Що таке ультразвук?
Ультразвук - це механічні коливання пружного середовища з частотою 20 кГц - 1 ГГц. Для лікувальних цілей частіше використовують коливання в діапазоні 20 кГц - 3 МГц. Ультразвук - це механічна енергія, вона передається в тканини організму у вигляді поздовжніх хвиль, що викликають почергове стиснення і розрідження середовища, через яку проходить ультразвук. Поширення ультразвуку можливо в будь-якому середовищі, а швидкість поширення залежить від щільності і пружності середовища. При цьому кожна ділянка середовища, по якому переміщається хвиля, робить невеликі коливальні зміщення. Ультразвук переносить енергію, і при його поширенні енергія передається від однієї коливається частки до іншої.
При переході ультразвуку з одного середовища в іншу можливо його відображення, заломлення і поглинання. Відображення ультразвуку залежить від відмінності акустичного опору двох середовищ: чим більше їх різниця, тим більше його відображення на кордоні цих середовищ.
Акустичний опір повітря в 3000 разів менше акустичного опору м'яких тканин людини. Тому на їх кордоні відбувається практично щільне відображення ультразвуку (99,8%). Значить, обов'язковою умовою ультразвукової терапії є щільний контакт випромінює головки з озвучених ділянкою тіла пацієнта. Воно досягається застосуванням контактних середовищ - це може бути вазелінове масло, рафіновані рослинні масла, ланолін, гель, лікарські мазі і т.д.
Акустичний опір м'яких тканин людини (епідерміс - дерма - фасція - м'яз) розрізняється незначно, тому на кордонах їх розділу в основному відбувається заломлення ультразвуку. На кордоні м'яз - окістя - кістка в м'які тканини відбивається до 36-40% механічної енергії ультразвуку, тому що акустичний опір кістки в 4 рази вище опору м'язів. Відображення ультразвуку залежить від кута падіння. Воно росте при його збільшенні, тому важливо щоб випромінювач розташовувався перпендикулярно до озвучується поверхні.
Глибина проникнення ультразвуку залежить від його частоти. Чим частота менше тим глибше проникає ультразвук. Наприклад глибина проникнення складає 9-10 см на частоті 44 кГц, 8-9 см - на частоті 110 кГц, 4-5 см - на частоті 880 кГц і 1-3 см - на частоті 2640 кГц. Тому зараз так популярні малопотужні низькочастотні випромінювачі. На частоті 110 кГц глибина проникнення ультразвукової енергії в м'язові тканини становить близько 7 см, в жирові тканини - близько 10 см, а в кістку - близько 0,5 см.
Поглинання ультразвуку залежить від тканин, через які він проходить. Чим більше щільність і вище в'язкість тканин, тим більше енергії витрачається на подолання сил зчеплення між частинками, тим більше поглинається енергії. Наприклад кістка поглинає ультразвук в 12-15 разів більше ніж м'яз. Найбільш інтенсивно ультразвукові коливання поглинаються кістками і нервами, менше - м'язової і ще менше жировою тканиною.
Ультразвукові коливання в фізіотерапевтичних апаратах отримують за допомогою зворотного п'єзоелектричного ефекту. Як пьезоелемента в сучасних апаратах використовують титанат барію. Для її порушення потрібна менша напруга, ніж для кварцу. Це дозволяє спростити конструкцію апарату і застосувати для харчування головки випромінювача гнучкий низьковольтний, електробезпечний кабель.
Біологічна дія ультразвуку
Воно буває 3 видів:
- механічне
Фактично це мікромасаж тканин. Ультразвук активує клітини і підвищує їх чутливість. - теплове
Виникає в основному на кордонах тканин, де енергія ультразвуку превращвется в тепло. В результаті активується метаболізм, зменшує в'язкість цитозолю, іони переходять з біологічно активних сполук у вільний стан. Надалі активуються механізми неспецифічної резистентності організму. - Фізико-хімічне
Посилюється тканинне дихання і біологічне окислення. Ссвобождаются біологічно активні речовини - гістамін, простагландини і кініни. Активуються мембранні ферменти, це зменшує набряки і біль.
Біологічні ефекти ультразвуку взаємопов'язані, їх важко розмежувати.
Лікувальна дія ультразвуку
- Очищає запальний осередок від клітинного детриту і патогенної мікрофлори в ексудативну стадію запалення
- Стимулює регенерацію тканин, прискорює загоєння ран і трофічних виразок
- Підвищує міцність і еластичність рубця в 2 рази
- Зменшує біль і м'язовий спазм
- Збільшує кровотік в слабоваскулярізірованних тканинах в 2-3 рази
- Підвищує лабільність нервових центрів і периферичних нервів
- Усуває спазм гладких м'язів шкіри і судин
- Збільшує адаптаційні можливості організму
- Пошкоджує клітинні оболонки мікроорганізмів
Таким чином ультразвук володіє наступними діями:
- протизапальну
- анальгетіческім
- спазмолітичну
- метаболічним
- дефіброзірующее
- бактеріостатичним
Якщо ми вводимо ліки з організм за допомогою ультразвуку, то це називається ультрафонофорезом. Так можна доставити ліки на глибину до 10 см без пошкодження шкіри. Найефективніше використовувати 5-10% розчини. Кількість вводиться в організм ліки становить 1-3% від нанесених на поверхню шкіри. Воно залежить від частоти ультразвукових коливань - чим вона менша, тим більше ліки проникає в шкіру.