Ультразвук является разновидностью механической энергии и представляет собой механические колебания упругой среды частотой более 16 кГц, которые не воспринимаются человеческим ухом. Эти колебания передаются в виде продольных волн, которые вызывают попеременное сжатие и разрежение среды или вещества (рис.17). Чем больше мощность передаваемой энергии, тем больше амплитуда отклонений частиц среды от исходного состояния. Расстояние, включающее в себя одну область сжатия и одну область разрежения, составляет длину волны, которая будет обратно пропорциональна частоте колебаний.

 

Рис.17 Графическое изображение ультразвуковых волн (сгущение и разрежение частиц вещества): 

1 - акустическое давление; 

2 - длина волны; 

3 - амплитуда волны.

 

Ультразвуковые волны низких частот распространяются сфери­чески. По мере увеличения частоты колебаний и, соответственно этому, уменьшения длины волны, пучок ультразвуковых волн становится прямолинейнее. Прямолинейность распространения ультразвуковых волн высокой частоты (800 - 3000 кГц) обуслов­ливает их применение в физиотерапии. Эти волны распростра­няются параллельно друг другу, их можно сконцентрировать на ограниченном участке. Закономерность распространения высоко­частотных ультразвуковых волн приближается к закономерности распространения света: поглощение, преломление, отражение от границы двух сред.

Поглощение ультразвуковых волн в разных тканях различно. Например, коэффициент поглощения ультразвука для костной ткани в 12-15 раз выше по сравнению с мышечной тканью. В целом чем выше частота колебаний, тем интенсивнее поглощение, тем меньше глубина проникновения. Ультразвук высоких частот интенсивно поглощается воздухом. Малейшие его прослойки между излучателем и поверхностью кожи задерживают ультразву­ковые волны. В связи с этим при лечебном воздействии исполь­зуют безвоздушные контактные среды: вазелиновое масло, глицерин, ланолин (рис.18). В тех случаях, когда невозможен плотный контакт между излучателем ультразвука и поверхностью кожи (область кисти, стопы), проводят дистанционное воздействие через воду с зазором 1-2 см.

 

 

Рис. 18 Схема, показывающая роль контактной среды при воздействии ультразвуком: 

1 - излучатель;

 2 - кожа; 

3 - воздух; 

4 - контактная среда.

 

Для получения ультразвука используется обратный пьезо­электрический эффект. Под пьезоэлектрическим эффектом пони­мают явление электрической поляризации кристаллов, вызывае­мое их механической деформацией: сжатие, растяжение, изгиб, кручение. Такими свойствами обладают кристаллы кварца, титаната бария, сегнетовой соли и другие. С другой стороны, при помещении этих кристаллов в переменное электрическое поле они сжимаются и растягиваются в зависимости от направления поля. Частота полученных механических колебаний соответствует частоте колебаний электрического поля. Таким образом, аппарат для получения ультразвука состоит из генератора высокой частоты и ультразвукового излучателя (вибратора, аппликатора), в который помещена пластинка кварца или титаната бария.

Аппараты: 

- УЗТ (ультразвуковой терапевтический), порта­тивный аппарат. Модель 1,01Ф излучает ультра­звук частотой 880 кГц, модель 3,01-г - 2640Гц; - "Ультразвук - Т5", портативный аппарат, излучает ультразвук частотой 880 кГц. Аппараты работают в непрерывном и импульсном режимах, частота импульсов 50Гц, импульсы различной длительности, которая выражается в миллисекундах (мсек). Аппараты комплек­туются съемными вибраторами с излучающей поверхностью 1 и 4 кв.см. Выпускаются специальные аппараты для лечения стомато­логических, урологических, офтальмологических, ЛОР заболеваний и другие.

Основные биофизические процессы: в тканях связаны с тремя основными эффектами ультразвука: механическим (механико-динамическим), физико-химическим и термическим.

Механическое действие проявляется на клеточном и субклеточ­ном уровнях. Воздействие ультразвуком большой интенсивности приводит к разрыву ткани с образованием микроскопических полостей, время существования которых соизмеримо с периодом ультразвуковых колебаний. Это явление, названное кавитацией (cavum-полость), при применении терапевтических доз не наблюдается. Механическое действие ультразвука малой интен­сивности, используемой в физиотерапии, заключается в вибра­ционном микромассаже тканей. При этом в клетках и тканевых структурах усиливаются процессы диффузии и осмоса.

Физико-химическая активность ультразвука связана со слож­ными электронно-квантовыми явлениями на молекулярном уровне. Движение молекул ускоряется, усиливается образование ионов. В тканях увеличивается количество свободных радикалов, активируется образование биологически активных веществ и окислительно-восстановительные реакции, повышается дисперс­ность коллоидов клеток. В терапевтических дозах ультразвук является катализатором биохимических реакций. Электронно-квантовые явления резко увеличивают собственную хемолюминисценцию крови. При применении больших интенсивностей ультразвука (в дозах, многократно превышающих терапевти­ческие) можно наблюдать обесцвечивание органических красите­лей, окисление йодистого калия, что также подтверждает наличие физико-химического эффекта.

Термический эффект связан с превращением механической энергии в тепловую, то есть речь идет об эндогенном тепле. Тепло выделяется прежде всего в тканях, интенсивно поглощающих ультразвук: нервная ткань, кости. Происходит нагрев всей ткани -объемное нагревание, тепло выделяется также на границе двух сред разной акустической плотности - структурное нагревание. Поскольку в физиотерапии используются небольшие интенсив­ности ультразвука, заметного повышения температуры ткани во время процедуры не наблюдается. Тепловой эффект в данном случае играет второстепенную роль.

Основные физиологические реакции и лечебное действие. 

В зависимости от применяемой дозы можно наблюдать повреж­дающее, угнетающее и стимулирующее действие ультразвука. В физиотерапии используют дозы, которые вызывают стимули­рующий эффект, не вызывают деструктивных изменений в тканях. Следует иметь ввиду, что дозы, обеспечивающие стимулирующее действие, очень близки к дозам, вызывающим угнетение функции. Лечебную процедуру легко передозировать.

Глубина проникновение в ткани ультразвука частотой 800-1000 кГц оценивается в 5-6см, частотой 2400 кГц - в три раза меньше. Лучше всего ультразвук проникает в жировую ткань, задер­живается мышечной и нервной. Значительное количество ультра­звука поглощается на границе раздела тканей с различной акусти­ческой плотностью. От костей отражается до 60% падающей на них энергии ультразвука. В небольших, подпороговых дозах ультразвук может проникнуть на глубину до 20 см, о чем свидетельствуют данные визуализации отраженных с этой! глубины волн. Этот факт используется в ультразвуковой диагностике.

Физиологические ответные реакции, связанные с основными биофизическими эффектами, тесно переплетаются и взаимодей­ствуют. В терапевтических дозах ультразвук оказывает в целом стимулирующее влияние на функцию клеток. В начальной фазе воздействия наблюдается набухание митохондрий, отклонения в структуре матрикса, структура клеточной формы становится размытой. Раздражение клетки приводит к активации ее жизнедеятельности, усилению дыхательной активности митохондрий. B целом наблюдается эффект биологической стимуляции, который держится в течение нескольких часов после однократного воздействия. Более высокие дозы вызывают резкие изменения клеточных микроструктур, подавляют активность клетки, появ­ляются признаки повреждающего действия.

При воздействии ультразвуком на соединительную ткань! наблюдается омоложение ее клеточных и волокнистых структур. Появляются клетки с обильно представленной протоплазмой, в основном веществе возрастает количество эластических волокон и угнетается коллагенообразование. При воздействие на избыточную соединительную ткань с измененной структурой ультразвук оказывает разволакнивающее действие, что делает рубец более1 эластичным.

Ультразвук малых интенсивностей ускоряет регенерацию поврежденного нервного волокна, снижает чувствительность рецепторов, что проявляется обезболивающим действием. Ультра-! звук действует на рецепторный аппарат кожи, не вызывая заметных субъективных ощущений. Наиболее чувствительна к его воздействию кожа лица и живота. Воздействие на кожные рецепторы определенных рефлексогенных зон приводит к общим ответным реакциям, которые реализуются через высшие вегетативные центры, гипоталамо-гипофизарную систему. По этому механизму действия ультразвуковая терапия повышает лабильность нервных центров и адаптационно-трофические функции всего организма. В некоторых лечебных процедурах; используется это общее действие ультразвука.

Основные показания к применению. 

1. Спаечные и рубцовые процессы (ожоговая травма, перивисцеральные осложнения при язвенной болезни, воспалительные заболевания женской половой сферы).

2. Дегенеративно-дистрофические заболевания суставов конеч­ностей и позвоночника.

3. Воспалительные заболевания и травматические поражения опорно-двигательного аппарата, поражение периартикулярных тканей.

4. Воспалительные заболевания ЛОР - органов, женской и муж­ской половых сфер.

5. Заболевания периферической нервной системы, включая пора­жения лицевого и тройничного нервов.

6. Язвенная болезнь желудка и 12- перстной кишки, бронхиальная астма (воздействие с соответствующих рефлексогенных зон).

Основные противопоказания к применению.

1. Резко выраженные функциональные расстройства центральной нервной системы.

2. Тромбофлебит (в зоне воздействия).

3. Нарушения ритма сердца.

4. Воздействие на область крупных сосудов, головной мозг, выступающие костные поверхности.

Дозировка: 

1) по интенсивности воздействия (от 0,05 до 1,2 Вт/ кв. см.);

2) по режиму воздействия (непрерывный или импуль­сный);

3) по длительности процедуры (от 2 до 6 минут на одно поле, при воздействии на несколько полей суммар­ное время до 15 минут);

4) по площади облучения (одно поле не более 250 кв. см., в первый день не более двух полей, в после­дующие дни - до пяти полей);

5) по кратности проведения процедур (ежедневно или через день);

6) по количеству процедур на курс лечения (от 6 до 14).

 

Ультрафонофорез (фонофорез) - это сочетанное воздействие на ткани ультразвуковых волн и лекарственного вещества. Под влиянием ультразвука повышается абсорбционная способность кожи, через клетки и межклеточные пространства начинают проникать частицы лекарственного вещества в количествах, достаточных для оказания лечебного действия. Глубина проникновения ограничивается собственно кожей, в которой

лекарство депонируется. Количество лекарственного вещества поступающего в организм при фонофорезе составляет от 1 до Я его количества, используемого при проведении процедуры Техника процедуры фонофореза такая же, как и при обычных процедурах ультразвуковой терапии, но в контактную сред добавляется лекарство. Направленность действия лекарственного вещества должна совпадать с направленностью действия ультразвука. Лекарственное вещество при этом не должно терять свою фармакологическую активность. Наиболее распространен фонофорез глюкокортикоидов (обычно гидрокортизона) нестероидных противовоспалительных препаратов при заболеваниях суставов и периартикулярных тканей.