Elektrostimulation

Elektrostimulation ist der Einsatz elektrischer Ladung zur Behandlung von Muskelschmerzen und -krämpfen, aber auch bei der Behandlung psychiatrischer Erkrankungen und in lebensrettenden Situationen.
Berichte über den therapeutischen Einsatz der Elektrostimulation stammen bereits aus dem Jahr 400 v. Chr. aus dem Kontakt mit Torpedofischen, die elektrische Schocks zwischen 100 und 150 Volt erzeugen können, wobei festgestellt wurde, dass die von ihnen abgegebenen elektrischen Schocks in der Lage waren, Schmerzen in schmerzhaften Körperteilen zu reduzieren und zu kontrollieren. Als das Verständnis für elektrische Schocks und Schmerzen zunahm, insbesondere Mitte des 17. Jahrhunderts mit der Entwicklung der Leydener Flasche, und 1965 mit der Einführung der Gate-Control-Theorie des Schmerzes, fanden die Wissenschaftler Wall und Sweets 1967 klinische Beweise, die den Erfolg der elektrischen Nervenstimulation bei der Linderung chronischer Schmerzen bestätigten.
Mit dem therapeutischen Erfolg der Elektrostimulation begann man, sie in rehabilitativen Therapien einzusetzen, insbesondere bei der Rehabilitation verletzter oder erkrankter Muskeln und anderer Weichteile.

Theorie

Die wichtigsten therapeutischen Anwendungen ergeben sich aus der Muskelkontraktion oder der sensorischen Stimulation oder einer Kombination aus beidem.
Nerv und Muskeln sind beide erregbar, was von der Durchlässigkeit der Zellmembran abhängt. Dies geschieht, weil sie den Austausch von Stoffen innerhalb und außerhalb der Zellen regelt.
Diese Zellpermeabilität ist spannungsempfindlich, was zu einer ungleichen Verteilung der geladenen Ionen auf beiden Seiten der Zellmembran führt. Folglich besteht ein Unterschied der elektrischen Ladung zwischen der Innen- und der Außenseite der Zelle. Wenn das Aktionspotenzial auftritt, öffnen sich Natriumkanäle, so dass Natriumionen in die Zellmembran eindringen können. Dieser Vorgang, bei dem eine positive Ladung in der Zelle erzeugt wird, wird als Depolarisation bezeichnet. Nach diesem Vorgang kommt es zu einer Repolarisation, bei der sich die nahe gelegenen Natriumkanäle schließen und die Kaliumkanäle öffnen, so dass Kaliumionen die Zelle verlassen können. Der Impuls innerhalb der Zelle, wie es gleicht die Konzentrationen von geladenen zwischen dem äußeren und inneren durch aktiven Transport.

Therapeutische Anwendungen

Wie bereits erwähnt, hat die Elektrostimulation mehrere therapeutische Anwendungen, die von der Behandlung von Muskelschmerzen und -krämpfen bis zur Behandlung psychiatrischer Erkrankungen reichen.

• Vorübergehende Herzstimulation: Bei der temporären Herzstimulation wird das Herz elektrisch stimuliert, um eine Tachyarrhythmie oder Bradyarrhythmie zu behandeln, bis sie behoben ist oder eine Langzeittherapie durchgeführt werden kann. Dabei wird eine Stimulationselektrode (durch Katheterisierung) in die Herzkammer eingeführt. Die Hauptfunktion ist die Wiederherstellung der Kreislaufintegrität, die durch unregelmäßige Herzfrequenzen beeinträchtigt wird.
• Permanente Herzstimulation: Bei dieser Art der Therapie werden Stimulatoren, wie z. B. Herzschrittmacher, mit festen Frequenzen eingesetzt, um den Herzschlag zu stimulieren. Sie wird meist eingesetzt, wenn es Anzeichen dafür gibt, dass das Herz nicht schnell genug schlägt oder ein Problem mit dem natürlichen Schrittmacher des Herzens vorliegen könnte.
• Herzdefibrillation: Der Defibrillator gibt eine therapeutische Dosis elektrischer Ladung ab, die es dem Herzschrittmacher ermöglicht, die normale Herzfrequenz wiederherzustellen.
• Elektroschocktherapie: Hierbei handelt es sich um den Einsatz von Elektrostimulation zur Auslösung von Krämpfen beim Patienten, um psychiatrische Erkrankungen wie schwere Depressionen oder Fälle von Manie und Katatonie zu behandeln. Sie erfolgt durch Anbringen von Zungenelektroden an den feuchten Schläfen des Patienten und hat eine Dauer von 15 Sekunden.
• Hyperthermie: Bei dieser Therapie wird das Körpergewebe einer leicht erhöhten Temperatur ausgesetzt, um Tumortherapien zu schädigen und abzutöten. Da die Tumorzellen eine desorganisierte und kompakte Gefäßstruktur haben, können sie die Wärme nur schwer ableiten. Daher führt die Erhitzung zur Denaturierung und Koagulation von Zellproteinen, wodurch die Zellen im Tumor schnell abgetötet werden. Sie gilt als unterstützende Behandlung zur konventionellen Therapie und ist nur bei bestimmten Krebsarten erfolgreich. Die mäßige Hyperthermie-Therapie dauert in der Regel 1 Stunde, wobei der Patient einer Temperatur von 45 °C ausgesetzt wird, und kann auf den Tumor selbst (lokale Hyperthermie), auf eine ganze Gliedmaße oder ein Organ (regionale Hyperthermie) oder auf den ganzen Körper (Ganzkörper-Hyperthermie) angewendet werden.
• Hochfrequenztherapie: Ist eine Methode zur Erwärmung des Gewebes mit Hilfe von elektromagnetischen Hochfrequenzen zur Muskelentspannung und Ausschwemmung von Stoffwechselprodukten. Sie kann in drei Formen angewendet werden:

Kurzwellendiathermie: Hierbei werden zwei Kondensatoren auf beiden Seiten des zu behandelnden Körperteils oder Induktionsspulen verwendet, die an den Körperteil angeformt werden. Diese erzeugen Wärme, wenn die Hochfrequenzwellen sie durchdringen. Die angewandten Frequenzen liegen in der Regel bei 27,12 MHz und werden zur Behandlung tiefer Muskeln und Gelenke, die von einer schweren Weichteilmasse bedeckt sind, wie z. B. die Hüfte, oder zur Behandlung tiefer entzündlicher Erkrankungen, wie z. B. der Beckenentzündung, eingesetzt. Ultrakurzwellendiathermie: Verwendet das gleiche therapeutische Prinzip wie die Kurzwellentherapie, mit Ausnahme der dem Körperteil zugewiesenen Frequenz von 433,92 MHz. Sie wird zur Behandlung von akuten und subakuten entzündlichen Prozessen in inneren Organen, Osteomyelitis, eitrigen Entzündungen in Weichteilen wie Panaritium und Furunkeln sowie entzündlichen Erkrankungen des peripheren Nervensystems, der Gelenke und der Lymphknoten eingesetzt. Mikrowellen-Diathermie: Hierbei werden Radarwellen verwendet, die eine höhere Frequenz als elektromagnetische Wellen haben (etwa 2450 MHz). Obwohl sie als die einfachste Art der Diathermie-Therapie gilt, hat sie eine relativ geringe Eindringtiefe. Sie wird meist zur Behandlung von oberflächlichen Tumoren als unterstützende Therapie zur Strahlen- und Chemotherapie eingesetzt, wurde aber um 1994 auch in der physikalischen Medizin und im Sport mit positiven Ergebnissen verwendet. Chirurgische Diathermie: Im Gegensatz zu früheren Diathermie-Therapien wird bei der chirurgischen Diathermie hochfrequenter elektrischer Wechselstrom entweder als Werkzeug zum Schneiden von Körpergewebe oder zur Kauterisierung von Blutgefäßen zum Stoppen von Blutungen eingesetzt, obwohl einige die Ansicht vertreten, dass letzteres nur mit Gleichstrom erfolgen sollte.

• Urostimulator: Ein Urostimulator wird eingesetzt, wenn ein Patient mit Störungen der Harnblasenfunktion konfrontiert ist, häufig nach Rückenmarksverletzungen. Dabei wird der Stimulator im oberen Gesäßbereich platziert und überträgt leichte elektrische Impulse auf den Sakralnerv, der die Harnblasenmuskulatur beeinflusst.
• Elektrostimulation des Darms: Diese Therapie ist in der Regel von kurzer Dauer, insbesondere zur Behandlung von Ileuszuständen, auch Darmverschluss genannt. Dazu werden stimulierende Elektroden über den Magen in den Dünndarm oder rektal in den Dickdarm eingeführt.
• Elektrostimulation der peripheren Nerven: Diese Art der Therapie wird bei teilweise gelähmten Patienten eingesetzt und erfordert den Einsatz von transkutanen Elektrostimulatoren um die Problemzonen herum. Dadurch können die durch die diabetische Nervenneuropathie verursachten Schmerzen gelindert werden.

Risiken

Die meisten therapeutischen Anwendungen der Elektrostimulation haben keine nachteiligen Auswirkungen auf den Patienten, wenn sie in kontrollierten Dosen angewendet werden. Die Therapien, bei denen Wärme erzeugt wird, wie die Diathermie und die Hyperthermie, können jedoch Risiken bergen. Die Diathermie kann zu Verbrennungen und Blasenbildung an den behandelten Körperteilen führen, während die Hyperthermie mit ähnlichen negativen Auswirkungen auch Durchfall, Übelkeit und Erbrechen verursachen kann, vor allem bei der Ganzkörperhyperthermie.
Elektroschocks, die eine aggressive Behandlung darstellen, können zu Gedächtnisverlust und in einigen Fällen zu Hirnschäden führen. Schließlich kann die Elektrostimulation zu Hautverletzungen und Reizbarkeit führen, wenn der Patient weniger empfindlich auf den verabreichten elektrischen Strom reagiert, und auch zu Blutergüssen, da Blutgefäße und Kapillaren unter der Haut reißen können.

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