Ултразвукова терапия

Ултразвуковата терапия (УЗТ) е физиотерапевтичен метод на въздействие, използващ високочестотни механични вибрации на частици от средата. Ултразвукът представлява еластични механични вибрации на частици от средата с честота по-висока от 16 kHz, т.е. лежащи извън границата на слуха на човешкото ухо.

Човешкият слухов апарат възприема звук, механични вибрации, които не надвишават 16 kHz. Животните, които водят нощен начин на живот, живеят в пещери, вода, възприемат звуци с по-високи честоти (32 kHz и по-високи) за обмен на информация и ехолокация.

В естествени условия ултразвукът се получава по време на земетресения, вулканични изригвания и по време на технологични процеси - работата на машини, ракетни двигатели и др. За технически цели ултразвукът се получава с помощта на специални излъчватели. В зависимост от източника на енергия те се разделят на механични и електрически. При механичните излъчватели източникът на ултразвук е енергията на поток, газ, течност (свирки, сирени). В електрическите преобразуватели ултразвукът се получава чрез прилагане на електрически ток към тела, изработени от желязо, никел и други материали. Пиезоелектричният ефект е в основата на излъчвателите, изработени от кварцови плочи, бариев титанит, турмалин и други материали, които под въздействието на променлив електрически ток променят размерите си и причиняват механични вибрации на ултразвуковата честотна среда.

Механизъм на действие на ултразвука

Физиотерапията използва ултразвукови вибрации в диапазона 800-3000 kHz (0,8-3 MHz). В козметологията честотата на ултразвуковите вибрации за всяко устройство е фиксирана. По принцип се използва честотата от 25-28 kHz до 3 MHz.

Функции на ултразвука

1. Механична функция (специфично действие на ултразвуковата вълна). Еластичните вибрации на ултразвуковия диапазон, дължащи се на високия градиент на звуковото налягане и значителните напрежения на срязване в биологичните тъкани, променят проводимостта на йонните канали на мембраните на различни клетки и причиняват микропотоци от метаболити в цитозола и органелите (тъканен микромасаж).

Механични ефекти на ултразвука на тъканно ниво:

• ускоряване на локалното кръвообращение;
• ускоряване на лимфния поток;
• нормализиране на процесите на образуване на колаген и еластин (колагеновите и еластинови влакна, образувани под въздействието на ултразвукови вибрации, имат еластичност и здравина, увеличени 2 или повече пъти в сравнение с неозвучена тъкан);
• стимулиране на нервната система (намаляване на компресията на ноцицептивните нервни проводници в зоната на въздействие).

На клетъчно ниво под въздействието на ултразвукови вълни протичат следните процеси:

• разкъсване на силни и слаби междумолекулни връзки;
• намаляване на вискозитета на цитозола (тиксотропия);
• преходът на йони и биологично активни съединения в свободно състояние,
• увеличаване на свързването на биологично активни вещества,
• активиране на неспецифични имунорезистентни механизми;
• активиране на мембранни ензими (включително активиране на лизозомни ензими на клетките);
• деполимеризация на хиалуроновата киселина (намаляване и предотвратяване на междутъканната конгестия);
• генериране на акустични микропотоци;
• промяна в структурата на водата;
• стимулиране на цитоплазменото движение, митохондриалната ротация и вибрациите на клетъчното ядро,
• увеличаване на пропускливостта на клетъчната мембрана.

Ултразвуково ускореното движение на биологични молекули в клетките увеличава вероятността за тяхното участие в метаболитни процеси. Промяната във функционалните свойства на механочувствителните йонни канали на клетъчния цитоскелет, която се случва под въздействието на ултразвукови вибрации, увеличава скоростта на транспорт на метаболити и ензимната активност на лизозомните ензими и стимулира тъканната репаративна регенерация.

2. Когато интензитетът на ултразвука се увеличи на границата на хетерогенни биологични среди, се образуват затихващи срязващи (напречни) вълни и се отделя голямо количество топлина - термичната функция на ултразвука.

Поради значителното поглъщане на ултразвуковата вибрационна енергия в тъкани, съдържащи молекули с големи линейни размери, температурата се повишава с 1°C.

Най-голямо количество топлина се отделя не в дебелината на хомогенните тъкани, а на границите на тъкани с различен акустичен импеданс - в богатите на колаген повърхностни слоеве на кожата, фасциите, белезите, връзките, синовиалните мембрани, ставния менискус и периоста, което повишава тяхната еластичност и разширява диапазона на физиологичните напрежения (вибротермолиза). Локалното разширяване на съдовете на микроциркулаторното русло води до увеличаване на обемния кръвен поток в слабо васкуларизираните тъкани (с 2-3 пъти), повишаване на метаболизма, подобряване на еластичността на кожата и намаляване на отока.

Приблизително 80% от топлината се абсорбира и отвежда от кръвния поток, а останалите 20% се разсейват в близките тъкани. Пациентите усещат леко затопляне по време на процедурата.

Термични ефекти на тъканно и клетъчно ниво:

• промяна в дифузионните процеси;
• промяна в скоростта на биохимичните реакции;
• поява на температурни градиенти (до 1°C);
• ускоряване на микроциркулацията.

Съотношението на топлинните и нетоплинните компоненти на действието на ултразвуковите вибрации се определя от интензитета на излъчване или режима (непрекъснат или импулсен) на действие.

3. Физикохимична функция. Биохимичната функция на ултразвука произтича главно от реактивната способност на анаболизма и катаболизма.

Анаболизмът е процес, който централизира идентични и подобни молекули. Малките дози ултразвук ускоряват синтеза на протеини вътре в клетките, възстановяват увредени, възпалени тъкани, докато терапевтичните дози насърчават синтеза на еластинови и колагенови влакна, подобряват кръвообращението, разхлабват съединителната тъкан и повишават нейната функция, увеличават противовъзпалителните, разтварящите, аналгетичните и спазмолитичните ефекти.

Катаболизмът е процес, който намалява вискозитета и количеството на големите молекули (така че концентрацията на лекарствено вещество, козметичен продукт може да бъде намалена) и ускорява тяхното използване. Отбелязва се също, че ултразвукът има следните ефекти:

• действа като катализатор;
• ускорява метаболитния процес;
• променя pH стойността на тъканите към алкална (облекчава възпалителните процеси в кожата след излагане на киселина);
• насърчава образуването на биологично активни вещества;
• насърчава свързването на свободните радикали;
• разгражда лекарствените молекули;
• бактерицидно действие (поради проникването на ултразвукови вълни и лекарства в бактериалната среда).