理療學(xué):第一節(jié)　直流電療法(Galvanization)

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一、概述直流電療法是使用低電壓的平穩(wěn)直流溻通過人體一定部位以治療疾病的方法，是最早應(yīng)用的電療之一。目前，單純應(yīng)用直流電療法較少。但它是離子導(dǎo)入療法和低頻電療法的基礎(chǔ)。二、直流電的生物物理作用與生物化學(xué)作用人體內(nèi)各種體液是組織細(xì)胞進(jìn)行各種代謝和功能活動(dòng)…

一、概述

直流電療法是使用低電壓的平穩(wěn)直流溻通過人體一定部位以治療疾病的方法，是最早應(yīng)用的電療之一。目前，單純應(yīng)用直流電療法較少。但它是離子導(dǎo)入療法和低頻電療法的基礎(chǔ)。

二、直流電的生物物理作用與生物化學(xué)作用

人體內(nèi)各種體液是組織細(xì)胞進(jìn)行各種代謝和功能活動(dòng)的內(nèi)在環(huán)境，體液中含有各種電解質(zhì)。體液中的電解質(zhì)對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)外液的容量和滲透，酸鹼平衡，神經(jīng)肌肉興奮性等具重要作用，而一些微量元素是許多酶的激活劑。體液中的陽離子主要有K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等，而陰離子有C1^－、HCO_３^－、HPO₄³^－、SO₄²^－，有機(jī)酸離子和蛋白質(zhì)等。所以人體體液是電解質(zhì)溶液，人體組織是電解質(zhì)導(dǎo)體，能夠?qū)щ�。直流電治療時(shí)，兩電極間存在著穩(wěn)定不變的電勢(shì)差，人體組織內(nèi)各種離子向一定的方向移動(dòng)而形成電流。由于離子移動(dòng)并引起體液中離子濃度對(duì)比的變化是直流電生物理化作用的基礎(chǔ)。

電解電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)，溶液中離子發(fā)生遷移和電極表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程，稱為電解（圖2.1.1)。電解質(zhì)溶解在水中時(shí)，一部分離解成陽離子和陰離子，離子被一層水分子所包圍，稱為離子的水化（圖2.1.2)。直流電通過電解質(zhì)溶液時(shí)，陽離子移向陰極并在陰極上獲得電子而還原成為原子或原子團(tuán)，電子從外電路進(jìn)入溶液；陰離子移向陽極并在陽極上放出電子而氧化為原子或原子團(tuán)，電子離開溶液流入外電路（圖2.1.1)。在電極上產(chǎn)生物這些原子或原子團(tuán)，或者它們同溶劑進(jìn)一步發(fā)生化學(xué)變化而產(chǎn)生的新物質(zhì)，叫做電解產(chǎn)物�，F(xiàn)以食鹽溶液為例說明電解過程：


圖2.1.1 電解	圖2.1.2 離子的水化 A－正離子的水化B－負(fù)離子的水化

氯化鈉溶液中，受水化作用自動(dòng)解離成鈉離子和氯離子。通電時(shí)，鈉離子向陰極移動(dòng)，從陰極上得到電子成為鈉原子；氯離子向陽極移動(dòng)，并在陽極上放出電子而變成氯原子。鈉原子和氯原子同水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，分別生成氫氧化鈉放出氫氣和鹽酸并放出氧氣，所以在陰極處產(chǎn)生鹼性電解產(chǎn)物而陽極產(chǎn)生酸性電解產(chǎn)物。

電泳與電滲　這是膠體分散體系在直流電作用下同時(shí)出現(xiàn)的兩種現(xiàn)象。蛋白質(zhì)為兩性電解質(zhì)。在鹼性溶液中，蛋白質(zhì)的羧基離解出氫離子而帶負(fù)電荷呈酸性：在酸性溶液中，蛋白質(zhì)的氨基結(jié)合氫離子而帶正電荷呈鹼性。gydjdsj.org.cn/zhuyuan/人體內(nèi)血液、淋巴和腦脊液等體液,在正常情況下為弱鹼性，因而蛋白離表面帶負(fù)電荷。正電荷離子被蛋白表面負(fù)電荷吸引而分布在蛋白周圍，形成一種獨(dú)特的電荷分布：蛋白表面負(fù)電荷和這些負(fù)電荷所吸引的少數(shù)正電荷構(gòu)成吸附層，吸附層四周的正電荷構(gòu)成擴(kuò)散層。從圖2.1.3可看出，吸附層雖有少數(shù)正電荷，但仍以負(fù)電荷居多，因此帶負(fù)電：擴(kuò)散層則為正電荷組成。這兩層間產(chǎn)生一定的電位，稱為Zeta電位。

直注電通過人體時(shí)，蛋白粒子及其吸附層響陽極移動(dòng)，是為電泳；擴(kuò)散層正離子連同其水化膜向陰極移動(dòng)則為電滲。由于蛋白膠體的移動(dòng)影響了蛋白的分布和密度，同時(shí)，由于電滲，將使一極下的水分相對(duì)增多，而另一極則相對(duì)脫水，這些將對(duì)生理活動(dòng)產(chǎn)生影響。

酸鹼度改變　在直流電作用下，鹼金屬離子Na⁺、K⁺和鹼土金屬離子Ca²⁺、Mg²⁺等向陰極移動(dòng)，而許多酸根和有機(jī)酸向陽極移動(dòng)；同時(shí)由于陰極下產(chǎn)生鹼性電解產(chǎn)物而陽極下產(chǎn)生酸性電解產(chǎn)物，所以在陰極下鹼性升高，而陽極部位呈酸性。兩極下的酸鹼電解產(chǎn)物蓄積到很高濃度時(shí)，可以破壞組織而引燒傷，治療時(shí)必須注意防止，但也可利用來撥除倒睫毛，破壞疣痣等。


圖2.1.3 電滲與電泳	圖2.1.4 電滲實(shí)驗(yàn)圖

改變組織含水量　在直流電作用下，由于發(fā)生電泳和電滲，陰極下水分子增加，蛋白分散升高，組織膨脹和變得松軟，而陽極下組織水分減少，蛋白質(zhì)分散度降低，組織較干燥致密。例如，將蛙頭切除，掛在木架上，后掌各浸入裝著自來水的杯中，兩杯分別連陰極和陽極。（圖2.1.4)通電40～60分鐘，電流強(qiáng)度10mA，斷電后檢查兩后腳掌，可以發(fā)現(xiàn)陰極腳掌的皮膚附著一層粘液，肌肉腫脹松軟，皮膚容易剝離；陽極腳掌的皮膚較干燥、肌肉干癟，皮膚不易剝離。

細(xì)胞膜通透性變化　蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性與電荷、水化膜、酸鹼度和電解質(zhì)有密切關(guān)系。在直流電陽極下，由于脫水，偏酸性，蛋白質(zhì)接近等特點(diǎn)，蛋白質(zhì)分散度降低，易于聚集凝結(jié),而且陽極下Ca²⁺濃度相對(duì)增高，細(xì)胞膜變得較致密，因此陽極使細(xì)胞膜通透性降低，物質(zhì)經(jīng)膜交換減慢。而陰極組織含水量增加，偏鹼性，偏離蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，蛋白質(zhì)分子分散度升高，而且陰極下K⁺濃度相對(duì)升高，細(xì)胞膜變疏松，通透性升高，物質(zhì)經(jīng)膜交換加速。

組織興奮性變化　神經(jīng)肌肉的興奮性（應(yīng)激性)需要體液中各種電解質(zhì)維持一定的比例。其關(guān)系如下：

在直流電的作用下，體液中K⁺、Na⁺、Ca⁺、Mg²⁺都向陰極方向移動(dòng)，由于K⁺和Na⁺的水化膜較薄，移動(dòng)速度較快，所以在陰極下K⁺和Na^＋的濃度相對(duì)升高，以及陰極下鹼性升高，H⁺濃度較低，所以陰極有提高組織興奮性作用，而陽極下的Ca²⁺和Mg²⁺的濃度相對(duì)增加,H⁺濃度較高，所以陰極有降低組織興奮性的作用。

直流電能改變細(xì)胞膜兩側(cè)原有的膜電位的水平（或叫做改變膜的極化狀態(tài))。陰極使膜的兩側(cè)產(chǎn)生一個(gè)外負(fù)內(nèi)正的電壓降（電位差)，這個(gè)電位差將使膜兩側(cè)原有的外正內(nèi)負(fù)的膜電位的數(shù)值減少，使膜處于一種低極化狀態(tài)，因而應(yīng)激性升高；而陽極下，由于在膜的兩側(cè)產(chǎn)生一個(gè)外正內(nèi)負(fù)的電位差，和膜兩側(cè)原有的電位差同方向，膜電位增高，處于一種超極化狀態(tài)，因而應(yīng)激性降低（圖2.1．6)。

圖2.1.6 陰陽極對(duì)膜極化的影響

S－皮膚 C－興奮組織細(xì)胞 M－細(xì)胞膜

三、直流電生理作用與治療作用

在直流溻作用下，由于體內(nèi)發(fā)生一系列生物理化變動(dòng)，從而引起機(jī)體相應(yīng)的生理反應(yīng)。通過所產(chǎn)生的生理反應(yīng)，改善病理生理過程，以達(dá)到治療疾病的作用。

（一)促進(jìn)局部小血管擴(kuò)張和加強(qiáng)組織營養(yǎng)

直流電治療后，可看到放電極部位皮膚充血潮紅。有人曾用紅外線顯像等方法測(cè)定，在直流電治療后，局部血液循環(huán)量可增加140％左右，可持續(xù)30～40分鐘以上。由于局部小血管擴(kuò)張，血循環(huán)改善，加強(qiáng)組織的營養(yǎng)，提高細(xì)胞的生活能力，加速代謝產(chǎn)物的排除，因而直流電有促進(jìn)炎癥消散，提高組織功能，促進(jìn)再生過程等作用。血管舒縮反應(yīng)是機(jī)體對(duì)外界刺激最普遍的生理反應(yīng)之一。直流電引起局部組織內(nèi)理化性質(zhì)的變化，對(duì)神經(jīng)末梢產(chǎn)生刺激，通過軸索反射和節(jié)段反射而引起小血管擴(kuò)張。此外，直流電的作用影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，有微量蛋白質(zhì)變性分解而產(chǎn)生一些分解產(chǎn)物，也有擴(kuò)張血管的作用。

（二)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)和骨骼肌的影響

直流電對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)功能有明顯的影響，這是直流電作用的特點(diǎn)之一。當(dāng)通過弱或中等強(qiáng)度的直流電時(shí)，陽極下神經(jīng)興奮性降低而陰極下興奮性升高；當(dāng)通過的電流強(qiáng)度較大或通電時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，陰極下會(huì)由興奮性升高轉(zhuǎn)向降低；如果電流強(qiáng)度進(jìn)一步增大或者通電時(shí)間很長(zhǎng)，陰極下興奮性甚至可能完全消失，稱為陰極抑制。這是因?yàn)镵+的濃度進(jìn)一步增高時(shí)，膜結(jié)構(gòu)更加疏松，通透性過度增高，完全失支了對(duì)離子的選擇性阻擋作用，不能維持正常的膜電位，而失去了產(chǎn)生興奮的基本條件。

1.直流電對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮和抑制過程有調(diào)整作用，即在興奮與抑制過程失調(diào)情況下，直流電有使之正�；淖饔�。因此，直流電常用以治療神經(jīng)官能癥和外傷、炎癥等引起的大腦皮質(zhì)功能紊亂的癥狀。

2.直流電可改變周圍神經(jīng)的興奮性，并且有改善組織營養(yǎng)，促進(jìn)神經(jīng)纖維再生和消除炎癥等作用，因此，直流電常用以治療神經(jīng)炎、神經(jīng)痛和神經(jīng)損傷。

3.對(duì)植物神經(jīng)的作用　直流電刺激皮膚或粘膜的感覺神經(jīng)末梢感受器，能反射性地影響植物神經(jīng)的功能，從而影響內(nèi)臟器官和血管的舒縮功能。例如，直流電領(lǐng)區(qū)治療，可通過頸交感神經(jīng)調(diào)節(jié)顱內(nèi)、頭頸部和上肢的血液循環(huán)和組織營養(yǎng)。

4.斷續(xù)直流電刺激神經(jīng)干或骨骼肌時(shí)，在直流電通斷瞬間引起神經(jīng)肌肉的興奮而出現(xiàn)肌肉收縮反應(yīng)。斷續(xù)直流電可用以治療神經(jīng)傳導(dǎo)功能失常和防治肌肉萎縮。

直流電對(duì)前庭神經(jīng)、味覺、視覺等特殊感覺也有興奮作用而引起相應(yīng)的反應(yīng)。

（三)直流電陰極有促進(jìn)傷口肉芽生長(zhǎng)，軟化瘢痕，松解粘連和促進(jìn)消散等作用，而陽極有減少滲出的作用。

（四)電流強(qiáng)度較大的直流電對(duì)靜脈血栓有促進(jìn)溶解退縮的作用。

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)觀察到，在直流電作用下，血栓先從陽極側(cè)松脫，然后向陰極側(cè)退縮，當(dāng)退縮到一定程度時(shí)，血管重新開放。組織學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，直流電作用2天后，成纖維細(xì)胞開始增殖，接著在內(nèi)膜下形成肉芽，5天后毛細(xì)血管和成纖維細(xì)胞自內(nèi)膜長(zhǎng)入血栓中，血栓機(jī)化，體積皺縮。臨床上用大劑量直流電治療血栓靜脈炎有一定療效。

（五)微弱直流電陰極促進(jìn)骨再生修復(fù)，陽極改善冠狀動(dòng)脈血液循環(huán)的作用。

經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，10～20μA直流電陰極有促進(jìn)骨折愈合的作用。臨床實(shí)踐證明10～20μA直流電陰極對(duì)骨折不連接有促進(jìn)愈合作用。這種治療需要將陰極電極（不銹鋼絲或克氏針，外套硅膠管，露出金屬頂端0.5～1cm)直接插入骨不連接處，陽極鉛片置于附近皮膚上（圖2.17)。傷肢用木夾板固定，微電流發(fā)生器繃附在小夾板外。連續(xù)通電1～4月。

圖2.17 微弱直流電刺激骨折生長(zhǎng)示意圖

微弱直流電陰極使骨形成的機(jī)理還完全明瞭。Friedenberg等提出骨生成（或修復(fù))活躍的區(qū)域呈負(fù)電位，而不甚活躍區(qū)呈正電位，這一電位的產(chǎn)生取決于細(xì)胞的活力。有的認(rèn)為微電流可以改變細(xì)胞的微環(huán)境而對(duì)細(xì)胞發(fā)生作用。已知陰極下氧的消耗增加并產(chǎn)生氫www.med126.com氧根，從而使局部組織中的氧分壓降低并提高陰極周圍的pH。有研究證明，組織中氧張力降低和鹼性環(huán)境有利于骨的形成。有的還認(rèn)為直流電陰極能通過激活環(huán)腺苷酸系統(tǒng)而作用于骨和軟骨細(xì)胞，以及在直流電場(chǎng)中膠原纖維排列整齊而有利于骨折的愈合等。

弱直流電（電流強(qiáng)度0.001mA/cm²)作用心區(qū)治療冠心病有一定療效。弱直流電陽極有改善心肌缺氧缺血狀況促進(jìn)心肌興奮性、傳導(dǎo)性正�；穆刹积R以及恢復(fù)心室收縮功能等作用。

四、設(shè)備與治療方法

（一)設(shè)備

1.直流電療機(jī)　直流電療機(jī)是利用電子管或晶體管交流電進(jìn)行波整流，經(jīng)濾波電路輸出平穩(wěn)直流電。電壓在100伏以下。電流輸出0～50mA連續(xù)可調(diào)。此外，干電池也可作直流電電源。

2.電極板多采薄鉛片，0.25～0.5mm，形狀大小依治療部位而定。鉛片可塑性好，化學(xué)性能穩(wěn)定。襯墊用無染色的吸水性好的棉織品制成，一般用白絨布疊成厚1cm左右，襯墊應(yīng)超出邊緣1～2cm。治療時(shí)襯墊用溫水浸濕，貼在皮膚上，鉛片放在襯墊上，用導(dǎo)線同直流電療機(jī)連接。濕襯墊的作用是：吸附和稀釋電極下面的酸鹼電解產(chǎn)物，避免發(fā)生直流電化灼傷；使皮膚濕潤，降低皮膚電阻和使電極緊密接觸皮膚，電流均勻分布。

3.輸出導(dǎo)線　選用絕緣良好的比較柔軟的導(dǎo)線，分紅、蘭色兩種，以便區(qū)別陰陽極，每條長(zhǎng)2米。

（二)電極放置方法

分對(duì)置法和并置法兩種，其電力分布情況如圖2.18