Especial: Corriente Galvánica, los Principios Físicos y Cómo Actúa Sobre la Piel.

Dr. Jorge Luis González Roig

La aplicación de corriente galvánica en el organismo produce determinados cambios fisiológicos, que podemos aprovechar desde el punto de vista terapéutico. Aunque su utilización es menos habitual que hace algunos años, ofrece metodologías específicas de tratamiento de determinados procesos, de interés en medicina física. En este capítulo analizaremos las características físicas y efectos fisicoquímicos de la corriente galvánica y su principal aplicación en la actualidad: la iontoforesis.

CORRIENTE GALVÁNICA

Corriente continua es aquella cuya dirección es constante. En ella, el flujo de cargas se realiza en el mismo sentido: del polo negativo al positivo para las cargas negativas, o del positivo al negativo si consideramos el flujo de cargas positivas. En las aplicaciones médicas, utilizamos un tipo de corriente que, además de continua, es ininterrumpida y de intensidad constante. A esta corriente se la denomina galvánica. En cuanto a sus características físicas, la corriente galvánica es de baja tensión (60-80 V) y baja intensidad, como máximo 200 mA. Se le denomina también constante, porque mantiene su intensidad fija durante el tiempo de aplicación.

En la aplicación de la corriente galvánica se distingue la fase de cierre del circuito, en que la corriente aumenta su intensidad de modo más o menos brusco, hasta alcanzar la previamente establecida; la fase o estado, estacionaria, de intensidad constante, que constituye la auténtica corriente galvánica, y la de apertura del circuito, al final de la aplicación, en la que la intensidad de la corriente desciende a cero.

Existen dos formas fundamentales de producción de corriente galvánica: mediante la utilización de pilas o baterías recargables, o mediante la rectificación de la corriente alterna de la red. Los aparatos portátiles de corriente galvánica emplean habitualmente las pilas como fuente de alimentación, o utilizan las baterías recargables, por su economía. En ellos, la aplicación de la corriente que sale de la fuente es directa al circuito. Si se utiliza la corriente alterna de la red, hay que proceder previamente a rectificarla. En la actualidad, se emplean rectificadores de semiconductores y, con más frecuencia, rectificadores de selenio.

Los generadores de corriente galvánica tienen dos terminaciones o polos: uno se denomina polo positivo y el otro polo negativo. En los aparatos utilizados en terapéutica, vienen diferenciados por colores (rojo el positivo o ánodo, y negro el negativo o cátodo) y el conmutador de polaridad tiene tres posiciones: + la derivación roja es positiva con respecto a la negra; – la derivación roja es negativa con respecto a la negra; 0 no se suministra corriente. Por definición, el estimulador de corriente directa continua no tiene pulsos y, por consiguiente, no tiene formas de onda o parámetros de pulso. El cierre y la apertura del circuito se realizan manualmente, con un conmutador on/off. Existen aparatos más sofisticados, informatizados, en los cuales pueden preestablecerse los intervalos de tiempo de interrupción, arranque y reversión de la polaridad, antes de iniciar la aplicación.

EFECTOS BIOFÍSICOS

El flujo de corriente eléctrica a través de un medio biológico conductor origina tres efectos básicos: electrotermal, electroquímico y electrofísico. Teóricamente, cada vez que la corriente fluye por el organismo se producen los tres efectos.

EFECTO ELECTROTERMAL

El movimiento de las partículas cargadas en un medio conductor produce microvibración de dichas partículas. Esta vibración y las fuerzas friccionales asociadas originan la producción de calor. A su paso por el organismo, la corriente galvánica provoca, sólo en muy pequeña proporción, la aparición de calor.

EFECTO ELECTROQUÍMICO

En su estado puro (destilado), el agua no conduce la corriente eléctrica. Sin embargo, cuando se disuelven sustancias ionizables (como ácidos, bases, sales…), éstas se disocian en iones. Las soluciones resultantes, llamadas electrólitos, son capaces de conducir una corriente eléctrica en virtud de la migración de los iones disociados. El fenómeno de la conducción de carga eléctrica a través de los electrólitos recibe el nombre de electrólisis, que tiene lugar si el campo eléctrico tiene siempre el mismo sentido.

Su estudio se realiza en un recipiente denominado cuba electrolítica o voltámetro, en el que se deposita el electrólito y se introducen dos electrodos, entre los cuales se establece una diferencias de potencial eléctrico, unidireccional y constante a lo largo del tiempo (corriente galvánica). Por acción del campo eléctrico, los iones de la disolución migran hacia los electrodos. Los iones positivos lo hacen hacia el negativo o cátodo y, por ello, se denominan cationes. Los negativos lo hacen hacia el positivo o ánodo, por lo que se denominan aniones. Se produce, así, una acumulación de iones alrededor de cada electrodo formando una nube de carga eléctrica, de polaridad opuesta a la del electrodo, que tiende a neutralizar su efecto.

En el cátodo aparece siempre un metal o hidrógeno, porque la molécula del electrólito se descompone en dos partes: una constituida por el metal de la sal o de la base, o por el hidrógeno del ácido, y la otra por el resto de la molécula. Por ejemplo, el NaCl se descompone en sodio (Na+) y (Cl–).

Cualquiera que sea el electrólito empleado, se comprueba que los productos de descomposición de la electrólisis aparecen siempre en los electrodos y nunca en el propio líquido. Los iones alejados de la nube de carga experimentan una reducción del gradiente de potencial, y su migración es más lenta. Este fenómeno se conoce con el nombre de polarización del electrodo; se observa, sobre todo, con electrodos de metal inerte, como los de platino.

El comportamiento fisicoquímico del cuerpo humano, compuesto en más del 80% por agua y electrólitos, al paso de la corriente eléctrica es similar al de una disolución de cloruro sódico, iones ambos que se dan más abundantemente que cualesquiera otros en el organismo. Si una molécula neutra de ClNa se introduce en agua, se disocia en un ion Cl– y otro Na+: el primero, con un electrón más del que corresponde a la estructura del cloro atómico, y el segundo, con un electrón menos del correspondiente al Na atómico, pero ambos elementos adoptan esta disposición por tener así completas sus órbitas externas y encontrarse en un estado de máxima estabilidad química.

EFCTOS ELECTROFÍSICOS

Los efectos electrofísicos, a diferencia de los electroquímicos, no ocasionan cambios en la configuración molecular de los iones. En el organismo existen moléculas cargadas eléctricamente (proteínas, lipoproteínas…), que, con el paso de la corriente galvánica, pueden migrar hacia uno de los polos, sin que la corriente produzca ningún cambio en la configuración molecular. La principal consecuencia de este movimiento iónico es la excitación de nervios periféricos, donde, en presencias de una carga adecuada, el sodio y el potasio se mueven a través de la membrana celular. Estos efectos celulares directos pueden originar muchas respuestas indirectas distintas, como contracciones de musculatura lisa o esquelética, activación de mecanismos analgésicos endógenos y respuestas vasculares.

La cataforesis consiste en partículas cargadas positivamente, que se desplazan hacia el polo negativo o cátodo (situación más habitual). La anaforesis; por su parte, son partículas cargadas negativamente, que se desplazan hacia el polo positivo o ánodo. El conjunto de cataforesis y anaforesis constituye la electroforesis.

Acciones fisiológicas de la corriente galvánica

Tradicionalmente, la corriente galvánica presenta, en su aplicación terapéutica, dos efectos característicos, denominados efectos polares (los que se producen debajo de los electrodos) y efectos interpolares (los que se producen en el interior del organismo, en el segmento orgánico situado entre los dos polos).

Las respuestas fisiológicas directas principales derivadas de la estimulación galvánica son los cambios electroquímicos, que tienen lugar en las células y en los tejidos. Debido al flujo prolongado del la corriente galvánica, la amplitud de corriente debe ser extremadamente baja y, por consiguiente, el efecto directo va a limitarse a los tejidos superficiales (piel, fundamentalmente).

A) EFECTOS POLARES

Las acciones polares de la corriente galvánica van a tener sus aplicaciones en la electrólisis médica, en la destrucción de pequeños tumores cutáneos y en la depilación eléctrica, en caso de hipertricosis.

El conocimiento del los efectos polares de la electrólisis tiene una gran importancia, ya que nos permite comprender las quemaduras químicas que pueden aparecer durante los tratamientos y que son su principal peligro.

De la electrólisis se deduce la principal aplicación terapéutica de la corriente galvánica, que es la iontoforesis.

B) EFECTOS INTERPOLARES

Son los efectos que produce la corriente galvánica en el segmento orgánico interpuesto entre los polos, base de la galvanización médica.

Los efectos interpolares más importantes de la corriente galvánica derivan del desplazamiento iónico en el interior del organismo, causa de sus acciones fisiológicas al modificar el flujo iónico a través del as membranas celulares, al actuar directamente sobre los nervios, los vasos (con un potente estímulo de la circulación de la zona), las glándulas secretoras, etc.

ACCIÓN VASOMOTORA Y TRÓFICA

Cuando, sobre una región del cuerpo, aplicamos dos electrodos embebidos en agua salada, conectados uno al polo positivo y otro al polo negativo, y se hace pasar una corriente continua durante 20 minutos con una intensidad adecuada –calculada en función de la superficie de los electrodos (en condiciones normales, se soporta sin molestias de 6 a 9 mA)–, el paciente va a referir, en primer lugar, una sensación de pinchazos y picores en la zona del los electrodos. La resistencia de la piel al paso de la corriente va disminuyendo gradualmente y el paciente, también de una manera gradual, tolera una mayor cantidad de electricidad; la sensación de pinchazos da paso a una sensación de agradable calor.

Cuando se retiran los electrodos, se aprecia un enrojecimiento marcado de la piel, localizado en la superficie recubierta por los electrodos. Esta coloración puede persistir de 10 minutos a media hora.

La hiperemia cutánea es debida al cambio del pH de la piel bajo los electrodos, lo que produce una vasodilatación refleja y aumenta indirectamente el flujo sanguíneo arterial a la piel. Una característica de la hiperemia galvánica es la facilidad para reaparecer posteriormente, de una manera intensa, ante cualquier estímulo térmico. La hiperemia que se produce en el cátodo, generalmente, es más pronunciada y duradera que la del ánodo.

La acción vasomotora que tiene lugar en la zona interpolar condiciona un efecto trófico, al mejorar la nutrición tisular, y un efecto analgésico y antiinflamatorio, al aumentar la resorción de metabolitos y disminuir el edema.

ACCIÓN SOBRE EL SISTEMA NERVIOSO

Bajo el electrodo negativo, se produce un aumento de la excitabilidad nerviosa y una mayor rapidez de transmisión del impulso nervioso; el polo negativo tiene, por lo tanto, un efecto neuroestimulante. No obstante, a pesar de este aumento de la excitabilidad nerviosa que se produce bajo el polo negativo, respuestas excitadoras sobre el sistema neuromuscular sólo pueden provocarse si se interrumpe la corriente continua. La excitación afecta solamente a las fibras nerviosas muy superficiales y generalmente es dolorosa. Cuando el flujo de corriente es mayor de 500 microsegundos, como ocurre con la corriente galvánica, la excitación nerviosa es difícil de conseguir, al igual que la discriminación entre fibras sensitivas grandes, fibras motoras y fibras que conducen el dolor.

Bajo el polo positivo, la corriente galvánica tiene un efecto hipoestésico, sedante y analgésico, que se utilizará terapéuticamente. Aunque existen publicaciones clínicas que muestran la efectividad de la corriente galvánica en el alivio del dolor con o sin iontoforesis, no puede considerarse el tratamiento de primera elección. En estos casos, las corrientes pulsadas son más efectivas y más confortables para el paciente. No obstante, debe considerarse su utilización de primera elección, en los casos en que el dolor está provocado por estructuras superficiales.

GALVANIZACIÓN. METODOLOGÍA E INSTRUMENTACIÓN

Equipos

Los aparatos para la aplicación de corriente galvánica deberán tener: una fuente de energía, un reóstato que permita variar su intensidad, un miliamperímetro que indique la intensidad de la corriente circulante en cada momento por el circuito y unos aplicadores. Para conectarlos, el aparato dispone de unas salidas con indicación de la polaridad positiva o negativa y, en ocasiones, de un inversor, de modo que, si éste no actúa, la polaridad de los aplicadores sea la indicada en el aparato y, si se hace funcionar, la inversa.

A estas salidas se conectan los cables que tienen en su extremo los electrodos para acoplar al enfermo. Dado que, para que la corriente galvánica realice su efecto terapéutico, el enfermo debe introducirse en el circuito eléctrico, los electrodos deben permitir la fácil entrada y salida de la corriente eléctrica en el organismo, atravesando la resistencia que opone la piel. Para ello se construyen en forma de láminas metálicas de estaño, recubiertas de una almohadilla plástica esponjosa que se humedece con agua caliente y se fija con gomas a la zona que hay que tratar. También pueden utilizarse para galvanización electrodos flexibles, como los utilizados en electroestimulación neuromuscular.

Otra forma muy adecuada de aplicar la corriente galvánica es sumergiendo la totalidad del individuo, o sólo la parte que vaya a tratarse, en agua, y colocando en su inmediata cercanía los electrodos. El agua, como es bien sabido, disminuye enormemente la resistencia eléctrica de la piel y favorece la penetración de la corriente. Esta disposición se denomina «baños galvánicos», los cuales pueden ser totales o parciales.

TEST DE COMPROBACIÓN DE POLARIDAD DE LOS ELECTRODOS

Cuando en un aparato de corriente galvánica no existe la seguridad absoluta de cuáles son los electrodos positivo y negativo, podemos recurrir al test de las burbujas, al de la fenolftaleína o al del yoduro potásico, que son de fácil realización. Con el test de las burbujas, si sumergimos los dos terminales de los electrodos de corriente continua en un recipiente con una disolución de cloruro sódico, veremos que en uno de ellos aparecen rápidamente numerosas burbujas gaseosas, mientras que en el otro se producen con más lentitud y en menor cantidad. Las más abundantes son de hidrógeno y dicho polo será el positivo. También puede aplicarse el test de la fenolftaleína; se toma papel de filtro, que se empapa con solución diluida de fenolftaleína, incolora, y se aplican los dos terminales del aparato. La solución virará al rojo en el polo negativo, al producirse allí una reacción de carácter básico. Finalmente, el test del yoduro potásico consiste en que, si se empapa un papel de filtro con solución de yoduro potásico azul oscuro en el polo positivo, debido a que el yodo en él liberado reacciona con el almidón del papel.

ELECTRODOS

- Se seleccionarán el tamaño y la forma de los electrodos (cuadrados, rectangulares, circulares), según la zona que hay que tratar. El espesor oscila entre 0,4 y 1 mm.
- Los electrodos nunca se pondrán en contacto directo con la piel del paciente. Han de ir envueltos en gasa, algodón o spontex, y la envoltura debe sobresalir al menos 1 cm por cada lado del electrodo. Por otra parte, la cara de la funda que está en contacto con la piel ha de ser doble.
- Las fundas han de mojarse y, posteriormente, escurrirse en agua templada no destilada, para vencer la resistencia cutánea al paso de la corriente, al mismo tiempo que facilitamos la entrada de corriente de modo uniforme al organismo y protegemos la piel de posibles quemaduras por disociación iónica. Se prepararán los baños o cubetas, si la aplicación es indirecta.
- La zona que hay que tratar ha de quedar entre ambos electrodos. Según la situación de los electrodos, podremos realizar galvanización longitudinal o transversal. En la galvanización longitudinal, la corriente recorre la región de distal a proximal, o viceversa (p. ej., galvanización longitudinal de la columna vertebral: un electrodo en la región cervical y el otro en la región lumbar, galvanización de un músculo…). En la galvanización transversal, la corriente atraviesa transversalmente la zona, es decir, de delante hacia atrás o de dentro hacia fuera (p. ej., galvanización transversal de la columna lumbar; galvanización de una articulación: los electrodos se sitúan en la cara interna y externa de la articulación…).
- Los dos electrodos pueden ser de igual o diferente tamaño. Suele haber un electrodo pequeño excitador (cátodo) y otro electrodo indiferente, más grande, que disipa la corriente. Cuando deseemos obtener los efectos polares de la corriente galvánica, utilizaremos un electrodo activo de menor tamaño y otro de mayor tamaño indiferente, que cierre el circuito. Si lo que deseamos es obtener los efectos interpolares (galvanización), utilizaremos electrodos del mismo tamaño.
- Los electrodos han de fijarse de tal modo que queden bien sujetos a la zona que hay que tratar y perfectamente adaptados al contorno corporal. De este modo evitamos que se produzcan picos térmicos, que podrían provocar quemaduras. Para fijar los electrodos se utilizan cintas, que pueden ser de goma o de velero adhesivo.

TÉCNICAS DE APLICACIÓN

Directa: los electrodos se aplican sobre la superficie corporal.
Indirecta: mediante cubetas o electrodo húmedo. Cuando se utiliza el agua como electrodo, se aplica por medio de baños totales o parciales. El tamaño del electrodo es igual a la superficie de piel que contacta con el agua.

El baño total es el llamado baño galvánico, en el que se introduce al paciente en una bañera que lleva incorporados numerosos electrodos. Éstos permiten escoger la zona de paso de corriente a través del cuerpo o hacer un tratamiento general. Al utilizar agua, podemos alcanzar dosificaciones más altas (15-20 mA).

Para la aplicación del baño parcial, se utilizan cubetas de material no conductor, con tamaño y forma variables, adecuados al miembro que hay que tratar. Se llena de agua caliente (32-36 ºC) la cubeta en la cual el paciente introduce la zona que hay que tratar. Se disuelve una pequeña cantidad de cloruro sódico para mejorar la conductibilidad. Situamos un electrodo en el interior de la cubeta, que se coloca detrás de una tablilla de madera agujereada, con el fin de que pase la corriente y –a la vez– proteger al paciente.

Indicaciones terapéuticas y precauciones de la estimulación galvánica

Precauciones
El accidente más habitual es la quemadura cutánea y, generalmente, es ocasionado por:
- Mal contacto de los electrodos con la zona que hay que tratar, lo que origina la concentración de corriente en un punto.
- Galvanización de piel con heridas o erosiones sin protección. También en pieles atróficas, debido al envejecimiento o a inmovilizaciones prolongadas con yesos.
- Galvanización sobre zonas de anestesia cutánea.
- Galvanización en extremidades isquémicas.
Las quemaduras, normalmente, no son de importancia y se curan en poco tiempo con un tratamiento adecuado.

IONTOFORESIS

La iontoforesis consiste en la introducción en la epidermis y mucosas de iones fisiológicamente activos, aplicados tópicamente, mediante la corriente galvánica.

Actualmente existen aparatos diseñados específicamente para la aplicación exclusiva de iontoforesis. El tratamiento no es la corriente directa, sino los iones introducidos. Existe una larga lista de iones disponibles para su aplicación en un amplio espectro de situaciones patológicas.

Fundamentos físicos de iontoforesis

Con el nombre de iontoforesis se conoce la propiedad de la corriente galvánica de introducir en el organismo iones colocados en el electrodo de su misma polaridad. Al contrario que en la electrólisis –donde cada electrodo atrae los iones de signo contrario–, la iontoforesis se basa en la migración o transferencia iónica provocada por la corriente continua, que hace que los iones del polo de igual signo se repelan y migren hacia el polo de signo opuesto. Así, los iones cargados con valencia positiva o negativa son repelidos dentro de la piel por una carga idéntica del electrodo colocado sobre la piel. La selección de la polaridad correcta del electrodo activo será, por lo tanto, muy importante.

La corriente de elección para la transferencia iónica es la corriente galvánica (continua, unidireccional), obtenida a partir de generadores de bajo voltaje o de baterías. Con este tipo de corriente se asegura la máxima transferencia de ion por unidad de superficie. La posibilidad de transferencia iónica con otro tipo de corriente (p. ej., alto voltaje convencional) no es posible.

Sobre los iones de una solución electrolítica actúa una fuerza electromotriz movilizando el ion a través de la superficie corporal. Esta fuerza depende de la fuerza del campo eléctrico y de la impedancia o resistencia de los tejidos al flujo de la corriente. Los tejidos corporales, especialmente la piel y mucosas, tienen una tolerancia limitada al paso de la corriente, esta resistencia de la piel al flujo de corriente puede compensarse con una adecuada densidad de corriente; la de la interfase electrodo-piel es la responsable de la velocidad con que los iones se difunden en el cuerpo. Aunque los efectos electroquímicos raramente alcanzan más allá de 1 mm de la superficie del electrodo, los efectos químicos de los iones introducidos tienen un efecto más profundo por la acción de los capilares y por la conductancia biofísica de la corriente.

Los efectos fisiológicos de la transferencia iónica dependen del ion seleccionado para el tratamiento. La efectividad del ion específico dependerá: del número de iones transferidos, de la profundidad de penetración, de la combinación química del los iones con otras moléculas en la piel y del paso del os iones a los capilares y, por lo tanto, al torrente circulatorio, donde tendrá un efecto sistémico.
Los iones atraviesan la piel penetrando a través de los orificios de las glándulas sudoríparas, sebáceas y folículos pilosos, que son áreas de impedancia disminuida. La penetración es, generalmente, menor de 1 mm; la absorción más profunda se produce mediante la circulación capilar y el transporte transmembrana. Una vez traspasada la epidermis, los iones depositados se localizan en el lugar del electrodo activo, donde se almacenan como componentes solubles o insolubles y actúan localmente. La mayoría de los iones difunden a la dermis, para posteriormente penetrar en los capilares y llegar al torrente sanguíneo, desde donde se extienden al resto del organismo, en concentraciones generalmente muy pequeñas. De este modo, ciertas sustancias irritantes sobre la mucosa gástrica, como la hidrocortisona o los salicilatos, pueden introducirse localmente con pocos efectos adversos sobre la mucosa gástrica.

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