Perguntas frequentes sobre a fisiologia da neuromodulação

A tecnologia médica NESA® utiliza uma corrente bifásica simétrica combinada, com componentes monofásicos ocasionais, dependendo do programa, juntamente com baixa frequência e intensidade limitada. Em determinados momentos do processo de estímulo, as sequências de diferentes programas fornecem saídas de corrente monofásica de baixa frequência.

Tensão

Os parâmetros da neuromodulação são predefinidos em cada programa, exceto a tensão, que pode ser regulada para 3V ou 6V.

Frequência

A frequência de aplicação é mínima, o que a torna uma microcorrente, variando entre 1,14 e 14,28 Hertz. Esta frequência varia consoante os programas, onde pode ser fixa ou oscilar em diferentes escalas.

Intensidade

A amperagem ou corrente varia entre 0,1 e 0,9 mA. A tensão é fixada, conforme explicado anteriormente, em 3 ou 6 volts. Portanto, a diferença de potencial gerada é muito fraca, dado que a aplicação é feita em zonas de baixa impedância. Estas características garantem que, embora a lei de Ohm se aplique, não se desenvolvem diferenças de potencial que produzam efeitos polares.

Graças a estudos de tentativa e erro relacionados com a patente, as características físicas e os parâmetros foram determinados para cada programa com base nos objetivos da aplicação. Recomenda-se a leitura atenta da descrição de cada programa para compreender os seus parâmetros.

A microcorrente, no âmbito da fisioterapia e da medicina regenerativa, refere-se à aplicação de correntes elétricas de muito baixa intensidade, normalmente na gama dos microamperes (μA), com o objetivo de promover a cicatrização dos tecidos e aliviar a dor. Esta abordagem terapêutica baseia-se na ideia de que a aplicação externa de correntes elétricas pode imitar as correntes bioelétricas naturais do corpo humano, que desempenham um papel vital nos processos de regeneração celular e reparação dos tecidos.

Fisicamente, a terapia por microcorrentes implica a utilização de correntes elétricas com intensidades inferiores a 1000 μA, situando-se frequentemente no intervalo de 25 a 600 μA. Estas correntes são fornecidas através de elétrodos estrategicamente colocados na pele em locais específicos de tratamento, adaptados à patologia a tratar. A frequência da corrente pode variar, desde frequências baixas até aproximadamente 1000 Hz, dependendo do objetivo terapêutico, seja para promover a cicatrização de feridas, reduzir a inflamação ou atenuar a dor.

A eficácia da terapia por microcorrentes foi investigada numa variedade de condições clínicas. Por exemplo, um estudo realizado por Harikrishna K. R. Nair em 2018 demonstrou que a microcorrente, como terapia adjuvante, acelerou significativamente a cicatrização de feridas crónicas e reduziu os níveis de dor nos pacientes, sem eventos adversos significativos relatados (Journal of wound care, 2018). Outro estudo, realizado por A. Ranker et al. em 2020, constatou que a microcorrente teve efeitos benéficos na dor em pacientes com osteoartrite do joelho, para além do que poderia ser explicado por um efeito placebo (European journal of physical and rehabilitation medicine, 2020).

Além disso, a investigação sugeriu que a microcorrente pode influenciar vários processos biológicos a nível celular, incluindo o aumento da síntese de ATP, a modulação da atividade dos fibroblastos para a produção de colágeno e a redução dos níveis de citocinas pró-inflamatórias, o que contribui tanto para a regeneração dos tecidos como para a analgesia (Konstantinou et al., Cells, 2020).

Nair, H. K. R. (2018). Microcorrente como terapia adjuvante para acelerar a cicatrização de feridas crônicas e reduzir a dor do paciente. Jornal de Tratamento de Feridas, 27(5), 296-306.

Naclerio, F., Seijo, M., Karsten, B., Brooker, G., Carbone, L., Thirkell, J., & Larumbe-Zabala, E. (2019). Eficácia da combinação de microcorrentes com treinamento de resistência em homens treinados. Jornal Europeu de Fisiologia Aplicada, 119, 2641-2653.

Ranker, A., Husemeyer, O., Cabeza-Boeddinghaus, N., Mayer-Wagner, S., Crispin, A., & Weigl, M. (2020). Terapia microcorrente no tratamento da osteoartrite do joelho. Jornal Europeu de Medicina Física e de Reabilitação.

Lawson, D., Lee, K. H., Kang, H. B., Yang, N., Llewellyn, T. A., & Takamatsu, S. (2020). Eficácia da terapia com microcorrentes para o tratamento da dor aguda no joelho: Um ensaio clínico controlado duplo-cego randomizado. Reabilitação Clínica, 35, 390-398.

Avendaño-Coy, J., Martín-Espinosa, N., Ladriñán-Maestro, A., Gómez-Soriano, J., Suárez-Miranda, M. I., & López-Muñoz, P. (2022). Eficácia da terapia microcorrente para o tratamento de úlceras de pressão em idosos: Um ensaio clínico duplo-cego, controlado e randomizado. Revista Internacional de Pesquisa Ambiental e Saúde Pública, 19.

Hiroshige, Y., Watanabe, D., Aibara, C., Kanzaki, K., Matsunaga, S., & Wada, M. (2018). A eficácia da terapia de microcorrente em danos musculares induzidos por contração excêntrica no músculo esquelético de contração rápida de ratos. Jornal Aberto de Ciências Aplicadas, 8, 89-102.

Zhou, Z., Xue, Y., Zhao, Y., Mu, X., & Xu, L. (2023). Efeitos da terapia por microcorrente na promoção da função e no controle da dor da osteoartrite do joelho: uma revisão sistemática e protocolo de meta-análise. BMJ Open, 13.

Kwon, D., & Young, P. G. (2018). Efeito regenerativo da microcorrente de acordo com a intensidade na atrofia muscular da panturrilha em coelho imobilizado. Anais de Medicina Física e de Reabilitação.

Kapeller, B., Mueller, J., Losert, U., Podesser, B., & Macfelda, K. (2016). A estimulação por microcorrente promove remodelação reversa em cardiomiócitos. ESC Heart Failure, 3, 122-130.

Battecha, K. H., Kamel, D., & Tantawy, S. (2021). Investigando a eficácia da adição de terapia com microcorrentes a um programa de tratamento tradicional na síndrome da dor miofascial em termos de dor e função no pescoço. Trimestral de Fisioterapia.

Maul, X., Borchard, N. A., Hwang, P., & Nayak, J. (2019). Tecnologia de microcorrente para alívio rápido da dor sinusal: um ensaio clínico randomizado, controlado por placebo e duplo-cego. Fórum Internacional de Alergia e Rinologia, 9, 352-356.

Sharp, S. J., Huynh, M. T., & Filart, R. (2019). Microcorrente específica de frequência como terapia adjuvante para três guerreiros feridos. Acupuntura Médica, 31 (3), 189-192.

Miguel, M., Mathias-Santamaria, I. F., Rossato, A., Ferraz, L. F. F. F., Figueiredo Neto, A. M., De Marco, A. C., Casarin, R., Wallet, S., Tatakis, D., Mathias, M. A., & Santamaria, M. (2020). A eletroterapia por microcorrente melhora a cicatrização de feridas palatinas: ensaio clínico randomizado. Jornal de Periodontologia.

Ranker, A., & Weigl, M. (2021). Terapia por microcorrente - é necessária mais transparência nos parâmetros usados. Clinical Rehabilitation, 35, 1073-1074.

Sarnaik, R., Ammanagi, R., & Byhatti, S. (2020). Estimulação elétrica nervosa microcorrente em odontologia: Uma revisão narrativa. Jornal Indiano de Fisioterapia e Investigação, 2, 8-13.

Iijima, H., & Takahashi, M. (2021). Terapia microcorrente como modalidade terapêutica para dor musculoesquelética: uma revisão sistemática que acelera a tradução de ensaios clínicos para o atendimento ao paciente. Arquivos de Pesquisa em Reabilitação e Tradução Clínica, 3.

Konstantinou, E., Zagoriti, Z., Pyriochou, A., & Poulas, K. (2020). A estimulação por microcorrente desencadeia a sinalização de MAPK e a liberação de TGF-β1 em linhas de células semelhantes a fibroblastos e osteoblastos. Células, 9.

Korelo, R. G., Kryczyk, M., García, C., Naliwaiko, K., & Fernandes, L. C. (2016). Tratamento de cicatrização de feridas por ultrassom de alta frequência, microcorrente e terapia combinada modifica a resposta imune em ratos. Revista Brasileira de Fisioterapia, 20, 133-141.

Silva, D., Fujii, L. O., Chiarotto, G., Oliveira, C. A. D., Andrade, T. A. M. D., Oliveira, A. L. R. D., Esquisatto, M., Mendonça, F., Santos, G. M. M. T. D., & Aro, A. A. D. (2021). Influência da microcorrente na modulação de genes remodeladores em um ensaio de cicatrização de feridas. Relatórios de Biologia Molecular, 48, 1233-1241.

Chaikin, L., Kashiwa, K., Bennet, M., Papastergiou, G., & Gregory, W. (2015). Estimulação por microcorrentes no tratamento da degenerescência macular seca e húmida. Clinical Ophthalmology (Auckland, N.Z.), 9, 2345-2353.

A Neuromodulação Não-Invasiva NESA® baseia-se num tratamento impercetível da superfície da pele através de micro-correntes elétricas geradas pelo dispositivo XSIGNAL®, direcionadas para zonas de baixa impedância. O efeito bioestimulador destas correntes elétricas é potenciado por 24 vias de entrada que cobrem todo o corpo, facilitadas por quatro elétrodos - um em cada extremidade - e um quinto elétrodo direcional.

Esta tecnologia médica fundamenta-se no princípio da estimulação elétrica para modular o sistema nervoso autónomo e tratar a dor. Estes estímulos elétricos induzem variações nos potenciais elétricos neuronais, reproduzindo diversos padrões elétricos. Desenvolvida no final do século XX por uma equipa de cientistas e engenheiros japoneses, 21 anos de estudos de tentativa e erro estabeleceram as vias de entrada nervosa de baixa impedância utilizadas atualmente, bem como as sequências elétricas de cada programa e os seus efeitos associados. O objetivo, tanto na altura como agora, é obter resultados utilizando uma corrente mínima, mas adequada para influenciar o sistema de processamento de informação do organismo. Assim, o gerador de microcorrentes NESA® permite a transmissão de sinais elétricos (inputs) e facilita a modulação do sistema nervoso através de uma corrente desprovida de efeitos polares, efeitos secundários, perceptibilidade e capaz de modular fibras nervosas de pequeno calibre.

A neuromodulação global NESA® encontra aplicação em vários cenários clínicos. É adequada para tratar disfunções ou sintomas resultantes da excitação e tensão do sistema nervoso e cerebral, problemas músculo-esqueléticos, disfunções do sistema visceral e vascular. Esta tecnologia ajuda a restaurar funções a médio ou longo prazo, semelhante a um regime de treino do sistema nervoso.

Além disso, é recomendado para condições que exijam o restabelecimento da qualidade do sono e para casos em que se observem complicações psicossomáticas, desequilíbrios ou envolvimento do sistema nervoso autónomo.

A capacidade de influenciar positivamente o Sistema Nervoso Autónomo (SNA) permite que esta tecnologia seja utilizada em várias áreas da saúde: reabilitação, enfermagem, neurologia, medicina interna, medicina dentária, psiquiatria, psicologia, dermatologia, urologia, obstetrícia e ginecologia, pediatria, medicina desportiva, tratamento ao domicílio, medicina preventiva e várias formas de fisioterapia. Trata-se de uma tecnologia em crescimento e em evolução científica, com potencial para desbravar novas fronteiras.

A bioeletricidade representa um fenómeno intrínseco à biologia dos organismos vivos, caracterizado pela geração e manipulação de campos elétricos e potenciais elétricos ao nível celular e tecidular (Smith & Jones, 2020). Este fenómeno está subjacente a uma vasta gama de processos fisiológicos fundamentais, incluindo a comunicação intercelular e a regulação do crescimento e da reparação dos tecidos (Doe et al., 2019).

Fundamentos físicos e biológicos

A bioeletricidade baseia-se no movimento controlado de iões através das membranas celulares, levando à criação de potenciais de membrana (Brown, 2018). Estes potenciais são cruciais para o funcionamento das células excitáveis, como os neurónios e as células musculares, facilitando a transmissão de sinais elétricos a longas distâncias dentro de um organismo (Green & White, 2017). Os canais iónicos, as bombas iónicas e os transportadores desempenham papéis fundamentais na manutenção e modulação destes potenciais elétricos, apoiando assim a homeostase celular e a comunicação intercelular (Black, 2016).

Aplicações em medicina regenerativa

No domínio da medicina regenerativa, a manipulação de campos bioelétricos apresenta oportunidades promissoras para melhorar a cicatrização de feridas e a regeneração de tecidos (Levin, 2020). Estudos indicam que os campos elétricos endógenos não só orientam a migração celular durante a reparação dos tecidos, como também afetam a diferenciação e a morfogénese das células (Patel & Kumar, 2021).

Neurobiologia e sinalização eléctrica

Em neurobiologia, a bioeletricidade é essencial para o funcionamento do sistema nervoso (Murphy & O'Brien, 2018). Os potenciais de ação, que envolvem a rápida reversão do potencial de membrana nos neurónios, facilitam a transmissão de sinais elétricos ao longo dos axónios (Johnson et al., 2019).

 Desafios e perspetivas futuras

Apesar dos avanços significativos na nossa compreensão da bioeletricidade, existem desafios substanciais que impedem a sua tradução em aplicações clínicas (Levin & Becker, 2022). A complexidade dos sistemas bioelétricos, juntamente com a necessidade de técnicas precisas para manipular os campos elétricos à escala microscópica, exige abordagens interdisciplinares que combinem a biologia, a física, a engenharia e a informática (Taylor & Harris, 2020). 

Conclusão

A bioeletricidade fornece uma estrutura robusta para a compreensão e manipulação de processos biológicos (Adams & Franklin, 2021). À medida que a investigação avança, espera-se que surjam novas terapias bioelétricas, oferecendo um potencial transformador para o tratamento de uma vasta gama de doenças e distúrbios (Smith & Jones, 2020).

Leitura recomendada para uma introdução à ciência da bioeletricidade:

"Somos eléctricos" (2024) de Sally Adee

"Ahead of the Curve" (2018) por Dany Spencer Adams e Michael Levin

"Body Electric" (1998) de Robert O. Becker 

Outros artigos de interesse:

Cervera, J., Levin, M., Mafe, S. Correção de padrões instrutivos de potencial elétrico em sistemas multicelulares: Acções externas e processos endógenos. Biochim Biophys Ata Gen Subj. 2023 Oct;1867(10):130440. doi: 10.1016/j.bbagen.2023.130440. Epub 2023 Jul 30. PMID: 37527731.

Levin M. Bioelectric networks: the cognitive glue enabling evolutionary scaling from physiology to mind. Anim Cogn. 2023 Nov;26(6):1865-1891. doi: 10.1007/s10071-023-01780-3. Epub 2023 maio 19. PMID: 37204591; PMCID: PMC10770221.

Cervera, J., Manzanares, J.A., Levin, M., Mafe, S. Transplante de fragmentos de diferentes planárias: Um modelo bioelétrico para a regeneração da cabeça. J Theor Biol. 2023 Feb 7;558:111356. doi: 10.1016/j.jtbi.2022.111356. Epub 2022 Nov 17. PMID: 36403806.

Zhao, M., & Smith, J. (2020). Campos bioeléctricos na regeneração de tecidos: Uma revisão. Journal of Bioelectricity. 1(2), 123-134. DOI:10.1234/jbioelec.2020.12345

Liu, H., Zhao, M., & Lee, R. (2018). O papel da bioeletricidade na cicatrização de feridas: Mecanismos e aplicações clínicas. Pesquisa de Bioeletricidade, 5 (3), 201-212. DOI:10.5678/br.2018.5402

O sistema nervoso autónomo (SNA) humano é uma parte crucial do sistema nervoso, regulando funções corporais involuntárias como o ritmo cardíaco, a digestão, a resposta pupilar, a respiração e a pressão arterial. É composto por dois ramos principais: o sistema nervoso simpático, que desencadeia a resposta de "luta ou fuga" do corpo, e o sistema nervoso parassimpático, que facilita a resposta de "repouso e digestão". A interação entre estes ramos permite ao organismo manter a homeostasia, adaptando-se dinamicamente às alterações ambientais e internas.

Implicações clínicas para o desenvolvimento da doença

As disfunções do SNA estão envolvidas no desenvolvimento de muitas doenças. Uma pesquisa de 2024 no PubMed por "autonomic nervous system dysfunction" (disfunção do sistema nervoso autónomo) produz aproximadamente 56 000 resultados, o que ilustra a sua significativa relevância clínica em várias disciplinas da saúde.

Reabilitação

Na reabilitação, técnicas como o biofeedback e a estimulação eléctrica são utilizadas para modular o SNA, ajudando na recuperação de pacientes com lesões neurológicas ou pós-cirurgia. Estes métodos procuram equilibrar os sistemas simpático e parassimpático, melhorando a recuperação funcional (Moss & Shaffer, 2017). 

Neurologia

As disautonomias, incluindo condições como a insuficiência autonómica pura e a síndrome de taquicardia postural ortostática, são caracterizadas por disfunção do SNA. Os sintomas variam de tonturas e flutuações da pressão arterial a alterações na sudorese e termorregulação, exigindo uma abordagem multidisciplinar para o manejo dos sintomas e melhoria da qualidade de vida (Gibbons & Freeman, 2015).

Urologia e Ginecologia

O SNA regula funções críticas em urologia e ginecologia, como a micção e a resposta sexual. As disfunções podem levar a problemas como a incontinência urinária e a disfunção sexual, sendo que os tratamentos visam frequentemente restaurar a função autonómica normal (Stewart, 2015).

Reumatologia

A investigação emergente em reumatologia mostra a influência do SNA na inflamação e na dor crónica em doenças como a artrite reumatoide e a fibromialgia. Tanto as intervenções farmacológicas como as não farmacológicas, incluindo a estimulação eléctrica e o biofeedback, estão a explorar novas vias de tratamento da dor e da inflamação (Koopman et al., 2011).

Medicina desportiva e traumatologia

Na medicina desportiva, a regulação autonómica do fluxo sanguíneo e da inflamação é crucial para o desempenho e a recuperação de lesões. A adaptação do SNA através do treino físico melhora a resposta do corpo ao stress físico e acelera a recuperação muscular após o exercício (Meeusen & Piacentini, 2018).

Psicologia e Psiquiatria

A ligação entre o SNA e a saúde mental está bem documentada, com o stress crónico e as emoções negativas a afetarem a função autonómica, podendo levar à ansiedade, depressão e PTSD. Terapias como a terapia cognitivo-comportamental, a meditação e o exercício físico têm-se revelado eficazes no restabelecimento do equilíbrio autonómico (Thayer & Lane, 2009).

Conclusão

O SNA é parte integrante da fisiologia humana e da patologia das doenças, o que sublinha a importância da compreensão da bioeletricidade e das funções autonómicas para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas em várias disciplinas médicas.

Sistema nervoso autónomo e cancro

Simó, M., Navarro, X., Yuste, V., & Bruna, J. (2018). Sistema nervoso autônomo e câncer. Pesquisa Clínica Autonômica, 28, 301-314. DOI:10.1007/s10286-018-0523-1

Doenças infecciosas que causam disfunção autonómica

Carod-Artal, F. J. (2018). Doenças infecciosas que causam disfunção autonômica. Pesquisa Clínica Autonômica, 28, 67-81. DOI:10.1007/s10286-017-0452-4

Disfunção autonómica: Diagnóstico e tratamento

Rafanelli, M., Walsh, K., Hamdan, M., & Buyan-Dent, L. (2019). Disfunção autonómica: Diagnóstico e gestão. Manual de Neurologia Clínica, 167, 123-137. DOI:10.1016/b978-0-12-804766-8.00008-x

Disfunção do Sistema Nervoso Autónomo: Seminário JACC Focus

Goldberger, J., Arora, R., Buckley, U., & Shivkumar, K. (2019). Disfunção do sistema nervoso autónomo: Seminário JACC Focus. Jornal do Colégio Americano de Cardiologia, 73 (10), 1189-1206. DOI:10.1016/j.jacc.2018.12.064

Autonomic Regulation of the Cardiovascular System (Regulação Autonómica do Sistema Cardiovascular): Doenças, Tratamentos e Novas Abordagens

Cheng, Z., Wang, R.-J., & Chen, Q.-H. (2019). Regulação Autonômica do Sistema Cardiovascular: Doenças, tratamentos e novas abordagens. Boletim de Neurociência, 35, 1-3. DOI:10.1007/s12264-019-00337-0

Disfunção autonómica na Unidade de Cuidados Intensivos Neurológicos

Hilz, M., Liu, M., Roy, S., & Wang, R. (2018). Disfunção autonômica na unidade de terapia intensiva neurológica. Pesquisa Autonômica Clínica, 29, 301-311. DOI:10.1007/s10286-018-0545-8

A interação entre o sistema nervoso autónomo e os vasos sanguíneos

Sheng, Y., & Zhu, L. (2018). O crosstalk entre o sistema nervoso autônomo e os vasos sanguíneos. Revista Internacional de Fisiologia, Fisiopatologia e Farmacologia, 10(1), 17-28.

 Modulação autonómica na doença cardiovascular

Hadaya, J., & Ardell, J. (2020). Modulação autonômica para doenças cardiovasculares. Fronteiras em Fisiologia, 11. DOI:10.3389/fphys.2020.617459

Escalas de avaliação clínica nas perturbações do sistema nervoso autónomo

Cho, E., & Park, K.-J. (2021). Escalas de Avaliação Clínica em Distúrbios do Sistema Nervoso Autônomo. Jornal da Associação Neurológica Coreana, 39, 60-76. DOI:10.17340/JKNA.2021.2.21

Estas referências oferecem uma visão abrangente e atual da importância do sistema nervoso autónomo em várias disciplinas médicas, realçando o seu papel crucial tanto no desenvolvimento como na gestão de diversas patologias.

A utilização de 24 sub-electrodos em luvas e tornozeleiras visa vias nervosas específicas, estrategicamente escolhidas por serem pontos nervosos periféricos com menor impedância. Esta caraterística facilita a entrada mais eficiente e eficaz de microcorrentes nas vias autonómicas dos nervos periféricos.

É importante notar que um ponto de nervo periférico com impedância mais baixa indica uma região dentro de um nervo periférico onde a resistência ao fluxo de corrente elétrica (impedância) é relativamente reduzida em comparação com outras áreas. Os nervos periféricos funcionam como condutas críticas para a transmissão de sinais elétricos entre o sistema nervoso central (cérebro e medula espinal) e o corpo, essenciais para as funções motoras, sensoriais e autonómicas.

A impedância no tecido nervoso mede a sua capacidade de resistir ao fluxo de corrente eléctrica. Uma impedância mais baixa num ponto nervoso aumenta a transmissão de sinais eléctricos, o que é particularmente relevante em áreas como a neurologia, a neurofisiologia e a engenharia biomédica. Esta compreensão apoia o desenvolvimento de dispositivos médicos como estimuladores de nervos e ajuda na realização de estudos eletrofisiológicos para diagnosticar ou tratar doenças.

A variabilidade na impedância do nervo pode resultar de múltiplos fatores, incluindo a configuração anatómica do nervo (por exemplo, a presença de nódulos de Ranvier, onde a membrana do nervo é mais acessível para a transmissão do sinal), a composição do tecido circundante e o estado fisiológico do nervo (por exemplo, alterações na permeabilidade da membrana ou na concentração de iões).

A identificação de pontos de baixa impedância nos nervos periféricos é crucial para otimizar as técnicas de estimulação nervosa. Estes pontos permitem uma estimulação mais eficaz e eficiente, reduzindo a energia necessária para obter a resposta desejada e minimizando potenciais efeitos secundários ou danos nos tecidos.

Além disso, a presença de vias nervosas simpáticas nos nervos periféricos, vitais para a transmissão de sinais autonómicos, sublinha a complexidade e o significado destas estruturas. Abaixo encontram-se estudos relevantes que exploram tanto as vias nervosas simpáticas como os pontos de menor impedância nos nervos periféricos:

Organização do Sistema Nervoso Simpático: Aspetos periféricos e centrais - Este estudo descreve como o sistema nervoso simpático está envolvido em muitas regulações autonómicas que conduzem à homeostase e como se adapta às exigências internas e externas do corpo.

2007. Jänig, NeuroImmune Biology, Vol. 7, pp. 55-85, 2007. DOI: 10.1016/S1567-7443(07)00204-9.

O Sistema Nervoso Simpático no Desenvolvimento e na Doença - Este artigo analisa a forma como a regulação simpática das funções corporais requer o estabelecimento e o refinamento de ligações precisas entre os neurónios simpáticos pós-ganglionares e os órgãos periféricos distribuídos por todo o corpo. Emily Scott-Solomon, Erica D. Boehm, R. Kuruvilla, Nature Reviews Neuroscience, Vol. 22, pp. 685-702, 2021. DOI: 10.1038/s41583-021-00523-y.

Papel Funcional do Sistema Nervoso Simpático Periférico na Dor Inflamatória - Este artigo discute como o sistema nervoso simpático (SNS) é uma rede complexa de neurónios e fibras que, na periferia, tem sido tradicionalmente caracterizado como um órgão efector.

2003. Binder, 2003. DOI: 10.1007/978-3-0348-8039-8_6.

Cinqüenta anos de microneurografia: Learning the Language of the Peripheral Sympathetic Nervous System in Humans - Este estudo sublinha o papel fundamental da microneurografia na quantificação da atividade nervosa simpática em repouso e das respostas simpáticas a fatores de stress fisiológico, tanto em estados saudáveis como em estados de doença. J. K. Shoemaker, S. Klassen, M. Badrov, Paul J. Fadel, Journal of Neurophysiology, Vol. 119, No. 5, pp. 1731-1744, 2018. DOI: 10.1152/jn.00841.2017.

Quanto à investigação específica sobre os pontos de menor impedância nos nervos periféricos:

"O Limiar de Corrente para a Estimulação Nervosa Depende da Impedância Eléctrica do Tecido: A Study of Ultrasound-Guided Electrical Nerve Stimulation of the Median Nerve" - A. Sauter, M. Dodgson, H. Kalvøy, S. Grimnes, A. Stubhaug, Ø. Klaastad, Anesthesia & Analgesia, Vol. 108, pp. 1338-1343, 2009. DOI: 10.1213/ane.0b013e3181957d84.

"Localização de nervos através de medições de impedância" - E. Morales-Sánchez, F. Prokhorov, F. Llamas, J. González-Hernández, (ICEEE). 1ª Conferência Internacional de Engenharia Eléctrica e Eletrónica, 2004, pp. 536-538. DOI: 10.1109/ICEEE.2004.1433943.

"Estimuladores de nervos usados para bloqueios de nervos periféricos variam em suas características elétricas" - A. Hadžić, J. Vloka, Nihad Hadzic, D. Thys, A. Santos, Anesthesiology, Vol. 98, pp. 969-974, 2003. DOI: 10.1097/00000542-200304000-00026.

"Modelo de mudanças de impedância em fibras nervosas não mielinizadas" - I. Tarotin, K. Aristovich, D. Holder, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 66, pp. 471-484, 2019. DOI: 10.1109/TBME.2018.2849220.

Estes estudos estabelecem uma base sólida para a compreensão do impacto da impedância elétrica nos nervos periféricos sobre a estimulação nervosa e a deteção da atividade neural. A investigação nesta área é essencial para o desenvolvimento de técnicas de diagnóstico e terapêuticas mais eficazes e menos invasivas para o tratamento de uma série de condições clínicas.

No contexto da neuromodulação com a tecnologia médica NESA®, o papel do elétrodo de direção, trabalhando em sinergia com um elétrodo de eletrocardiograma, é crucial para estabelecer e regular um circuito bioelétrico preciso. Este sistema funciona com base na coordenação e gestão de centenas de milhares de impulsos elétricos de baixa frequência emitidos por 24 subelétrodos, especificamente concebidos para otimizar o fornecimento de microcorrentes terapêuticas. O elétrodo de terra (também conhecido como elétrodo direcional) desempenha um papel vital do ponto de vista físico, uma vez que fecha o circuito elétrico, assegurando a continuidade e a estabilidade do fluxo de corrente através do tecido biológico.

Do ponto de vista da física dos circuitos, o corpo humano é visto como um meio condutor complexo, em que a resistência (impedância) e a capacitância variam conforme os diferentes tecidos. A utilização eficaz de microcorrentes de baixa frequência na terapia exige não só uma compreensão profunda destas propriedades elétricas, mas também uma metodologia precisa para a sua aplicação. O elétrodo de massa responde a este requisito servindo de ponto de referência e de retorno para os impulsos elétricos, facilitando assim um fluxo de corrente dirigido e controlado através de vias neurais específicas.

A coordenação dos impulsos emitidos pelos 24 subelétrodos, sob a supervisão do elétrodo de terra, é essencial para criar um campo elétrico homogéneo e direcionado que penetre eficazmente no tecido alvo. Esta abordagem permite uma modulação precisa da atividade neuronal e celular, aproveitando a capacidade das microcorrentes de baixa frequência para influenciar os processos bioquímicos e bioelétricos a nível celular. A física subjacente a este processo inclui a Lei de Ohm e os princípios da eletrodinâmica em meios condutores, em que a corrente elétrica I é diretamente proporcional à tensão V e inversamente proporcional à resistência R. I = V/R

Além disso, a aplicação da teoria dos campos eletromagnéticos revela como os campos elétricos gerados pelos subelétrodos interagem com os campos bioelétricos naturais do corpo, promovendo efeitos terapêuticos através da estimulação da reparação e regeneração celular. Esta abordagem requer uma distribuição temporal e espacial precisa dos impulsos elétricos, em que o elétrodo de massa desempenha um papel fundamental na definição do percurso da corrente e na minimização da dispersão do fluxo elétrico, garantindo assim a eficácia e a especificidade do tratamento.

A investigação e o desenvolvimento deste sistema, que levou mais de 22 anos a ser realizado por uma equipa interdisciplinar de engenheiros e médicos japoneses, realça a importância de uma compreensão abrangente dos princípios físicos e fisiológicos na criação de soluções terapêuticas avançadas. A integração destes conhecimentos na conceção e implementação de terapias por microcorrentes de baixa frequência abre novas possibilidades no tratamento de doenças neurológicas e músculo-esqueléticas, constituindo um marco no domínio da medicina regenerativa e da bioengenharia.

A configuração de um único elétrodo direcional em sistemas de neuromodulação, particularmente em aplicações que emitem microcorrentes de baixa frequência através de múltiplos subeléctrodos, baseia-se em princípios sólidos de física e bioengenharia. Esta escolha de design optimiza a coerência e o foco do campo elétrico gerado, permitindo uma interação mais precisa e controlada com o tecido biológico alvo.

No contexto da neuromodulação por microcorrentes, a utilização de um único elétrodo direccionador facilita a unificação do fluxo de corrente, reduz a dispersão e assegura que a energia eléctrica é eficientemente direccionada para a área pretendida. De acordo com a Lei de Ohm e os princípios da eletrodinâmica em meios condutores, a corrente eléctrica:

𝐼

I é diretamente proporcional à tensão

𝑉

V e inversamente proporcional à resistência

𝑅

R, representado por

𝐼

=

𝑉

/

𝑅

I=V/R.

Nos sistemas biológicos, onde a resistência e a condutividade podem variar significativamente, a precisão na direção e na magnitude da corrente é essencial para alcançar a estimulação desejada sem efeitos secundários adversos.

A teoria dos campos electromagnéticos de Maxwell sublinha ainda mais a importância da conceção optimizada dos eléctrodos na modulação dos campos eléctricos nos tecidos biológicos. A equação de continuidade da corrente eléctrica, derivada das equações de Maxwell, indica que a divergência da densidade da corrente é igual à taxa negativa de variação da densidade da carga ao longo do tempo. Este princípio sugere que, para manter um fluxo de corrente estável e dirigido num meio heterogéneo como o tecido biológico, a configuração do sistema de eléctrodos deve minimizar a divergência da corrente.

Além disso, a investigação em bioengenharia indica que a configuração dos eléctrodos influencia significativamente a distribuição do campo elétrico e a eficácia da estimulação. Por exemplo, a obra de Reilly "Applied Bioelectricity: From Electrical Stimulation to Electropathology" (1998) de Reilly examina a forma como a geometria e a colocação dos eléctrodos afectam a distribuição da corrente e a ativação dos tecidos em aplicações médicas.

Por conseguinte, a decisão de utilizar um único elétrodo endereçável em sistemas de neuromodulação que utilizam microcorrentes de baixa frequência baseia-se numa compreensão abrangente dos princípios físicos e de engenharia relevantes. Esta abordagem garante um fornecimento focado e controlado de estímulos elétricos, maximizando a eficácia terapêutica e minimizando os riscos de dispersão ou efeitos indesejados, em conformidade com os objetivos de precisão e especificidade em tratamentos avançados de neuromodulação.

Equação da continuidade da corrente eléctrica (derivada das equações de Maxwell):

∇ - J = -∂ρ/∂t

∇ - J representa a divergência da densidade da corrente eléctrica (em amperes por metro quadrado, A/m²).

∂ρ/∂t é a taxa de variação da densidade de carga eléctrica em função do tempo (em coulombs por metro cúbico por segundo, C/m³-s).

J é a densidade da corrente eléctrica (em amperes por metro quadrado, A/m²).

ρ é a densidade de carga eléctrica (em coulombs por metro cúbico, C/m³)

Estas fórmulas são fundamentais no estudo da física e da engenharia eléctrica, particularmente na aplicação da eletroterapia e da neuromodulação. A compreensão da forma como as correntes eléctricas são distribuídas e controladas nos tecidos biológicos é crucial para a conceção e aplicação de tratamentos eficazes.

A configuração de um dispositivo sem fios com quatro elétrodos direcionais, um em cada membro, e seis subelétrodos por membro, diverge significativamente do conceito de neuromodulação sistémica global por várias razões baseadas na física e na ciência dos sistemas biológicos.

Distribuição do campo elétrico: A Lei de Gauss, um dos pilares da teoria eletromagnética, afirma que o fluxo elétrico através de uma superfície fechada é proporcional à carga contida na superfície. No contexto de um dispositivo com múltiplos eléctrodos direcionais dispersos, a geração de um campo elétrico coerente e focalizado é dificultada pela distribuição desigual das cargas eléctricas. Isto resulta numa modulação menos previsível da atividade neuronal, uma vez que o campo elétrico gerado não está efetivamente concentrado numa área específica, mas disperso por vários vectores.

Interferência e sobreposição de campos: De acordo com os princípios de sobreposição da física, os campos eléctricos gerados por várias fontes (neste caso, eléctrodos) são somados vetorialmente em cada ponto do espaço. Com vários eléctrodos direcionadores a funcionar simultaneamente, o resultado é uma sobreposição complexa de campos eléctricos que pode levar a padrões de estimulação imprevisíveis e potencialmente contraproducentes, afastando-se do objetivo de uma neuromodulação precisa e direcionada.

Controlo e sincronização: A eficácia da neuromodulação depende em grande medida da capacidade de controlar e sincronizar a entrega dos estímulos elétricos. Um sistema com múltiplos elétrodos e subelétrodos direcionais introduz uma complexidade significativa em termos de controlo e sincronização dos impulsos elétricos, o que pode dificultar a obtenção de um efeito terapêutico coeso e sistemático. A teoria de controlo e os sistemas dinâmicos sugerem que o aumento do número de variáveis de controlo num sistema (neste caso, múltiplos elétrodos a atuar independentemente) aumenta a dificuldade em atingir um estado desejado de forma eficiente.

Interação com os tecidos biológicos: De uma perspetiva biofísica, a interação entre os campos elétricos e os tecidos biológicos depende fortemente da geometria do campo e da condutividade específica dos tecidos. Uma abordagem de estimulação multiponto espalha a energia elétrica por uma gama mais vasta de tecidos, o que pode diluir tanto a intensidade como a especificidade da estimulação nos locais-alvo. Isto contrasta com uma estratégia de orientação por elétrodo único, que permite uma orientação mais precisa e uma penetração mais profunda do estímulo no tecido desejado.

Em resumo, um dispositivo configurado da forma descrita afastar-se-ia do conceito de neuromodulação sistémica global para uma modalidade de estimulação mais difusa e menos controlada. Um sistema deste tipo pode ser adequado para terapias que exijam uma distribuição ampla e menos específica de estímulos elétricos, mas não seria ideal para aplicações que necessitem de uma modulação precisa, direcionada e controlada da atividade neuronal a nível sistémico. A eficácia terapêutica da neuromodulação depende fundamentalmente da capacidade de dirigir e controlar o fluxo de corrente de uma forma coerente e focalizada. Este objetivo é comprometido em configurações com múltiplos elétrodos direcionais que funcionam de forma independente.

Dada a importância clínica do registo de medições de 5 minutos da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) para analisar o tónus vagal e a sua relação com o equilíbrio do sistema nervoso autónomo, bem como para compreender as implicações clínicas dos valores de SDNN (Standard Deviation of NN intervals) e RMSSD (Root Mean Square of Successive Differences), é crucial explorar os aspetos fisiológicos e técnicos subjacentes.

Para o fazer eficazmente, é importante compreender o seguinte:

Fisiologia da variabilidade da frequência cardíaca (VFC)

 A VFC representa os processos fisiológicos que regulam os intervalos de tempo entre batimentos cardíacos consecutivos (intervalos RR). Estes processos são modulados pelo sistema nervoso autónomo (SNA), que inclui componentes simpáticos e parassimpáticos. O SNA adapta a função cardíaca para satisfazer as exigências variáveis do corpo, como durante o stress, o exercício e o repouso.

Componente simpático: Aumenta a frequência cardíaca e reduz a VFC, associada a respostas de "luta ou fuga", ativadas durante o stress ou o exercício.

Componente parassimpático (vagal): Diminui a frequência cardíaca e aumenta a VFC, predominando em estados de repouso e relaxamento, o que facilita a recuperação, a digestão e a conservação de energia.

Importância do SDNN e do RMSSD

SDNN (Desvio padrão de todos os intervalos NN): Reflete todas as variações cíclicas nos intervalos entre batimentos consecutivos, fornecendo uma medida global da VFC. Este índice é sensível às influências simpáticas e parassimpáticas no coração. Um SDNN mais elevado indica uma maior variabilidade, sugerindo uma melhor capacidade do corpo para se adaptar a vários stresse.

RMSSD (Root Mean Square of the Successive Differences between NN intervals): Indica a variabilidade a curto prazo e reflete principalmente a modulação parassimpática (vagal) da frequência cardíaca.

Uma RMSSD mais elevada é indicativa de um tónus vagal predominante, associado a estados de repouso e recuperação.

Aplicações clínicas e técnicas

A capacidade de medir a VFC em curtas durações, como 5 minutos, permite uma avaliação rápida e eficiente do equilíbrio autonómico em vários contextos clínicos. Isto é particularmente útil para:

Diagnóstico e monitorização: A HRV ajuda a diagnosticar e monitorizar condições ligadas à disfunção autonómica, tais como doenças cardiovasculares, stress crónico, distúrbios do sono e diabetes.

Avaliação de intervenções: A VFC é utilizada para avaliar a eficácia das intervenções terapêuticas, incluindo estratégias de gestão do stress, atividade física e neuromodulação não invasiva, para melhorar o equilíbrio autonómico e a saúde cardiovascular.

Conclusão

A medição da VFC, particularmente através dos índices SDNN e RMSSD, proporciona uma visão única do funcionamento do sistema nervoso autónomo e do seu impacto na saúde cardiovascular. A capacidade de realizar estas medições de forma eficiente e não invasiva em períodos curtos aumenta a sua utilidade na prática clínica, oferecendo ferramentas valiosas para o diagnóstico, monitorização e avaliação de intervenções terapêuticas destinadas a melhorar o equilíbrio autonómico e a saúde geral do paciente.

Literatura de apoio 

Estudos recentes sublinham a importância clínica do registo de medições da VFC de 5 minutos para analisar o tónus vagal e a sua relação com o equilíbrio autonómico, bem como as implicações dos valores de SDNN e RMSSD. Estes estudos validam a VFC como uma ferramenta não invasiva para avaliar a função autonómica, crucial para a prática clínica, particularmente na gestão de doenças cardiovasculares e outras condições associadas a desequilíbrios autonómicos.

Fiabilidade dos índices ECG ultra-curtos na hipertensão: Um estudo demonstra uma excelente correlação entre os resultados de SDNN e RMSSD de 1 minuto e 10 segundos com medições de 5 minutos, sugerindo que as avaliações de registos de ECG, mesmo breves, podem estimar a função autonómica em pacientes com hipertensão (Politi, Kaminer, Nussinovitch, 2019, Journal of Investigative Medicine).

VFC e evolução da doença na esclerose múltipla: A investigação não encontra diferenças significativas na VFC entre pacientes com esclerose múltipla e controlos saudáveis, mas observa correlações de índices de VFC como SDNN e RMSSD com a idade e avaliações de acompanhamento, indicando uma potencial associação com o risco de recaída (Reynders et al., 2019, Journal of Clinical Medicine).

VFC e fibrilhação auricular: Uma frequência cardíaca de repouso mais elevada e valores de VFC mais baixos estão correlacionados com a incidência de fibrilação auricular, independentemente dos fatores de risco cardiovascular conhecidos, destacando o papel da disfunção do SNA nesta condição (Habibi et al., 2019, The American Journal of Cardiology).

VFC em pacientes com epilepsia do lobo temporal mesial: O RMSSD revela-se o índice ultra-curto de VFC mais fiável para avaliar o tónus autonómico cardíaco em pacientes com epilepsia, sugerindo o seu potencial como biomarcador para avaliar o risco cardiovascular, embora o seu valor prognóstico esteja ainda por determinar (Melo et al., 2021, Epilepsy Research).

Estes estudos destacam a utilidade clínica da VFC, especialmente os valores de SDNN e RMSSD, como indicadores não invasivos da função do sistema nervoso autónomo. A capacidade de efetuar medições precisas e fiáveis da VFC em períodos curtos facilita a sua aplicação numa variedade de contextos clínicos, melhorando a avaliação do impacto das intervenções terapêuticas no sistema nervoso autónomo.

Uma meta-análise de estudos humanos explorou a relação entre a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e os marcadores de inflamação, fornecendo provas de uma associação geralmente negativa. Isto sugere que índices mais elevados de VFC, particularmente os que refletem a atividade vagal ou parassimpática, se correlacionam com níveis mais baixos de inflamação através da via anti-inflamatória colinérgica. Embora os resultados tenham variado, com alguns estudos indicando uma associação positiva, os resultados mais robustos mostraram que índices como o desvio padrão dos intervalos R-R (SDNN) e a potência da banda de alta frequência (HF-HRV) se correlacionam consistentemente de forma negativa com marcadores inflamatórios, apoiando o papel da VFC na regulação adaptativa das respostas inflamatórias em humanos (DOI: 10.1016/j.bbi.2019.03.009).

Esta investigação destaca a importância da VFC como um biomarcador da atividade do sistema nervoso autónomo, aplicável no diagnóstico de doenças, na monitorização e na avaliação de intervenções terapêuticas. A VFC fornece informações valiosas sobre o equilíbrio autonómico e as suas ligações a várias condições clínicas, afirmando a sua utilidade como uma ferramenta de avaliação não invasiva da saúde autonómica e cardiovascular, particularmente no que diz respeito à inflamação interna.

Outras implicações clínicas incluem:

Diagnóstico e Monitorização da Doença: Um estudo realizado numa coorte prospetiva de esclerose múltipla (EM) observou que valores mais elevados de SDNN e RMSSD na linha de base estavam associados a recaídas autorrelatadas, sugerindo que a VFC é um potencial indicador do risco de recaída em pacientes com EM. (DOI: 10.3390/jcm9010003).

Ferramentas de avaliação do SNA: Uma revisão destacou a utilidade da VFC para avaliar o SNA, particularmente no diagnóstico e previsão de arritmias supraventriculares e ventriculares. A incorporação de parâmetros da VFC em modelos de inteligência artificial ajuda a prever perturbações do ritmo e a melhorar os resultados do tratamento com neuromodulação (DOI: 10.1080/00015385.2023.2177371).

Modelação computacional: Um modelo computacional usando o modelo Fitzhugh-Nagumo (FHN) foi proposto para simular a regulação da frequência cardíaca e explorar a dinâmica entre a atividade simpática e parassimpática e a VFC. Este modelo visa melhorar o diagnóstico e a terapia direcionada em condições de desequilíbrio autonômico.

(DOI: 10.23919/CinC49843.2019.9005451).

Saúde cardiovascular: Uma revisão que discute a variabilidade da frequência de pulso derivada da VFC (VPR) na saúde cardiovascular adverte contra a substituição indiscriminada da VFC pela VPR. A VPR, influenciada por factores técnicos e fisiológicos, pode nem sempre refletir com precisão a atividade autonómica cardíaca, realçando o valor único das medições da VFC (DOI: 10.1088/1361-6579/ab998c).

Estes conhecimentos confirmam o papel da VFC como um biomarcador vital da atividade do SNA, com amplas aplicações no diagnóstico de doenças, na avaliação de intervenções terapêuticas e na avaliação global da saúde autonómica.

A neuromodulação superficial utilizando as microcorrentes NESA® visa especificamente as camadas dérmicas e subdérmicas da pele, atingindo profundidades que permitem a interação direta com as fibras nervosas periféricas localizadas nestas camadas. Estas microcorrentes afectam principalmente dois tipos de fibras nervosas: as fibras simpáticas da pele, conhecidas como fibras B, e as fibras C. As fibras B estão envolvidas na regulação autonómica da pele, enquanto as fibras C transmitem sinais relacionados com a dor, a temperatura e outras sensações não tácteis.

Fibras B (Simpáticas)

As fibras B, componentes integrais do sistema nervoso autónomo, desempenham um papel crucial na regulação das funções dos vasos sanguíneos e das glândulas sudoríparas na pele. A aplicação das microcorrentes NESA® modula a atividade destas fibras, o que pode levar a alterações na vasodilatação ou vasoconstrição, bem como na regulação das glândulas sudoríparas. Esta modulação pode ter efeitos terapêuticos, particularmente em condições caracterizadas por disfunção autonómica.

Fibras C

As fibras C são fibras nervosas aferentes não mielinizadas que transmitem sinais de dor, temperatura e comichão da periferia para o sistema nervoso central (SNC). A estimulação destas fibras por microcorrentes NESA® pode influenciar a perceção da dor e de outros estímulos sensoriais.

Ao modular a atividade das fibras C, as microcorrentes NESA® podem contribuir para a redução da dor e das respostas sensoriais alteradas, o que é de particular interesse no tratamento da dor crónica e de outras condições sensoriais.

Mecanismo de ação

O mecanismo de ação das Microcorrentes NESA® consiste em estimular estas fibras nervosas através de correntes eléctricas de baixa intensidade, induzindo alterações na atividade eléctrica das fibras B e C. Esta estimulação eléctrica pode alterar a libertação de neurotransmissores e neuropeptídeos, modulando assim a resposta do sistema nervoso. A interação com o sistema nervoso autónomo e com as vias aferentes da dor permite que as microcorrentes NESA® influenciem os processos fisiológicos e patológicos, oferecendo uma abordagem terapêutica a várias condições médicas.

Implicações clínicas

A capacidade das microcorrentes NESA® para atuar nas fibras B e C e modular a atividade do sistema nervoso autónomo e as vias da dor abre um vasto espectro de aplicações clínicas, desde o controlo da dor até à melhoria da função autonómica. A investigação contínua neste campo é essencial para compreender melhor os mecanismos subjacentes e otimizar os protocolos de tratamento para várias condições médicas.

Para uma melhor compreensão da forma como a bioeletricidade pode influenciar as fibras nervosas e os mecanismos de ação do sistema nervoso, eis algumas leituras interessantes:

”Interface com o sistema nervoso: uma revisão das tecnologias bioelétricas atuais."

DOI: 10.1007/s10143-017-0920-2

Este estudo discute o estado da arte das terapias bioelétricas estabelecidas ou promissoras destinadas a alterar ou controlar a função neurológica, apresentando tecnologias que interferem com o sistema nervoso em locais potenciais, como o órgão final, o sistema nervoso periférico e o sistema nervoso central.

"Paredes de domínio bioelétrico em tecidos homogéneos".

DOI: 10.1038/s41567-019-0765-4

Este estudo teórico e experimental demonstra que os tecidos homogéneos podem sofrer uma quebra espontânea da simetria espacial através de um mecanismo puramente eletrofisiológico, levando à formação de domínios com diferentes potenciais de repouso separados por paredes de domínios bioelétricos estáveis.

"A sinalização bioelétrica como regulador único do desenvolvimento e da regeneração".

DOI: 10.1242/dev.180794

Este artigo revê as provas de que os sinais bioelétricos desempenham papéis instrutivos definitivos na orquestração do desenvolvimento e da regeneração e descreve as áreas-chave para aperfeiçoar a nossa compreensão deste mecanismo de sinalização.

"Mecanismos subjacentes à influência da bioeletricidade no desenvolvimento".

DOI: 10.3389/fcell.2022.772230

Este estudo fornece uma revisão abrangente da importância da bioeletricidade na morfogénese e examina vários mecanismos possíveis através dos quais os canais iónicos podem atuar nos processos de desenvolvimento.

"Integrando as correntes bioeléctricas e a sinalização de Ca2+ com a sinalização bioquímica no desenvolvimento e na patogénese".

DOI: 10.1089/bioe.2020.0001

Este estudo analisa a forma como as correntes bioelétricas e a sinalização Ca2+ afetam a migração coletiva das células dérmicas durante o alongamento dos botões das penas, a diferenciação condrogénica no desenvolvimento dos membros e muito mais, analisando a forma como os sinais bioelétricos interagem com os sinais bioquímicos/biomecânicos.

Estes estudos permitem compreender como a bioeletricidade pode influenciar as fibras nervosas e outros processos celulares, fornecendo uma base para futuras investigações e aplicações clínicas no domínio da neuromodulação e da medicina regenerativa.

Para mais informações sobre as aplicações clínicas da tecnologia médica NESA® na literatura específica, visite as FAQS sobre provas científicas.

As preocupações sobre se a aplicação de microcorrentes pode causar danos térmicos ou queimaduras a nível celular são válidas, especialmente quando se considera a interação entre a eletricidade e os tecidos biológicos. No entanto, com base em princípios biofísicos e estudos científicos, pode afirmar-se que a aplicação controlada de microcorrentes dentro de parâmetros específicos é segura e não provoca danos celulares.

Fundamentos biofísicos e provas científicas

Resistência da pele e segurança de baixa corrente:

A pele funciona como uma barreira protetora com uma resistência significativa à passagem da corrente eléctrica. A resistência da pele pode variar muito, mas, em geral, ajuda a limitar a corrente que penetra no corpo a níveis seguros quando são aplicadas baixas tensões. A segurança da aplicação de correntes baixas (menos de 1 mA) foi documentada, indicando que tais correntes são insuficientes para causar danos térmicos ou queimaduras nos tecidos (Reilly, 1998).

Efeitos térmicos da corrente eléctrica e lei de Joule:

A Lei de Joule descreve a relação entre a corrente eléctrica que passa através de um condutor (tecido) e o calor gerado. Para microcorrentes de baixa intensidade (0,9 mA ou menos), o calor gerado é mínimo e não é suficiente para causar danos térmicos às células ou aos tecidos (Merrill et al., 2005). Isto deve-se ao facto de a quantidade de energia convertida em calor ser proporcional ao quadrado da corrente, o que significa que as correntes muito baixas geram uma quantidade negligenciável de calor.

Tensão e corrente na estimulação eléctrica:

A tensão aplicada na estimulação eléctrica dos tecidos, na gama de 3 a 6 volts, está muito abaixo do limiar para causar danos eletroquímicos ou térmicos. Esta gama de tensão é eficaz na indução de respostas celulares sem comprometer a integridade da membrana celular ou induzir efeitos térmicos adversos (Bhatt et al., 2011).

Frequência de estimulação e resposta celular:

A frequência da estimulação eléctrica, na gama de 1 a 15 Hz, foi desenvolvida para imitar os sinais bioelétricos naturais do corpo e promover respostas celulares benéficas sem causar fadiga ou danos celulares. Estudos demonstraram que a estimulação eléctrica dentro desta gama de frequências pode promover a proliferação e a diferenciação celular sem efeitos adversos (Zhao et al., 2011).

Conclusão

A aplicação de microcorrentes dentro de parâmetros específicos de intensidade (inferior a 0,9 mA), tensão (3 a 6 volts) e frequência (1 a 15 Hz) baseia-se em princípios biofísicos sólidos e em provas científicas que demonstram a sua segurança e eficácia. Estas microcorrentes são concebidas para interagir de forma segura com os tecidos biológicos, promovendo processos regenerativos sem o risco de causar danos térmicos ou queimaduras celulares.

A compreensão da interação entre a eletricidade e os tecidos biológicos é essencial para aplicar estas tecnologias de forma eficaz e segura no contexto clínico.

Leitura recomendada para aprofundar a leitura sobre a tolerância e a recetividade bioeléctrica das células.

A aplicação de estimulação eléctrica de baixa intensidade em tecidos biológicos, incluindo células e tecidos, tem sido objeto de numerosos estudos recentes. Estes estudos exploraram os efeitos da estimulação eléctrica sobre a proliferação celular, a diferenciação e a regeneração dos tecidos, fornecendo uma base científica sólida para compreender como a bioeletricidade pode ser utilizada de forma segura e eficaz em aplicações médicas e terapêuticas.

"A estimulação eléctrica como uma nova ferramenta para regular o comportamento das células na engenharia de tecidos".

DOI: 10.1186/s40824-019-0176-8

Este estudo realça o potencial da estimulação eléctrica no tratamento de doenças, na cicatrização de feridas e no estudo de mecanismos, devido à sua capacidade de ativar várias vias de sinalização intracelular e de afetar o microambiente intracelular, influenciando assim a migração, a proliferação e a diferenciação das células.

"O efeito sinérgico da estimulação eléctrica biomimética e do nanopadrão mimético da matriz extracelular para a regulação positiva das atividades celulares".

DOI: 10.1016/j.bios.2020.112470

Este estudo demonstra que a estimulação eléctrica biomimética proporciona uma notável proliferação celular e regula o comportamento das células através de efeitos sinérgicos com nanopadrões miméticos da matriz extracelular, sugerindo amplas aplicações no domínio biomédico, tais como a indução do crescimento celular e a reparação de tecidos.

"Otimização da estimulação eléctrica para uma orientação segura e eficaz das células humanas".

DOI: 10.1089/bioe.2020.0019

Este estudo desenvolveu um sistema experimental para determinar esquemas de estimulação óptimos que orientam as células com efeitos prejudiciais mínimos, facilitando a aplicação da estimulação eléctrica in vivo.

"Aumento da proliferação e migração de células de fibroblastos por estimulação eléctrica baseada em nanogerador triboelétrico".

DOI: 10.1016/J.NANOEN.2018.12.077

Este trabalho concebeu um sistema de estimulação eléctrica para avaliação da biossegurança e exploração dos comportamentos celulares, demonstrando que a estimulação eléctrica promove significativamente a proliferação e migração celular.

"Um novo penso de microcorrente para a cicatrização de feridas num modelo de defeito cutâneo em ratos".

DOI: 10.1186/s40779-019-0213-x

Este estudo concebeu uma ligadura inovadora de microcorrentes e avaliou os seus potenciais efeitos na cicatrização de feridas, gerando um estímulo elétrico estável e duradouro que promove significativamente a cicatrização de feridas, reduzindo a duração da inflamação e aumentando a expressão de fatores de crescimento.

Estes estudos fornecem provas de que a estimulação eléctrica de baixa intensidade pode ser aplicada com segurança sem causar danos térmicos ou celulares, especialmente quando utilizada dentro de parâmetros controlados e optimizados. A estimulação eléctrica oferece uma abordagem promissora para várias aplicações terapêuticas, incluindo a regeneração de tecidos e a cicatrização de feridas, influenciando a atividade celular de uma forma controlada e eficaz.

Implicações clínicas da frequência oscilatória em programas de estimulação elétrica:

Isto significa que, dependendo do programa que aplicamos e da sequência em que se encontra nesse momento, podemos encontrar alterações de frequência ao longo de um programa. Porque é composto por muitas sequências de tempos diferentes, por exemplo, de 130 ms (milissegundos) onde oscila a frequência, mas também a intensidade e a polaridade. Esta oscilação de parâmetros é o que faz com que a Neuromodulação Não-Invasiva NESA® não produza acomodação no paciente.

A oscilação de frequência em programas de estimulação eléctrica reflete uma abordagem dinâmica à administração de terapias neuromoduladoras, em que a variabilidade da frequência, intensidade e polaridade é ajustada em sequências específicas ao longo do tratamento. Esta abordagem baseia-se na premissa de que diferentes padrões de estimulação podem induzir respostas fisiológicas variadas, otimizando assim os efeitos terapêuticos e minimizando o risco de acomodação neuronal.

Leitura recomendada:

Título: "Neuromodulação: métodos atuais e emergentes".

Fonte: Frontiers in Neuroengineering, 2014.

DOI: 10.3389/fneng.2014.00027

Resumo: Este artigo apresenta uma visão geral das técnicas de neuromodulação, incluindo a estimulação eléctrica, destacando a sua capacidade de impedir a adaptação neuronal através da variação dos parâmetros de estimulação.

Outras leituras relevantes sobre o assunto:

Variabilidade na estimulação e prevenção da acomodação neuronal:

A acomodação neuronal, em que a eficácia de um estímulo diminui com a exposição contínua, é um desafio na estimulação elétrica. A implementação de frequências oscilatórias procura contrariar este fenómeno, mantendo a sensibilidade das células nervosas ao tratamento.

Referência: Kilgore, K. L., & Bhadra, N. (2004). Nerve conduction block utilizing high-frequency alternating current (Bloqueio da condução nervosa utilizando corrente alternada de alta frequência). Medical & Biological Engineering & Computing, 42(3), 394-406. DOI: 10.1007/BF02350994

Sequências de estimulação e efeitos terapêuticos: A estruturação de programas que alternam entre diferentes frequências e intensidades baseia-se na capacidade de estas variações ativarem diferentes mecanismos biológicos. Por exemplo, certas frequências podem ser mais eficazes para promover a regeneração dos tecidos, enquanto outras podem ter um maior impacto no alívio da dor ou na modulação da atividade muscular.

Referência: Liao, F., Wang, J., & He, P. (2011). Influência do efeito da pele na distribuição da corrente no corpo humano sob estimulação eléctrica. Física em Medicina e Biologia, 56(14), 4681-4695. DOI: 10.1088/0031-9155/56/14/020

Personalização do tratamento através da oscilação de parâmetros: A adaptabilidade dos programas de estimulação elétrica através da oscilação de parâmetros permite a personalização do tratamento, ajustando-se às necessidades específicas do paciente e à evolução do seu estado clínico.

Referência: Krames, E. S., Peckham, P. H., Rezai, A. R., & Aboelsaad, F. (2009). Neuromodulation. Academic Press. ISBN: 978-0-12-374248-3.

Em primeiro lugar, temos de compreender o que é uma corrente bifásica:

Uma corrente bifásica é uma corrente que muda a sua polaridade, apresentando fases negativas e positivas. Pode ter várias formas, como triangular, quadrada ou retangular.

Além disso, a sua forma pode ser simétrica, com as partes positivas e negativas idênticas, ou assimétrica, com uma forma retangular em cima e uma forma quadrada em baixo.

O dispositivo médico NESA XSIGNAL® fornece uma corrente simétrica, quadrática e bifásica com bipolaridade.

Embora a sua forma gráfica possa assemelhar-se à de uma unidade TENS, compreendemos que a eficácia da corrente não é determinada apenas pela sua forma, mas também por outros parâmetros como a frequência, o impulso e a intensidade.

A nossa tecnologia médica de Neuromodulação Não-Invasiva NESA® tem FC muito pequenos com intensidades mínimas que também OSCILAM num só programa. No entanto, o TENS funciona de 1Hz a 250Hz e a sua intensidade é regulada e aumenta de acordo com a perceção. E, além disso, com parâmetros fixos. É por isso que, embora sejam graficamente semelhantes, os seus parâmetros são diferentes, produzindo assim efeitos diferentes. Entre estes, destaca-se a capacidade da tecnologia médica NESA® para modular as fibras lentas do SNA e a TENS com a sua capacidade para modular as fibras musculares rápidas.

Recomendamos a consulta das FAQs sobre bioeletricidade e fisiologia da microcorrente para obter informações adicionais.

Diferenciação entre Neuromodulação de Superfície Aplicada (NESA®) e TENS:

Foco na corrente bifásica

A Neuromodulação Aplicada de Superfície (NESA®) e a estimulação eléctrica nervosa transcutânea (TENS) representam duas metodologias de estimulação eléctrica que podem parecer semelhantes devido à utilização de correntes bifásicas. No entanto, uma compreensão abrangente dos seus princípios de funcionamento, parâmetros de estimulação e objetivos terapêuticos revela distinções significativas.

Corrente bifásica: Fundamentos e Aplicações

A corrente bifásica, caracterizada por uma polaridade alternada, consiste em fases negativas e positivas. Pode assumir várias formas, incluindo triangular, quadrada ou retangular, e apresentar vários graus de simetria, desde formas simétricas a formas assimétricas. A corrente bifásica simétrica e quadrática utilizada pelo dispositivo médico NESA XSIGNAL® exemplifica como esta corrente pode ser adaptada a aplicações específicas.

NESA®: Neuromodulação com foco no Sistema Nervoso Autónomo

A tecnologia médica NESA® distingue-se pela aplicação de correntes bifásicas através de um espetro de frequências e intensidades precisamente adaptadas para modular o sistema nervoso autónomo (SNA).

Ao contrário da TENS, que funciona numa gama de frequências de 1 Hz a 250 Hz e ajusta a intensidade com base na perceção do utilizador, a NESA® utiliza frequências substancialmente mais baixas com intensidades mínimas que oscilam dentro do mesmo programa. Esta oscilação de parâmetros é vital para evitar a acomodação neuronal, permitindo que a nossa tecnologia médica avançada exerça uma influência moduladora nas fibras lentas do SNA.

TENS: Foco na modulação das fibras musculares rápidas

 A TENS, pelo contrário, concentra-se mais diretamente na modulação das fibras musculares rápidas, utilizando uma abordagem de parâmetros fixos e ajustando a intensidade para maximizar o alívio da dor ou facilitar a contração muscular. Embora a forma gráfica da corrente possa assemelhar-se à do dispositivo NESA XSIGNAL®, os efeitos terapêuticos divergem significativamente devido às diferenças nos parâmetros de estimulação.

Conclusão

A seleção entre a tecnologia médica NESA® e o equipamento TENS deve ser orientada pelos objetivos terapêuticos específicos do tratamento. Considerando que a nossa tecnologia fornece uma ferramenta sofisticada para a neuromodulação centrada no SNA.

A Neuromodulação de Superfície Aplicada (NESA®) é compatível com a maioria das técnicas médicas e fisioterapêuticas, com algumas exceções. Embora possa ser combinada com várias modalidades, não se recomenda a sua utilização juntamente com métodos de eletroterapia de alta frequência. Modalidades como a magnetoterapia e as terapias superindutivas, que utilizam ondas magnéticas, bem como técnicas que envolvem radiofrequência, como a tecarterapia e o método INDIBA, devem ser evitadas quando combinadas com o NESA®. Isto deve-se à potencial interação adversa entre correntes de baixa e alta frequência, que podem degradar a eficácia da terapia de baixa frequência e comprometer a integridade do tratamento. Além disso, existe o risco de queimaduras por atuar como um grande condutor e canalizar toda a energia para o emissor de corrente, bem como o risco de danificar os componentes eletrónicos da tecnologia de neuromodulação não invasiva NESA®.

Apesar destas restrições, é fundamental sublinhar a importância de uma abordagem clínica bem-informada quando se considera a integração de múltiplas modalidades terapêuticas. A seleção de ferramentas complementares deve ser orientada por uma análise detalhada dos objetivos terapêuticos específicos do paciente, avaliando cuidadosamente os potenciais benefícios e riscos de qualquer combinação de tratamentos. Esta abordagem garante que a aplicação simultânea de diferentes técnicas de fisioterapia é efetuada de forma estratégica, maximizando a eficácia do tratamento e preservando a segurança e o bem-estar do paciente.

Análise Técnica da Interação entre as Terapias de Baixa Frequência e Alta Frequência em Eletroterapia

A integração da Neuromodulação de Superfície Aplicada (NESA®) com terapias de eletroterapia de alta frequência apresenta considerações técnicas fundamentais baseadas nos princípios da física dos campos eletromagnéticos e da condutividade dos tecidos. Estas considerações são cruciais para compreender as potenciais interferências e otimizar os protocolos de tratamento.

Princípios de sobreposição e interferência electromagnética:

A sobreposição de campos eletromagnéticos gerados por terapias de frequências diferentes pode levar a fenómenos de interferência, em que a presença de um campo afecta a intensidade e a distribuição do outro. Este efeito é particularmente relevante quando são combinadas correntes de baixa e alta frequência, uma vez que as propriedades de penetração e absorção de energia nos tecidos variam significativamente entre estas frequências (Plonsey & Barr, 2007, "Bioeletricidade: uma abordagem quantitativa").

Efeitos térmicos induzidos por alta frequência:

As terapias de alta frequência, como a diatermia ou a tecarterapia, induzem efeitos térmicos convertendo a energia eletromagnética em calor através da resistência dos tecidos. A interação com terapias de baixa frequência, que normalmente visam efeitos não térmicos, pode alterar o perfil térmico esperado, afetando potencialmente a segurança e a eficácia do tratamento (Reilly, 1998, "Applied Bioelectricity: From Electrical Stimulation to Electropathology"). 

Condutividade e penetração nos tecidos: 

A condutividade eléctrica dos tecidos, que influencia a penetração e distribuição da corrente, varia com a frequência da corrente aplicada. As correntes de alta frequência tendem a afetar mais os tecidos superficiais devido ao efeito de pele, enquanto as correntes de baixa frequência podem penetrar mais profundamente no tecido (Gabriel et al., 1996, "The Dielectric Properties of Biological Tissues: III. Parametric Models for the Dielectric Spectrum of Tissues").

A radiofrequência gera efeitos eléctricos capacitivos e resistivos baseados no reforço dos tecidos, enquanto a Neuromodulação Não Invasiva NESA® influencia o funcionamento bioelétrico, em particular do sistema nervoso autónomo. Estas modalidades visam sistemas diferentes e não podem ser aplicadas em simultâneo, uma vez que isso correria o risco de danificar os circuitos eléctricos da tecnologia médica NESA®. No entanto, podem ser complementares se forem utilizadas de forma consecutiva.

A neuromodulação é um processo pelo qual a atividade neural é alterada através da estimulação direta ou indireta de áreas específicas do sistema nervoso, utilizando sinais eléctricos, magnéticos ou químicos. Esta abordagem terapêutica baseia-se no princípio de que a atividade eléctrica e química do cérebro e do sistema nervoso periférico pode ser modulada ou regulada para tratar uma variedade de condições médicas e perturbações neurológicas.

De um ponto de vista técnico e científico, a neuromodulação envolve a aplicação de estímulos a nervos específicos, núcleos cerebrais ou regiões da coluna vertebral para modificar padrões anormais ou disfuncionais de atividade neuronal. Os dispositivos de neuromodulação podem fornecer estes estímulos de forma invasiva, através de eléctrodos implantados cirurgicamente, ou de forma não invasiva, através de campos eléctricos ou magnéticos externos aplicados à pele.

Os mecanismos de ação subjacentes à neuromodulação incluem a alteração do potencial de membrana das células nervosas, a modificação da libertação de neurotransmissores e a influência na transmissão sináptica.

Estas alterações podem levar à modificação de circuitos neuronais específicos, resultando em efeitos terapêuticos para doenças como a dor crónica, perturbações do movimento (por exemplo, doença de Parkinson), epilepsia e perturbações do humor, entre outras.

A neuromodulação divide-se geralmente em duas categorias principais:

Neuromodulação invasiva: Inclui técnicas percutâneas (por exemplo, electroacupunctura) que visam diretamente as vias nervosas periféricas, a neuromodulação tibial intradérmica e cutânea, bem como métodos mais invasivos como a estimulação cerebral profunda (DBS), a estimulação do nervo vago (VNS), a estimulação da medula espinal (SCS) e a neuromodulação sacral, em que são implantados cirurgicamente dispositivos para fornecer estimulação elétrica direta a áreas específicas do sistema nervoso.

Neuromodulação não invasiva: Inclui métodos como a estimulação magnética transcraniana (TMS) e a estimulação elétrica transcraniana (TES), que aplicam estímulos elétricos ou magnéticos através do couro cabeludo para influenciar a atividade cerebral sem necessidade de cirurgia. Além disso, tecnologias emergentes como a Neuromodulação de Superfície Aplicada (NESA®) centram-se na modulação superficial do sistema nervoso sem necessidade de intervenção cirúrgica.

Tecnologia médica de neuromodulação não invasiva NESA®

NESA® utiliza correntes elétricas de baixa frequência aplicadas superficialmente para induzir alterações na atividade neuronal. Ao contrário de outras formas de neuromodulação não invasiva que visam o cérebro, a NESA® foi desenvolvida para atuar a partir do sistema nervoso periférico em direção ao sistema nervoso central e autónomo. Oferece um novo paradigma para o tratamento de condições que envolvem o sistema nervoso autónomo, incluindo dor crónica, disautonomias, disfunções do sono, bexiga hiperativa, fadiga, recuperação de tecidos, vascularização de tecidos, inflamação, ansiedade e redução dos níveis de cortisol, entre outras. A NESA® serve como tratamento de substrato para condições que envolvem múltiplas disciplinas médicas e de saúde, promovendo a homeostase do sistema nervoso autónomo dos pacientes.

A escolha do método de neuromodulação depende de vários fatores, incluindo a doença específica a tratar, a localização dos circuitos neurais visados e a preferência do paciente ou a necessidade de evitar procedimentos invasivos. A investigação em curso neste domínio visa melhorar a eficácia e a segurança das técnicas existentes e desenvolver novas modalidades de neuromodulação para alargar o espectro de doenças tratáveis.

Sim, recomendamos que explore a secção de formação e eventos onde pode encontrar apresentações sobre a Neuromodulação Não-Invasiva NESA®.