Ультразвуковая терапия

Ультразвуковая терапия (УЗТ) - это физиотерапевтический метод воздействия, использующий высокочастотные механические колебания частиц среды. Ультразвук представляет собой упругие механические колебания частиц среды с частотой выше 16 кГц, т. е. лежащие за пределом слышимости человеческого уха.

Слуховой аппарат человека воспринимает звук, механические колебания, которые не превышают 16 кГц. Животные, ведущие ночной образ жизни, обитающие в пещерах, воде, воспринимают звуки более высоких частот (32 кГц и выше) для обмена информацией и эхолокации.

В природных условиях ультразвук возникает при землетрясении, извержении вулканов, при технологических процессах - работа станков, ракетных двигателей и др. В технических целях ультразвук получают с помощью специальных излучателей. В зависимости от источника энергии их делят на механические и электрические. В механических излучателях источником ультразвука является энергия потока, газа, жидкости (свистки, сирены электрических преобразователях ультразвук получают при воздействии электрического тока на тела из железа, никеля и других материалов. Пьезоэлектрический эффект положен в основу излучателей, изготовленных из пластин кварца, титанита бария, турмалина и других материалов которые под воздействием переменного электрического тока меняют свои размеры и вызывают механические колебания среды ультразвуковой частоты.

Механизм действия ультразвука

В физиотерапии используются ультразвуковые колебания в диапазоне 800-3000 кГц (0,8-3 МГц). В косметологии частота ультразвуковых колебаний для любого аппарата является фиксированной. В основном, используется частота от 25-28 кГц до 3 МГц.

Функции ультразвука

1. Механическая функция (специфическое действие ультразвуковой волны). Упругие колебания ультразвукового диапазона в силу высокого градиента звукового давления и значительных сдвиговых напряжений в биологических тканях изменяют проводимость ионных каналов мембран разных клеток и вызывают микропотоки метаболитов в цитозоле и органоидов (микромассаж тканей).

Механические эффекты ультразвука на тканевом уровне:

• ускорение местного кровообращения;
• ускорение лимфотока;
• нормализация процессов образования коллагена и эластина (образующиеся под действием ультразвуковых колебаний коллагеновые и эластиновые волокна обладают повышенной в 2 и более раз эластичностью и прочностью по сравнению с неозвученной тканью);
• стимуляция нервной системы (снижение компрессии ноцицептивных нервных проводников в зоне воздействия).

На клеточном уровне под действием ультразвуковых волн происходят следующие процессы:

• разрыв сильных и слабых межмолекулярных связей;
• уменьшение вязкости цитозоля (тиксотропия);
• переход ионов и биологически активных соединений в свободное состояние,
• повышение связывания биологически активных веществ,
• активизация механизмов неспецифической иммунорезистентности;
• активизация мембранных энзимов (в том числе активизация лизосомальных ферментов клеток);
• деполимеризация гиалуроновой кислоты (уменьшение и профилактика межтканевого застоя);
• генерация акустических микропотоков;
• изменение структурированности воды;
• стимуляция движения цитоплазмы, вращения митохондрии и вибрации ядра клетки,
• повышение проницаемости клеточной мембраны.

Ускоренное ультразвуком перемещение биологических молекул в клетках увеличивает вероятность их участия в метаболических процессах. Происходящее под действием ультразвуковых колебаний изменение функциональных свойств механочувствительных ионных каналов цитоскелета клеток повышает скорость транспорта метаболитов и энзиматическую активность лизосомальных ферментов, стимулирует репаративную регенерацию тканей.

2. При увеличении интенсивности ультразвука на границе неоднородных биологических сред образуются затухающие сдвиговые (поперечные) волны и выделяется большое количество тепла - тепловая функция ультразвука.

Из-за значительного поглощения энергии ультразвуковых колебаний в тканях, содержащих молекулы с большими линейными размерами, происходит повышение температуры на 1 С.

Наибольшее количество тепла выделяется не в толще однородных тканей, а на границах раздела тканей с различным акустическим импедансом - в богатых коллагеном поверхностных слоях кожи, фасциях, рубцах, связках, синовиальных оболочках, суставных менисках и надкостницах, что повышает их эластичность и расширяет диапазон физиологических напряжений (вибротермолиз). Местное расширение сосудов микроциркуляторного русла приводит к увеличению объемного кровотока в слабо васкуляризованных тканях (в 2-3 раза), повышению обмена веществ, улучшению эластичности кожи и уменьшению отеков.

Приблизительно 80% тепла поглощается и уносится кровотоком, остальные 20% рассеиваются в близлежащих тканях. Пациенты чувствуют небольшой нагрев в течение процедуры.

Тепловые эффекты на тканевом и клеточном уровне:

• изменение диффузных процессов;
• изменение скорости биохимических реакций;
• возникновение температурных градиентов (до 1 С);
• ускорение микроциркуляции.

Соотношение теплового и нетеплового компонентов действия ультразвуковых колебаний определяется по интенсивности излучения или режиму (непрерывному или импульсному) воздействия.

3. Физико-химическая функция. Биохимическая функции ультразвука главным образом исходит от реактивной способности анаболизма и катаболизма.

Анаболизм - процесс, который централизует одинаковые и подобные молекулы. Маленькие дозы ультразвука ускоряют синтез белка внутри клеток, восстанавливают травмированные, воспаленные ткани, в то время как терапевтические дозы способствуют синтезу волокон эластина и коллагена, усиливают кровообращение, разрыхляют соединительную ткань и увеличивают ее функцию, повышают противовоспалительный, рассасывающий, болеутоляющий и антиспастический эффект.

Катаболизм - процесс, который уменьшает вязкость и количество больших молекул (так что концентрация лекарственного вещества, косметического средства может быть сокращена) и ускоряет их утилизацию. Замечено также, что ультразвук имеет следующие эффекты:

• действует как катализатор;
• ускоряет процесс метаболизма;
• изменяет значение рН тканей к щелочи (облегчает воспалительные процессы в коже после воздействия кислоты);
• способствует образованию биологически активных веществ;
• способствует связыванию свободных радикалов;
• разлагает молекулы наркотиков;
• бактерицидное действие (за счет проникновения ультразвуковой волны и лекарственных средств в бактериальную среду).