-Radiofrecuencia

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Radiofrecuencia y espectro electromagnético (EM). ¿QUÉ ES LA RADIACIÓN? Es el proceso de transmisión de ondas o partículas a través del espacio o de algún medio. La radiación mecánica corresponde a ondas que sólo se transmiten a través de la materia, como las ondas de sonido. La radiación electromagnética es independiente de la materia para su propagación, sin embargo, la velocidad, intensidad y dirección de su flujo de energía se ven influidos por la presencia de materia. La Radiación Electromagnética se divide en dos grandes tipos de acuerdo al tipo de cambios que provocan sobre los átomos en los que actúa: Radiación no Ionizante Radiación Ionizante La

radiofrecuencia

pertenece

al

espectro

de

las

radiaciones

electromagnéticas y dentro de ellas a la categoría de radiaciones no ionizantes. No ionizan pues la frecuencia que poseen no tiene la energía suficiente para generar rompimiento de enlaces químicos en las moléculas y, por los conocimientos actuales, no producen cáncer. La frecuencia de radiaciones EM que se denominan “radiofrecuencia” abarca desde los 10 kHz (longitud de onda de 3 km) hasta los 300 GHz (longitud de onda de 1 mm). La radiofrecuencia (RF) es una radiación electromagnética situada entre la radiación Infrarroja y las Ondas Largas. Específicamente, el campo terapéutico al cuál nos referiremos está comprendido entre la onda media y la onda corta.

2 Las radiofrecuencias se usan en terapia física para la generación de calor por conversión, es decir que al pasar una radiofrecuencia por el tejido del paciente se convierte en otra radiación, calor. Cuando es aplicada sobre un

tejido, provoca rápidas oscilaciones de los campos electromagnéticos, causando movimientos rotacionales de las moléculas de agua que incrementan su temperatura y transfieren su calor a los tejidos circundantes. La radiofrecuencia genera un campo eléctrico que cambia de positivo a negativo, lo que causa un movimiento rotacional de las moléculas que genera calor. Los efectos térmicos obtenidos vienen determinados por el tipo de RF, el nivel de energía, duración del tratamiento y del tipo de tejido a tratar. En el efecto fisiológico también influye que la RF sea unipolar, bipolar y el tamaño y forma del electrodo. Radiación electromagnética (REM) la

REM

es

la

propagación

o

transferencia de energía a través del espacio y la materia, por campos eléctricos y magnéticos.

Fig 1. gráfica del campo eléctrico y magnético que forma una radiación electromagnética.

Especto electromagnético Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de ondas electromagnéticas. La radiación electromagnética se traslada en forma de partículas pequeñas o cuantos de energía o fotones y se propaga como una onda a través del espacio a una velocidad constante, la de la luz (ley de Planck). La energía es proporcional a la frecuencia de onda e inversamente proporcional a la longitud de onda (los fotones de longitud de onda más corta transportan más energía).

3 Atendiendo a su longitud de onda, la radiación electromagnética recibe diferentes nombres, y varía desde los energéticos rayos gamma con una longitud de onda del orden de picómetros, hasta las ondas de radio que tienen longitudes de onda del orden de kilómetros, pasando por el espectro visible (cuya longitud de onda está en el rango de las décimas de micrómetro). El rango completo de longitudes de onda es lo que se denomina el espectro electromagnético. El espectro visible es un minúsculo intervalo que va desde la longitud de onda correspondiente al color violeta (aproximadamente 400 nanómetros) hasta la longitud de onda correspondiente al color rojo (aproximadamente 700 nm).

Fig 2. Espectro electromagnético relación entre frecuencia y longitud de onda. Fuentes de emisión. Dentro del espectro electromagnético las radiaciones ionizantes son aquellas que al interactuar con la materia producen átomos y/o restos de moléculas con carga eléctrica (iones). Las radiaciones no ionizantes carecen de la energía suficiente para producir ionización. O dicho de otra manera las frecuencias altas como las de los Rayos X tienen la capacidad de romper enlaces químicos (ionización) y es de este modo pueden dañar el material genético de las células, produciendo cáncer o malformaciones congénitas.

4

MENOS ENERGÍA ( NO ionizante)

MAS ENERGÍA (ionizante) ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS +CORTA R γ

+LARGA

RX

R UV

LUZ

IR

Microondas

Radiofrecuencia

ESPECTRO OPTICO

-12

10

-9

10

-7

10

-6

10

-3

10

300 GHz

1m 10 KHz

Fig 3 esquema del espectro electromagnético y relación entre longitud de onda, frecuencia y energía.

Radiofrecuencia La energía de radiofrecuencia también puede denominarse microondas, ondas de radio, radiación en radiofrecuencias (RRF) o emisiones en radiofrecuencias. La distinción entre ondas de radio y microondas es semántica, y se puede usar el término "Energía en radiofrecuencias" para todas las frecuencias entre 3 o 10 kHz y 300 GHz (las cifras varían según los diferentes autores). Características Como toda energía electromagnética, la radiofrecuencia (RF) tiene un componente eléctrico y otro magnético (un campo eléctrico y un campo magnético). Es conveniente expresar la intensidad del entorno de RF en un lugar determinado en términos de unidades específicas para cada componente. Por ejemplo, la unidad "voltios por metro (V / m) se utiliza para medir la intensidad del campo eléctrico y la unidad" amperios por metro (A / m) se utiliza para expresar la intensidad del campo magnético.

5 La longitud de onda es la distancia recorrida por un ciclo completo de la onda electromagnética, mientras que la frecuencia es el número de ondas electromagnéticas que pasa por un punto dado en un segundo. La frecuencia de una señal de RF se expresa generalmente en términos de una unidad llamada Hertz (Hz). Un Hz es igual a un ciclo por segundo. Un megahercios (MHz) es igual a un millón de ciclos por segundo.

Fig. 4: longitud de onda. Cuando un fotón se mueve a través del espacio, el campo eléctrico oscila en un plano. La distancia que recorre un fotón a través de una oscilación completa es su longitud de onda (de cresta a cresta). Se referencia con la letra griega lambda (λ). Un campo magnético, no mostrado, oscila perpendicular al campo eléctrico (dentro y fuera de la página). Terminología - Un Hertz (Hz) es un ciclo (honda de radiación) por segundo; un megahercio es un millón de hercios por segundo. La radio AM tiene una frecuencia de 1Mhz, la FM de 100 MHz, los hornos de microondas generan 2,450 MHz. Los teléfonos celulares operan en un rango de los 800 a los 2,200 MHz.

- La velocidad de una onda electromagnética en el espacio es igual a la velocidad de la luz, pero la velocidad en los materiales depende de las propiedades eléctricas de éstos, es decir, de su permitividad (ε) y permeabilidad (µ). La permitividad está relacionada con las interacciones del material con el campo eléctrico, en tanto que la permeabilidad expresa las interacciones con el campo magnético. Las permitividades de las sustancias biológicas difieren considerablemente de las que se dan en el espacio, pues dependen de la longitud de onda (especialmente en el intervalo de RF) y del tipo de tejido.

6 - Frecuencia: cantidad de veces por segundo en que se repite una variación de corriente o tensión. Se mide en ciclos por segundo, su unidad es el hertzio (Hz). (kilohertz o kHz son 1000Hz, megahertz o Mhz son 1.000.000

Hz, y

gigahertz o GHz son 1.000.000.000 Hz).

- Potencia: “energía” de emisión. Se mide en watts (W) y sus múltiplos y submúltiplos.

- Intensidad: del campo eléctrico se mide en voltios por metro (V/m-1), y del campo magnético en amperios por metro (A/m-1).

Fa

Figura 5: Radiofrecuencias

distintos usos de las radiaciones en radiofrecuencia. Las radiofrecuencias oscilan entre 10 kHz (longitud de onda de 3 km) y 300 GHz (longitud de onda de 1 mm). Las microondas están incluidas dentro de la banda de radiofrecuencia.

La radiación de la RF se utiliza principalmente en las telecomunicaciones. Los teléfonos móviles hoy día en el mercado, utilizan frecuencias en el rango de 800 MHz a 2GHz. Otros usos de la energía de la RF incluyen usos industriales y aplicaciones caseras como soldadura por RF, los hornos de microonda y los tratamientos médicos. En medicina se emplean Rf con una longitud de onda entre media y corta. La misma cuando se aplica sobre un tejido provoca rápidas oscilaciones de los campos electromagnéticos causando movimientos de las moléculas cargadas,

7 su resultado más evidente es el incremento de la temperatura del tejido. El efecto térmico viene determinado por la frecuencia o tipo de Rf empleada (nivel de energía), duración y tipo de tejido a tratar. Fig 4: representación de la aplicación de radiofrecuencia en la piel.

Vasodilatación

• Drenaje linfático • Contracción del colágeno y activación regeneradora. • Aumento de la permeabilidad de la piel que permite la mayor absorción de cosméticos. Se conoce como aguja virtual, electroósmosis AC, electroporación, dielectroforesis, etc.

La profundidad de penetración de la Rf depende: 1- Tipo de aplicador: Uni-Bipolar. 2- Propiedades eléctricas del tejido (directamente proporcional a la impedancia del mismo). 3-Frecuencia de la onda.

Tipos de radiación de radiofrecuencia: uni y bipolar. Unipolar o monopolar El sistema monopolar emite energía a través de un electrodo. La profundidad de calentamiento es variable pero es aproximadamente de 1.5 cm. Algunos equipos poseen un electrodo de retorno con mayor superficie que el de tratamiento (equipo Ellman). El electrodo activo puede usarse como bisturí eléctrico, para depilar (folículo x folículo) o si se emplea un electrodo activo de mayor superficie para aumentar la temperatura en el área de aplicación del mismo. Bipolar: aplica ambos electrodos en la zona de tratamiento el campo eléctrico se sitúa entre 2 electrodos a una distancia fija y el calor y la energía se limitan

8 a un pequeño volumen. Penetra menos que la unipolar, sólo afecta la zona entre los dos electrodos. Tiene una penetración escasa y se usa para tratar la flaccidez de la dermis.

Los electrodos Se utilizan para aplicar la radiofrecuencia al cuerpo. • Conductivos. • Capacitivos. • Emisores.

Técnica bipolar -dos placas paralelasLas placas pueden ser conductivas o capacitivas. Generan corrientes de radiofrecuencia que transcurren de una placa a la otra a través del tejido comprendido.

Técnica unipolar -un electrodo pequeño y una placa grandeEl electrodo pequeño puede ser conductivo o capacitivo y la placa grande es conductiva. Se generan corrientes de radiofrecuencia que producen mayor temperatura junto al electrodo pequeño.

Aplicador emisor • Emiten campos de radiofrecuencia. • Producen hipertermia por movilización molecular e iónica.

Propiedades eléctricas del tejido Cuanto mayor es la resistencia que ofrece el tejido al paso de la RF, mayor es el calor que se genera (la grasa tiene una Resistencia de 2180 Ohms, que es 10 veces mayor que la de la piel. Se busca el calentamiento del tejido a 55-62 Cº. En primer lugar, la Rf produce un calentamiento del tejido graso. Lo cuál incrementa la estimulación del sistema linfático y arteriovenoso de dicho tejido.

9 Asimismo, se produce un calentamiento a nivel cutáneo por difusión del calor, mejorando la calidad de la piel y estimulando la colagenogénesis. (el mecanismo propuesto se denominó hormesis según el cual el cuerpo va produciendo una respuesta adaptativa ante la aparición de un estresor débil, e

intermitente

lo

que

origina

una

mejor

capacidad

para

responder

posteriormente ante el mismo estresor mas potente). Hormesis (del griego hormaein -estimular-, del prefijo horm viene la palabra hormona) es un fenómeno de respuesta a dosis caracterizado por una estimulación por dosis baja y una inhibición para dosis altas. Sobre el colágeno encontramos una contracción inmediata y una remodelación a medio plazo. Se propone que la colagenogénesis, es la respuesta a la formación de unas moléculas denominadas proteínas de choque térmico (HSP: Heat Shock Proteins) que se sintetizan ante determinados estímulos y son, en cualquier caso, inicio de reparación tisular. Las moléculas de colágeno Tipo I, sólo pueden ser ensambladas en forma tridimensional de forma correcta en presencia de esta proteína HSP-47. Asimismo se aprecia un incremento de la vascularización, lo cuál permitirá mejorar el metabolismo de las células. El calentamiento sostenido del tejido graso en torno a los 60ºC, fruto de la oscilación de las moléculas de agua que contiene, produce destrucción directa de células grasas (lipólisis) y una disminución directa del volumen del área en tratamiento. La

capacidad

del

cuerpo

humano

para

absorber

la

energía

electromagnética depende principalmente de los siguientes factores: A- De la frecuencia y potencia del campo electromagnético. B- De las dimensiones, configuración geométrica y composición de los tejidos. Esto explica en parte como diferentes personas tratadas con un mismo sistema

10 y de una misma patología, obtienen a veces resultados tan dispares, pueden ser debido a la constitución del paciente. La frecuencia de resonancia no siempre es la misma para todas las personas con un mismo problema, ya que ésta depende de sus medidas, tampoco lo es en la producción de posibles efectos biológicos sobre tejidos u órganos, pues para que la radiación llegue e alcanzar a estos encuentra a su paso tejidos y líquidos, cuyos coeficientes de conductividad o permeabilidad producen una difracción que provocan cambios en la longitud de onda de la radiación recibida, por esto cuando la radiación alcanza su objetivo se puede encontrar muy alterada respecto a la frecuencia original.

Efectos biológicos Las oscilaciones electromagnéticas se propagan en el espacio en línea recta y al incidir sobre los cuerpos pueden penetrar, reflejarse o absorberse. Dependiendo de estos 3 factores se produce su efecto sobre los organismos vivos, a mayor penetración y absorción de energía mayor será su acción biológica. Los efectos de las radiaciones no ionizantes son de 3 tipos: térmico, no térmicos y atérmicos. Efectos térmicos. Son aquellos derivados del aumento mesurable en la temperatura del objeto o persona (más de 1 ºC). La absorción de la energía de Rf por los tejidos trae aparejado calentamiento (conversión de Rf en calor) y produce un cambio en la orientación espacial (oscilación) de las moléculas bipolares, principalmente del agua y los iones en los tejidos. A diferencia de una exposición a radiaciones solares o de infrarrojos en que el calor se genera en la superficie, en una exposición a RF, debido a su poder penetrante, el calor también se genera en los tejidos profundos. Si estos incrementos de temperatura no pueden ser compensados por los mecanismos de termorregulación corporales, como son la

11 vascularización interna y la evaporación del sudor, se produce la hipertermia y el estrés térmico. Los órganos más afectados son el ojo (cristalino y humor vítreo) los órganos parenquimatosos y glándulas como el hígado, páncreas, ganglios linfáticos, las gónadas, órganos huecos como el estómago, vejiga y vesícula biliar. En el hombre y en los animales son especialmente sensibles a los efectos térmicos los ojos (cristalino, humor vítreo y acuoso) que por su bajo riego sanguíneo disipan muy mal el calor. Un incremento de temperatura en estas partes puede producir una inhibición del proceso de mitosis y diferenciación celular en el cristalino con la consiguiente aparición de cataratas. Niveles muy bajos de radiaciones producen pequeños aumentos de la temperatura local de la parte sometida a dicha radiación; pero este calentamiento es compensado por los centros termorreguladores normales del cuerpo humano (mecanismos homeostáticos), sin que el individuo note dicho aumento de temperatura. El verdadero problema está cuando el tiempo de exposición y la cantidad de radiación rompen este equilibrio.

Una elevación prolongada de temperatura en los testículos, que en condiciones normales permanecen a 4ºC por debajo de la temperatura corporal, podría dañar a las células germinales.

Efectos no térmicos Se producen cuando la energía de la onda es insuficiente para elevar la temperatura por encima de las fluctuaciones de temperatura normales del sistema biológico. Con frecuencias por debajo de 1MHz no se produce calentamiento pero son capaces de inducir corrientes eléctricas que pueden estimular las células nerviosas y musculares (kinesiología). También

provocan

dilatación

de

los

poros

de

la

barrera

hematoencefálica, la que a su vez hace permeable a determinadas sustancias que no deberían entrar en las neuronas, es por ello que las radiaciones se

12 relacionan con tumores cerebrales, enfermedad de Alzheimer y pérdida de la memoria, así como las alteraciones de los procesos de sueño y vigilia que pueden llevar a la depresión, cansancio e incluso propensión al suicidio. Niveles muy bajos de radiaciones producen pequeños aumentos de la temperatura local de la parte sometida a dicha radiación; pero este calentamiento es compensado por los centros termorreguladores normales del cuerpo humano (mecanismos homeostáticos), sin que el individuo note dicho aumento de temperatura. El verdadero problema está cuando el tiempo de exposición y la cantidad de radiación rompen este equilibrio. Efectos atérmico. Se producen cuando hay energía suficiente para causar un aumento de la temperatura corporal sin que se observen cambios en la temperatura debido al enfriamiento ambiental. Mecanismos por los cuales la Rf produce calor en los tejidos: 1- Vibración iónica: los iones de los tejidos al ser sometidos a la radiofrecuencia, vibran a la frecuencia de las mismas, generando fricción y colisión entre las moléculas adyacentes provocando un aumento de temperatura. Esta es la forma más eficiente de conversión de energía eléctrica a calor 2- Rotación de moléculas bipolares: una molecular como el agua que forma gran parte de los componentes de nuestro organismo, al ser expuestas a una radiofrecuencia, rota hacia un lado y hacia otro provocando también una colisión entre las moléculas adyacentes, lo que genera conversión térmica. 3- Distorsión

molecular:

sucede

en

las

moléculas

y

átomos

eléctricamente neutros, esto genera una conversión mínima de energía eléctrica a calórico.

13 El calor generado por estos fenómenos físicos depende también de la conducción térmica del tejido, de la capacidad de disipar el calor de los mismo (vascularizacion) y de que tan propensa sea la zona a absorber una radiación electromagnética. Se debe considerar la capacidad de disipación de los tejidos en el momento de efectuar una terapia, ya que no es lo mismo aplicar una radiofrecuencia en un muslo que en la cara. Alguno de los sucesos que son derivados del aumento de temperatura (efectos térmicos) son: 1- Hiperemia cutánea superficial y profunda. 2- Aumento de la elasticidad de los tejidos ricos en colágeno. 3- Aumento de la actividad del sistema nervioso parasimpático con disminución de la actividad del SN simpático. 4- Muerte de ciertas bacterias ya que las mismas entran en resonancia con la radiación y mueren. 5- Disminución de la tensión arterial.

Las Indicaciones de la RF son: Adiposidad Localizada, celulitis y flaccidez.

Entre las contraindicaciones:             

Embarazo Pacientes con marcapasos Tuberculosis activa Exposición de zonas con metales fijos como por ejemplo: ortesis dentales Exposición de zonas con metales intraorgánicas (DIU, osteosíntesis,etc.) Trastornos de la sensibilidad Focos infecciosos grandes Tromboflebitis Pacientes que ingieren vasos dilatadores o anticoagulantes Hemofílicos Trastornos hemorragíperos Procesos febriles Menstruación Aplicaciones sobre los ojos

14 Zonas con trastornos de la irrigación AR y artrosis En testículos En niños Pacientes con alteraciones mentales La dosificación debe basarse en una escala subjetiva de calor para lo cual se necesita de una sensibilidad indemne del paciente. La escala se divide en cinco grados:  G1: imperceptible  G2: ligeramente perceptible o suave  G3: fuerte pero no desagradable o moderado  G4: rozando el umbral de dolor o intenso  G5: supera el umbral del dolor o quemante Datos generales de RF Fuentes de emisión: Naturales: La ionósfera de nuestra atmósfera nos protege de las radiaciones del espacio exterior.

No

obstante,

durante

las

tormentas

se

originan

campos

electromagnéticos y radiaciones. El total de la radiación emitida por el sol está estimada en unos 300 Ghz, pero es despreciable si consideramos que se distribuye sobre la superficie terrestre. Artificiales Pueden ser emitidas por aparatos eléctricos, electrónicos, los utilizados en radiocomunicaciones (inclusive vía satélite), emisiones de TV, radio AM-FM, radares, etc.

Las aplicaciones de radiofrecuencia son múltiples. Algunos ejemplos de ello son: Comunicaciones: - radionavegación - radiodifusión AM y FM - televisión - radionavegación aérea - radioaficionados Industria: Metalúrgica:

15 - templado de metales - soldaduras Alimenticia: esterilización de alimentos Medicina: en un comienzo se la denominó diatermia, desarrolada x el Dr. William T Bovie, Harvard, Ph.D. 1914) junto con el Dr. Harvey Cushing, ayudó a desarrollar la electrocirugía La interacción de cierta radiación electromagnética con cuerpos conductores produce calor. Este hecho es utilizado por la medicina para realizar “diatermia”. Terapia que consiste en la aplicación de emisiones controladas de radiofrecuencias / microondas, para calentar distintos tejidos. Las corrientes que se encuentran por debajo de los 30.000 HZ (30 KHz) se emplean para electroestimulación y electroanalgésia.

Efectos por exposición: La exposición a la radiación tiene en cuenta la intensidad y tipo de emisión; las características del medio y del objeto expuesto (tales como tamaño, forma, orientación, propiedades eléctricas, etc.).

La cantidad y localización de la energía absorbida por un cuerpo expuesto a la radiación de microondas dependerán del tamaño del cuerpo y de la longitud de onda de la radiación, así como también de la posición del primero en el campo de la radiación. En general, las ondas más cortas se absorben en

superficie, mientras que las de mayor longitud producen un calentamiento más profundo. Cuando la longitud o el grosor de una parte del cuerpo son ligeramente inferiores a la longitud de onda de la radiación, se producen formas muy complicadas de dispersión y absorción. Algunos autores consideran que los efectos de estas radiaciones no son sólo térmicos, sino que

puede actuar de alguna forma sobre el sistema nervioso (Suess, M.J., 1985). Los equipos de alta potencia como radares pueden someter a sus operadores a riesgos de incidencia de tumores malignos. El establecimiento de 1 mW/cm2 como valor máximo de fuga contribuiría a controlar las exposiciones laborales o domésticas.

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Diversas fuentes emiten radiación electromagnética (REM). Sobre la base de la longitud y frecuencia de sus ondas se subdividen en varios tipos. Se puede clasificar según su frecuencia en los de frecuencia de menos de 3 kHz. Como son, la resonancia magnética nuclear para diagnóstico médico, neveras, secadores de pelo, líneas de alta tensión y los que su frecuencia varía de 3 kHz a 30 MHz entre ellos, los monitores de computadoras personales, las antenas de radionavegación, radiodifusión modulada, antenas de radioaficionados y otras. Las que comprenden de 30 MHz a 300 GHz incluyen los teléfonos celulares, hornos de microonda, antenas de estaciones de televisión, los radares en general y los radiolocalizadores en particular. Según esta clasificación los REM son de los tipos de baja frecuencia (0,03-0,3 MHz), Media frecuencia (0,33MHz), alta frecuencia (3-30 MHz), muy alta frecuencia (30-300MHz), ultra alta frecuencia (0,3-3 GHz), supra alta frecuencia (3-30 GHz) y muy alta frecuencia (30300GHz).

El efecto térmico de las radiaciones de radiofrecuencia deriva de su interacción con la materia. Cuando la radiación de RF es absorbida por la materia, causa que las moléculas vibren y ese movimiento se transforma en calor. La interacción es más efectiva para moléculas polares como el agua, que pierden su energía rotacional por fricción con otras moléculas causando un aumento de temperatura. Según la literatura existe un efecto no relacionado con la temperatura de la radiación de radiofrecuencia.

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Las Indicaciones de la RF son: Adiposidad Localizada, celulitis y flaccidez. Entre las contraindicaciones: pacientes con marcapasos, desfibriladores o cardioversores e implantes metálicos en la zona a tratar.