[4] 신경지배근 전기자극
4 | 신경지배근 전기자극 |
학습포인트 |
직류전류의 기본 개념을 이해하고 의용평류전류의 극성에 따른 생리적 효과와 이온도입치료를 이해하여야 한다. 신경지배근과 탈신경근 전기자극의 효과, 고전압 맥동전류, 기능적 전기자극, 은침형 전기자극, 경피신경 전기자극 등에 대한 정확한 이해가 필요하다. 중주파 전류의 특성과 간섭전류, 러시안 전류와 고주파 심부투열 치료의 특성과 치료 방법을 이해하고, 고주파 심부투열 치료의 열 발생 원리, 단파 심부투열 치료의 전계법, 극초단파의 생성 및 적용방법 등을 학습한다. |
중요포인트 | 출제연도 |
직류전류의 기본 개념 | 20 21 25 |
의용 직류 치료의 극성 효과 | 20 21 22 |
이온도입의 정의와 원리 | 20 24 26 |
질환에 따른 약물의 치료 효과와 극성 | 20 25 |
신경지배근과 탈신경근 전기자극의 효과 | 20 21 |
고전압 맥동전류 | 20 22 23 |
기능적 전기자극 | 21 22 24 |
은침형 전기자극 | 21 |
경피신경 전기자극 | 20 24 25 26 |
중주파 전류의 특성 | 20 22 24 25 |
간섭전류의 발생 및 치료방법 | 21 23 25 26 |
러시안 전류의 특성 | 20 24 |
고주파 심부투열 치료의 열 발생 원리 | 24 |
단파 심부투열 치료의 원리 및 전계법 | 20 21 22 24 26 |
극초단파의 생성 및 적용방법 | 22 23 |
1. 신경지배근 전기 자극 20
• 정상적인 신경지배근의 말초신경을 전기자극하여 근수축을 일으킬 수 있는 전기자극하는 방법
• 근육 강화 및 관절의 안정성 개선을 위해
목적 | • 관절가동범위의 유지 • 경련성 완화 • 근력 강화 • 근재교육 및 수의운동조절 촉진 • 구축으로 인한 변형의 교정 • 일차성 척추옆굽음증의 교정 • 혈류 증진 • 보장구 대치 |
1) 신경지배근의 전기자극 특성
극성 | 극성공식에 따르는 음극닫힌전류(CCC)로 자극 |
순응 | 신경지배 근육을 전기자극할 때에는 순응을 방지하기 위하여 강도 상승을 빠르게 함 |
단속 | 전류의 단속을 통해 순응을 방지하고 흥분성을 증가시킬 수 있음(예 러시안 전류) |
전류밀도 | • 단위 면적당 흐르는 전류의 양 • 전류 강도를 증가시키고 전극의 크기를 작게 하면 전류밀도가 높아짐 • 전극의 모양, 전극배치방법은 전류밀도와 관계있음 |
(1) 신경지배근의 극성공식
신경 지배가 정상적인 근육에서 양극보다 음극에 의한 자극이 적은 전류에서 수축이 효율적으로 일어남
신경지배근의 극성공식 | CCC ＞ ACC ＞ AOC ＞ COC |
탈신경근(변성근)의 극성공식 | COC ＞ AOC ＞ACC ＞ CCC |
음극 닫힌 전류 | Cathode Closing Current, CCC |
양극 닫힌 전류 | Anode Closing Current, ACC |
음극 열린 전류 | Cathode Opening Current, COC |
양극 열린 전류 | Anode Opening Current, AOC |
그림 정현파 극성공식
TIP |
신경 지배근의 전기자극 특성 • 극성: 극성공식에 따르는 음극닫힌전류(CCC)로 자극 • 순응: 신경 지배근육을 전기자극할 때에는 순응이 방지하기 위하여 강도 상승을 빠르게 함 • 단속: 전류의 단속을 통해 순응을 방지하고 흥분성을 증가시킬 수 있음(예 러시안 전류) • 전류밀도: 전류 강도를 증가시키고 전극의 크기를 작게 하면 전류밀도가 높아짐 |
(2) 순응(뒤부아 - 레이몽의 법칙)
독일의 생리학자인 뒤부아–레이몽의 흥분성 법칙
뒤부아 - 레이몽의 법칙 | • 전류 밀도의 정도보다 전류의 변화가 근육의 탈분극을 일으킴 • 흥분성 조직은 자극강도를 서서히 증가시키면 적응하는 순응 발생 • 강도 증가시간이 중요함–순응이 일어나지 않도록 정점강도에 빠르게 도달 |
순응률 | 신경 ＞ 근육 |
(3) 단속시간 비(on–off ratio)와 순환 주기(duty cycle)
단속시간 비 (on–off ratio) | • 전류의 통전시간과 단속시간의 비율 • 일정 시간 동안 전류를 통전과 단속을 통해 변조하는 방법 • 전기자극의 역학적 효과를 위한 중요한 요인 – 근재교육, 관절운동범위 증진, 정맥순환 증진 등 |
순환주기 (duty cycle) | • = 활동주기 • 맥동렬 또는 돌발의 총시간에 대한 통전시간의 백분율 • 순환 주기 = 맥동렬 기간 × 100/총주기시간 |
(4) 전류밀도
• 단위 면적당 흐르는 전류의 양
• 신체 조직의 특정한 횡단면을 통과한 전류의 양
단위 | • mA/cm2 • 전류 강도의 제곱에 비례, 전극의 단면적에 반비례 |
전류밀도 증가방법 | • 전류의 강도가 크고 전극의 접촉면이 작으면 전류밀도는 증가 • 전극의 모양, 전극 배치방법은 전류밀도와 관계있음 |
2) 전기자극이 신경지배에 미치는 영향
조직화학적 변화 | • II형섬유가 I형섬유로 변화(저주파 전기자극 시) • 자극 기간: 최소한 2주 이상의 자극 • 전기자극으로 효소 활성의 변화 때문 |
효소 활성 변화 | • ATPase 활성 증가 • NADH–TR(산화대사 효소)의 증가 • SDH(당질과 지방의 산화적 분해 효소)의 증가 • 글리코겐 감소 또는 고갈 |
생화학적 변화 | • 근육을 장기간 전기자극하면 호기성 대사가 증가 • 근육 기능이 증가 |
생리학적 변화 | • 수축 지구력증가 • 수축력 증가 • 수축시간 연장 • 피로 지수 증가–근피로에 대한 저항 증가 |
3) 신경지배근육의 전기자극 치료조건
파형 | • 정현파 전류: 근력 증강을 목적으로 사용 • 가시전류: 위상 기간이 매우 짧음–근수축을 유발시키기 위해서는 높은 강도로 자극 • 맥동전류: 비교적 낮은 강도로 자극해도 근수축이 잘 일어남 |
맥동빈도 | • 근수축의 형태에 가장 중요한 요인(연축과 강축) • 근피로 유발에 영향을 미침 • 35 pps 이상에서 강축이 유발되고, 피로를 일으킴 |
맥동기간 | • 맥동기간이 길어지면 낮은 강도에도 수축이 일어남 • 200~500 ms의 맥동기간이 가장 효과적 |
자극강도 | • 치료목적에 따라 달라짐 • 최대근수축 전류: 근력 증가, 관절운동 범위 증진 • 중등도의 강도: 근재교육이나 경련성 질환 치료 |
경사 시간 | • 자극 강도가 정점에 도달하는 시간 |
단속시간비 | • 근수축 반응을 관찰하면서 자극시간을 늘려가면서 치료 • 1 : 1~1 : 5까지 사용 |
치료시간과 빈도 | • 1일 1회 또는 2회 • 근피로 징후가 나타나면 치료를 멈춤: 수축 능력의 저하, 수축 시 근육의 세동, 수축 후 통증 등 |
근피로 현상 | • 근육의 수축력 저하 • 시치의 증가 • 근육의 세동 • 근수축 시 통증 • 전기자극에 대한 반응 저하 |
4) 전극배치방법
단극배치방법 | • 작은 활성 전극과 큰 비활성 전극을 사용하여 개개의 근육을 자극할 때 사용 |
양극배치방법 | • 활성 전극과 비활성 전극의 구분 없이 같은 크기로 적용 • 같은 모양의 비교적 큰 전극을 사용하여 큰 근육이나 근육군을 자극할 때 사용 • 근육 힘살부의 양쪽 끝 부위에 자극 |
근육군 자극 | • 양극 배치방법과 같은 형태 • 큰 근육군을 자극할 때 사용 |
5) 신경지배근 전기자극의 종류
정현파 전류 | 러시안 전류: 운동선수의 근력 증강 목적(중주파 전류의 단속) |
가시 전류 | 고전압 맥동전류: 위상 기간이 짧아서 높은 강도로 자극 |
맥동전류 | 삼각형, 톱니형, 직사각형, 정사각형, 부등사변형 등 |
6) 신경근 전기자극치료(Neuromuscular electrical stimulation,. NMES) 25
특징 | • 수의적인 운동의 효과를 위하여 불수의적인 근육 수축을 유발하는 전기 자극 |
효과 | • 신경 지배근의 전기자극치료 • 근섬유를 직접 자극하는 것 외에도 말초 및 중추 신경계 구조를 모두 활성화하는 피질운동 경로를 활성화 시킴 • NMES를 이용한 근력 훈련은 자발적 저항 훈련의 잘 알려진 효과를 보완하는 신경 및 근육 적응을 촉진 |
7) SSP(silver spike point, 은침형 전기자극) 23
원통형의 은침 도자를 사용하여 저주파의 저빈도 주파수를 인체에 투입시켜 인체 내의 막전위를 조절하여 통증 및 마비 근육을 치료
특징 | • 인체의 경혈을 이용하여 치료하는 기기 |
효과 | • 진통 효과: 통증, 동통에 가까운 불쾌감, 중압감, 결림, 국소 피로감 등 • 마취 효과: 통각 역치의 상승에 의한 것임 • 순환개선 효과: 자극 부분의 근수축이 활발히 일어나 대사열이 생산되어 나타남(피부온도, 심부온도 상승) • 조절 효과: 질병 등에 의해 변화된 체질의 개선 → 자율 신경 기능 개선에 의한 치유, 질병에 대한 반응성의 증가 • 소염 효과 – 효과점 자극으로 반사적으로 환부의 확장된 혈관을 수축 – 병적 삼출물의 흡수를 촉진 – 자극부에 백혈구를 집합시켜 염증 치유를 촉진 • 마비개선 효과: 저주파 전기 자극에 SSP 치료 포함한 지각신경, 운동신경의 마비개선 효과(안면신경 마비치료) • 소화관 안정 효과: 만성 변비, 설사, 과민성 대장 증후군, 개복 후 내장 내 가스배출 촉진 • 가골 형성 촉진 효과: 골절에 대한 가골 형성의 촉진효과 • 혈류 증가 효과: 자율신경 기능에 영향을 미치며 세망내피계의 기능을 높여 적혈구, 백혈구, 혈소판 증가 |
(1) 적응증과 금기증
적응증 | 금기증 |
• 근수축성 두통 • 얼굴 경련 • 얼굴 통증 • 얼굴 신경 마비 • 턱 관절질환 • 어깨 결림 목 통증 오십견 • 허리 통증 • 배 통증 • 가슴 통증 • 퇴행성 관절염 • 류마티스 관절염 • 근막 동통 증후군 | • 피부염 등으로 전극을 설치할 수 없는 경우 • 인공 심장 장착 시 • 심근경색 등 중증인 심장질환 • 뇌혈관 장애 직후 열이 있을 때 • 임신 초기 |
8) 고전압 맥동전류 자극치료(high voltage pulsed current) 21 23
• 높은 최대 강도와 짧은 맥동 기간을 특징으로 하는 짝정점파(twin pulse) 사용
• 하나의 파형만을 적용하면 맥동 기간이 너무 짧아 신경 등의 조직을 자극할 수 없음
• 맥동 기간이 너무 짧아 근막을 탈분극시킬 수 없기 때문에 변성근(탈신경지배근)의 수축을 유발시킬 수 없음
특성 | • 고전압 맥동직류 치료의 가장 큰 장점은 맥동 기간이 짧고 순간 전압이 높아 통증이나 조직손상을 유발하지 않고도 심부조직을 효과적으로 자극 • 순식간에 피부를 통과함으로써 전류의 소모를 최소화시켜 효과적으로 조직을 자극 |
전압 | • 100~500 V |
맥동비 | • 1 : 99 |
사용 목적 | • 신경근 자극 • 통증 조절 • 부종 관리 • 창상 치유 |
그림 고전압 맥동전류에서 맥동 기간을 첫 번째 맥동의 전체 시간으로 정한 예
(1) 적응증과 금기증
적응증 | 금기증 |
• 근긴장의 완화 • 통증의 감소 • 부종의 감소 • 창상 치유의 촉진 • 부분적 탈신경근의 재교육 • 수의적 운동기능의 촉진 • 혈액순환의 증진 • 관절운동범위의 유지 | • 심박조율기 착용자 • 임신부의 복부나 골반 주위 • 경동맥동 • 인두와 후두근 • 심장부 • 측두 부위 • 종양 부위 • 감염 부위 |
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