Introducción

La bioelectricidad engloba todos los procesos eléctricos que se producen en los seres vivos. Se trata de un área que ha sido ampliamente investigada a lo largo de la historia que comenzó con el estudio de la fisiología y terapéutica de los peces eléctricos dando lugar al descubrimiento del comportamiento eléctrico de la célula. Dicho descubrimiento desencadenó un amplio campo de investigación en el área de la electrofisiología y neurofisiología. En el ámbito sanitario es muy frecuente el uso de técnicas de diagnóstico que miden la actividad bioeléctrica (ECG, EEG, etc.).
A nivel celular, la membrana plasmática, barrera física entre el interior y exterior de la célula, regula la comunicación entre ambas partes mediante señales bioeléctricas.
El potencial eléctrico que se crea entre el interior y el exterior de la membrana celular, se produce por la existencia de diferentes gradientes (eléctricos o de difusión química) debidos a la variación en la concentración iónica y a las diferencias de permeabilidad de iones a ambos lados de la membrana. La bomba sodio-potasio (Na+- K+) regula, mediante el transporte activo (consumo de ATP), el gradiente de concentración, bombeando iones de Na+ hacia el exterior e iones de K+ hacia el interior. Este proceso (de forma más compleja) da lugar a un potencial eléctrico negativo en el interior de la célula.

En el caso particular de las células nerviosas, las neuronas; la transmisión de las señales bioeléctricas entre las mismas, se produce a través de las sinapsis.

poseen una diferencia de potencial entre el interior y el exterior de su membrana celular de unos −70 mV en su estado de reposo.
Los impulsos que recibe la neurona llegan a la membrana a través de neurotransmisores que abren los canales iónicos (K+ y Na+, principalmente). Como resultado de estos en la membrana, se produce un crecimiento del potencial eléctrico (impulso excitatorio) o un decrecimiento (impulso inhibitorio). Si el impulso excitatorio es lo suficientemente grande, se genera una descarga eléctrica (potencial de acción, Fig. 1) que viaja a través del axón de la neurona hasta sus terminales. Tras producirse el potencial de acción, la neurona que lo transmitió (neurona presináptica) decrece su potencial a valores un poco inferiores a su potencial de reposo pasando por un breve periodo refractario y restableciendo posteriormente su potencial de reposo.
En este proceso se están produciendo biológicamente dos efectos: transmisión de energía bioeléctrica que regula el estado de la neurona y transporte de información.

El comportamiento bioeléctrico en los seres vivos se desarrolla desde su origen, y se manifiesta tanto en su crecimiento como en su comportamiento, ciertos patrones. Si los campos eléctricos endógenos mantienen una polaridad normal y disponen de una magnitud necesaria, se generarán dichos patrones eléctricos produciendo un desarrollo normal de la especie.

Alteración de la homeostasis celular

La naturaleza viva de la célula depende de su capacidad de regenerar y modular los mecanismos físicos de transferencia de cargas eléctricas mediante el consumo de energía química. La célula se mantiene viva en un estado de homeostasis. Si hay una alteración por un agente externo o causa lesiva, por ejemplo: fármacos, drogas, virus, bacterias, calor, hipoxia, desequilibrio nutricional, trauma, sustancias químicas, etc, se crea una respuesta de adaptación celular que produce un proceso bioquímico de reparación celular.

La deficiencia de esta respuesta adaptativa celular, ocasiona una mayor sensibilidad a la agresión y también una lesión celular. Esta última puede ser reversible (reparación o desaparición del agente lesivo); crónica (se alarga en el tiempo) o irreversible (muerte celular).
Muchas patologías y estados fisiológicos alterados llevan asociados lesión celular con sus consecuentes alteraciones bioquímicas; por ejemplo: depleción de ATP, daño mitocondrial, alteración permeabilidad de la membrana, daño oxidativo, entre otros que dan lugar a una excitabilidad electrofisiológica anómala, desencadenando descompensaciones a nivel celular que se transmiten escalonadamente a tejidos, órganos y sistemas funcionales del cuerpo humano.

Microcorrientes Eléctricas y Resonancia Estocástica Celular

La naturaleza eléctrica de los seres vivos y los procesos bioeléctricos que se producen a nivel celular constituyen una oportunidad para multitud de aplicaciones en diferentes áreas y especialidades.
El comportamiento eléctrico en el funcionamiento celular y su consecuente relación con las patologías y estados fisiológicos alterados conlleva que la utilización de corrientes eléctricas exógenas pueda ser utilizado como terapia para ciertas patologías, alteraciones fisiológicas y regeneración de tejido. Este tipo de tratamiento se denomina Electroterapia.

La tecnología NESA propone una nueva generación de electroterapia, basada en la aplicación de microcorrientes eléctricas con similitud a las endógenas del ser vivo, modulando los procesos electroquímicos celulares, y transmitiendo energía e información.

NESA genera, utilizando un algoritmo patentado, una secuencia de estímulos eléctricos de frecuencias bajas, intensidades micro y coordinadas; que no sólo envían energía, sino que esta, se transmite en cierta manera a modo de información, reproduciendo el fenómeno llamado de resonancia estocástica celular.

Hipótesis de Investigación

La tecnología NESA genera impulsos eléctricos ultradébiles (imperceptibles) tanto positivos como negativos que se aplican, de manera aleatoria (resonancia estocástica celular) y estructurada (siguiendo unos programas específicos según su finalidad terapeútica) a través de los puntos del nervio periférico dérmico de menor impedancia (resistencia bioeléctrica) de las extremidades (pies y manos) y centralizados con el electrodo de masa.

La hipótesis de investigación se atribuye a que esta electroestimulación produce una restauración del potencial eléctrico de la membrana celular, restableciendo la homeostasis celular (la célula se hace más resistente a la agresión) y recuperando la excitabilidad celular normal.

El resultado de este efecto (restauración del potencial eléctrico de la membrana celular) desencadenaría una serie de procesos fisiológicos y bioquímicos en cascada: mejora de la conductancia celular; inhibición de sustancias implicadas en la transmisión del dolor; modulación del funcionamiento del sistema nervioso y mejora de la comunicación intercelular.

La tecnología NESA se propone siempre como tratamiento complementario basado en la restauración del potencial eléctrico de la membrana y homeostasis celular para mitigar la sintomatología asociada a determinadas patologías y estados fisiológicos alterados.

Descripción de la tecnología

Desde el modelo actual

Se conocen varios dispositivos que mediante electroestimulación proponen métodos para regular o actuar sobre el entramado eléctrico del cuerpo humano, produciendo un efecto analgésico a nivel fisiológico. Estos sistemas de estimulación neurológica funcionan a través de la neuroestimulación eléctrica.
Por poner ejemplos de distintas patentes nos referiremos a la US2004230256, GB2143135, ES2326726, EP2073896 y EP1444004.
El objetivo de este tipo de dispositivos es restaurar la salud y el bienestar en una persona utilizando corrientes eléctricas en zonas de los nervios periféricos.
Por ello desde la compañía se planteó el desarrollo de un dispositivo modulador del sistema nervioso a través de las señales bioeléctricas, con el fin de recuperar los potenciales eléctricos fisiológicos.
Este dispositivo es un sistema de electroestimulación que transmite impulsos eléctricos similares a los propios del intercambio iónico neuronal. Estas excitaciones electrofisiológicas se canalizan a través de las diferentes ramas del sistema nervioso y surgen de las ramificaciones nerviosas de la columna vertebral a cualquier punto de organismo.

En un correcto funcionamiento de transmisión electrofisiológica, las señales bioeléctricas tienen una frecuencia óptima y consiguen una emisión eficiente de los impulsos bioeléctricos, a través de los canales del sistema nervioso. Cualquier desviación de esta frecuencia óptima puede ser causa/efecto de un funcionamiento anómalo del organismo.

En los equipos de electroestimulación convencionales, los impulsos eléctricos se basan en la aplicación de una diferencia de potencial a un determinado voltaje.
La tecnología NESA actúa también sobre este parámetro, incluyendo una estimulación coordinada a través de 24 electrodos, modulando el sistema nervioso a través de las señales bioeléctricas de baja frecuencia. La actuación sobre las distintas zonas del cuerpo se realiza a través de la corriente que circula entre ellos. Debido a que cada persona tiene una conductividad y frecuencias diferentes, y estas pueden variar en función de múltiples factores; (edad, constitución física, sudoración, etc.) existen diferentes programas (protocolos de transmisión de las secuencias de impulso) y disposición del electrodo masa que abordan estas situaciones.

En una primera versión, o prototipo, el dispositivo se componía de 192 electrodos, y cubría todo el cuerpo con un traje. El procedimiento utilizaba el mismo principio de emisión dé señales de baja frecuencia con características similares a las de NESA.

En la actualidad, el dispositivo presenta una consola de control que se alimenta a través de una batería y dispone de una interfaz de usuario más amigable, y se aplica al paciente poniéndole unos guantes y unas tobilleras.
Las estimulaciones bioeléctricas como tratamiento complementario se aplican con los siguientes criterios:
1. Terapia establecida.
2. Estímulos concretos de los nervios periféricos.
3. Coordinación de los impulsos en un tiempo y orden determinado.
4. A través de señales pulsátiles de polaridad y frecuencia asignada.
Existen diferentes programas para configurar en el dispositivo NESA XSIGNAL®, objetivo de recuperar el potencial eléctricos fisiológicos.
con el
El sistema es mínimamente invasivo; de aplicación superficial, con electrodos conectados por cable mediante unos guantes y unas tobilleras (o adaptaciones a miembros amputados), con 24 puntos de acceso eléctrico.
Características técnicas del modelo actual son:
1. Emitir impulsos de baja frecuencia de 1,3 Hz a 14,28 Hz oscilantes.
2. Emisión de impulsos a una intensidad 0.5 miliamperios con una diferencia de
potencial de ± 3 V y ±6 V.
3. Emisión de los impulsos de forma coordinada entre 24 electrodos (6 electrodos por
extremidad) que se estimulan simultáneamente. Se colocan 6 electrodos por
extremidad en distintos puntos del nervio periférico con menor impedancia.
4. Focalización de los impulsos a un electrodo de masa, con la función de hilo
conductor.
5. Emisión de algoritmo estocástico en cada ciclo de emisión de pulso. Las señales
están programadas en tiempo y espacio.

Para obtener los distintos efectos terapéuticos, se asigna la combinación de hasta 9 programas diferentes. La estimulación eléctrica entre los puntos siguen un determinado orden, tiempo de estímulo y cambio de polaridad, generada automáticamente mediante algoritmo patentado.
El impacto de esta señal eléctrica ultradébil, prácticamente imperceptible, resulta amplificada gracias a su entrada por múltiples vías y el fenómeno de resonancia estocástica [17], configurando un circuito que engloba el sistema nervioso con las funciones fisiológicas relacionadas. En base a éste concepto, el dispositivo NESA XSIGNAL® envía “información electrofisiológica”.

Características

La tecnología NESA es un sistema de neuroestimulación superficial aplicada que actúa sobre la piel mediante una estimulación eléctrica pulsátil externa.

1 – Los impulsos se procuran en diferentes puntos superficiales con electrodos sobre las extremidades
2 – Generan diferenciales de potencial pulsátil
3 – Se traducen en una microcorriente eléctrica
4 – Actúan a través de los nervios periféricos.

Estas microcorrientes eléctricas se mantienen independientemente de la impedancia que presente el usuario, siempre dentro de un valor preestablecido, ajustando automáticamente la diferencia de potencial o de tensión eléctrica entre electrodos de manera inteligente (algoritmo patentado).
El dispositivo dispone de veinticinco electrodos (uno de masa), dispuestos por parejas (diferente polaridad) y unos emisores de microimpulsos bioeléctricos, transmitidos a través de los nervios periféricos de las extremidades. Los electrodos van dispuestos por parejas teniendo además un electrodo de masa (EM) que va sólo.

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