低频电疗法是将频率小于1000Hz的脉冲电流作用于人体以治疗疾病的方法。低频电疗法在医学领域的应用已有100多年的历史，20世纪80年代以来，随着集成电路和计算机技术的应用，治疗仪器也从早期的手动控制的大型设备发展为电脑控制、对侧控制、可随身携带的便携式设备。随着电疗学的发展，有些治疗方法逐渐消失或被替代，而神经肌肉电刺激、功能性电刺激、经皮神经电刺激等的临床应用已有明确的理论基础和实验证据支持，成为康复治疗中较常用的物理治疗方法。

外界刺激是否能产生动作电位，是否能引起组织兴奋，一方面取决于外界刺激的强度、持续时间和强度-时间变化率，另一方面取决于组织细胞的自身功能状态。组织或细胞对刺激产生反应的能力称为兴奋性。神经细胞、肌肉细胞的兴奋性较高，称为可兴奋组织。可兴奋组织和细胞受到刺激后可以产生动作电位，并以此触发细胞活动的改变。因此，兴奋性可看作细胞和组织受到刺激后产生动作电位的能力。低频电刺激可从静息电位、动作电位的产生和传递、肌肉收缩生理学等生理学基础上产生变化。

细胞在受到刺激之前，细胞膜内负外正的跨膜电位即为静息电位。细胞膜跨膜电位内负外正的状态称为极化状态。正常情况下，神经细胞的静息电位约为-70~-75mV，骨骼肌细胞的静息电位约为-80~-90mV。

（1）动作电位的产生

细胞受到刺激后，膜电位的迅速倒转和恢复即为动作电位。动作电位包括去极化、复极化和超极化的过程。

当细胞受到电刺激后，细胞膜对钠离子的通透性提高，钠离子沿着浓度差从细胞外进入细胞内，使细胞膜的负电位减小。当负电位减小达到阈值时，细胞膜对钠离子的通透性再次提高，大量的钠离子进入细胞内使膜内的负电位转变为正电位，最高可达到正25~35mV，此过程为去极化。

当细胞膜内电位达到正25~35mV时，细胞膜对钠离子的通透性恢复正常状态，对钾离子的通透性增大，钾离子大量流出细胞外，使细胞膜的跨膜电位降低，恢复负电位，此过程为复极化。

复极化的过程在膜电位达到静息电位时仍将继续进行，直到低于静息电位10~20mV，再缓缓回到静息电位，此过程为超极化。

（2）动作电位的传递

 当细胞受到刺激，局部的细胞膜产生动作电位后，邻近的细胞膜受到影响开始去极化产生下一个动作电位，如此重复产生使动作电位传递出去，即为动作电位的传递。动作电位的传递速度受细胞直径大小和有无髓鞘的影响，细胞直径越大，动作电位传递速度越快。有髓鞘细胞的动作电位是跳跃式传递，传递速度较快。此外动作电位的传递速度还受温度、压力和药物等因素的影响。

（1）肌纤维的类型

哺乳类动物的肌纤维有两大类型，慢肌纤维（Ⅰ型肌纤维）和快肌纤维（Ⅱ型肌纤维），快肌纤维又可分为Ⅱa型（快肌纤维）和Ⅱb型（极快速肌纤维）。每个肌纤维的收缩持续时间略有差异。

不同类型肌纤维的收缩特点

（2）肌肉收缩的电生理过程

在静息状态下，肌纤维内所含的Ca²⁺浓度较低。当肌纤维兴奋时，动作电位促使肌浆网中的Ca²⁺释放，导致肌浆内的Ca²⁺浓度迅速升高，使细肌丝滑动，产生肌细胞收缩。上述电活动和肌肉收缩的机械活动联系的过程叫做兴奋-收缩偶联。

由于机体各组织对不同参数设置的低频脉冲电流（波形、频率、强度、持续时间）反应不尽相同，因此低频脉冲电流的参数设置对治疗作用和治疗效果有重要影响。

波形指随时间变化的单一脉冲形态。不同波形的有效作用面积不同，对组织和细胞的作用也不尽相同。

相位指零电位基线之上或之下单一方向的电流。单方向偏离零电位的脉冲为单相脉冲，先单向偏离基线又反向偏离基线的脉冲称为双相脉冲。

双相波的对称性：在双相波中，两个相位的波形、强度-时间变化曲线完全相同，只是方向相反，即第一相是第二相的镜像，则为对称性双相波。反之为不对称性双相波。

双相波的平衡性：在双相波中，若两个相位所涵盖的面积相同，则为平衡性双相波。平衡性双相波两个输出电极的正负离子均等，可避免电刺激导致的化学作用。

频率指每秒出现脉冲刺激的数量，单位为Hz。频率影响低频电疗的作用和肌肉收缩力量的大小，也与肌肉产生疲劳的快慢有关。当刺激频率小于10Hz时，肌肉只能产生单收缩；当刺激频率大于35Hz时，开始强直收缩；当刺激频率增加超过50Hz时，开始产生更大的肌肉力量，但也会加快肌肉疲劳的速度。

电流强度指电流相对于零电位上下振动的幅度，电流强度影响被募集的肌肉组织的数量，从而影响肌肉收缩力量的大小。增加电流强度可以使刺激部位部分阈值较高的运动神经元兴奋，也可以刺激较深层的具有相同阈值的肌纤维产生兴奋，因此增加电流强度可以诱发更多的肌纤维去极化，产生更强的肌肉收缩。

由于电刺激首先募集靠近电极的大肌肉，而大肌肉多为Ⅱ型肌纤维，容易产生疲劳，因此随着治疗时间的延长，同样的电流强度诱发的肌肉收缩强度越来越小。

脉宽指每个脉冲电流持续的时间，包括波升时间、波降时间，单位多为微秒（μs）或毫秒（ms）。当脉宽小于40μs时，电流强度要非常大才可以兴奋神经纤维产生肌肉收缩；脉宽较大时，较小的电流强度就可以引起神经纤维的动作电位，产生肌肉收缩，但也容易兴奋痛觉神经。

通断比指一系列脉冲电流输出的持续时间和休息时间的比值。临床上一般以1:3~1:5开始，然后逐渐增加刺激时间，缩短间歇时间。在确定通断比是，还应考虑频率，因为频率越高越容易引起肌肉疲劳，需要的休息时间越长。

电流密度指单位面积内通过的电流量的多少。电流密度的大小受组织深度和电极大小的影响。组织深度越深，电流密度越小。治疗时面积小的电极片可用作主动电极，置于神经肌肉的运动点上，面积大的电极片用作辅助电极，放在远离治疗部位的区域。

电极片的放置需要考虑刺激部位的深浅，两电极间距离越近，电流刺激深度越表浅；距离越远，刺激深度越深，因此在治疗中，要确定适当的电极间距离，以达到刺激神经肌肉的效果。

通常指采用低频脉冲电流刺激运动神经或肌肉，使骨骼肌或平滑肌收缩以恢复其运动功能的一种电刺激治疗方法。

大量的临床研究证实NMES能显著改善患者的肢体功能，提高患者的行走功能和日常生活自理能力，明显降低致残率。适用于各种中枢神经系统损伤引起的肌肉萎缩、肌力下降、肌肉痉挛、关节活动度受限的患者，包括足下垂、股四头肌肌力下降、髋外展肌群肌力下降、肩关节半脱位、肱三头肌肌力下降、伸腕和伸指肌群肌力下降、特发性脊柱侧凸、尿潴留、尿失禁等。

利用一定强度的低频脉冲电流，通过预先设定的程序刺激目标肌肉的支配神经，诱发肌肉收缩，以替代或矫正器官及肢体已丧失功能的电刺激疗法。

应用的前提条件之一是脊髓前角到目标肌肉神经肌肉接头之间的下运动神经元通路保持完整，主要应用于上运动神经元损伤所致的运动功能障碍，因为刺激后可以产生即刻的功能性活动，因此FES也被称为“神经假体”。

临床应用包括上肢功能的手部控制功能性电刺激、对侧控制型功能性电刺激、手部植入式神经假体；下肢功能的足下垂功能性电刺激、多通道功能性电刺激等。

通过皮肤将特定的低频脉冲电流输入人体刺激神经达到镇痛、治疗疾病的方法，是根据疼痛闸门控制学说发展起来的以治疗疼痛为主的无损伤性治疗方法。

TNES可以降低疼痛强度和疼痛所引起的不适感，刺激内关穴可有效缓解术后患者的呕吐反应，可以促进组胺的释放使微血管扩张，可刺激肌肉收缩产生机械性压迫促进静脉和淋巴回流，消除水肿。

间动电流是在直流电的基础上叠加频率为50Hz的正弦交流电整流后形成的脉冲电流。因此间动电流的作用基础是直流电的作用和低频脉冲电流的作用相结合。

间动电疗法可以提高痛阈，有研究认为间动电流的止痛作用比直流电更显著，但对严重疼痛的疗效不佳；间动电流治疗数小时后可继发“动力”效应，表现为外周血液循环改善，局部皮肤充血和皮温升高，水肿减轻，组织紧张度降低；间动电流的频率为50Hz或100Hz，脉宽为10ms，刺激外周神经或肌肉均可引起肌肉强直收缩。

但间动疗法不适用于失神经支配肌肉的电刺激。