Ultrahang terápia

Az ultrahangterápia (UZT) egy fizioterápiás módszer, amely a közeg részecskéinek nagyfrekvenciás mechanikai rezgéseit használja fel. Az ultrahang a közeg részecskéinek rugalmas mechanikai rezgései, 16 kHz-nél nagyobb frekvenciával, azaz az emberi fül hallótávolságán kívül eső frekvenciákkal.

Az emberi hallórendszer a 16 kHz-et meg nem haladó hangokat, mechanikai rezgéseket érzékeli. Az éjszakai életmódot folytató, barlangokban, vízben élő állatok a magasabb frekvenciájú (32 kHz és magasabb) hangokat érzékelik információcsere és echolokáció céljából.

Természetes körülmények között az ultrahang földrengések, vulkánkitörések, valamint technológiai folyamatok - szerszámgépek, rakétahajtóművek stb. működése - során keletkezik. Technikai célokra az ultrahangot speciális emitterekkel állítják elő. Az energiaforrástól függően mechanikus és elektromos emitterekre osztják őket. A mechanikus emitterekben az ultrahang forrása egy áramlás, gáz, folyadék (sípok, szirénák) energiája. Az elektromos átalakítókban az ultrahangot úgy állítják elő, hogy elektromos áramot vezetnek vasból, nikkelből és más anyagokból készült testekre. A piezoelektromos hatás a kvarclemezekből, bárium-titanitból, turmalinból és más anyagokból készült emitterek alapja, amelyek váltakozó elektromos áram hatására megváltoztatják méreteiket és mechanikai rezgéseket okoznak az ultrahangos frekvenciaközegben.

Az ultrahang hatásmechanizmusa

A fizioterápia 800-3000 kHz (0,8-3 MHz) tartományú ultrahangos rezgéseket használ. A kozmetológiában az ultrahangos rezgések frekvenciája minden eszköz esetében rögzített. Alapvetően 25-28 kHz és 3 MHz közötti frekvenciát használnak.

Az ultrahang funkciói

1. Mechanikai funkció (az ultrahanghullám specifikus hatása). Az ultrahangtartomány rugalmas rezgései a biológiai szövetekben fellépő nagy hangnyomásgradiens és jelentős nyírófeszültségek miatt megváltoztatják a különböző sejtek membránjainak ioncsatornáinak vezetőképességét, és metabolitok mikroáramlását okozzák a citoszolban és az organellumokban (szöveti mikromasszázs).

Az ultrahang mechanikai hatásai a szövetekben:

• a helyi vérkeringés felgyorsulása;
• a nyirokáramlás felgyorsulása;
• a kollagén- és elasztinképződés folyamatainak normalizálódása (az ultrahangos rezgések hatására képződő kollagén- és elasztinrostok rugalmassága és szilárdsága kétszeresére vagy többszörösére nő a nem hangolt szövetekhez képest);
• az idegrendszer stimulálása (a nociceptív idegvezetők összenyomódásának csökkentése az ütközési területen).

Sejtszinten az ultrahangos hullámok hatására a következő folyamatok zajlanak le:

• erős és gyenge intermolekuláris kötések megszakítása;
• a citoszol viszkozitásának csökkenése (tixotrópia);
• ionok és biológiailag aktív vegyületek szabad állapotba való átalakulása,
• fokozza a biológiailag aktív anyagok kötődését,
• nem specifikus immunrezisztencia mechanizmusok aktiválása;
• membránenzimek aktiválása (beleértve a sejtek lizoszomális enzimjeinek aktiválását);
• a hialuronsav depolimerizációja (a szövetek közötti torlódás csökkentése és megelőzése);
• akusztikus mikroáramok generálása;
• a víz szerkezetének változása;
• citoplazmatikus mozgás, mitokondriális rotáció és sejtmag rezgés stimulálása,
• a sejtmembrán permeabilitásának növelése.

A biológiai molekulák ultrahanggal gyorsított mozgása a sejtekben növeli az anyagcsere-folyamatokban való részvételük valószínűségét. Az ultrahangrezgések hatására a sejtcitoszkeleton mechanoszenzitív ioncsatornáinak funkcionális tulajdonságaiban bekövetkező változás növeli az anyagcsere-transzport sebességét és a lizoszomális enzimek enzimatikus aktivitását, valamint serkenti a szövetek reparatív regenerációját.

2. Amikor az ultrahang intenzitása megnő a heterogén biológiai közegek határán, csillapító nyíró (keresztirányú) hullámok keletkeznek, és nagy mennyiségű hő szabadul fel - az ultrahang termikus funkciója.

A nagy lineáris méretű molekulákat tartalmazó szövetekben az ultrahangos rezgési energia jelentős elnyelődése miatt a hőmérséklet 1 C-kal emelkedik.

A legnagyobb hőmennyiség nem a homogén szövetek vastagságában, hanem a különböző akusztikus impedanciájú szövetek határfelületein szabadul fel - a bőr kollagénben gazdag felszíni rétegeiben, a fasciában, a hegek, a szalagok, az ízületi membránok, az ízületi meniszkusz és a csonthártya területén, ami növeli azok rugalmasságát és kiterjeszti a fiziológiai stressz tartományát (vibrotermolízis). A mikrokeringési ágy ereinek lokális tágulása a rosszul vaszkularizált szövetekben a volumetrikus véráramlás növekedéséhez (2-3-szorosára), fokozott anyagcseréhez, javuló bőrrugalmassághoz és csökkent ödémához vezet.

A hő körülbelül 80%-át a véráram elnyeli és elszállítja, a fennmaradó 20% pedig a közeli szövetekbe oszlik el. A páciensek enyhe melegséget éreznek a beavatkozás során.

Termikus hatások szöveti és sejtszinten:

• diffúziós folyamatok változása;
• a biokémiai reakciók sebességének változása;
• hőmérsékleti gradiensek előfordulása (legfeljebb 1 C-ig);
• a mikrocirkuláció gyorsulása.

Az ultrahangos rezgések hatásának termikus és nem termikus komponenseinek arányát a sugárzás intenzitása vagy a hatás módja (folyamatos vagy impulzusos) határozza meg.

3. Fizikai-kémiai funkció. Az ultrahang biokémiai funkciója főként az anabolizmus és a katabolizmus reaktív képességéből fakad.

Az anabolizmus egy olyan folyamat, amely azonos és hasonló molekulákat központosít. Az ultrahang kis dózisai felgyorsítják a fehérjeszintézist a sejtekben, helyreállítják a sérült, gyulladt szöveteket, míg a terápiás dózisok elősegítik az elasztin és kollagén rostok szintézisét, fokozzák a vérkeringést, ellazítják a kötőszövetet és növelik annak működését, fokozzák a gyulladáscsökkentő, oldó, fájdalomcsillapító és görcsoldó hatásokat.

A katabolizmus egy olyan folyamat, amely csökkenti a nagy molekulák viszkozitását és mennyiségét (így egy gyógyászati anyag, kozmetikai termék koncentrációja csökkenthető), és felgyorsítja azok felhasználását. Azt is megjegyzik, hogy az ultrahangnak a következő hatásai vannak:

• katalizátorként működik;
• felgyorsítja az anyagcsere-folyamatokat;
• megváltoztatja a szövetek pH-értékét lúgosra (enyhíti a bőr gyulladásos folyamatait savnak való kitettség után);
• elősegíti a biológiailag aktív anyagok képződését;
• elősegíti a szabad gyökök kötődését;
• lebontja a gyógyszermolekulákat;
• baktericid hatás (az ultrahangos hullámok és a gyógyszerek bakteriális környezetbe való behatolása miatt).