Ultrazvuková terapia

Ultrazvuková terapia (UZT) je fyzioterapeutická metóda ovplyvňovania pomocou vysokofrekvenčných mechanických vibrácií častíc média. Ultrazvuk sú elastické mechanické vibrácie častíc média s frekvenciou vyššou ako 16 kHz, teda ležiace za hranicou sluchu ľudského ucha.

Ľudský sluchový systém vníma zvuk, mechanické vibrácie, ktoré nepresahujú 16 kHz. Zvieratá, ktoré vedú nočný životný štýl, žijú v jaskyniach, vode, vnímajú zvuky vyšších frekvencií (32 kHz a vyššie) na výmenu informácií a echolokáciu.

V prírodných podmienkach sa ultrazvuk vyskytuje počas zemetrasení, sopečných erupcií a počas technologických procesov - prevádzky obrábacích strojov, raketových motorov atď. Na technické účely sa ultrazvuk získava pomocou špeciálnych žiaričov. V závislosti od zdroja energie sa delia na mechanické a elektrické. V mechanických žiaričoch je zdrojom ultrazvuku energia prúdenia, plynu, kvapaliny (píšťalky, sirény). V elektrických meničoch sa ultrazvuk získava aplikáciou elektrického prúdu na telesá vyrobené zo železa, niklu a iných materiálov. Piezoelektrický efekt je základom žiaričov vyrobených z kremenných dosiek, titanitu bárnatého, turmalínu a iných materiálov, ktoré pod vplyvom striedavého elektrického prúdu menia svoje rozmery a spôsobujú mechanické vibrácie ultrazvukového frekvenčného média.

Mechanizmus účinku ultrazvuku

Fyzioterapia využíva ultrazvukové vibrácie v rozsahu 800-3000 kHz (0,8-3 MHz). V kozmeteológii je frekvencia ultrazvukových vibrácií pre akékoľvek zariadenie pevne stanovená. V zásade sa používa frekvencia od 25-28 kHz do 3 MHz.

Funkcie ultrazvuku

1. Mechanická funkcia (špecifické pôsobenie ultrazvukovej vlny). Elastické vibrácie ultrazvukového rozsahu v dôsledku vysokého gradientu akustického tlaku a významných šmykových napätí v biologických tkanivách menia vodivosť iónových kanálov membrán rôznych buniek a spôsobujú mikroprúdy metabolitov v cytozole a organelách (tkanivová mikromasáž).

Mechanické účinky ultrazvuku na úrovni tkaniva:

• zrýchlenie lokálneho krvného obehu;
• zrýchlenie toku lymfy;
• normalizácia procesov tvorby kolagénu a elastínu (kolagénové a elastínové vlákna vytvorené pod vplyvom ultrazvukových vibrácií majú elasticitu a pevnosť zvýšenú 2 alebo viackrát v porovnaní s neozvučeným tkanivom);
• stimulácia nervového systému (zníženie kompresie nociceptívnych nervových vodičov v oblasti nárazu).

Na bunkovej úrovni prebiehajú pod vplyvom ultrazvukových vĺn nasledujúce procesy:

• prerušenie silných a slabých medzimolekulárnych väzieb;
• zníženie viskozity cytozolu (tixotropia);
• prechod iónov a biologicky aktívnych zlúčenín do voľného stavu,
• zvýšenie väzby biologicky aktívnych látok,
• aktivácia nešpecifických mechanizmov imunorezistencie;
• aktivácia membránových enzýmov (vrátane aktivácie lyzozomálnych enzýmov buniek);
• depolymerizácia kyseliny hyalurónovej (zníženie a prevencia medzitkanivového preťaženia);
• generovanie akustických mikroprúdov;
• zmena štruktúry vody;
• stimulácia cytoplazmatického pohybu, mitochondriálnej rotácie a vibrácií bunkového jadra,
• zvýšenie priepustnosti bunkovej membrány.

Ultrazvukom zrýchlený pohyb biologických molekúl v bunkách zvyšuje pravdepodobnosť ich účasti na metabolických procesoch. Zmena funkčných vlastností mechanosenzitívnych iónových kanálov bunkového cytoskeletu, ku ktorej dochádza pod vplyvom ultrazvukových vibrácií, zvyšuje rýchlosť transportu metabolitov a enzymatickú aktivitu lyzozomálnych enzýmov a stimuluje regeneráciu tkanív.

2. Keď sa intenzita ultrazvuku na hranici heterogénnych biologických médií zvýši, vznikajú útlmujúce šmykové (priečne) vlny a uvoľňuje sa veľké množstvo tepla - tepelná funkcia ultrazvuku.

V dôsledku významnej absorpcie energie ultrazvukových vibrácií v tkanivách obsahujúcich molekuly s veľkými lineárnymi rozmermi sa teplota zvyšuje o 1 °C.

Najväčšie množstvo tepla sa uvoľňuje nie v hrúbke homogénnych tkanív, ale na rozhraniach tkanív s rôznou akustickou impedanciou - v povrchových vrstvách kože bohatých na kolagén, fasciách, jazvách, väzoch, synoviálnych membránach, kĺbovom menisku a perioste, čo zvyšuje ich elasticitu a rozširuje rozsah fyziologických napätí (vibrotermolýza). Lokálna expanzia ciev mikrocirkulačného riečiska vedie k zvýšeniu objemového prietoku krvi v slabo vaskularizovaných tkanivách (2-3-krát), zvýšeniu metabolizmu, zlepšeniu elasticity pokožky a zníženiu edému.

Približne 80 % tepla sa absorbuje a odvádza krvným obehom, zvyšných 20 % sa rozptýli do okolitých tkanív. Pacienti počas procedúry pociťujú mierny pocit tepla.

Tepelné účinky na tkanivovej a bunkovej úrovni:

• zmena difúznych procesov;
• zmena rýchlosti biochemických reakcií;
• výskyt teplotných gradientov (do 1 °C);
• zrýchlenie mikrocirkulácie.

Pomer tepelných a netepelných zložiek pôsobenia ultrazvukových vibrácií je určený intenzitou žiarenia alebo režimom (kontinuálnym alebo pulzným) pôsobenia.

3. Fyzikálno-chemická funkcia. Biochemická funkcia ultrazvuku pochádza hlavne z reaktívnej schopnosti anabolizmu a katabolizmu.

Anabolizmus je proces, ktorý centralizuje identické a podobné molekuly. Malé dávky ultrazvuku urýchľujú syntézu bielkovín vo vnútri buniek, obnovujú poškodené a zapálené tkanivá, zatiaľ čo terapeutické dávky podporujú syntézu elastínových a kolagénových vlákien, zlepšujú krvný obeh, uvoľňujú spojivové tkanivo a zvyšujú jeho funkciu, zvyšujú protizápalové, uvoľňujúce, analgetické a antispazmodické účinky.

Katabolizmus je proces, ktorý znižuje viskozitu a množstvo veľkých molekúl (takže sa môže znížiť koncentrácia liečivej látky, kozmetického produktu) a urýchľuje ich využitie. Taktiež sa uvádza, že ultrazvuk má nasledujúce účinky:

• pôsobí ako katalyzátor;
• urýchľuje metabolický proces;
• mení hodnotu pH tkanív na zásadu (zmierňuje zápalové procesy v pokožke po vystavení kyselinám);
• podporuje tvorbu biologicky aktívnych látok;
• podporuje väzbu voľných radikálov;
• rozkladá molekuly liekov;
• baktericídny účinok (vďaka prenikaniu ultrazvukových vĺn a liekov do bakteriálneho prostredia).