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CORRIENTES DE BAJA FRECUENCIA EN ESTÉTICA

BASES FISIOLÓGICAS DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR

CORRIENTES EXCITOMOTRICES Y VARIABLES QUE LAS DEFINEN

GIMNASIA PASIVA EN ESTÉTICA. ISOTÓNICA E ISOMÉTRICA.

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FISIOLOGÍA DE LA NEURONA. TRANSMISION DEL IMPULSO NERVIOSO

La membrana celular está compuesta por una cantidad variada de lípidos y proteínas, incluso la relación lípidos-proteínas es variada dependiendo del tipo de célula y su función. Los lípidos forman una bicapa (capa externa e interna) y sus constituyentes son: fosfolípidos, esfingolípidos y lípidos neutros.

Las proteínas que se encuentran en las membranas son constituyentes del esqueleto de la membrana. Existen dos clases: aquellas que atraviesan la bicapa lipídica, proteínas transmembrana y las que se asocian directamente con los lípidos de la misma, pero carecen de un segmento transmembrana (no atraviesan la membrana).

Las proteínas en la membrana, producen una interrupción en la bicapa lipídica, y la mayoría cumplen la función de transporte. Poseen mecanismos diferentes para el traslado. Unas forman canales que permiten el paso de substancias (canal de proteína), mientras otras se unen a las sustancias y las trasladan de un lado de la membrana hacia el otro (proteínas transportadoras). Esta disposición de la membrana celular, indica que existe un intercambio de sustancias entre el interior y el exterior de la célula. Las sustancias, para conseguir atravesar una membrana selectiva y semipermeable como la membrana celular, disponen de dos mecanismos generales: la difusión o transporte pasivo, en la que la sustancia sigue un gradiente de concentración y no utiliza energía, y el transporte activo, donde la sustancia se va a ligar a una proteína para ser transportada a través del espesor de la membrana, pero en contra de un gradiente de concentración, es decir utilizando energía. En realidad, el intercambio de sustancias entre los dos lados de la membrana celular, es constante. Todo el tiempo están entrando y saliendo agua, solutos sin carga eléctrica e iones. Por este motivo, el término "membrana en reposo", no está bien aplicado. Se ha comprobado que el interior de la célula tiene carga negativa, en relación con el exterior que es positivo. Además se sabe, que dentro de la célula hay mayor concentración de potasio que en el exterior. Dentro: 140 mEq/L. Fuera: 4 mEq/L. En cambio, la concentración de sodio es mayor en el exterior que en el interior de la célula. Dentro: 14 mEq/L. Fuera: 142 mEq/L. Además la permeabilidad del potasio en la membrana es alta, trasfunde fácilmente, mientras que para el sodio es baja, sólo cabe bombearlo de un sitio a otro.

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Ion Dentro de la célula Fuera de la célula Transporte

Potasio (K+) 140 mEq/l 4 mEq/l pasivo (fácil)

Sodio (Na+) 14 mEq/l 142 mEq/l activo (gasto Energía)

La negatividad celular, se debe en parte a la presencia de una apreciable cantidad de proteínas de carga negativa no difusibles en su interior y en parte a la permeabilidad selectiva de la membrana. La membrana celular es, como hemos dicho, aproximadamente 100 veces más permeable al potasio que al sodio, razón que sumada al gradiente de concentración existente, permite la salida de potasio desde el interior al exterior de la célula; dejando una negatividad relativa dentro de ella, al compararla con el exterior.

La diferencia de cargas, entre el interior y el exterior de la membrana en un momento dado, genera una diferencia de potencial eléctrico, el denominado Potencial de Membrana. A pesar del intercambio continuo de iones, la negatividad interna de la célula se mantiene constante casi todo el tiempo. En la fibra nerviosa, esta negatividad corresponde aproximadamente a -90 mV, y aunque no es un nombre adecuado, a este momento de estabilidad, se le denomina Potencial de Reposo, que no es más que un estadio del potencial de membrana.

Los -90 mV del interior de la membrana, se deben a varias circunstancias, pero fundamentalmente a tres factores:

la difusión del potasio, hacia afuera

la difusión impedida del sodio y

la bomba de sodio-potasio. Según la ecuación de Nerst, el potencial correspondiente al potasio es de -94 mV. El potencial del sodio, es de +61 mV. Tomando en cuenta que la membrana celular es 100 veces más permeable al potasio que al sodio, es lógico pensar que la difusión de potasio contribuya mucho más al potencial de reposo que la difusión de sodio. Esta circunstancia produce como resultado un potencial de -86 mV.

La bomba de sodio-potasio (que necesita el aporte de energía), es el mecanismo por el cual una proteína acarreadora moviliza tres iones de sodio al exterior de la célula y al mismo tiempo impulsa el ingreso de dos iones de potasio al interior. La movilización de más iones de sodio al exterior, que de potasio al interior, produce como resultado una pérdida continua de cargas positivas del interior de la membrana; esto genera una negatividad adicional de -4 mV, que sumada a los -86 mV anteriores, producen el potencial de reposo de -90 mV.

La bomba electrogénica de sodio/ potasio, saca 3 iones de sodio y los intercambia por 2 iones de potasio, generando un potencial eléctrico negativo en reposo y concentraciones de dichos iones diferentes en los medios intra y extracelulares.

Las células nerviosas y musculares, son excitables. Esta característica les permite propagar una señal a través de su membrana, para así transferir información. Para cumplir con esta función, las células deben alcanzar un cambio rápido de voltaje en el potencial de membrana, que les permita activarse y transmitir la señal. Este cambio rápido del potencial de membrana, se denomina Potencial de Acción. Para que el potencial de acción se produzca, deben transferirse cargas positivas al interior de la

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membrana y para que finalice, las cargas positivas deben retornar al exterior generando la situación inicial.

Las etapas del potencial de acción son:

Etapa de reposo: Corresponde al potencial de reposo, previo al potencial de acción, que como ya se mencionó es de -90 mV en la fibra nerviosa. Por su elevada electronegatividad, se dice

que en este momento la membrana está polarizada.

Etapa de despolarización: Un evento eléctrico, físico o químico (estímulos eléctricos o físicos como la presión o incidencia de luz o químicos), puede provocar la apertura de una cantidad cada vez mayor de canales de sodio, lo que permite la entrada a favor de gradiente del ión al interior de la célula y la consecuente elevación del potencial hacia la dirección positiva. Este mecanismo funciona como un circuito de retroalimentación positiva, es decir que mientras más iones de sodio ingresen, más

canales de él se abrirán. Si el circuito de retroalimentación es lo bastante intenso, continúa hasta que todos los canales de sodio a lo largo de la membrana se abran. Esto es cierto siempre que se llegue a un valor de positividad. Es importante entender, que no habrá potencial de acción si la elevación hacia la positividad del potencial de membrana, no es lo bastante grande como para crear el circuito de retroalimentación antes descrito. Normalmente se requiere de una elevación súbita de 15 a 30 mV. El límite entre la producción o no (Ley del todo o nada), del potencial de acción, se denomina Umbral de Estimulación. En la fibra nerviosa corresponde a -65 mV. Una vez iniciado el potencial de acción, puede sobrepasarse el nivel de cero y alcanzarse cierta positividad. La propagación de la despolarización, se debe a que un potencial generado en algún sitio de la membrana, estimula regiones adyacentes de la misma, es decir la inversión de polaridad en un punto de la membrana se convierte en un estímulo para que los puntos contiguos de la misma se despolaricen. De esta manera el potencial de acción se propaga. Técnicamente el potencial de acción puede propagarse en cualquier dirección de la neurona, pero

realmente la que finalmente se produce es en la dirección soma axón (propagación ortodrómica), ya que está comprobado que la excitabilidad así es mucho más fácil.

Etapa de repolarización: Luego de una fracción de segundo, la propia elevación del potencial de membrana, comenzará a inactivar los canales de sodio y a abrir los canales de potasio, por donde los iones potasio se movilizarán con rapidez al exterior restableciendo el potencial de reposo. Incluso el potencial de membrana cae por debajo de los -90 mV, tras un potencial de acción, decimos que la membrana está hiperpolarizada. Se cree que este hecho se debe a una acumulación de iones potasio dentro y fuera de la membrana fuera de los valores normales de forma temporal. Durante este periodo de repolarización la membrana no será excitable (periodo refractario), se piensa que por esta diferencia de actitud frente al potasio. Es por ello que las neuronas nunca están despolarizadas eternamente. La fase refractaria es el período de tiempo que se requiere para la repolarización de la célula. Aunque el periodo de tiempo sea corto (menos de un milésima de segundo en algunos casos), la señal no puede atravesar la célula durante la primera parte de la fase refractaria, a la cual se le llama "período refractario absoluto" (durante este periodo de tiempo la neurona no es excitable). El resto de la fase se le llama "período refractario relativo", y es el tiempo durante el cual la célula puede activarse de nuevo, pero solamente si la excitación es más fuerte que la normal. Tampoco será excitable aquella neurona que no tenga energía para activar las bombas de iones, de ahí la alta exigencia

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en abastecimiento de glucosa y oxígeno que requiere el tejido nervioso. También por esta causa nunca existirá una neurona eternamente despolarizada. Otro dato interesante viene desempeñado por los iones calcio. Cuando las concentraciones de iones calcio es escasa, los canales de sodio dejan escapar a los iones de sodio en el proceso de despolarización tras un potencial de acción, a veces tanto que la membrana puede continuar despolarizada más tiempo de lo habitual o se despolariza repetidamente.

Al comienzo se tiene un potencial de reposo de unos –90mV. Al inicio de la despolarización hay un

rápido cambio en la permeabilidad de la membrana celular a los iones Na+: los iones Na+ entran a la célula y se incrementa súbitamente el potencial intracelular hasta unos +20mV. Esto se conoce como la fase 0. A continuación y de una manera relativamente lenta se produce la repolarización la cual es debida a un enlentecimiento de la entrada del sodio (poco permeable) y a una aceleración en la salida del potasio (mucho más permeable),

restaurándose así el potencial de reposo. Esto corresponde a las llamadas fase 1 (repolarización inicial rápida), fase 2 (repolarización en meseta) y fase 3 (repolarización final rápida). Al final de esta etapa, la bomba de sodio-potasio se encarga de devolver los iones potasio al interior y de movilizar los iones sodio al exterior. Cuando finalmente el potencial de acción llega a los botones sinápticos se produce un hecho sorprendente, las vesículas que almacenan sustancias químicas (neurotransmisores) en su interior descargan su contenido al espacio que existe entre ellas y la siguiente neurona, el espacio sináptico. Estas sustancias químicas son verdaderos neurotransmisores capaces de producir una estimulación en la neurona vecina o inhibir ésta haciendo que la neurona baje su potencial en reposo. ELECTROSTIMULACIÓN NEUROMUSCULAR La electroestimulación es la técnica que utiliza la corriente eléctrica, para provocar una contracción mediante un aparato llamado electroestimulador, para prevenir, entrenar o tratar los músculos con una finalidad terapéutica o una mejora de su rendimiento o con fines estéticos. En las personas normalmente inervadas (todas excepto los para y tetrapléjicos) el impulso no se conduce directamente a la fibra muscular, sino que lo hace a través del nervio motor (motoneuronas) enviando una cantidad muy pequeña de energía eléctrica, para conseguir un estímulo eficaz, según se ha visto anteriormente. Un electroestimulador es un generador de corriente, que produce impulsos eléctricos con la finalidad de generar un potencial de acción en las células excitables: musculares o nerviosas, y así modificar su estado habitual. Los electroestimuladores son generadores de corriente eléctrica que pasa a través de la piel y cuando llegan al nervio o músculo le generan un potencial eléctrico en su membrana (potencial de acción) que desencadenará la contracción. Al paso por la piel, produce cambios que se traducen en posible polarización (los iones extracelulares son atraídos por los polos opuestos) y cambios que producen aumento a la resistencia al paso de la corriente

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Conceptualmente, pueden diferenciarse dos términos: Estimulación eléctrica neuromuscular (EENM), definida como la estimulación eléctrica del músculo inervado, que se realiza a través de las fibras nerviosas motoras que lo inervan. Son los característicos de la electroestimulación realizada en estética. Estimulación eléctrica muscular (EEM), definida como la estimulación que se aplica directamente en el músculo denervado (sin conexión al Sistema Nervioso por causa de accidentes medulares, por ejemplo), y cuyo objetivo primordial es mantener su trofismo. La excitación directa de las fibras musculares con electrodos de contacto se produce si el músculo se encuentra denervado. Propios de la rehabilitación y de fisioterapia. FUNDAMENTOS NEUROFISIOLOGICOS La magnitud de una contracción muscular depende:

del tipo de unidad motora

del número de unidades motoras reclutadas

de su frecuencia de descarga y

de la velocidad de contracción de sus fibras musculares. Todas las fibras de una misma motoneurona presentan las mismas características biomecánicas y fisiológicas. Y trabajan bajo la ley del todo o nada. Se contraen todas o ninguna. Se definen tres tipos principales de fibras musculares esqueléticas que básicamente se diferencian según su contenido enzimático. a) Fibra de tipo I, fibra muscular roja, slow twitch oxidative (SO) o lenta. Presenta una velocidad de contracción más lenta, mayor capacidad de metabolismo aerobio con su correspondiente dotación enzimática, abundancia de mitocondrias y mioglobina (depósito de oxígeno), y una gran resistencia. La magnitud de la tensión desarrollada por estas fibras es menor que en las de tipo II y sus unidades motoras son menores. En gran medida intervienen en el ejercicio aeróbico, de resistencia. b) Fibra de tipo II, fibra muscular blanca fast twitch (FT) o fibra rápida. Se caracteriza por tener una velocidad de contracción rápida, un metabolismo primordialmente anaerobio (en falta de oxígeno) y poca resistencia a la fatiga. Dentro de ellas hay dos tipos, la tipo II a intermedia glicolítica oxidativa o resistente a la fatiga, y II b blanca, fatigable o glicolítica. Las fibras musculares se encuentran inervadas por fibras nerviosas motoras, El cuerpo de la motoneurona multipolar se encuentra localizado en el asta anterior de la médula espinal, por donde se proyecta por un axón de gran diámetro mielinizado, a través de los nervios periféricos hasta el músculo. Cuando el axón entra en el músculo, se divide en múltiples ramificaciones finas, que acaban inervando las diferentes fibras musculares. En las proximidades de cada fibra muscular, la rama de la motoneurona que la inerva va ensanchándose progresivamente, pierde su vaina de mielina, produce minúsculas ramificaciones y se sitúa en unos surcos que encuentra en la fibra muscular: esta zona constituye la placa terminal motora. Este sistema se distribuye en toda la sección y longitud muscular, de modo que la tensión desarrollada por cada unidad motora se distribuye, en todo el músculo y no queda circunscrita a una zona. Las diferentes fibras musculares están inervadas por diferentes motoneuronas. Las de tipo I lo están por pequeñas motoneuronas, que presentan una baja velocidad de conducción, pequeñas amplitudes de impulso y una frecuencia de descarga baja. Las de tipo II están inervadas por grandes motoneuronas, con elevada velocidad de conducción, grandes amplitudes de impulso y frecuencia de descarga superior.

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La existencia de proporciones diferentes de unidades motoras permite la existencia de músculos con capacidad para responder adecuadamente a las necesidades posturales y locomotoras. El contenido muscular específico de los distintos tipos de fibras musculares, en gran parte, viene determinado genéticamente, y sólo un pequeño porcentaje depende de la forma en que se solicite la musculatura. Por ejemplo, el músculo vasto externo del muslo posee el 50-60% de fibras tipo I y el 40-50% de fibras tipo II, el sóleo presenta hasta el 80% de fibras tipo I, y los gemelos, hasta el 80% de fibras tipo II. Las contracciones lentas y de poca fuerza son ejecutadas, principalmente, por las fibras de tipo I. En caso de mayor exigencia de fuerza y velocidad de contracción, también intervienen las fibras de tipo II. En una contracción voluntaria poco intensa, son reclutadas en primer lugar las fibras tipo I, lentas y resistentes a la fatiga, por lo que se encuentran diseñadas para la realización de una actividad continua y prolongada, debido a que su aporte energético procede del metabolismo oxidativo mitocondrial. Las unidades motoras son más pequeñas y se reclutan por medio de esfuerzos de baja intensidad. Conforme la contracción se hace más intensa o más rápida, son reclutadas las grandes motoneuronas de las fibras musculares tipo II, rápidas y menos resistentes, que obtienen su energía a partir de la glucólisis anaerobia. En una contracción muscular voluntaria fisiológica, las motoneuronas se estimulan a diferentes frecuencias de descarga, es decir, de forma asincrónica. Cada motoneurona transmite el impulso nervioso a todas las fibras musculares de su unidad motora, ello produce la contracción y relajación muscular a diferentes frecuencias. El resultado de este tipo de descarga asincrónica de la unidad motora durante una contracción voluntaria es una suave y progresiva contracción muscular, que necesita de menor consumo de energía y resulta menos fatigable que la producida por un reclutamiento sincrónico de las unidades motoras. Según lo anteriormente expuesto, la modulación de la tensión del músculo se basa: 1. En el reclutamiento de un número mayor o menor de unidades motoras, lo que conlleva la actuación de un número mayor o menor de fibras musculares. 2. En el aumento de la frecuencia de los impulsos nerviosos enviados a las fibras, lo que hace aumentar la tensión desarrollada por cada fibra, por suma de impulsos sucesivos. Por lo tanto, cuando la contracción muscular deba ser graduada con mucha precisión (musculatura intrínseca ocular o de los dedos), las unidades motoras se encuentran constituidas por pocas fibras musculares, ya que se necesita un número mayor de motoneuronas a igualdad de número de fibras. Por el contrario, cuando no es necesaria una elevada precisión tensional, pero es necesario desarrollar tensiones elevadas (grandes músculos motores y posturales), las unidades motoras se encuentran constituidas por un mayor número de fibras musculares (hay pocas motoneuronas que inervan muchas fibras). Pero, ¿la estimulación neuromuscular eléctrica puede imitar estos patrones? CARACTERÍSTICAS DE LA ESTIMULACION ELÉCTRICA NEUROMUSCULAR La electrostimulación puede producir potenciales de acción en el nervio y en el músculo, que son indistinguibles de los generados por la acción del sistema nervioso. La estimulación eléctrica también puede activar las fibras nerviosas sensibles periféricas y las del sistema vegetativo o autonómico. Sin embargo, las células nerviosas responden antes y a su vez desencadenan la respuesta muscular antes de que el músculo sea excitado por la fuente externa. Esto explica porque la electroestimulación muscular en realidad es una estimulación nerviosa y el músculo no puede diferenciar la estimulación producida por el cerebro de la producida en forma artificial.

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En electrostimulación transcutánea, uno de los electrodos, durante un breve período de tiempo, contiene un exceso de carga eléctrica, mientras que en el otro existe un déficit de carga. Según su carga, los iones de la zona estimulada son forzados a movilizarse entre ambos electrodos. Algunos de estos desplazamientos iónicos tienen lugar en el líquido extracelular, con lo que parte de esta corriente producida pasa a través de la membrana nerviosa. El efecto neto de esta corriente va a

ser una despolarización de la membrana nerviosa. Si esta corriente es muy pequeña, los cambios en el potencial de membrana rápidamente vuelven al potencial de membrana en reposo. Si la corriente es de mayor cuantía (suficiente para incrementar unos 20 mV el potencial de reposo), puede crearse un potencial de acción que puede propagarse a través de la membrana.

El efecto visible o palpable de la estimulación eléctrica es la contracción muscular. El músculo inervado responde con una contracción al estímulo eléctrico que le llega a su placa motriz a través del nervio correspondiente. Esta respuesta sigue la ley del nodo o nada es decir, cuando la intensidad y la duración del estímulo son las adecuadas, se produce el efecto contráctil. La repetición del estímulo precisa de un tiempo de recuperación de la fibra muscular, de forma que sea compatible con su fisiología. Han de respetarse pues los tiempos de contracción, 40 ms, más los de relajación, 60 ms, y los del periodo refractario; si queremos propiciar una nueva contracción partiendo del reposo. Cuando se aplican estímulos eléctricos mediante electrodos de contacto, se produce la excitación del sarcolema (membrana que rodea toda fibra muscular estriada) y del nervio que inerva al músculo. En un músculo sano normalmente inervado, la estimulación eléctrica provoca su contracción por excitación del nervio motor, más que por una estimulación muscular directa, dado que las fibras nerviosas pueden excitarse con estímulos de corta duración, mientras que la respuesta muscular directa se obtiene con estímulos más prolongados. A continuación se analizan las características del estímulo eléctrico en relación con la respuesta excítomotriz. 1. Intensidad /tiempo.

Para provocar una respuesta en los tejidos excitables, el estímulo eléctrico debe poseer una adecuada amplitud y duración, capaz de producir un potencial de acción. Esta amplitud mínima necesaria se denomina umbral de excitación. El estímulo eléctrico de amplitud o intensidad mínima se denomina estímulo umbral. Si la amplitud de un estímulo eléctrico es demasiado débil para producir un umbral de despolarización, el potencial de acción no se produce (ley del todo o nada). Una membrana excitable (axón, fibra muscular) expuesta a un estímulo eléctrico subumbral (por debajo del umbral) no produce un potencial de acción. Para un determinado tejido excitable, una curva

mA

t

RB

2RB

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intensidad tiempo demuestra que existe un número infinito de combinaciones de intensidad y duraciones de estímulo suficientes para excitar el tejido. Cualquier combinación intensidad tiempo que se encuentre por debajo o a la izquierda de la curva no, producirá un potencial de acción, y se denomina subumbral. Cualquier estímulo con combinaciones intensidad tiempo, que se sitúe por encima o a la derecha de la curva, se denomina supraumbral, y será adecuado para activar el tejido excitable en cuestión. Existen dos parámetros importantes que se obtienen en de una gráfica intensidad tiempo: reobase y cronaxia. La reobase (RB) (umbral) es la intensidad mínima (medida en mA) de un pulso eléctrico rectangular de duración finita (en la práctica 300 ms) que es capaz de producir una contracción muscular. La cronaxia es la duración necesaria de ese mismo pulso, de intensidad doble de la reobase, para producir una contracción muscular. El tiempo útil es la duración necesaria para producir contracción de un pulso rectangular de intensidad igual a la reobase. Las cronaxias normales son inferiores 1 ms (100 a 700 µs). Las duraciones óptimas de los pulsos vienen comprendidas entre la cronaxia y el tiempo útil (100µs a 3 ms). La cronaxia de un nervio intacto (músculo sano inervado) es mucho más baja que la de un músculo denervado. Por lo tanto, el músculo inervado es mucho más excitable que el denervado. Además, el músculo inervado responde mejor a estímulos eléctricos de suficiente intensidad y breve duración, mientras que para estimular adecuadamente un músculo denervado son necesarios estímulos de mayor duración e intensidad. Cuando se estimula un nervio para obtener una contracción muscular, no todos los axones motores producen un potencial de acción con el mismo umbral o intensidad. La intensidad del estímulo puede hacerse demasiado elevada, incluso superior al nivel de tolerancia, para reclutar todos los axones motores. Por lo tanto, estímulos de intensidades muy elevadas no aumentan la respuesta y se toman desagradables o dolorosos. 2. Polaridad Con una corriente continua y constante (galvánica), a las intensidades usuales empleadas clínicamente no se producen contracciones musculares. Sin embargo, con una cierta intensidad mínima e interrumpiéndose la corriente a ciertos intervalos, se origina una “sacudida muscular”, tanto al conectar (cierre del circuito) la corriente como al desconectarla (apertura del circuito). Según la polaridad de la corriente, se observan modificaciones en la excitabilidad nerviosa. Cuando el nervio se estimula mediante el cátodo, la excitabilidad axonal aumenta, mientras que la estimulación con el ánodo disminuye dicha excitabilidad. Si se estimula el músculo inervado con una corriente monopolar, el cátodo es el electrodo de elección para emplearse como electrodo activo, ya que la cantidad de corriente eléctrica necesaria para obtener una contracción muscular es menor que cuando se utiliza el ánodo como electrodo activo. Por lo tanto, la polaridad de los electrodos debe tenerse en cuenta cuando se aplican corrientes monopolares o bipolares asimétricas no balanceadas. Sin embargo, para EENM con pulsos bipolares simétricos o asimétricos balanceados, la polaridad de los electrodos no reviste la misma importancia. 3. Frecuencia La aplicación de estímulos eléctricos sucesivos hace que respondan, en primer lugar, las fibras nerviosas mielinizadas de mayor diámetro, que se despolarizan a la misma frecuencia del estímulo aplicado. La tensión muscular producida por un grupo de unidades motoras puede incrementarse cuando se aplican múltiples estímulos, en lugar de un estímulo aislado. Si antes de que se produzca la relajación muscular completa se aplica un segundo estímulo eléctrico, se genera una nueva contracción. Al aplicar al músculo un segundo estímulo antes de su completa relajación, la segunda

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contracción se inicia a un nivel más elevado que la primera, alcanza una cumbre también más alta y su duración es más prolongada. El acercamiento de los estímulos permite una fusión, cada vez más perfecta, de las respuestas, hasta llegar a una fusión completa. Este tipo de contracción mantenida se denomina contracción tetánica. La frecuencia de estimulación necesaria para producir una tetanización se denomina frecuencia crítica de fusión (FCF), y varía con el tipo de fibra muscular. Si la frecuencia empleada es inferior a los 10 Hz, la

respuesta muscular consistirá en contracciones sucesivas aisladas. Conforme aumenta la frecuencia produciéndose una sumación temporal de las contracciones, con aumento de la tensión muscular. A frecuencias de 25 a 80 Hz, se llega a una que se traduce en una contracción muscular mantenida (tetanización). Como ocurre con la contracción voluntaria, conforme aumenta la frecuencia, la contracción muscular se hace más intensa. En los aparatos excitomotrices se usan frecuencias que producen tetanización seguidas de intervalos de reposo. Con estímulos eléctricos de intensidad constante frecuencias superiores a los 1.000 Hz, los sucesivos estímulos se producen dentro del período refractario, con que la repolarización se ve impedida. Además, la placa motora resulta fatigada y la transmisión del estímulo no se produce. Esta pérdida de excitabilidad, producida por el mantenimiento de un estado refractario continuo, se denomina inhibición Wiedensky. En las corrientes de alta frecuencia (onda corta), las frecuencias empleadas son muy elevadas, del orden de los megaherzios (MHz), por lo que pierden la capacidad de despolarizar los nervios motores y producir una respuesta contráctil. 4. Forma de la señal eléctrica Como tejidos excitables, tanto el nervio como el músculo tienen la propiedad de acomodación al estímulo eléctrico. La acomodación puede definirse como el aumento automático en el umbral de excitación, por un aumento gradual del estímulo eléctrico aplicado. El fenómeno de acomodación se presenta más rápidamente en el nervio que en el músculo. El fenómeno de acomodación ha de tenerse en cuenta cuando se estimula el músculo inervado (axones motores), ya que el estímulo eléctrico debe aplicarse rápidamente para evitar la acomodación. En 1843, DuBois Reymond observó que, para estimular eléctricamente un nervio, debe producirse una variación brusca en el flujo de corriente. Así, por ejemplo, si una corriente se aplica instantáneamente al nervio, dicho nervio puede estimularse con un umbral de 1 V, mientras que son necesarios 5 V para estimularlo adecuadamente si la corriente se aplica de forma progresiva. En este caso, el nervio se acomoda al estímulo aumentando su umbral de excitación, con lo que se necesita un voltaje superior para alcanzar este umbral. Para evitar esta acomodación, el tiempo de ascenso de la señal eléctrica debe ser menor de 60 µs.

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De acuerdo con lo anterior, para obtener la respuesta contráctil del músculo inervado, es necesaria una intensidad mucho más elevada con pulsos progresivos (con pendiente) que con pulsos rectangulares. Con un pulso triangular, se necesita una intensidad de 2 a 5 veces superior a la necesaria para producir la misma contracción que con un pulso rectangular. Cuando se aplica un estímulo progresivo (triangular, exponencial), el comportamiento de la fibra muscular es similar, ya que para estímulos de gran duración existe una intensidad mínima que logra la contracción total, denominada umbral galvanotétano. Este umbral es alrededor de 4 veces superior al necesario, para obtener la contracción con un pulso rectangular (reobase). Así, por ejemplo, si la reobase es de 5 mA, su umbral galvanotétano es de 20 mA. La relación entre el umbral galvanotétano y la reobase se denomina coeficiente de acomodación, que normalmente es de 6 a 4. En el músculo con cambios por denervación, se observa una disminución del coeficiente de

acomodación. La disminución del coeficiente hasta 2 indica una grave degeneración, y valores cercanos a 1 indican la existencia de una denervación completa. Cuando un músculo presenta zonas denervadas coexistiendo con zonas normales, ofrece una heterogeneidad que se manifiesta en una respuesta distinta de estas estructuras. Las fibras musculares denervadas pierden la propiedad de la acomodación y se contraen con pulsos exponenciales de menor intensidad que la necesaria para contraer las fibras sanas, lo que permite obtener contracciones de las fibras alteradas sin respuesta contráctil de las sanas, Ésta es la razón

de la introducción de las corrientes exponenciales, dado además que su efecto de sensación de corriente resulta bien tolerado. DIFERENCIAS ENTRE CONTRACCIÓN MUSCULAR VOLUNTARIA Y POR ESTIMULACION ELÉCTRICA Ha de tenerse en cuenta que resulta imposible reproducir una contracción muscular fisiológica por electrostimulación. En una contracción voluntaria, las unidades motoras son reclutadas de las más pequeñas a las más grandes, conforme las necesidades de fuerza aumentan. Sin embargo, la estimulación eléctrica invierte este patrón de reclutamiento, que se realiza desde las fibras que suelen localizarse más superficiales, correspondientes a motoneuronas grandes que inervan a las fibras musculares rápidas. Las contracciones voluntarias no producen cansancio muscular tan al comienzo del período de ejercicio, como lo hacen las contracciones eléctricas inducidas. Las fibras de menor diámetro, localizadas a mayor profundidad, que inervan fibras musculares lentas y resistentes, son estimuladas conforme la intensidad del estímulo aumenta lo suficiente. No obstante, este patrón de inversión de reclutamiento no siempre es estable, ya que, si los axones que inervan las fibras musculares lentas se encuentran muy cerca de los electrodos, estas unidades pueden ser reclutadas antes que las unidades más rápidas y de menor resistencia. La aparición precoz de fenómenos de fatiga muscular con electroestimulación es, en parte, debida tanto a la inversión en el patrón normal de reclutamiento de las unidades motoras, como a su

I

t

Contracción muscular producida por dos corrientes (una triangular y otra rectangular) con ánodo y cátodo respectivamente)

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descarga sincrónica. Cada vez que se aplica el estímulo eléctrico, responden las mismas unidades motoras. La contracción muscular voluntaria varía de un movimiento al siguiente, debido a que unas unidades motoras se excitan mientras otras están inactivas. No obstante, esta sincronía contráctil puede resultar favorable para entrenar el músculo, mediante el empleo de contracciones sincronizadas que mejoren la fuerza muscular. También ha de considerarse como otro factor añadido la falta de un entrenamiento muscular previo El reclutamiento muscular viene determinado tanto por la intensidad como por la duración del estímulo (carga de fase o de pulso). Después de superado el umbral de estimulación motora, aumentos pequeños de la intensidad producen incrementos relativamente grandes de la tensión muscular y el reclutamiento de, unidades aumenta rápidamente. Por ello, los aumentos en la intensidad han de efectuarse con cuidado para evitar contracciones demasiado intensas e indeseables, que pueden resultar peligrosas. La tetanización de la fibra muscular producida por estimulación eléctrica es función estricta de la frecuencia; no depende de la intensidad aplicada, sin embargo, la intensidad de la contracción depende tanto de la intensidad y duración del estímulo como de la frecuencia. Por lo tanto, al igual que ocurre con la contracción voluntaria, conforme aumenta la frecuencia de activación de las unidades motoras, también lo hace la tensión desarrollada por el músculo. CORRIENTES DE BAJA FRECUENCIA USADAS PARA ESTIMULAR EL MÚSCULO EN ESTÉTICA Las corrientes de baja frecuencia usadas en para activar el músculo pueden aplicar frecuencias desde 1 a 10 Hz (que provocan sacudidas en las fibras musculares) o superiores desde unos 20 Hz a menos de 200Hz. Estas últimas frecuencias (desde 20 a 200 Hz producen tetanizaciones. En la práctica nunca se sobrepasan los 160 Hz aproximadamente y las bandas frecuentes de trabajo oscilan de 30 a 145 Hz. En cuanto a la forma y agrupación de las corrientes, las más típicas son las siguientes:

Impulsos aislados: separados entre sí al menos un segundo (como triangulares cada 3 segundos para tratar músculos denervados).

Aplicación continua de pulsos rectangulares: toda la sesión sin pausas. Si la frecuencia es tetanizante, da contracción constante de la musculatura normalmente inervada.

En trenes o ráfagas con pausas: para contracciones musculares. En estos casos debemos diferenciar la frecuencia entre los pulsos, de la frecuencia entre los trenes de pulsos.

Moduladas en frecuencia o en intensidad, para evitar la acomodación. Llamamos modulación al hecho de variar constantemente uno o más parámetros de una corriente. Por ejemplo, se puede hacer variar la frecuencia continuamente entre 10 Hz y 80 Hz en intervalos de 2 minutos, de manera que la corriente empezará a salir a 10 Hz y durante el primer minuto su frecuencia irá aumentando progresivamente hasta llegar a 80 Hz cuando haya transcurrido el primer minuto, para empezar a disminuir su frecuencia hasta volver a los 10 Hz iniciales una vez pasados los 2 minutos, produciéndose de esta manera un barrido de frecuencias. También se puede modular la intensidad de salida de los impulsos o la frecuencia y la intensidad al mismo tiempo. La modulación permite conseguir estimulaciones más vigorosas al dar tiempo a la musculatura y a su inervación a que se recuperen, al mismo tiempo que evita o disminuye el fenómeno de la acomodación.

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Las corrientes variables se aplican en sesiones de una duración variable según el problema, sensibilidad y su capacidad de reacción. En líneas generales oscilan de 10-30 minutos, pudiéndose repetir a diario o días alternos hasta un total de 20-30 sesiones, aunque lo más recomendable es no exceder las tres sesiones semanales. Tras unas 20-30 sesiones conviene hacer un mes de descanso, durante el cual se pueden practicar otras técnicas alternativas o complementarias al tratamiento que se estuviese realizando, para continuar con su uso tras el periodo de descanso. Técnica de aplicación. Forma de colocación de los electrodos. Para la aplicación de las corrientes, es necesario el uso de electrodos. Los electrodos pueden ser de distinto tipo, y han ido variando a lo largo del tiempo, en función de modas y de normativas. Los siguientes, son una muestra de distintos tipos de electrodos usados:

Placa de metal recubierta por esponja o gasa mojada.

Placa de caucho, hoy substituidas, por no ser biocompatibles, por placas de silicona.

Placa autoadhesiva.

Electrodos metálicos en forma de rodillos, bolas, etc. para estimulaciones muy locales. El efecto de las corrientes no viene producido por el tipo de electrodo usado sino por el tipo de corriente. La elección del electrodo viene determinada por:

El tipo de corriente a usar. La zona de aplicación.

El efecto buscado (puntual o general).

Colocación de los electrodos En el caso de la gimnasia pasiva, la colocación viene determinada por la finalidad perseguida. Los músculos son susceptibles de ser estimulados mediante diversas posiciones de los electrodos. Cuando lo que se persigue es la obtención de contracción muscular, los electrodos se pueden aplicar de forma:

En la imagen, c: duración del tren de pulsos. r: periodo de reposos entre trenes de pulsos. s: duración del pulso. i: reposo entre pulsos. A: Corriente de trenes de pulsos. B: corriente de trenes de pulsos modulados en intensidad.

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1. Monopolar (C en la siguiente figura): el término monopolar no significa que solo se utilice un electrodo, sino que solo un electrodo se coloca en relación con el músculo a estimular, generalmente el negativo en caso de corrientes unidireccionales. El otro electrodo, de cierre de circuito, se coloca en una zona cercana y puede ser de mayor o igual tamaño que el electrodo activo. Este electrodo activo se puede colocar siguiendo diferentes criterios anatómicos:

1.1. En la raíz nerviosa, con lo que se estimularán

todos los músculos por ella inervados. 1.2. A nivel de la placa motora; zona por la que entra el nervio en el músculo. Esta estimulación es la más parecida a la fisiológica (figura C).

2. Bipolar: mediante el uso de dos electrodos colocados en relación con el músculo a estimular. Por la estimulación bipolar, el reclutamiento de fibras musculares se aumenta al colocar los dos electrodos en el mismo músculo; éstos se pueden colocar de distintas maneras:

2.1. Uno a nivel de la raíz nerviosa y otro en el origen del músculo.

2.2. Uno en el origen del músculo y el otro a nivel de la placa motora (figura A)

2.3. Uno en el origen y el otro en la inserción (figura B). De todas formas, para que la estimulación muscular tenga su máximo efecto, conviene aplicar las estimulaciones sobre un músculo ligeramente estirado o acortado (aproximadamente entre un 10% y un 20% de su longitud en estado de relajación). Se trabajará sobre estiramiento o acortamiento en función del objetivo del tratamiento. En estética se trabajará principalmente con el músculo ligeramente acortado, para ello si se quieren trabajar los músculos abdominales bastará con recostar a la cliente en la camilla y levantarle ligeramente las rodillas poniendo una toalla debajo de ellas. GIMNASIA PASIVA (ISOTÓNICA) Generalmente se entiende por gimnasia pasiva a la estimulación de la contracción muscular producida por corrientes variables discontinuas de baja frecuencia, que pueden ser monopolares o bipolares. Las contracciones que genera son de tipo isotónico (aquellas en las que hay un acortamiento de las fibras musculares).

Cuando se trabaja con corrientes bipolares, los efectos fisiológicos de las corrientes de gimnasia pasiva están básicamente dirigidos a la estimulación y potenciación de la fuerza y tono muscular. Otra posibilidad, es trabajar con corriente monopolar, a la cual se le añaden los efectos de galvanismo ya descritos para la corriente galvánica. Pero el interés de la corriente monopolar es otro, se sabe que el polo negativo (cátodo) induce una contracción más intensa y vigorosa, especialmente interesante en las aplicaciones en fisioterapia de recuperación de músculos concretos atrofiados, ya sea después de una larga inmovilización (después de una fractura ósea), como en estética la recuperación de músculos distendidos como el abdomen de una mujer que acaba de gestar. En este sentido se trabajará con los

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electrodos negativos colocados en las áreas interesadas mientras que los electrodos positivos se sitúan en músculos que no deben trabajarse tanto. Indicaciones particulares de la gimnasia pasiva isotónica.

Potenciación de la fuerza muscular.

Recuperación de musculatura atrófica por inactividad prolongada.

Hipotonía, flacidez y atonía muscular.

Reeducación de la coordinación neuromuscular.

En procesos dolorosos de origen muscular o nervioso, dado su efecto analgésico: neuritis, mialgias, dolores articulares, etc.; aunque todas las corrientes variables son antiálgicas, para este tipo de tratamientos es preferible usar las corrientes tipo TENS. Aunque esta indicación no es de competencia estética es conveniente conocerla ya que el efecto siempre esté presente.

Contraindicaciones

Fracturas óseas o tisulares recientes si se aplican con efecto motor.

Hemorragia activa.

Flebitis, tromboflebitis y embolias.

Marcapasos

En procesos infecciosos.

En procesos inflamatorios agudos.

Sobre procesos tumorales.

Evitar zona cercana a DIU especialmente al usar corrientes monopolares.

No tratar zonas con implantes metálicos especialmente al usar corrientes monopolares.

Evitar las zonas próximas al proceso de gestación.

No comprender el corazón entre los electrodos.

No invadir el sistema nervioso central o centros neurológicos importantes. Precauciones

No colocar los electrodos en el área de la arteria carótida (senos) ni en la región anterolateral del cuello.

Si se obliga a un músculo a contraerse en exceso, súbitamente, se puede producir una lesión o desgarro muscular.

Precaución con las glándulas hormonales.

Cerciorarse que el regulador de dosis está a cero. Comprobar que las placas están bien humedecidas. Que los electrodos hagan el mayor contacto posible.

Es necesario una gran precaución con personas que tengan áreas hiposensibles o estén bajo los efectos de narcóticos (hospitalizados, etc.)

Forma de aplicación La aplicación de la gimnasia pasiva es atiende a las formas de colocación de los electrodos (monopolar o bipolar) y se distribuyen según una serie de esquemas anatómicos.

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Esquemas de aplicación de electrodos en gimnasia pasiva isotónica.

GIMNASIA ENERGÉTICA O ISOMÉTRICA Se entiende por gimnasia energética o isométrica, a las contracciones musculares producidas por una corriente variable bipolar continua de baja frecuencia aplicada de tal forma que generan una contracción del músculo sin acortamiento. Las contracciones isométricas son aquellas en las que no hay un acortamiento de las fibras musculares, son las que se dan al intentar levantar un objeto demasiado pesado, a pesar de ir aumentando el esfuerzo muscular, las fibras del músculo no se acortan porque no pueden vencer la resistencia con la que se encuentran, de este tipo de contracción no resulta movimiento o desplazamiento. Particularidades de la fisiología Este tipo de corriente, aunque también trabaja el tono muscular y el desarrollo de la musculatura, está principalmente diseñada para tratamientos de adelgazamiento por el gran consumo energético que causa, dado el tipo de contracción muscular que genera y en procesos estéticos de activación circulatoria. Indicaciones.

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La contracción isométrica es el tipo de contracción que se indica en fisioterapia a los pacientes con problemas de retención de líquidos y problemas de la circulación de retorno para estimular la circulación y principalmente el sistema de retorno.

Tratamientos de adelgazamiento.

Tratamientos anticelulíticos.

Drenaje de edemas.

Prevención de problemas de la circulación de retorno de las extremidades inferiores. Para la circulación, las contracciones musculares, y más en concreto las isométricas, son un elemento muy importante para el correcto funcionamiento del sistema de retorno de las extremidades inferiores ya que trabajan como si de un corazón alargado se tratara. Es por ello que un programa de contracciones secuenciales centrípetas (es decir, de los pies hacia el corazón) de tipo isométrico, dinamizan la circulación de retorno al mismo tiempo que favorecen la eliminación de las retenciones líquidas. Esquemas de montaje en determinados casos.

Dos ejemplos de montaje de electrodos con tratamiento de propiedad drenante.

Precauciones Son las mismas que las indicadas en la gimnasia pasiva isotónica. Es muy importante no aplicar estas corrientes en situaciones de flebitis, tromboflebitis y embolias por el riesgo de movilizar placas de ateroma o cualquier otro tipo de elementos, como trombos, que darían lugar a consecuencias de trascendencia imprevisible. Anexo. Localización de distintos puntos de placas motoras con interés en estética.

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1. NERVIO FACIAL 2. MUSCULO FRONTAL 3. ORBICULAR DE LOS PARPADOS

4. ELEVADOR DEL ALA DE LA NARIZ Y DEL

LABIO SUPERIOR 5. CIGOMATICO MAYOR Y MENOR 6. ORBICULAR DE LOS LABIOS 7. MUSCULO TRIANGULAR DE LOS LABIOS 8. MUSCULO DE LA PUNTA DEL MENTON 9. MUSCULO CUADRADO DEL MENTON 10. CUTANEO DEL CUELLO

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PROTOCOLO DE APLICACION DE LA BAJA FRECUENCIA EN GIMNASIA PASIVA. Materiales y accesorios:

Electrodos (placas autoadhesivas, de silicona, o metálicos; según zona y modelo de aparato).

Cables de conexión.

Bandas de sujección.

Gel conductor.

Equipo de baja frecuencia: electroestimulador. Información al usuario:

Sensación de hormigueo, algo intenso al inicio y posteriormente contracción muscular voluntaria.

No oponerse a la contracción.

Informar de las sensaciones.

Aparecerá hiperemia al finalizar.

A veces agujetas al día siguiente.

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Acomodación del cliente:

Sillón o camilla.

Eliminar objetos metálicos.

Despejar zona de trabajo y cucrir el resto del cuerpo.

Inspeccionar la piel.

Desmaquillar, higienizar la piel. Programación del equipo:

Comprobar mandos a cero.

Efectuar testeo.

Frecuencia: de 5 a menos de 200 Hz. La tetanización aumenta con la frecuencia. Más de 150 no suele ser observables en las fichas técnicas de muchos aparatos.

Tipo de corriente: Ininterrumpida bipolar: gimnasia pasiva isométrica. Interrumpida bipolar o monopolar: Gimnasia pasiva isotónica.

Modo de colocación de electrodos: Monopolar o bipolar. Monopolar: cátodo activo.

Intervalo entre pulsos: Corto (músculos tonificados, de mayor resistencia al ejercicio). Largo (músculos átonos, con falta de resistencia, mayor necesidad de descanso).

Tipo de pulso: Rectangular: Músculos tonificados, no hay acomodación. Progresivo: para trabajar fibras átonas sin que lo hagan las tonificadas (éstas de acomodarán antes).

Ritmo (frecuencia de trenes de pulso): Regular: provoca acomodación. Irregular (modulado): evita la acomodación.

Intensidad: Fija (provoca acomodación), trenes de pulso de intensidad variable (modulado), evita acomodación.

Sistema de trabajo: Contracción simultanea: ejercicio físico. Contracción secuenciada en extremidades inferiores con dirección hacia el corazón (centrípeta): circulatorio, celulitis, drenante.

Tiempo: 10-30 minutos. Protocolo de actuación:

1. Preparación y acomodación del cliente. 2. Limpieza e higiene de la piel. 3. Colocación de bandas conductoras (si procede) 4. Selección de electrodos y humedecimiento con gel. 5. Colocación de electrodos. 6. Conexión de electrodos. 7. Accionar y elegir el programa de trabajo el electroestimulador. 8. Subir la intensidad poco a poco. hasta tolerancia del usuario. 9. Comprobar la no acomodación y subir la intensidad si procede. 10. Al finalizar el programa, bajar a cero los potenciómetros. 11. Desconectar y retirar los electrodos y bandas. 12. Retirar restos de gel. 13. Higienizar electrodos y demás materiales. 14. Anotar resultados e informar de próximas sesiones o procesos.

LO QUE HAY QUE SABER Y ES BÁSICO. 1. El mecanismo de formación y transmisión del impulso nervioso hasta el músculo, base fisiológica

que aprovecha la excitación neuromuscular mediante los aparatos denominados electroestimuladores.

2. Fases que tiene un potencial de acción en la célula nerviosa. Cuáles son, y que ocurre en la denominada fase refractaria absoluta y relativa respecto de la posibilidad de que se produzca una nueva excitación muscular.

3. En qué consiste la ley del todo o nada y qué consecuencias tiene a la hora de estimular una neurona o fibra muscular.

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4. Cuál es el rango de trabajo de la baja frecuencia. Dentro de ellas cuál es el que produce contracción muscular.

5. Por qué una corriente de baja frecuencia produce un estímulo que conduce a la contracción muscular si dicho estímulo es el adecuado.

6. Por qué no se da el mismo fenómeno a partir de ciertas frecuencias en las corrientes variables. 7. Explicar cómo la Intensidad, el tiempo, la polaridad del electrodo y la forma de la señal condiciona

la respuesta excitomotriz del músculo o neurona. 8. Diferencias existentes entre la contracción muscular voluntaria y la producida mediante corrientes

excitomotrices. 9. Factores de los que depende la magnitud de la contracción de un músculo. Explicarlos. 10. Cómo se consigue una sacudida en una fibra muscular y cómo una contracción mantenida o

tetanizada, mediante el uso de EENM. 11. En qué consiste el fenómeno denominado acomodación y cómo puede evitarse. ¿En qué casos

podemos aprovechar el fenómeno de acomodación? 12. Técnicas de aplicación de los electrodos; monopolares y bipolares. Diferenciarlas y dibujar un

esquema de colocación. 13. Conceptos de: Umbral de excitación, estímulo umbral, Reobase, Umbral galvanotetánico, cronaxia y

coeficiente de acomodación (este último indicar para qué sirve). 14. Concepto de gimnasia pasiva isotónica e isométrica. Para qué se usan cada una en Estética

(indicaciones). 15. Contraindicaciones y precauciones de la gimnasia pasiva. ¿Hay alguna específica para la isométrica? 16. Fichas técnicas del protocolo de aplicación de las técnicas de gimnasia pasiva (procedimientos).