Ultraljudsbehandling

Ultraljudsbehandling (UZT) är en fysioterapeutisk metod som använder högfrekventa mekaniska vibrationer av partiklar i mediet. Ultraljud är elastiska mekaniska vibrationer av partiklar i mediet med en frekvens högre än 16 kHz, dvs. som ligger utanför det mänskliga örats hörselgräns.

Det mänskliga hörselsystemet uppfattar ljud, mekaniska vibrationer som inte överstiger 16 kHz. Djur som lever nattligt, lever i grottor, vatten, uppfattar ljud med högre frekvenser (32 kHz och högre) för informationsutbyte och ekolokalisering.

Under naturliga förhållanden uppstår ultraljud under jordbävningar, vulkanutbrott och under tekniska processer - drift av verktygsmaskiner, raketmotorer etc. För tekniska ändamål erhålls ultraljud med hjälp av speciella emittrar. Beroende på energikällan delas de in i mekaniska och elektriska. I mekaniska emittrar är ultraljudskällan energin från ett flöde, gas, vätska (visselpipor, sirener). I elektriska omvandlare erhålls ultraljud genom att applicera elektrisk ström på kroppar gjorda av järn, nickel och andra material. Den piezoelektriska effekten är grunden för emittrar gjorda av kvartsplattor, bariumtitanit, turmalin och andra material som, under påverkan av växelström, ändrar sina dimensioner och orsakar mekaniska vibrationer i ultraljudsfrekvensmediet.

Ultraljuds verkningsmekanism

Sjukgymnastik använder ultraljudsvibrationer i intervallet 800-3000 kHz (0,8-3 MHz). Inom kosmetologin är frekvensen för ultraljudsvibrationer för alla apparater fast. I grund och botten används frekvensen från 25-28 kHz till 3 MHz.

Ultraljudets funktioner

1. Mekanisk funktion (ultraljudsvågens specifika verkan). Elastiska vibrationer i ultraljudsområdet på grund av den höga ljudtrycksgradienten och betydande skjuvspänningar i biologiska vävnader förändrar konduktiviteten hos jonkanaler i membran i olika celler och orsakar mikroflöden av metaboliter i cytosolen och organellerna (vävnadsmikromassage).

Mekaniska effekter av ultraljud på vävnadsnivå:

• acceleration av lokal blodcirkulation;
• acceleration av lymfflödet;
• normalisering av processerna för kollagen- och elastinbildning (kollagen- och elastinfibrer som bildas under inverkan av ultraljudsvibrationer har ökad elasticitet och styrka med 2 eller fler gånger jämfört med icke-ljudad vävnad);
• stimulering av nervsystemet (minskning av kompression av nociceptiva nervledare i stötområdet).

På cellnivå sker följande processer under påverkan av ultraljudsvågor:

• brytning av starka och svaga intermolekylära bindningar;
• minskning av cytosolens viskositet (tixotropi);
• övergången av joner och biologiskt aktiva föreningar till ett fritt tillstånd,
• ökar bindningen av biologiskt aktiva substanser,
• aktivering av icke-specifika immunresistensmekanismer;
• aktivering av membranenzymer (inklusive aktivering av lysosomala enzymer i celler);
• depolymerisering av hyaluronsyra (minskning och förebyggande av trängsel mellan vävnaderna);
• generering av akustiska mikroströmmar;
• förändring i vattenstruktur;
• stimulering av cytoplasmisk rörelse, mitokondriell rotation och cellkärnans vibration,
• ökar cellmembranets permeabilitet.

Den ultraljudsaccelererade rörelsen av biologiska molekyler i celler ökar sannolikheten för deras deltagande i metaboliska processer. Förändringen i de funktionella egenskaperna hos de mekanosensitiva jonkanalerna i cellcytoskelettet som sker under påverkan av ultraljudsvibrationer ökar hastigheten för metabolittransport och den enzymatiska aktiviteten hos lysosomala enzymer, och stimulerar vävnadsreparativ regenerering.

2. När ultraljudets intensitet ökar vid gränsen mellan heterogena biologiska medier bildas dämpande skjuvvågor (tvärgående vågor) och en stor mängd värme frigörs - ultraljudets termiska funktion.

På grund av den betydande absorptionen av ultraljudsvibrationsenergi i vävnader som innehåller molekyler med stora linjära dimensioner ökar temperaturen med 1 °C.

Den största mängden värme frigörs inte i tjockleken på homogena vävnader, utan vid gränssnitten mellan vävnader med olika akustisk impedans - i kollagenrika ytliga lager av huden, fascia, ärr, ligament, synovialmembran, ledmenisk och periosteum, vilket ökar deras elasticitet och utökar spektrumet av fysiologiska stressfaktorer (vibrothermolys). Lokal expansion av kärlen i mikrocirkulationsbädden leder till en ökning av det volymetriska blodflödet i dåligt vaskulariserade vävnader (med 2-3 gånger), ökad ämnesomsättning, förbättrad hudelasticitet och minskad ödem.

Ungefär 80 % av värmen absorberas och transporteras bort av blodomloppet, de återstående 20 % avges till närliggande vävnader. Patienterna känner en lätt värmande känsla under ingreppet.

Termiska effekter på vävnads- och cellnivå:

• förändring i diffusionsprocesser;
• förändring i hastigheten för biokemiska reaktioner;
• förekomst av temperaturgradienter (upp till 1 C);
• acceleration av mikrocirkulationen.

Förhållandet mellan termiska och icke-termiska komponenter i ultraljudsvibrationers verkan bestäms av strålningens intensitet eller verkningssättet (kontinuerligt eller pulserande).

3. Fysikalisk-kemisk funktion. Ultraljudets biokemiska funktion kommer huvudsakligen från den reaktiva förmågan till anabolism och katabolism.

Anabolism är en process som centraliserar identiska och liknande molekyler. Små doser av ultraljud accelererar proteinsyntesen inuti celler, återställer skadade, inflammerade vävnader, medan terapeutiska doser främjar syntesen av elastin- och kollagenfibrer, förbättrar blodcirkulationen, löser upp bindväv och ökar dess funktion, ökar antiinflammatoriska, lösande, smärtstillande och kramplösande effekter.

Katabolism är en process som minskar viskositeten och mängden av stora molekyler (så att koncentrationen av ett läkemedel eller en kosmetisk produkt kan minskas) och accelererar deras användning. Det noteras också att ultraljud har följande effekter:

• fungerar som en katalysator;
• accelererar den metaboliska processen;
• ändrar vävnadernas pH-värde till alkali (lindrar inflammatoriska processer i huden efter exponering för syra);
• främjar bildandet av biologiskt aktiva substanser;
• främjar bindningen av fria radikaler;
• bryter ner läkemedelsmolekyler;
• bakteriedödande verkan (på grund av penetration av ultraljudsvågor och läkemedel i bakteriemiljön).