- Medicina Biol gica

A Ciência é a teoria do
conhecimento empírico
Potenciais e correntes eléctricas
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Potenciais e correntes eléctricas podem ser medidas à superfície do corpo.
Afinal, electrocardiogramas, electroencefalogramas, electromiogramas etc.,
estão entre métodos de diagnóstico médico estabalecidos.
Estes potenciais são gerados por uma distribuição desigual de iões entre o
líquido intracelular (ICF)e o extracelular (ECF) e estão sujeitos a continuas
mudanças.
Diferenças de 20-100mV podem ser medidas tanto na membrana celular
como em todos os tecidos e orgãos.
Neste contexto, o epitélio serve como um gerador devido ao seu transporte
de iões e ao mesmo tempo como um dielectric (dielectric refere-se a um
volume que contém um campo eléctrico sem qualquer condutividade
eléctrica significativa).
Estas são as teorias sobre o desenvolvimento
de campos eléctricos fisiológicos no corpo
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Piezoelectricidade refere-se a um campo eléctrico – até uma diferença de
potencial de uns 100 mV – que se gera sob stress mecânico. Este é o
resultado da transferência de carga em macromoléculas de tipo cristal.
No tecido biológico, as proteinas – especialmente colagénio – encarregamse do papel dos componentes inorgânicos dos cristais.
Contudo, isto é rapidamente escudado por processos fisiológicos antiregulação – transferência de iões. Actividades como caminhar,
estiramentos ou entorses provocam potenciais endógenos com uma
frequência abaixo de 10 Hz. Outros potencials –entre 20-30 Hz – são
gerados pela contracção muscular.
Tecido à volta dos ossos.
Potentiais fluidos referem-se a um campo eléctrico field gerado pelo
movimento de um líquido sobre uma superfície com carga. É o caso, por
exemplo, se iões fluem através de capilares ou ossificados canais cujas
paredes também contêm iões – i.e. cargas. A resultante separação das
cargas causa uma corrente electro-osmótica que contraria a corrente
primária.
Equilíbrio potencial / estado fixo
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Os iões Na+ ions são deslocados para fora da célula ou os
iões K+ para dentro da célula por meio de um transporte
activo e de energia intensificada, entre outros através de
Na+-K+-ATPase, que tem um efeito de bombear.
Este processo na generalidade continua até ser alcançado
um “equilíbrio potencial" na concentração de iões onde a
potência de difusão (gradiente químico) força contrária do
potencial eléctrico (gradiente eléctrico) são os mesmos.
O resultado é um estado fixo .
Se campos eléctricos de stress- induzido influenciam o crescimento do
osso in vivo, por que razão correntes e campos artificialmente gerados
não teriam o mesmo efeito?
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A descoberta e o modelo explanatório dos potenciais eléctricos de stress-induzido
resultou na hipótese de estes fenómenos terem um significado fisiológico e poderem
explicar a correlação entre forma e função do tecido. Por outro lado seria também
concebível estes potenciais serem somente concomitantes de outros processsos
primeiramente bioquímicos.
Se a corrente gera potenciais de corrente em capilares estreitos, um campo eléctrico
podem pelo contrário induzir correntes electro-osmóticas nesses sistemas. Também
neste caso uma terapia poderia ser eficiente.
Uma difrença de potencial eléctrico pode ser medida nas membranas de células vivas. É
designado por “potencial da membrana em descanso (” resting membrane potential“).
Com células musculares e nervosas o seu valor atinge cerca de 70 - 90 mV (no interior
da célula é negativo).
Equilíbrio patológico ou anormal
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Contudo estas alterações de potencial de acordo com a definiçao
podem também ser um equilíbrio patológico ou anormal o qual é parte
da estratégia do corpo de controle da doença (e.g. febre/temperatur
altar), mas que se torna patológico quando os limites de tolerância específicos
são ultrapassados. Isto pode causar lesões, cronificação ou mesmo a extinção
do organismo.
Num caso de patologia em curso – química ou física – as normais alterações
eléctricas de potencial e também o exterior da célula tornam-se negativos.
Processo de cura
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Há um curto circuito na área danificada. Os potenciais eléctricos
normais alteram-se e o resultado pode ser campos de forças até
200 V/m.
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Este campo tem efeitos tanto nos granulocytes, fibroblasts etc.,
por exemplo, e na direcção de crescimento das células nervosas.
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Estes processos desempenham um papel chave na cura de
ferimentos ou outros processos de reparação dentro da célula.
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Foi desta forma que surgiu a ideia de promover os processos de
reparação dentro da celula através de campos eléctricos externos.
Dados Empíricos / Algoritmos
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Aqui também o problema está em encontrar a tecnologia
apropriada com a qual campos eléctricos com a força requerida
possam ser aplicados localmente.
Como foi dito antes as membranas apresentam alterações de
potencial dependendo do seu estado.Estes muito fracos potenciais
eléctricos são amplificados a anlisados(análise Fourier). O
espectro das frequências contidas pode ser processado por
computadores rápidos e software adequado (Algonix or
Beautytek).
O único método para alcançar a força dos campos eléctricos
requerida localmente é a utilização de algoritmos modelo como
com Algonix and Beautytek. Estes desenvolveram-se com base
em décadas de recolha empírica de dados.
Algonix by medilab
Energia
Gerador
Model
o
Resultado
Medição de efeitos
terapêuticos
Estimulação Eléctrica
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A estimulação eléctrica de células e tecidos tem sido aplicada
clínicamente desde há muito tempo e com variadas indicações.
Isto inclui o tratamento de fracturas terapia da dor, estimulação
muscular, o tratamento de doenças motoras como Parkinson e
aplicações cosméticas.
Modulação de Amplitude
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Com Algonix ou Beautytek a repetição do pulso nao tem uma força de corrente
constante mas antes a força de corrente dos pulsos individuais varia rithmicamente.
A maior barreira ao fluxo decorrente é a pele. A pele apresenta uma resistência
eléctrica que tem uma componente ohmic adicionada a uma componente capacitiva.
capacitive
A combinação electrodo-camada cornea-tecido subcutâneo tem uma capacidade de
armazenamento passiva e funciona como um capacitor. Isto liga-se paralelamente
com a resistência ohmic (resistência da camada córnea e do tecido).
Capacitors podem armazenar transportadores de cargas. Eles são impermeáveis à
corrente directa, mas permeáveis à corrente alternada devido à sua capacidade de
recarga.
Como resultado dão fluxo interrompido de corrente com as corrente de pulso. A
componente capacitive da resistência da pele pode descarregar durante periodos de
interpulso e assim possibilita um fluxo de corrente sem penetrar na pele.
Pulsos curtos podem luir acima da capacidade da pele mais facilmente e assim
tornam-se menos irritantes.
Optimização dos parâmetros
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Até agora os mecanismos da actividade celular ainda não foram detalhadamente
explicados – apesar dos muitos estudos e muitos anos de experiência clínica.
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A hipótese para a aplicação terapêutica reside na existência de potenciais eléctricos
de stress-induzido nos tecidos.
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Atarvés de uma aplicação externa de campos electromagnéticos gerados
digitalmente ds, o modelo de tempo e espaço de campos endógenos pode ser
imitado.
Somente por esta razão e de modo a alcançar a terapia desejada, campos com os
mais diversos parâmetros são aplicados para estimulação eléctrica. Estes parâmetros
variam em frequência, força de campo e forma de onda, assim como no tipo e tempo
de aplicação.
A optimização dos parâmetros só pode ser conseguida considerando uma grande base
de dados gerada empíricamente. Estes dados são suportados digitalmente em
algoritmos calculados na Algonix ou Beautytek e são considerados durante uma
análise em tempo real para estabelecer os parâmetros.
análise
modelo
comparação
terapia
Método por Algonix
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Uma vez que não está claramente detalhado através de que caminhos celulares o
efeito do campo eléctrico é comunicado, foram realizados muitos testes de forma a
se poder registar e identificar vários potenciais moléculas alvo .
A concentração de cálcio intracelular é um dos parâmetros a que se deu muia
atenção. Referencias mostram uma tedeência a que os sinais de cálcio serem
despoletados como uma primeira reacção a um campo externo.
A membrana da célula tem uma alta impedância, o que significa que é verdade que
saõ electricamente recarregáveis mas não condutoras e mantêm um campo eléctrico
externo, dependendo da sua frequência, afastado do interior da célula e formam um
campo de reacçaõ contrário.
A discrepância entre o efeito inexplicado e a a aplicação clínica estabalecida mostra a
necessidade de uma metologia de análise-modelo-comparação-terapia por Algonix.
análise
modelo
comparação
terapia
Método por Algonix
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Em contraste o citoplasma ou espaço extracelular é condutor.
Isto quer dizer que há processos apropriados, como a activação
dos receptores da membrana bem como o envolvimento dos
canais de iões e proteinas da membrana de forma a alterar os
potenciais da membrana.
Por outras palavras: a estimulaçaõ eléctriva deve ser capaz de ter
em conta tanto as alterações no tempo como as variações
biológicas. Acrescentar que há varios factores na membrana,
como actividades térmicas, físicas e biológicas que resultam numa
contínua alteração do estado da célula e da membrana.
Algonix
o único método útil de estimulação eléctrica
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Assim somente somente uma análise em tempo real do estado
actual seguida de estimulação é o único método útil de
electroestimulação.
Algonix/Beautytek contêm uma tecnologia processadora de sinais
digitais estado-da-arte, para medições de potenciais
extremamente precisos. O aparelho integra um sintetizador de
frequência digital. Algonix desempenha medições de alta precisão
das oscilações electromagnéticas vindas do corpo, processa os
sinais recebidos através de um discreto Fourier transformação
(DFT)e filtra os sinais não requeridos.
Depois os sinais são comparados com os algoritmos armazenados
e nesta base os novos parâmetros de terapia são definidos.
(900 vezes / segundo).
Influência
Estimulação eléctrica aplicada externamente pode
influenciar os seguintes parâmetros entre outros:
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Crescimento de tecido ou regeneração
Formação de DNA e proteína
Influencia nas qualidades da membrana (transporte,
potencial de iões)
Concentração intracelular de iões, e.g. Ca 2+ aumenta
Aumento dos factores de crescimento e prostaglandin
Biosínteses de RNA e proteínas a partir da informação
genética.
Cálcio
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Influenciando os canais de iões tensão-dependente e alongamnetodependente, o potencial da membrana da célula é afectado ou a
membrana celular é mecanicamente deformada devido ao campo eléctrico
ou à correlacionada corrente electro-osmótica. Activando os canais de
cálcio tension-dependent e stretch-dependent subsequentemente conduz
a um influxo reforçado de cálcio extracelular para dentro da célula, além
de que o cálcio é libertado do armazenamento intracelular.
Influenciar os níveis de transporte das bombas de iões ATPdependent pode adicionalmente modular a cocentração
intracelular de iões.
Processos Celulares
Muitos processos celulares como:
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Proliferação e diferenciação
Valor do pH
Grau de polimerisação da estrutura das proteínas
Actividade de muitos enzimas
PKC, a proteina kinase C, desempenhando um papel central na
transmissão de sinal celular
MAPK (MAP kinase), uma das mais importantes vias de sinal ao
nível celular
São regulados ted pela concentração intracelular de cálcio. Além
de Ca 2+ ser requerido nas contracções musculares, exocytoses
etc. É por isto que foi atribuido um significado especial aos
efeitos do cálcio campo-induzido.
Correntes Pulsadas
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Uma intervenção artificial neste sistema regulatório só é possivel se se pudesse
generar campos de forças ou densidades de corrente no local do efeito que poderia
modificar os parâmetros fisiológicos em força e tipo.
Claro que a melhor dosagem seria introduzir a corrente através de electrodos, o que
contudo é desaconselhado por ser invasivo e devido a efeitos colaterais
consideráveis, e.g. danificação de tecidos em situações do dia-a-dia.
Como alternativa correntes pulsadas são aplicadas capazmente em Algonix e também
Beautytek .
De forma a alcançar o tecido desejado com a corrente aplicada, correntes alternadas
de formato sinus-shaped são transmitidas em pulsos. Dentro do tecido elas
avançam numa onda cosine da mesma frequência e – se a sua amplitude de muitos
desconhecidos parâmetros dieléctricos and geometricos for alterada – são lidas até
900 vezes por segundo pelo aparelho, são alinhadas com os dados empíricos, e é
calculado um novo conceito terapêutico com os parâmetros requeridos.
A base desta hipótese reside na consertação segundo a qual um campo
eléctrico gerado dentro do tecido, como no caso de capacitive coupling ,
pode polarizar a memebrana mas não pode penetrar na célula.
Algonix e Beautytek trabalham com campos eléctricos que podem
influenciar o sistema de sinais e o metabolismo dos tecidos.
Junção de falhas e
conversa cruzada
Por outro lado as células comunicam directamnete entre si pelas
chamadas “junção de falhas” (“gap junctions”), i.e. proteinas da
membrana formando canais através dos quais água, iões e pequenas
moléculas são transportados de uma célula para a seguinte.
Tais moléculas sinalizadoras geralmente ligam-se a receptores de
proteinas específicos à superficie da célula. Então o sinal extracelular é
convertido num intracelular.
As células têm diferentes meios de comunicação:
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Químico endógeno (endogenously chemical) formando “segundos
mensageiros” ( e.g. Ca 2++ , ATP )
Electroquimicamente abrindo canais de iões através das hormonas
Estas possibilidades de transmissão de sinais são aplicadas
individualmente ou combinadas ( conversa cruzada “cross talk”).
Micro Corrente
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Bioestimulação é um movimento dirigido de carregadores de carga, ou da
chamada micro-corrente. Tolera-se melhor do que qualquer outra forma de
estimulação e pode tratar tecidos e células de uma forma suave.
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Esta corrente é finamente sintonizada com o nível das actividades eléctricas
normais das células do corpo e como tal muito natutral e eficaz.
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Todos os fenómenos bioeléctricos se baseiam no movimento de iões carregados
electricamente.
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Num organismo vivo a energia e informação fluem através de transportadores
de carga (iões) para as células. Os fluxos de energia e informação podem ser
influenciados de uma forma predeterminada (algoritmos) através de energias
subtis nas redondezas, doenças e desconfortos. Além dos electricamente carregados
iões, muitas outras unidades mais pequenas fluem, e.g. electrões, protões e buracos
de electrões (locais onde falta um electrão).
Tais complexos procedimentos num organismo não seriam possíveis sem controle,
feedback e regulação. Tal sistema de controle com feedback control system
representa um control loop.
Sumário
Algonix analisa o estado efectivo do tecido, tendo em conta
a informação fisiológica e patológica recolhida
empiricamente e digitalmente desenvolve os parâmetros
da melhor terapia possível através de um software de
aprendizagem.
Assim o aparelho é facil de usar, practicamente sem
quaisquer efeitos colaterais e muito eficiente no que toca à
terapia.
Último
mas não menos importante
Diferentes tipos de eléctrodos e electrolitos revelam espectros de
impedância diferentes. Em geral, a aplicação de electrolitos
específicos é importante, e especialmente importante com
Algonix ou Beautytek, uma vez que os algoritmos calculados são
ajustados com muita precisão à correspondente electrodeelectrolyte-border surface (comportamento neste nível de
frequência), double-layer capacitance (adsorption, film
formation, roughness) e resistência à polarização (transferência
de carga, difusão, dissolução de metais).
Especificações do Algonix
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Modulado digitalmente
Pacotes de corrente pulsada multifásica
Frequência entre 0.35-120 Hertz
Intensidade entre 35-600 Micro-Amperes
Voltagem 0-20 Volt
Software de análise de informação empírica com modelos
de algoritmos
Software adaptável (logic confusa) ou Sistema Inteligente