Ultraäänihoito

Ultraäänihoito on fysioterapeuttinen vaikutusmenetelmä, jossa käytetään väliaineen hiukkasten korkeataajuisia mekaanisia värähtelyjä. Ultraääni on väliaineen hiukkasten elastisia mekaanisia värähtelyjä, joiden taajuus on yli 16 kHz, eli ne ovat ihmiskorvan kuulorajan ulkopuolella.

Ihmisen kuulojärjestelmä havaitsee ääntä ja mekaanisia värähtelyjä, jotka eivät ylitä 16 kHz:n taajuutta. Yöelämää harjoittavat eläimet, jotka elävät luolissa ja vedessä, havaitsevat korkeampien taajuuksien (32 kHz ja korkeammat) ääniä tiedonvaihtoa ja kaikua varten.

Luonnollisissa olosuhteissa ultraääntä esiintyy maanjäristysten, tulivuorenpurkausten ja teknologisten prosessien - työstökoneiden, rakettimoottorien jne. - käytön aikana. Teknisiin tarkoituksiin ultraääntä saadaan käyttämällä erityisiä säteilijöitä. Energialähteestä riippuen ne jaetaan mekaanisiin ja sähköisiin. Mekaanisissa säteilijöissä ultraäänen lähde on virtauksen, kaasun, nesteen (pillit, sireenit) energia. Sähkömuuntimissa ultraääntä saadaan kohdistamalla sähkövirtaa raudasta, nikkelistä ja muista materiaaleista valmistettuihin kappaleisiin. Pietsosähköinen vaikutus on kvartsilevyistä, bariumtitaniitista, turmaliinista ja muista materiaaleista valmistettujen säteilijöiden perusta, jotka vaihtuvan sähkövirran vaikutuksesta muuttavat mittojaan ja aiheuttavat ultraäänitaajuusväliaineen mekaanisia värähtelyjä.

Ultraäänen vaikutusmekanismi

Fysioterapiassa käytetään ultraäänivärähtelyjä 800–3000 kHz:n (0,8–3 MHz) taajuusalueella. Kosmetologiassa ultraäänivärähtelyjen taajuus on jokaisella laitteella kiinteä. Pohjimmiltaan käytetään taajuutta 25–28 kHz:stä 3 MHz:iin.

Ultraäänen toiminnot

1. Mekaaninen toiminto (ultraääniaallon spesifinen vaikutus). Biologisissa kudoksissa esiintyvän äänenpaineen suuren gradientin ja merkittävien leikkausjännitysten aiheuttamat ultraäänialueen elastiset värähtelyt muuttavat eri solujen kalvojen ionikanavien johtavuutta ja aiheuttavat metaboliittien mikrovirtauksia sytosolissa ja organelleissa (kudosmikrohieronta).

Ultraäänen mekaaniset vaikutukset kudostasolla:

• paikallisen verenkierron kiihtyminen;
• imusolmukkeiden kiihtyvyys;
• kollageenin ja elastiinin muodostumisprosessien normalisointi (ultraäänivärähtelyjen vaikutuksesta muodostuneiden kollageeni- ja elastiinisäikeiden elastisuus ja lujuus lisääntyvät kaksinkertaisesti tai useammin verrattuna värjäämättömään kudokseen);
• hermoston stimulaatio (nosiseptiivisten hermojohtimien puristuksen väheneminen iskualueella).

Solutasolla seuraavat prosessit tapahtuvat ultraääniaaltojen vaikutuksesta:

• vahvojen ja heikkojen molekyylien välisten sidosten katkeaminen;
• sytosolin viskositeetin lasku (tiksotropia);
• ionien ja biologisesti aktiivisten yhdisteiden siirtyminen vapaaseen tilaan,
• lisää biologisesti aktiivisten aineiden sitoutumista,
• epäspesifisten immunoresistenssimekanismien aktivointi;
• kalvoentsyymien aktivointi (mukaan lukien solujen lysosomaalisten entsyymien aktivointi);
• hyaluronihapon depolymerointi (kudosten välisen ruuhkautumisen vähentäminen ja ehkäisy);
• akustisten mikrovirtojen generointi;
• veden rakenteen muutos;
• sytoplasman liikkeen, mitokondrioiden rotaation ja solutuman värähtelyn stimulaatio,
• lisäämällä solukalvon läpäisevyyttä.

Ultraäänen kiihdyttämä biologisten molekyylien liike soluissa lisää niiden osallistumisen todennäköisyyttä aineenvaihduntaprosesseihin. Ultraäänivärähtelyjen vaikutuksesta tapahtuva solun sytoskeletonin mekaanisesti herkkien ionikanavien toiminnallisten ominaisuuksien muutos lisää metaboliittien kuljetusnopeutta ja lysosomaalisten entsyymien entsymaattista aktiivisuutta sekä stimuloi kudosten korjaavaa uudistumista.

2. Kun ultraäänen intensiteetti kasvaa heterogeenisten biologisten väliaineiden rajalla, muodostuu vaimentavia leikkausaaltoja (poikittaisia) ja vapautuu suuri määrä lämpöä - ultraäänen terminen funktio.

Koska ultraäänivärähtelyenergia absorboituu merkittävästi kudoksiin, jotka sisältävät suuria lineaarisia mittoja omaavia molekyylejä, lämpötila nousee 1 C.

Suurin määrä lämpöä ei vapaudu homogeenisten kudosten paksuudessa, vaan eri akustisen impedanssin omaavien kudosten rajapinnoissa - ihon kollageenipitoisissa pintakerroksissa, faskiassa, arvissa, nivelsiteissä, nivelkalvoissa, nivelmeniskissä ja luukalvossa, mikä lisää niiden elastisuutta ja laajentaa fysiologisten rasitusten aluetta (vibrotermolyysi). Mikrokiertokerroksen verisuonten paikallinen laajeneminen johtaa volumetrisen verenkierron lisääntymiseen huonosti verisuonitetuissa kudoksissa (2-3 kertaa), lisääntyneeseen aineenvaihduntaan, parempaan ihon elastisuuteen ja turvotuksen vähenemiseen.

Noin 80 % lämmöstä imeytyy ja kulkeutuu pois verenkiertoon, loput 20 % haihtuu läheisiin kudoksiin. Potilaat tuntevat toimenpiteen aikana lievää lämmön tunnetta.

Lämpövaikutukset kudos- ja solutasolla:

• diffuusioprosessien muutos;
• biokemiallisten reaktioiden nopeuden muutos;
• lämpötilagradienttien esiintyminen (enintään 1 °C);
• mikroverenkierron kiihtyminen.

Ultraäänivärähtelyjen vaikutuksen lämpö- ja ei-lämpökomponenttien suhde määräytyy säteilyn voimakkuuden tai toimintatavan (jatkuva tai pulssimainen) perusteella.

3. Fysikaalis-kemiallinen toiminta. Ultraäänen biokemiallinen toiminta perustuu pääasiassa anabolian ja katabolian reaktiiviseen kykyyn.

Anabolia on prosessi, joka keskittää identtisiä ja samankaltaisia molekyylejä. Pienet ultraääniannokset kiihdyttävät proteiinisynteesiä solujen sisällä, korjaavat vaurioituneita ja tulehtuneita kudoksia, kun taas terapeuttiset annokset edistävät elastiini- ja kollageenikuitujen synteesiä, parantavat verenkiertoa, löysentävät sidekudosta ja lisäävät sen toimintaa, lisäävät tulehdusta estäviä, purkavia, kipua lievittäviä ja kouristuksia estäviä vaikutuksia.

Katabolia on prosessi, joka vähentää suurten molekyylien viskositeettia ja määrää (niin että lääkeaineen tai kosmeettisen tuotteen pitoisuutta voidaan vähentää) ja nopeuttaa niiden hyväksikäyttöä. On myös havaittu, että ultraäänellä on seuraavat vaikutukset:

• toimii katalysaattorina;
• kiihdyttää aineenvaihduntaprosessia;
• muuttaa kudosten pH-arvon emäksiseksi (lievittää ihon tulehdusprosesseja hapolle altistumisen jälkeen);
• edistää biologisesti aktiivisten aineiden muodostumista;
• edistää vapaiden radikaalien sitoutumista;
• hajottaa lääkemolekyylejä;
• bakterisidinen vaikutus (ultraääniaaltojen ja lääkkeiden tunkeutumisen vuoksi bakteeriympäristöön).