Навигация
1. БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УЛЬТРАЗВУКА
Ультразвук — это довольно обширная область механических колебаний, лежащих за пределами порога слышимости человеческого уха (от 16 кГц до 1000 МГц). Графически он изображается в виде синусоиды положительные полуволны которой соответствуют сжатию в среде, а отрицательные — ее разрежению.
Ультразвук получают с помощью обратного пьезоэлектрического эффекта, физическая сущность которого состоит в том, что при приложении к торцовой поверхности пластины из кварца, титаната бария (тибара) или другого пьезокристалла переменного электрического напряжения пластина периодически изменяет свою толщину (сжатие — растяжение). В свою очередь это приводит к тому, что в прилегающих к пластине слоях окружающей среды возникает то разрежение, то сгущение частиц среды, то есть образуются механические колебания ультразвуковой частоты. Ультразвуковые волны способны отражаться от границ разнородных сред, обладают свойствами фокусирования, дифракции и интерференции. Если акустическое сопротивление сред отличается резко, то отражение и преломление ультразвука сильно возрастают. Так происходит на границе биологических тканей и воздуха. К тому же, воздух сильно поглощает ультразвук. Отсюда вытекает основное и важнейшее требование к методике ультразвуковой терапии — обеспечение безвоздушного контакта ультразвукового излучателя с подвергающимся воздействию участком тела. Для этих целей используют так называемые контактные среды: вазелин, глицерин, ланолин, дегазированную воду или их смеси. Отражение ультразвуковых волн зависит и от угла их падения на зону воздействия. Чем больше этот угол отклоняется от перпендикуляра, проведенного к поверхности среды, тем больше коэффициент отражения. Поэтому при проведении процедуры ультразвуковой излучатель должен прикасаться к коже всей своей поверхностью, так как только в этом случае возможна эффективная передача энергии тканям. Глубина проникновения ультразвука зависит от его частоты и от особенностей (акустической плотности) самих тканей. Принято считать, что в условиях целостного организма ультразвук частотой 800—1000 кГц распространяется на глубину 8—10 см, а при частоте 2500—3000 кГц — на 1,0—3,0 см. Ультразвук поглощается тканями неравномерно: чем выше акустическая плотность, тем меньше поглощение. При патологических процессах поглощение ультразвука изменяется. В случае отека ткани коэффициент поглощения уменьшается, а при инфильтрации клеточными элементами — увеличивается. Поглощение ультразвука обусловлено внутренним торможением, трением и соударениями колеблющихся частиц среды.
Важнейшими физическими характеристиками ультразвука, наиболее часто учитываемыми при его лечебном использовании, считаются следующие:
— частота, указывающая на число полных колебаний частиц среды в единицу времени и выражающаяся обычно в килогерцах (кГц); аппараты для ультразвуковой терапии сегодня работают в основном на фиксированных частотах (880; 2640 кГц и др.);
— сила (или интенсивность) ультразвука, под которой понимают энергию, проходящую за 1 с через площадь в 1 см2; чаще в медицине ее выражают в Вт/см2 (1 Вт/см2 = 1 эрг/(с·см2)); с лечебной целью применяют ультразвук интенсивностью от 0,05 до 1,0—1,2 Вт/см2;
— амплитуда смещения (амплитуда ультразвуковой волны), которая указывает на максимальное отклонение частиц среды от положения равновесия: чем она больше, тем более значительные изменения возникают в тканях;
— скважность, которая является отношением периода следования импульсов (в отечественных аппаратах он равен 20 мс) к длительности импульса (в отечественных аппаратах она равна 2,4 и 10 мс, а следовательно, скважность равна соответственно 10,5 и 2); чем выше скважность, тем меньше нагрузочность на организм больного.
2. МЕХАНИЗМЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО И ЛЕЧЕБНОГО ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКА
На организм человека при проведении ультразвуковой терапии действуют три фактора: механический, тепловой и физико-химический.
Механический фактор, обусловленный переменным акустическим давлением вследствие чередования зон сжатия и разрежения вещества, проявляется в вибрационном "микромассаже" тканей на клеточном и субклеточном уровнях. При этом происходит повышение проницаемости клеточных мембран, гистогематических барьеров, разрыв слабых межмолекулярных связей, уменьшение вязкости цитозоля (тиксотропный эффект), изменение микроциркуляции и коллагеновой структуры тканей, ее разрыхление, повышение функциональной активности клеток крови. Ультразвук вызывает акустические микропотоки в цитозоле, перемещение внутриклеточных включений, что сопровождается стимуляцией функций клеточных элементов и клетки в целом.
Тепловой эффект обусловлен трансформацией поглощенной механической энергии ультразвуковых волн в тепло. В настоящее время ему придается второстепенная роль. Повышение температуры приводит к изменению активности ферментов, скорости биохимических реакций и диффузионных процессов, улучшению микроциркуляции.
Физико-химический фактор проявляется в изменении физико-химических, биохимических и биофизических процессов. Ультразвук становится их своеобразным катализатором. Это приводит к образованию свободных радикалов и биологически активных веществ, стимуляции окислительно-восстановительных процессов, изменению рН и ферментативной активности, повышению дисперсности коллоидов клетки и т.д.
Действие всех трех факторов тесно взаимосвязано. В формировании ответных реакций организма участвуют и рефлекторные механизмы (неврогенный фактор). Биологическое действие ультразвука зависит от его дозы, которая может быть для тканей стимулирующей, угнетающей или даже разрушающей. Наиболее адекватными для лечебно-профилактических воздействий являются небольшие дозировки ультразвука (до 1,2 Вт/см2), особенно вн импульсном режиме. Они способны вызывать болеутоляющее, антиспастическое, сосудорасширяющее, рассасывающее, противовоспалительное, десенсибилизирующее действие. При их применении в зоне воздействия активируется крово- и лимфообращение, повышается фагоцитоз, активируются механизмы общей и иммунологической реактивности организма, ускоряются процессы репаративной регенерации, стимулируются функции эндокринных органов, прежде всего надпочечников. Отмечаются гипотензивный и бронхолитический эффекты, нормализация функции внешнего дыхания, улучшение моторной, эвакуаторной и всасывательной функций желудка и кишечника, увеличение диуреза. Ультразвук оказывает деполимеризующее и разволокняющее действие на уплотненную и склерозированную ткань, в связи с чем он с успехом используется при лечении рубцов, келоидов, контрактур суставов. Он повышает сосудистую и эпителиальную проницаемость, что послужило основанием для сочетанного использования фактора с лекарственными веществами и обоснования ультрафонофореза.
Благодаря способности ультразвука повреждать клеточные оболочки некоторых патогенных микроорганизмов, в особенности лептоспир, можно говорить об его бактерицидном действии.
Формирующиеся под влиянием ультразвука сложные тканевые и эндокринные изменения в организме координируются и регулируются высшими отделами ЦНС. Вообще нервная система наиболее чувствительна к ультразвуку. Малоинтенсивные воздействия вызывают оживление окислительно-восстановительных процессов в нейронах, повышают синтез АТФ, улучшают утилизацию гликогена и поглощение нервными клетками кислорода, снижают чувствительность рецепторов, оказывают ганглиоблокирующее действие. Ультразвук ускоряет регенерацию поврежденного периферического нерва, оказывает активирусно-нормализующее влияние на динамику основных нервных процессов и реактивность нервной системы. Под его влиянием активируются структуры лимбико-ретикулярного комплекса, надсегментарные структуры парасимпатического отдела нервной системы.
В целом можно подчеркнуть, что происходящие под влиянием ультразвука многообразные изменения со стороны различных органов и систем носят компенсаторно-адаптивный характер и обусловливают повышение неспецифической резистентности организма и его устойчивость к неблагоприятным факторам среды.
Похожие работы
... напругою 127 і 220 В, частотою 50 Гц із відхиленнями від +5% до - 15% від номіналу; потужність, споживана з мережі, не більш 280 Вт; маса апарата 23 кг. Апарат для ультразвукової терапії УЗТ-31. Апарат призначений для лікування акушерсько-гінекологічних захворювань, але застосовується також в оториноларингології, стоматології дерматології й в інших областях медицини. Апарат розроблений ВНИИМП і ...
... заключающуюся в интенсивном нагреве костных тканей. Это отличает действие ультразвука от действия электромагнитной волны и должно учитываться при проведении процедур ультразвуковой терапии. Аппаратная реализация аппаратов ультразвуковой терапии Источником ультразвуковых волн является какое-либо тело, находящееся в колебательном движении с соответствующей частотой. Для получения ультразвука ...
... и создавая тем самым паузу в генерации ультразвуковых колебаний. Рисунок 3 – Принципиальная электрическая схема высокочастотного генератора аппарата УЗТ-31 Обобщенная структура аппарата для ультразвуковой терапии. Для проведения УЗ-процедуры очевидными являются наличие высокочастотного генератора ч пьезоэлектрических преобразователей, формирующих соответствующие ультразвуковые волны. ...
... новый более высокий уровень функционирования нейрогуморальных систем, что ведёт к активизации адаптационных механизмов и повышению неспецифической резистентности организма. ФМВ-терапия усиливает кровообращение, улучшает микроциркуляцию, метаболические процессы в тканях, органах, оказывает противовоспалительный, бронхолитический, спазматический эффекты, повышает глюкокортикогедную ...
0 комментариев