare a țesuturilor. Cercetările lui Cheng au confirmat că la 500 μA (microamperi) producția de ATP (energie celulară) a crescut cu aproximativ 500%, în timp ce transportul de aminoacizi a crescut cu 30-40% față de nivelurile de control folosind 30-40% peste nivelurile de control folosind 100-500 μA. Când microamperii au fost măriți la intervalul de miliamperi, generarea de ATP a fost epuizată, absorbția de aminoacizi a fost redusă cu 20-73% și sinteza proteinelor a fost inhibată cu până la 50%. În mod decisiv, s-a sugerat că curenții mai mari de miliamperi inhibă vindecarea, în timp ce curenții mai mici promovează vindecarea. [11]

Cercetările privind leziunile tisulare și vindecarea 

Au confirmat că câmpurile electrice endogene din interiorul celulei sunt vitale pentru procesul de vindecare a rănilor. Poate fi, de asemenea, avantajos să se introducă sisteme externe bazate pe energie pentru a crește progresia vindecării, a reduce infecția și a trata edemul și durerea. [12]

Stimularea electrică accelerează vindecarea rănilor prin imitarea curentului care este generat în piele după orice leziune. [13] Rănile cronice cu inflamație prelungită durează mai mult timp pentru a se vindeca. Microcurentul aplicat favorizează un răspuns antiinflamator și îmbunătățește recuperarea rănilor.

În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, microcurentul a fost folosit de către medicii japonezi pentru fuziunea fracturilor osoase care nu se vindecă. [14] Cercetări ulterioare cu microcurent în anii 1970 și 1980 în Europa și SUA au demonstrat efectele clinice pentru vindecarea accelerată a celulelor rănite, de exemplu, ulcere și răni și ameliorarea durerii. Dr. Reinhold Voll din Germania a dezvoltat primul dispozitiv comercial de stimulare a microcurentului numit Dermatron în anii 1960. A fost folosit in scopuri de testare electro-diagnostica dar si aplicat terapeutic pentru stimularea organismului. Efectele au fost: [15]

• Ameliorarea spasmelor mușchilor netezi ai sistemelor circulator, limfatic și al organelor goale
• Tonifierea celulelor musculare netede pentru a ameliora staza și constricția spastică.
• Tonifierea fibrelor de elastina din plămânii pacienților cu emfizem pentru creșterea capacitații pulmonare
• Reducerea inflamației
• Reducerea procesului degenerativ prin restabilirea echilibrului difuzio-osmotic
• Stimularea ATP in mușchiul striat nou lezat.

Electricul celului – Prezentare generală 

O membrană bipolară unică este învelișul care înconjoară toate celulele și separă fluidele extracelulare și intracelulare. Celulele din piele sunt încărcate negativ în interior (intercelular), în timp ce spațiul din exteriorul celulei (extracelular) este încărcat pozitiv. [16] Această diferență de sarcină apare deoarece membranele celulare conțin proteine ​​canale care conțin pompe de ioni pentru a muta ionii de sodiu din celulă în schimbul ionilor de potasiu, care sunt pompați, în celulă. Această acțiune de pompare este importantă pentru mișcarea moleculelor individuale sau complexelor de molecule (potasiu, sodiu, calciu și clorură) prin canale reglate care se deschid și se închid rapid prin conducție electrică sau gradient electric. [17]

După digestia inițială, moleculele alimentare, inclusiv glucoza, intră în sânge și sunt transportate de proteinele purtătoare în citoplasma celulei, unde sunt procesate și stocate în continuare până când sunt necesare pentru energia care este produsă de mitocondrii (ATP). Apa se deplasează în celulă prin canale de acvaporină (proteine ​​ale canalului de apă). Oxigenul este transportat prin membrana celulară prin procesul de difuzie. Capacitatea moleculelor de a se mișca în și din celulă depinde de reglarea electrică din interiorul celulei și de deschiderea și închiderea portalurilor acesteia, precum și de moleculele de semnalizare care sunt încorporate și extrudate din membrana celulei. Deșeurile celulare sunt, de asemenea, mutate din celulă în sistemul limfatic.

Sistemul electric încorporat al organismului (microcurent) permite reglarea precisă a deschiderii și închiderii canalelor membranare (portale) care influențează funcția celulară în condiții normale și patologice (de boală). [18] Fluxul armonios al acestor semnale electrice este esențial pentru funcționarea sănătoasă a fiecărei celule, inclusiv pentru comunicarea de la celulă la celulă. Puteți echivala celulele cu bateriile miniaturale care sunt conductori de electricitate care creează câmpuri de energie și sunt alimentate de un nivel foarte scăzut de curent electric.