Revista El Dolor 60 | Diciembre 2013 - Año 23 | Originales

Efecto de la Estimulación Eléctrica Neural Transcutánea (TENS) a nivel Lumbar Segmentario

Resumen

En lo referente a agentes físicos utilizados en kinesiología, la electroestimulación transcutánea (TENS) es muy  utilizada para tratar, entre otros, problemas musculares, edemas y procesos dolorosos. El siguiente estudio tiene como propósito determinar los efectos hipoestésicos de la aplicación de TENS a nivel medular segmentario sobre las extremidades inferiores.
Para el desarrollo del estudio se seleccionaron por conveniencia 14 estudiantes de  la  Facultad  de  Medicina de la Universidad de Chile (18-24 años), que fueron divididos en dos grupos aleatoriamente, uno control y otro experimental. Para ambos grupos se determinó el umbral  de presión inicial mediante un algómetro de presión en el músculo cuádriceps de la extremidad inferior izquierda, luego el grupo experimental fue estimulado con  TENS  en  el nivel lumbar correspondiente (L3-L4), mientras en el grupo control se simuló una situación similar sin paso de corriente. Finalmente, se midió nuevamente el umbral de presión en ambos grupos mediante el método inicial.
Los resultados mostraron que existe una diferencia significativa (p=0,001) entre el umbral de presión previo y posterior a la aplicación de TENS en el grupo experimental, a diferencia del grupo control, que no mostró diferencias significativas (p=0,140), por lo que se demuestra el efecto hipoestésico que genera en las extremidades la aplicación de electroestimulación en el nivel lumbar correspondiente. Lo anterior resultaría de gran utilidad en la aplicación de TENS en pacientes con trastornos músculoesqueléticos, evitando el contacto con la zona lesionada, que puede presentar dolor, hiperalgesia o alodinia.

Palabras clave: Estimulación eléctrica transcutánea del nervio, hipoestesia, estimulación de la médula espinal.
 

Abstract

Concerning the physical  agents utilized  in physical therapy, transcutaneous electric nerve stimulation (TENS) is commonly used to treat muscular problems, edemas and painful processes, among others. The following study is aimed at determining the hypoesthesia effects’s  of TENS application at a segmental medullary level, on the lower limbs.
To develop the study, fourteen students (aged 18 and
24 years old) from  the  Medicine  Faculty  were  chosen  by convenience. They were divided at random into two groups: one for control and the other experimental. For both groups initial pressure threshold was determined through a pressure algometer on the lower left extremity’s quadriceps muscle. Then the experimental group was stimulated with TENS on the corresponding lumbar level (L3, L4). In the meantime, in the control group a similar situation was simulated, without current flow. Finally, the pressure threshold was measured again in both groups through the initial method.
The results showed that there is a significant difference (p=0,001) between the pressure threshold occurring before, and after the TENS application in the experimental group. On the contrary, the group control didn’t show any significant difference (p=0,140). Therefore,  this  shows the hypoesthesia effect’s generated in the limbs by the electrostimulation on the corresponding lumbar level. This would be very useful in the TENS application on patients suffering from muscle-skeletal disorder, thus  avoiding  the contact with injured zone, which can present pain, hyperalgesia, or allodynia.

Key words: Spinal Cord Stimulation, Hypesthesia, Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation.
 

Introducción

Actualmente, en lo referente a agentes físicos para disminuir el dolor, la técnica de estimulación nerviosa eléctrica transcutánea (TENS) es una de las más utilizadas con este fin, que se logra ajustando los distintos parámetros de programación, los cuales, según  la modalidad empleada, activarán ciertos mecanismos fisiológicos periféricos y centrales (1).
El TENS, según la American Physical Therapy Association, es la aplicación  de  estimulación  eléctrica en la piel; no invasiva, de bajo costo, segura y fácil de utilizar (2). Su uso mayoritariamente tiene el objetivo de controlar el dolor. Pero, ¿qué es el dolor? El dolor, según la International Association for the Study of Pain (IASP) corresponde a una experiencia emocional y sensorial desagradable asociada con daño tisular real o potencial, o descrita en términos de tal daño (3).
Los receptores considerados de dolor son los llamados nociceptores y corresponden a terminaciones libres, que responden a diversos estímulos, siempre que éstos sean nocivos para el organismo.  La  información nociceptiva es transmitida a través de dos tipos de  fibras nerviosas: las fibras C, que corresponden a fibras amielínicas, que responden a estímulos químicos o térmicos; y las fibras Aδ, de tipo mielínicas, que responden frente a estímulos mecánicos de alta intensidad. El estímulo es dirigido mediante estas fibras al asta posterior de la médula espinal y  el mensaje  es   enviado  mediante  neurotransmisores a la neurona de segundo orden, la que llega al tálamo contralateral (4).
En lo que a modulación del dolor se refiere, existen una serie de teorías que intentan explicarlo, dentro de las que se encuentra el Gate Control. La también llamada teoría de la compuerta propone que la transmisión de impulsos nerviosos es modulada por estímulos que activan las fibras de mayor diámetro Aα y Aβ, que tienden a inhibir  la transmisión, mientras que las fibras de menor diámetro, C y Aδ, activadas por estímulos nocivos, tienden a facilitar la transmisión. Estos mecanismos actúan a nivel del asta dorsal de la médula espinal, mediando por ende, el estímulo que llega a los centros superiores (5).
El TENS, según la frecuencia con la que sea programado, determinará la activación de diferentes mecanismos fisiológicos, clasificados según el sitio de acción en periféricos, segmentarios y extrasegmentarios.
Según estudios realizados en poblaciones de sujetos sanos, en los que se midió, mediante algómetro de presión, la presión soportada por los sujetos previo a sentir molestia, antes y después de la aplicación de electroestimulación transcutánea, de alta y baja frecuencia, con una duración de pulso de 200μs, por 30 minutos, en un punto de la extremidad superior e inferior, las altas frecuencias serían las más efectivas al momento de generar hipoestesia (6, 7).
En cuanto al instrumento utilizado para determinar el umbral de presión de los sujetos en estudio y así poder determinar las diferencias generadas por la aplicación de estimulación transcutánea, según un estudio en sujetos sanos, se llegó a la conclusión de que el algómetro de presión es válido, debido a la diferencia no significativa que arrojaron las mediciones en puntos contralaterales, tanto en hombres como en mujeres, exceptuando el músculo infraespinoso (p<0,05) (8).
Tradicionalmente, la aplicación del TENS para generar analgesia se realiza directamente sobre la zona afectada. Un estudio experimental en sujetos sanos universitarios de edades entre 20 y 26 años demostró que la estimulación en dos sitios produce altos niveles de hipoalgesia cuando los parámetros de estimulación, en el recorrido del nervio incluyen alta intensidad; además, el efecto de hipoalgesia, fue más prolongado en sitios local y remoto; lo que reafirma que la estimulación de alta intensidad en el sitio del dolor logra respuesta de hipoalgesia.
La debilidad de este estudio es que fue realizado con
 

sujetos sanos y no en pacientes que habitualmente presentaran hiperalgesia en la zona estimulada (9).
El mismo estudio demostró que, al hacer una estimulación algógena a nivel de las extremidades, luego de la aplicación de TENS, se produce hipoestesia en el nivel segmentario correspondiente (p=0,007) (9).
El presente  estudio  tiene  como   propósito  contribuir  al conocimiento de los efectos hipoestésicos en las extremidades inferiores, que tiene la aplicación de TENS en el nivel segmentario correspondiente (L3-L4). Por esto, la hipótesis cuya validez se pretendió analizar fue: “La aplicación de TENS en la columna lumbar a nivel L3-L4 produce efectos hipoestésicos en la zona de las extremidades inferiores correspondientes a esos niveles segmentarios”.
Sujetos y Método
El diseño de esta investigación es experimental, ya  que  se manipularon de manera intencional los parámetros de aplicación del TENS para analizar las consecuencias que éste tiene sobre el umbral de presión. El  estudio es  de tipo longitudinal, ya que se  realizó un  seguimiento de  los sujetos que son parte de la investigación, desde la determinación del umbral de presión previo a la aplicación de TENS hasta la medición posterior a ésta.
En cuanto a los  instrumentos usados  para  la  medición, se utilizó un algómetro de presión, que consiste en un disco de goma con el que se ejerce presión sobre el punto seleccionado, que es transmitida, a través a de una varilla, hasta un indicador que la cuantifica en Newton (8). Para  la intervención, se utilizó un equipo marca Enraf, modelo Endomed 581, con una frecuencia de 100 Hz, duración de pulso de 200μs, durante 30 minutos.
Respecto al muestreo, éste se realizó por conveniencia; para el cálculo de la muestra se utilizaron datos obtenidos de un artículo, similar a nuestro estudio (7). Con un nivel de confianza de 0,01 y una potencia de 99%, los valores utilizados para el cálculo de la muestra fueron: Zα=2,326, Zβ=2,326, δ=7,38 y σ= 2,025, lo que arrojó una muestra mínima necesaria de 4 estudiantes. Sin embargo, para nuestro estudio utilizamos una muestra de 14 estudiantes. Nuestro estudio  no contempla  pérdida.  Los  criterios  de inclusión fueron que los sujetos fueran sanos, que tuviesen entre 18 y 24  años  y  que  fueran  estudiantes  de la Facultad de Medicina de  la  Universidad de  Chile. A su vez, los criterios de exclusión fueron el uso de marcapasos, padecimiento de epilepsia o diabetes, estado de embarazo y la presencia de trastornos y/o traumas musculoesqueléticos.
Los sujetos seleccionados fueron divididos de manera aleatoria, a través de un programa confeccionado utilizando el software Eclipse SDK 4.2.1, en dos grupos de 7 personas, uno experimental y uno control, sin conocimiento del grupo al que pertenecían por parte de  los sujetos.
Previo a la recolección de los datos, el equipo de electroestimulación fue calibrado con un osciloscopio, para comprobar que estuviese entregando la frecuencia y duración de pulso que indica la pantalla.
Los sujetos del grupo control y experimental fueron llevados a un box. Se determinó mediante la  palpación  de uno de los investigadores la posición de las vértebras L3 – L4. En ambos grupos de sujetos que se encontraban en posición bípeda, se realizó una marca y se limpió la zona con alcohol para eliminar la presencia de grasa que pudiese interferir con el paso de la corriente.
En ambos grupos de sujetos, en posición supina, se procedió a medir el umbral de presión en el músculo cuádriceps izquierdo mediante un algómetro de presión. Luego, se procedió a posicionar los electrodos en la marca realizada anteriormente, correspondiente a las vértebras L3–L4. Posteriormente, se estimuló con TENS durante media hora en ambos grupos, con una frecuencia de 100Hz y una duración de pulso de 200μs. La intensidad de corriente fue determinada según la tolerancia del  sujeto en el grupo experimental y en el grupo control se mantuvo en 0, simulando un aumento gradual subumbral sensitivo durante el periodo de estimulación. Finamente, se midió el nuevo umbral de presión, con el mismo algómetro utilizado al comienzo. Tanto esta medición, como la inicial fueron llevadas a cabo por el mismo investigador para evitar la variabilidad inter-sujetos.
El presente estudio, debido a que contempla experimentos en seres humanos, fue aprobado por el Comité de  Ética  de la Investigación en Seres Humanos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile.
De acuerdo con los principios establecidos en las pautas CIOMS y en cumplimiento con los aspectos mencionados en la Ley Nº 20.120 sobre estudios en seres humanos, este estudio se desarrollará conforme a los siguientes criterios: Aportará conocimientos acerca de los efectos hipoestésicos de la aplicación de TENS a nivel medular  en las extremidades inferiores, además de evidencia respecto a una forma alternativa de la aplicación de electroestimulación.
La selección de los sujetos fue realizada por conveniencia, entre aquéllos que cumplían con los criterios de inclusión y exclusión. Dado que este estudio reportó riesgos mínimos, correspondientes a la generación de sequedad en la piel por la aplicación de alcohol y/o molestias debidas  a  la  estimulación con TENS, éstos fueron disminuidos   al mínimo, limpiando la zona a tratar con cuidado y controlando que la intensidad con la que se aplicó la estimulación fuese tolerable y no dolorosa.
Se permitió a los sujetos negarse a participar o retirarse del estudio cuando lo estimaran conveniente, sin que esto significase algún tipo de sanción para ellos.
Para proteger la intimidad de los sujetos, la información fue almacenada en una tabla Excel, de uso exclusivo del equipo de investigación y sólo será utilizada con fines de investigación y académicos.

Para dejar constancia de lo mencionado anteriormente, cada sujeto fue informado acerca de las características  del estudio y su participación por medio de un documento escrito, el que tuvo que firmar previamente a las mediciones.
 

Resultados

Los datos obtenidos (tablas 1 y 2) fueron sometidos al Test de Shapiro-Wilk, estableciendo que la muestra distribuye normal para umbral previo y posterior a la estimulación con TENS.

Luego se realizó una comparación entre los umbrales de presión previos y posteriores a la aplicación de TENS (gráficos 1 y 2) en ambos grupos de sujetos, utilizando la prueba T-test para muestras relacionadas.

Esta comparación mostró diferencias significativas para el grupo experimental (gráfico 3), donde se produjo un aumento del umbral de presión luego de la estimulación con TENS. A diferencia  del  grupo  control,  donde  no  se observaron diferencias significativas entre las dos mediciones de umbral de presión aplicadas (gráfico 4).

Posteriormente, se realizó una comparación entre las diferencias  de umbrales  de presión  del  grupo  control y el grupo experimental, utilizando la prueba T-test para muestras independientes, lo que arrojó diferencias significativas, mostrando un aumento considerable del umbral de presión en el grupo experimental, en contraste con el grupo control, donde las diferencias de umbral fueron mucho menores, presentando además un descenso en el umbral de presión luego de la estimulación con TENS (gráfico 5).

Discusión

Este  estudio   experimental   muestra   que   la   aplicación de estimulación eléctrica transcutánea a nivel lumbar segmentario L3-L4, con parámetros de  alta  frecuencia  y una duración de 30 minutos, aumenta significativamente el umbral de presión en seres humanos sanos en el miotoma correspondiente al nivel estimulado (músculo cuádriceps). En el caso del grupo control (placebo), se simuló una situación similar a la experimental, pero sin realizar estimulación eléctrica transcutánea; este grupo mostró una disminución en el umbral de presión al realizar la segunda medición.
Lo anterior demuestra el efecto hipoestésico generado por la aplicación de TENS utilizando parámetros de alta frecuencia (100Hz), duración de pulso de 200μs por un tiempo de 30 minutos.
Nuestros resultados confirman estudios previos (6), que muestran la generación de alta hipoestesia utilizando frecuencias altas, demostrando la generación de diferencias significativas entre los umbrales de presión previos y posteriores a la aplicación de TENS. Pero, a diferencia de éste, nuestro estudio muestra el efecto hipoestésico generado luego de la aplicación de TENS a nivel lumbar, y no en el sitio de la lesión.
Además, en comparación con el estudio realizado por Chesterton et al, quien a diferencia de nuestro estudio, utilizó diferentes combinaciones de parámetros (frecuencia, duración de pulso) y midió la duración y variación del  efecto hipoestésico en el tiempo luego de la aplicación de TENS durante 30 minutos, nuestro estudio concuerda con el efecto hipoestésico inmediato generado por la aplicación de estimulación transcutánea con los parámetros mencionados anteriormente (100Hz y 200μs por 30 minutos).
En cuanto a la generación de hipoestesia, estudios que utilizan estimulación a nivel segmentario con fines hipoestésicos, plantean que el efecto analgésico sería debido a estimulación
 

de las fibras Aβ (fibras gruesas, mielinizadas e  inhibidoras de la nocicepción de acuerdo a la teoría de la compuerta), que van por los  cordones posteriores medulares (10). Esto  se produciría debido a que la estimulación eléctrica actúa aboliendo las respuestas producidas por estímulos que actúan en el sistema multisináptico de la médula espinal y el tallo cerebral, activando circuitos inhibitorios corticotalámicos y unidades celulares del sistema supresor del tronco cerebral que dan origen a tractos descendentes, inhibiendo la actividad nociceptiva en la médula espinal. Por  otra parte,  la acción sobre las unidades segmentarias de la médula espinal parece ser secundaria a la activación antidrómica de las fibras del cordón posterior o de las vías de conducción inespecíficas de la médula espinal. La estimulación espinal activaría también los circuitos inhibitorios corticotalámicos y las unidades del sistema supresor del tronco cerebral.  Éstas originan tractos descendentes que inhiben las unidades nociceptivas segmentarias de la médula. (11, 12).
A diferencia de éste y otros estudios que generan el efecto hipoestésico por la implantación de electrodos o por inyección de sustancias como la lidocaína a nivel medular (bloqueando la rama del nervio espinal posterior), nuestro estudio demuestra la generación de resultados similares, y  en concordancia con estudios cuya metodología incluye la generación de hipoestesia mediante métodos invasivos de estimulación segmentaria, estos resultados serían generados por un mecanismo similar al descrito anteriormente, pero mediante un método no invasivo, de menor costo y de una realización mucho más viable.
En relación a las ventajas que genera el desarrollo de nuestro estudio desde el punto de vista clínico, podemos decir que   al realizar aplicación de estimulación eléctrica transcutánea a nivel segmentario, se evita el contacto directo de los electrodos y el paso de  la  corriente por  la  zona lesionada, la cual en la mayoría de los casos, dependiendo del tipo de lesión y el tiempo de evolución de ésta, se encuentra con dolor, hiperalgesia o alodinia, lo que  influye  directamente en la tolerancia de los pacientes frente a la aplicación de TENS durante la terapia. De tal forma que, al realizar la electroestimulación en el nivel segmentario correspondiente, se optimiza el efecto que  ésta genera, permitiendo además  la utilización de otras técnicas de fisioterapia en el sitio de   la lesión, haciendo de esta forma más eficiente la terapia realizada por el kinesiólogo.
En cuanto a  las  desventajas, dentro de  éstas se  encuentra el hecho de  que  el  estudio fue  realizado en  sujetos sanos  y aunque, si  bien  el  efecto  hipoestésico  generado  en estos sujetos es extrapolable a personas con trastornos musculoesqueléticos, la magnitud de éste en relación al  dolor manifestado por sujetos con este tipo de trastornos no podrá ser determinado hasta realizar un estudio específico y centrado en este tipo de personas.
Por otra parte, encontramos el hecho de que nuestro estudio no mide la permanencia del efecto hipoestésico en el tiempo luego de la  aplicación de TENS a  nivel segmentario con los parámetros establecidos anteriormente. Un estudio relacionado con la duración de este efecto en el tiempo, realizando una variación en los parámetros de aplicación (frecuencia, duración de pulso y tiempo), sería de gran interés en la medida que permitiría mejorar y hacer más eficaz la utilización de este agente físico de fisioterapia.
 

Conflicto de Intereses

Autor(es) no declaran conflictos de interés en el presente trabajo.

Recibido el 29 de abril de 2014, aceptado para publicación el 06 de agosto de 2014.

Correspondencia a:
Rigoberto Moya Correa
Av. Independencia 1027. Santiago. Chile. Facultad de Medicina Universidad de Chile. E-Mail: rmoya@med.uchile.cl
 

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