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)各種體液是組織細胞進行各種代謝和功能活動…

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)各種體液是組織細胞進行各種代謝和功能活動的內(nèi)在環(huán)境，體液中含有各種電解質(zhì)。體液中的電解質(zhì)對維持細胞內(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，兩電極間存在著穩(wěn)定不變的電勢差，人體組織內(nèi)各種離子向一定的方向移動而形成電流。由于離子移動并引起體液中離子濃度對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，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，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，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，電子從外電路進入溶液；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，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，或者它們同溶劑進一步發(fā)生化學(xué)變化而產(chǎn)生的新物質(zhì)，叫做電解產(chǎn)物。現(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－負離子的水化

氯化鈉溶液中，受水化作用自動解離成鈉離子和氯離子。通電時，鈉離子向陰極移動，從陰極上得到電子成為鈉原子；氯離子向陽極移動，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。m.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電荷。正電荷離子被蛋白表面負電荷吸引而分布在蛋白周圍，形成一種獨特的電荷分布：蛋白表面負電荷和這些負電荷所吸引的少數(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，但仍以負電荷居多，因此帶負電：擴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，蛋白粒子及其吸附層響陽極移動，是為電泳；擴散層正離子連同其水化膜向陰極移動則為電滲。由于蛋白膠體的移動影響了蛋白的分布和密度，同時，由于電滲，將使一極下的水分相對增多，而另一極則相對脫水，這些將對生理活動產(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，而許多酸根和有機酸向陽極移動；同時由于陰極下產(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，可以破壞組織而引燒傷，治療時必須注意防止，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 電滲實驗圖

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，蛋白質(zhì)分散度降低，易于聚集凝結(jié),而且陽極下Ca²⁺濃度相對增高，細胞膜變得較致密，因此陽極使細胞膜通透性降低，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，蛋白質(zhì)分子分散度升高，而且陰極下K⁺濃度相對升高，細胞膜變疏松，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，由于K⁺和Na⁺的水化膜較薄，移動速度較快，所以在陰極下K⁺和Na^＋的濃度相對升高，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)生一個外負內(nèi)正的電壓降（電位差)，這個電位差將使膜兩側(cè)原有的外正內(nèi)負的膜電位的數(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)生一個外正內(nèi)負的電位差，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 陰陽極對膜極化的影響

S－皮膚 C－興奮組織細胞 M－細胞膜

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，從而引起機體相應(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，以達到治療疾病的作用。

（一)促進局部小血管擴張和加強組織營養(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。由于局部小血管擴張，血循環(huán)改善，加強組織的營養(yǎng)，提高細胞的生活能力，加速代謝產(chǎn)物的排除，因而直流電有促進炎癥消散，提高組織功能，促進再生過程等作用。血管舒縮反應(yīng)是機體對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，也有擴張血管的作用。

（二)對神經(jīng)系統(tǒng)和骨骼肌的影響

直流電對神經(jīng)系統(tǒng)功能有明顯的影響，這是直流電作用的特點之一。當(dāng)通過弱或中等強度的直流電時，陽極下神經(jīng)興奮性降低而陰極下興奮性升高；當(dāng)通過的電流強度較大或通電時間較長時，陰極下會由興奮性升高轉(zhuǎn)向降低；如果電流強度進一步增大或者通電時間很長，陰極下興奮性甚至可能完全消失，稱為陰極抑制。這是因為K+的濃度進一步增高時，膜結(jié)構(gòu)更加疏松，通透性過度增高，完全失支了對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�；淖饔谩Ｒ虼�，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，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)直流電陰極有促進傷口肉芽生長，軟化瘢痕，松解粘連和促進消散等作用，而陽極有減少滲出的作用。

（四)電流強度較大的直流電對靜脈血栓有促進溶解退縮的作用。

動物實驗觀察到，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，血管重新開放。組織學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，直流電作用2天后，成纖維細胞開始增殖，接著在內(nèi)膜下形成肉芽，5天后毛細血管和成纖維細胞自內(nèi)膜長入血栓中，血栓機化，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骨再生修復(fù)，陽極改善冠狀動脈血液循環(huán)的作用。

經(jīng)動物實驗證明，10～20μA直流電陰極有促進骨折愈合的作用。臨床實踐證明10～20μA直流電陰極對骨折不連接有促進愈合作用。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示意圖

微弱直流電陰極使骨形成的機理還完全明瞭。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)生取決于細胞的活力。有的認為微電流可以改變細胞的微環(huán)境而對細胞發(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胞，以及在直流電場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心肌興奮性、傳導(dǎo)性正�；�，消除心律不齊以及恢復(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　直流電療機是利用電子管或晶體管交流電進行波整流，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2米。

（二)電極放置方法

分對置法和并置法兩種，其電力分布情況如圖2.18