Ist das anodische galvanische Erythem pH-abhängig?

Zusammenfassung

Fragestellung: Galvanische Ströme bewirken an wasserhaltigen Elektroden bekanntlich anodisch ein saures Milieu und kathodisch ein alkalisches Milieu. Bisher ist jedoch kaum geklärt, inwiefern die Veränderungen des pH-Wertes ursächlich für das unter beiden Elektroden zu beobachtende galvanische Erythem sind. Wie andernorts beschrieben, können pH-Änderungen vermieden werden, wenn den Elektrodenflüssigkeiten Elektrolyte wie z. B. NaCl zugesetzt werden. Ziel dieser Untersuchung war es zu klären, inwiefern die Ausbildung des galvanischen Erythems pH-abhängig ist. Material und Methoden: Am Rücken von 10 gesunden Probanden wurde ein galvanischer Strom (0,15 mA/cm², 20 min) mittels Gummielektroden in Schwammtaschen appliziert und die dabei auftretende kutane Hyperämiereaktion mittels Laser-Doppler-Flowmetrie gemessen. Eine Versuchsreihe erfolgte mit demineralisiertem Wasser, eine zweite mit einer 1 %igen NaCl-Lösung zur Elektrodenbefeuchtung. Ergebnisse: Unter den Wasserelektroden zeigte sich eine kräftige Hyperämiereaktion gegenüber den Ausgangswerten (Anode: 176/38 AU; p < 0,0001; Kathode: 180/36 AU; p < 0,0001). Im Versuch mit NaCl-Elektroden zeigte die Kathode eine ähnliche Reaktion (171/36 AU; p < 0,0001). Dagegen kam es an der Anode zu keiner hyperämischen Reaktion (41/38 AU; n. s.). Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse lassen vermuten, dass das anodische Erythem pH-abhängig ist und durch Vermeidung eines sauren Milieus unterdrückt werden kann. Demgegenüber scheint die Erythembildung unter der Kathode unabhängig vom pH-Wert zu sein, was auf einen anderen Entstehungsmechanismus schließen lässt.

Is the anodal galvanic erythema dependent on pH?

Purpose: During application of galvanic (DC) current by moisted electrodes, the milieu beneath them shifts either to low (anode; acid) or high (cathode; alkaline) pH-values. Though this electrolytic effect is well known, there is still little knowledge about the possible influence of pH changes concerning the usual observed galvanic erythema under both electrodes. It has been shown before, that changes in pH-concentrations during DC application can be diminished by the use of weak saline solutions. Aim of this study was to investigate, if the developement of galvanic erythema is dependent on pH changes. Materials and methods: Galvanic current (0.15 mA/cm², 20 min) has been applicated at the back of 10 healthy persons by sponge covered rubber electrodes. Hyperemic skin reactions have been quantified by laser-doppler-flowmetry before and after treatment. In one series the sponges have been moistened with demineralised water, in the other series with saline water containing 1 % sodium chloride. Results: Under the electrodes with demineralized water, a strong hyperemic reaction was found (anode: 176/38 AU; p < 0.0001; cathode: 180/36 AU; p < 0.0001). A similar reaction has been observed under the cathode with saline water (171/36 AU; p < 0.0001). In contrary, no reaction was found under the anode with saline water (41/38 AU; n. s.). Conclusion: The anodic galvanic erythema can be suppressed by application of saline water in the electrode sponge, supposingly by reducing the degree of acidity. On the other hand, the full erythema reaction under the cathode seems not to be dependent on pH, but may result from a different mechanism.

Mikrozirkulation der Haut - galvanisches Erythem - Laser-Doppler-Flussmessung - Elektrostimulation

Skin microcirculation - galvanic erythema - laser-doppler-flowmetry - electric stimulation

Literatur

• 1 Schnizer W, Knorr H, Lindner J, Magyarosy I, Wenemoser A. Die Untersuchung physikalisch-medizinischer und balneotherapeutischer Erytheme (Wärme, Gleichstrom, CO₂, H₂S) am Capsaicinmodell.  Phys Rehab Kur Med. 1993;  3 125-129
• 2 Schöps P, Kröling P, El-Tahlaoui E, Schnizer W. Die unterschiedliche Ausprägung des Galvanischen Erythems an Kathode und Anode ist auf die unterschiedliche Bedeutung der Stromflusszeit zurückzuführen.  Phys Rehab Kur Med. 1998a;  8 25-26
• 3 Schöps P, Kröling P, El-Tahlaoui E, Schnizer W. Das Galvanische Erythem besitzt eine neurogene Komponente.  Phys Rehab Kur Med . 1988b;  8 52-53
• 4 Sato K, Timm D E, Sato F, Templeton E A, Meletiou D S, Toyomoto T, Soos G, Sato S K. Generation and transit pathway of H⁺ is critical for inhibition of palmar sweating by iontophoresis in water.  J Appl Physiol. 1993;  75 2258-2264
• 5 Del Bianco E, Geppetti P, Zippi P, Isolani D, Magini P, Cappugi P. The effects of repeated dermal application of capsaicin to the human skin on pain and vasodilatation induced by intradermal injection of acid and hypertonic solutions.  Br J Clin Pharmacol. 1996;  41 1-6
• 6 Bevan S, Yeats J C. Protons activate a cation conductance in a subpopulation of rat dorsal root ganglion neurones.  J Physiol (London). 1991;  433 145-161
• 7 Geppetti P, Tramontana M, DelBianco E, Fusco B M. Capsaicin-desensitization to the human nasal mucosa selectively reduces pain evoked by citric acid.  Br J Clin Pharmacol. 1993;  35 178-183
• 8 Bevan S, Geppetti P. Protons: small stimulants of capsaicin-sensitive sensory nerves.  Trends Neurosci. 1994;  17 509-512
• 9 Geppetti P, Del Bianco E, Patacchini R, Santicioli P, Maggi C A, Tramontana M. Low ph-induced release of calcitonin gene-related peptide from capsaicin-sensitive sensory nerves: mechanism of action and biological response.  Neuroscience. 1991;  41 295-301
• 10 Santicioli P, Del Bianco E, Figini M, Bevan S, Maggi C A. Effect of capsazepine on the release of calcitonin gene-related peptide-like immunoreactivity (CGRP-L3) induced by low pH, capsaicin and potassium in rat soleus muscle.  Br J Pharmacol. 1993;  110 609-612