Elektrophorese von Arzneimitteln

Bei der medizinischen Elektrophorese handelt es sich um eine kombinierte physikalische und chemische Methode, bei der die medizinische Substanz lokal direktem elektrischem Strom ausgesetzt wird und mittels Strom durch Elektroden und hydrophile Pads eingeführt wird, die mit einer Lösung dieser Substanz befeuchtet sind und mit der Hautoberfläche oder den Schleimhäuten bestimmter Bereiche des Körpers des Patienten in Kontakt gebracht werden.

Die Stromdichte beträgt 0,05–0,1 mA/cm², die Spannung 30–80 V. Die Liste der Medikamente für die Elektrophorese, ihr prozentualer Gehalt in der Lösung sowie die Polarität ihrer Einführung werden durch physikochemischen Untersuchungen bestimmt.

Die Charakteristik der kombinierten Wirkung und die wesentlichen klinischen Effekte werden durch den Einfluss des Gleichstroms und des entsprechenden Arzneimittels bestimmt.

Bei der Elektrophorese werden Arzneimittel in Form von positiv und negativ geladenen Teilchen (Ionen) über Interzellularräume, Schweißkanäle und Talgdrüsen in das Gewebe eingebracht. Die Menge des eingebrachten Arzneimittels ist gering (2–10 % der im Pad enthaltenen Menge) und hängt von den Eigenschaften der Arzneimittel, ihrer Konzentration, Stromstärke, Einwirkdauer, Elektrodenfläche und der Blutversorgung der Haut ab. Der Großteil der Arzneimittel lagert sich in der Epidermis ab, ein geringer Teil in der Dermis und im Unterhautfettgewebe. Die Einlagerung von Arzneimitteln in die Haut bewirkt eine langfristige reflektorische oder fokale Wirkung auf den Körper (24 Stunden oder länger). Unter dem Einfluss von Gleichstrom erhöht sich die pharmakologische Aktivität von Arzneimitteln, da sie in ionischer und chemisch reiner Form in das Gewebe eingebracht werden. Gleichstrom verändert die funktionellen Eigenschaften von Geweben und erhöht deren Empfindlichkeit gegenüber Arzneimitteln. Die Nebenwirkungen von Arzneimitteln werden reduziert, da sie in geringen Mengen und unter Umgehung des Magen-Darm-Trakts in den Körper gelangen. Gleichzeitig erhöht sich die Konzentration des Arzneimittels im pathologischen Fokus und kann um ein Vielfaches höher sein als bei der parenteralen Verabreichung von Arzneimitteln.

Medikamente werden entsprechend ihrer Polarität in den Körper eingeführt: positiv geladene Teilchen (Kationen) – von der Anode, negativ geladene (Anionen) – von der Kathode. Das optimale Lösungsmittel für Medikamente ist destilliertes Wasser, das die beste elektrolytische Dissoziation und hohe elektrophoretische Mobilität von Medikamenten gewährleistet. Neben Wasser werden Ethylalkohol und ein universelles Lösungsmittel – Dimethylsulfoxid (Dimexid, DMSO), das auch ein guter Träger von Medikamenten ist – für wasserunlösliche und schwerlösliche Substanzen verwendet. Zur Auflösung werden 5-, 10-, 25- und 50%ige DMSO-Lösungen verwendet.

Komplexe Substanzen – Proteine und Aminosäuren – sind amphotere Verbindungen mit einem isoelektrischen Punkt. Ihre Elektrophorese erfolgt aus Lösungen, deren pH-Wert vom isoelektrischen Punkt der Proteine und Aminosäuren abweicht. Als Lösungsmittel für komplexe Substanzen werden angesäuertes (mit 5–8 Tropfen 5%iger Salzsäure) oder alkalisiertes (mit 5–8 Tropfen 5%iger Natronlauge) destilliertes Wasser sowie Pufferlösungen (Acetat-, Phosphatpuffer usw.) verwendet. Aufgrund der großen Anzahl mobiler Ionen in der Pufferlösung ist ihre Verwendung begrenzt. Daher wird in der Praxis häufiger die Ansäuerung oder Alkalisierung wässriger Lösungen verwendet. Beim Ansäuern einer Lösung erhalten Proteine und Aminosäuren eine positive Ladung und werden vom Pluspol her zugeführt, beim Alkalisieren eine negative Ladung und werden vom Minuspol her zugeführt.

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Indikationen für die Arzneimittelelektrophorese

Zerebrale Arteriosklerose, vorübergehende ischämische Attacken, Resteffekte und Folgen ischämischer und hämorrhagischer Schlaganfälle, Zustand nach Entfernung von Gefäßaneurysmen, zerebrale Arachnoiditis, Folgen eines Schädel-Hirn-Traumas, Hypothalamus-Syndrome unterschiedlicher Genese, Folgen einer durch Zecken übertragenen Meningoenzephalitis, infektiös-allergische und traumatische Neuritis, Neuralgie des Trigeminus-, Glossopharyngeus- und Okzipitalnervs, Verletzungen und Erkrankungen des Rückenmarks, zervikale und lumbale Osteochondrose, Morbus Bechterew, Vibrationskrankheit, Morbus Raynaud usw.

Kontraindikationen für die Arzneimittelelektrophorese

Kontraindikationen sind die gleichen wie bei der Galvanisierung, außerdem besteht eine Arzneimittelunverträglichkeit.

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Medizinische Elektrophorese: Wirkmechanismus

Der Wirkungsmechanismus der medizinischen Elektrophorese wird durch den Einfluss des galvanischen Stroms und die Besonderheit der verabreichten Substanz bestimmt. Bei nicht-potenten Wirkstoffen wird die Hauptwirkung durch Gleichstrom bestimmt, während bei potenten Wirkstoffen die pharmakologischen Eigenschaften und die Spezifität des Arzneimittels die Hauptwirkung bestimmen.

Die medizinische Elektrophorese hat eine entzündungshemmende, auflösende und lokalanästhetische Wirkung auf den Körper, verbessert die Blutversorgung des Gewebes und die Leitfähigkeit peripherer Nervenfasern, reduziert pathologische Pulsationen aus der Peripherie und normalisiert den Funktionszustand des zentralen und autonomen Nervensystems.

Methode der medizinischen Elektrophorese

Die Methode der medizinischen Elektrophorese unterscheidet sich nicht wesentlich von der Methode der Galvanisierung. Zusätzlich zu herkömmlichen Elektroden wird ein mit einer medizinischen Lösung befeuchtetes medizinisches Pad aus Filterpapier oder mehreren Lagen Gaze verwendet. Medikamente können auch aus Lösungen durch ein Bad (Badelektrophorese) mittels Intragewebeelektrophorese verabreicht werden. Die Einwirkdauer beträgt 20–30 Minuten. Die Behandlung umfasst 10–15 Behandlungen täglich oder jeden zweiten Tag.

Das Wesen der Intragewebeelektrophorese besteht darin, dass dem Patienten auf eine der bekannten Arten (intravenös, subkutan, intramuskulär, durch Inhalation) eine medizinische Substanz injiziert wird und dann, nachdem die maximale Konzentration im Blut erreicht ist, eine Galvanisierung quer zur Läsion durchgeführt wird.

Methoden der medizinischen Elektrophorese

Um die Effizienz der Methode zu steigern, werden neue Methoden der medizinischen Elektrophorese entwickelt und bestehende verbessert. Insbesondere werden folgende Methoden zur Anwendung vorgeschlagen:

• Langzeitgalvanisierung (Elektrophorese). Dabei wird schwacher Strom (100–200 µA) mit langer Einwirkdauer verwendet. Die Technik wurde von N. A. Gavrikov (1977, 1983) entwickelt und in die Praxis eingeführt. Als Gleichstromquelle kann eine Krona-Batterie verwendet werden. Die Behandlung umfasst 20–30 Behandlungen. Die Behandlungen wirken beruhigend, schmerzstillend und gefäßregulierend. Sie werden bei lang anhaltenden, persistierenden Schmerzsyndromen, in der komplexen Therapie echter und traumatischer Epilepsie sowie degenerativ-dystrophischer Gelenk- und Wirbelsäulenschädigungen eingesetzt.
• labile Galvanisierung oder Elektrophorese. Eine der Elektroden (indifferent) ist stabil fixiert, die zweite bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 3–5 cm pro Sekunde entlang der Körperoberfläche. Um Stromschwankungen während des Aufpralls zu eliminieren, ist zusätzlich eine Stabilisierungsvorrichtung in das Gerät integriert. Die Verfahren fördern eine Steigerung der Stoffwechselprozesse, eine erhöhte Durchblutung des Gewebes sowie eine verbesserte Erregbarkeit und Leitfähigkeit neuromuskulärer Formationen. Es empfiehlt sich, die Methode in Kombination mit der Behandlung von Patienten mit traumatischer Neuritis, toxischen und primären Polyneuropathien sowie Polyradikuloneuritis, Neurosen (Hysterie) usw. anzuwenden.
• Intragewebe- (intraorganische) Elektrophorese oder Elektroelimination. Ein Arzneimittel oder ein Arzneimittelgemisch wird intravenös per Jet oder Tropf, über eine Kanüle, subkutan oder intramuskulär verabreicht. Galvanische Elektroden werden quer zur Läsion angelegt, um die Arzneimittelkonzentration im Bereich des pathologischen Prozesses aufgrund verbesserter Blutversorgung, Mikrozirkulation und erhöhter Gewebeadsorptionskapazität zu erhöhen. Bei der Jet-Gabe von Arzneimitteln wird der galvanische Strom gleichzeitig mit der Verabreichung des Arzneimittels eingeschaltet, bei der Tropfverabreichung – nach Verabreichung von 2/3 des Tropferinhalts und bei parenteraler Verabreichung – wenn die maximale Arzneimittelkonzentration im Blut erreicht ist. Bei der Intragewebe-Elektrophorese ist es möglich, ein Arzneimittelgemisch zu verwenden; die Arzneimittel werden ohne Rücksicht auf die Polarität verabreicht, es gibt keinen Arzneimittelverlust.

In einer neurologischen Klinik kann die Intragewebeelektrophorese bei Verletzungen und Erkrankungen des zentralen Nervensystems eingesetzt werden;

• Vakuumelektrophorese – Elektrophorese unter reduziertem atmosphärischem Druck. Zum Einsatz kommt das Gerät EVAK-1, bestehend aus einer Vakuumpumpe, Vakuumküvetten und einem Galvanisiergerät Potok-1. Die Vakuumelektrophorese mit gleichgerichteten Strömen wird an entsprechenden Geräten für die Niederfrequenztherapie durchgeführt. Die Küvetten bestehen aus Gummi- oder Kunststoffkappen mit federbelasteten Elektroden im Inneren. Während des Eingriffs wird die Küvette auf die Haut oder Schleimhaut aufgesetzt und das Pad mit einer medizinischen Lösung befeuchtet. Nach dem Entlasten des Drucks wird die Haut angehoben und liegt eng am Pad an. Der Eingriff dauert 5–10 Minuten. Es können nacheinander 2–3 Bereiche behandelt werden. Die Vakuumelektrophorese wird alle 4–5 Tage durchgeführt. Die Behandlungsdauer umfasst 5–10 Behandlungen. Durch die Vakuumelektrophorese erhöhen sich die Menge des verabreichten Arzneimittels und seine Eindringtiefe. Die Vakuumtherapie trägt zur Steigerung des Stoffwechsels und der Durchblutung bei. Die Methode kann bei chronischen Schmerzsyndromen bei Patienten mit zervikaler und lumbaler Osteochondrose sowie bei Verletzungen peripherer Nerven eingesetzt werden.
• Mikroelektrophorese. Bei der Behandlung wird ein Wattepad verwendet, in dessen Öffnung ein mit einer medizinischen Lösung getränkter Baumwolldocht eingeführt wird. Darauf wird eine Elektrode platziert, um Kontakt zwischen der Metallspitze und der Watte herzustellen. Das Pad mit dem Docht wird mit der konvexen Seite auf den Akupunkturpunkt (AP) gelegt. Die Wirkung auf den AP erfolgt durch Akupunkturnadeln aus rostfreiem Stahl mit speziellen Klammern. Die Drähte der Klammern werden mit Klebeband auf der Haut fixiert, um Spannung und Verbiegen der Nadeln zu vermeiden. Die Mikroelektrophorese wird durchgeführt, indem die medizinische Substanz in den AP eingebracht wird. Die Stromstärke beträgt im Gesicht 5–50 µA, am Körper 100–120 µA und an den Gliedmaßen 100–200 µA. Die Einwirkdauer beträgt 2–30 Minuten. Für die Elektropunktur und Mikroelektrophorese bei TA werden folgende Geräte verwendet: PEP-1, Elite-1, Typ ELAP, Reflex-30-01, Indicator-2 MT, Biotonus usw. Mikroelektrophorese wird bei Bluthochdruck im Stadium 1–11A, Migräne, Schlaflosigkeit, postenzephalitischer Hyperkinese, Erkrankungen des peripheren Nervensystems (Radikulitis, Neuralgie, traumatische Neuritis und Plexitis, Gesichtsneuritis), Folgen eines Schädel-Hirn-Traumas empfohlen;
• kombinierte Wirkung von Ultraschall und Elektrophorese – Elektrophonophorese von Arzneistoffen. Es wurde ein Spezialgerät hergestellt, das aus einer therapeutischen Quelle für hochfrequenten Wechselstrom, einem Ultraschallwandler, einer Quelle für gleichgerichteten und stabilisierten Strom, einer elektrischen Düse und einer indifferenten Elektrode besteht. Die elektrische Düse besteht aus zwei ineinander angeordneten Zylindern. Der Raum zwischen ihren Wänden ist mit einer Arzneilösung gefüllt. Die Basis des inneren Zylinders bildet die Abstrahlfläche des in den Zylinder eingesetzten Ultraschallsensors. Der Raum zwischen den Zylinderwänden besteht unten aus Teflon und weist sechs runde, mit porösem Glas gefüllte Löcher auf. Darüber, im Hohlraum zwischen den Zylinderwänden, ist eine ringförmige Metallelektrode angebracht, die mit der Arzneilösung in Kontakt steht.

Der Eingriff wird wie folgt durchgeführt: Eine indifferente Elektrode wird auf der Haut befestigt und mit einem Pol der Stromquelle verbunden. Der mit der medizinischen Lösung gefüllte Elektrodenaufsatz wird am Ultraschallsensor befestigt und mit dem anderen Pol der Stromquelle verbunden. Der Strom wird schrittweise auf den gewünschten Wert erhöht (Stromdichte 0,03–0,05 mA/cm²), dann wird der Ultraschall eingeschaltet (Intensität 0,2–0,6 W/cm²). Die Zonen werden 10–15 Minuten lang mit stabilen und labilen Methoden behandelt. Die Behandlung umfasst 10–15 Behandlungen täglich oder jeden zweiten Tag.

Die Methode kann bei der Behandlung von Patienten mit zervikaler und lumbaler Osteochondrose mit Schmerzsyndrom und neuralgischen Schmerzen unterschiedlicher Herkunft eingesetzt werden.

Zur Verabreichung von Arzneistoffen können neben galvanischen auch pulsierende Ströme mit konstanter Richtung, aber periodisch wechselnder Spannung sowie gleichgerichtete gepulste niederfrequente Ströme (diadynamisch, sinusförmig moduliert, rechteckig, exponentiell, fluktuierend) verwendet werden, die eine elektrophoretische Wirkung haben. In diesem Fall wird die analgetische, gefäßerweiternde und resorptive Wirkung gepulster Ströme und verabreichter Arzneistoffe verstärkt. Im Vergleich zur klassischen Elektrophorese wird bei der Elektrophorese mit gepulsten Strömen eine geringere Menge an Arzneistoffen verabreicht, dafür nimmt deren Eindringtiefe etwas zu. Die Elektrophorese mit gepulsten Strömen wird zur Behandlung von Patienten mit Schmerzen und vegetativ-vaskulären Syndromen, mit Rückenmarksverletzungen, Gesichtsneuritis usw. eingesetzt.