Terapia cu ultrasunete

Terapia cu ultrasunete (UZT) este o metodă fizioterapeutică de influență care utilizează vibrații mecanice de înaltă frecvență asupra particulelor mediului. Ultrasunetele sunt vibrații mecanice elastice ale particulelor mediului cu o frecvență mai mare de 16 kHz, adică dincolo de limita auditivă a urechii umane.

Sistemul auditiv uman percepe sunete, vibrații mecanice care nu depășesc 16 kHz. Animalele care duc un stil de viață nocturn, trăiesc în peșteri, apă, percep sunete de frecvențe mai înalte (32 kHz și mai mari) pentru schimb de informații și ecolocație.

În condiții naturale, ultrasunetele apar în timpul cutremurelor, erupțiilor vulcanice și în timpul proceselor tehnologice - funcționarea mașinilor-unelte, a motoarelor de rachetă etc. În scopuri tehnice, ultrasunetele se obțin folosind emițătoare speciale. În funcție de sursa de energie, acestea se împart în mecanice și electrice. În cazul emițătoarelor mecanice, sursa de ultrasunete este energia unui flux, gaz, lichid (fluiere, sirene). În convertoarele electrice, ultrasunetele se obțin prin aplicarea curentului electric pe corpuri din fier, nichel și alte materiale. Efectul piezoelectric stă la baza emițătoarelor din plăci de cuarț, titanit de bariu, turmalină și alte materiale care, sub influența curentului electric alternativ, își modifică dimensiunile și provoacă vibrații mecanice ale mediului de frecvență ultrasonică.

Mecanismul de acțiune al ultrasunetelor

Fizioterapia utilizează vibrații cu ultrasunete în intervalul 800-3000 kHz (0,8-3 MHz). În cosmetologie, frecvența vibrațiilor cu ultrasunete pentru orice dispozitiv este fixă. Practic, se utilizează o frecvență de la 25-28 kHz la 3 MHz.

Funcțiile ultrasunetelor

1. Funcția mecanică (acțiunea specifică a undei ultrasonice). Vibrațiile elastice ale gamei ultrasonice, datorate gradientului ridicat de presiune sonoră și tensiunilor de forfecare semnificative din țesuturile biologice, modifică conductivitatea canalelor ionice ale membranelor diferitelor celule și provoacă microfluxuri de metaboliți în citosol și organite (micromasaj tisular).

Efectele mecanice ale ultrasunetelor la nivel tisular:

• accelerarea circulației sanguine locale;
• accelerarea fluxului limfatic;
• normalizarea proceselor de formare a colagenului și elastinei (fibrele de colagen și elastină formate sub influența vibrațiilor ultrasonice au elasticitate și rezistență crescute de 2 sau mai multe ori în comparație cu țesutul nesonorat);
• stimularea sistemului nervos (reducerea compresiei conductorilor nervoși nociceptivi în zona de impact).

La nivel celular, sub influența undelor ultrasonice au loc următoarele procese:

• ruperea legăturilor intermoleculare puternice și slabe;
• scăderea vâscozității citosolului (tixotropie);
• tranziția ionilor și a compușilor biologic activi într-o stare liberă,
• creșterea legării substanțelor biologic active,
• activarea mecanismelor de imunorezistență nespecifică;
• activarea enzimelor membranare (inclusiv activarea enzimelor lizozomale ale celulelor);
• depolimerizarea acidului hialuronic (reducerea și prevenirea congestiei interțesute);
• generarea de microfluxe acustice;
• schimbarea structurii apei;
• stimularea mișcării citoplasmatice, a rotației mitocondriilor și a vibrației nucleului celular,
• creșterea permeabilității membranei celulare.

Mișcarea moleculelor biologice în celule, accelerată de ultrasunete, crește probabilitatea participării acestora la procesele metabolice. Modificarea proprietăților funcționale ale canalelor ionice mecanosensibile ale citoscheletului celular, care are loc sub influența vibrațiilor ultrasonice, crește rata de transport a metaboliților și activitatea enzimatică a enzimelor lizozomale și stimulează regenerarea reparativă a țesuturilor.

2. Când intensitatea ultrasunetelor crește la limita mediilor biologice eterogene, se formează unde de forfecare atenuante (transversale) și se eliberează o cantitate mare de căldură - funcția termică a ultrasunetelor.

Datorită absorbției semnificative a energiei vibrațiilor ultrasonice în țesuturile care conțin molecule cu dimensiuni liniare mari, temperatura crește cu 1°C.

Cea mai mare cantitate de căldură este eliberată nu în grosimea țesuturilor omogene, ci la interfețele țesuturilor cu impedanță acustică diferită - în straturile superficiale bogate în colagen ale pielii, fascia, cicatrici, ligamente, membranele sinoviale, meniscul articular și periostul, ceea ce le crește elasticitatea și extinde gama de solicitări fiziologice (vibrotermoliza). Expansiunea locală a vaselor patului microcirculator duce la o creștere a fluxului sanguin volumetric în țesuturile slab vascularizate (de 2-3 ori), creșterea metabolismului, îmbunătățirea elasticității pielii și scăderea edemelor.

Aproximativ 80% din căldură este absorbită și transportată de fluxul sanguin, restul de 20% fiind disipat în țesuturile din apropiere. Pacienții simt o ușoară senzație de încălzire în timpul procedurii.

Efecte termice la nivel tisular și celular:

• schimbarea proceselor de difuzie;
• modificarea ratei reacțiilor biochimice;
• apariția gradienților de temperatură (până la 1 °C);
• accelerarea microcirculației.

Raportul dintre componentele termice și netermice ale acțiunii vibrațiilor ultrasonice este determinat de intensitatea radiației sau de modul de acțiune (continuu sau pulsat).

3. Funcția fizico-chimică. Funcția biochimică a ultrasunetelor provine în principal din capacitatea reactivă a anabolismului și catabolismului.

Anabolismul este un proces care centralizează molecule identice și similare. Doze mici de ultrasunete accelerează sinteza proteinelor în interiorul celulelor, restaurează țesuturile lezate și inflamate, în timp ce dozele terapeutice promovează sinteza fibrelor de elastină și colagen, îmbunătățesc circulația sângelui, slăbesc țesutul conjunctiv și îi cresc funcția, sporesc efectele antiinflamatorii, rezolvante, analgezice și antispastice.

Catabolismul este un proces care reduce vâscozitatea și cantitatea moleculelor mari (astfel încât concentrația unei substanțe medicinale, a unui produs cosmetic să poată fi redusă) și accelerează utilizarea acestora. De asemenea, se observă că ultrasunetele au următoarele efecte:

• acționează ca un catalizator;
• accelerează procesul metabolic;
• modifică valoarea pH-ului țesuturilor în alcaline (ameliorează procesele inflamatorii ale pielii după expunerea la acid);
• promovează formarea substanțelor biologic active;
• promovează legarea radicalilor liberi;
• descompune moleculele medicamentelor;
• acțiune bactericidă (datorată pătrunderii undelor ultrasonice și a medicamentelor în mediul bacterian).