Ultrazvučna terapija

Ultrazvučna terapija (UZT) je fizioterapeutska metoda utjecaja korištenjem visokofrekventnih mehaničkih vibracija čestica medija. Ultrazvuk su elastične mehaničke vibracije čestica medija s frekvencijom višom od 16 kHz, tj. koje leže izvan granice sluha ljudskog uha.

Ljudski slušni sustav percipira zvuk, mehaničke vibracije koje ne prelaze 16 kHz. Životinje koje vode noćni način života, žive u špiljama, vodi, percipiraju zvukove viših frekvencija (32 kHz i više) radi razmjene informacija i eholokacije.

U prirodnim uvjetima ultrazvuk se javlja tijekom potresa, vulkanskih erupcija te tijekom tehnoloških procesa - rada alatnih strojeva, raketnih motora itd. U tehničke svrhe ultrazvuk se dobiva pomoću posebnih emitera. Ovisno o izvoru energije, dijele se na mehaničke i električne. Kod mehaničkih emitera izvor ultrazvuka je energija protoka, plina, tekućine (zviždaljke, sirene). U električnim pretvaračima ultrazvuk se dobiva primjenom električne struje na tijela izrađena od željeza, nikla i drugih materijala. Piezoelektrični efekt osnova je emitera izrađenih od kvarcnih ploča, barijevog titanita, turmalina i drugih materijala koji pod utjecajem izmjenične električne struje mijenjaju svoje dimenzije i uzrokuju mehaničke vibracije ultrazvučnog frekvencijskog medija.

Mehanizam djelovanja ultrazvuka

Fizioterapija koristi ultrazvučne vibracije u rasponu od 800-3000 kHz (0,8-3 MHz). U kozmetologiji je frekvencija ultrazvučnih vibracija za bilo koji uređaj fiksna. U osnovi se koristi frekvencija od 25-28 kHz do 3 MHz.

Funkcije ultrazvuka

1. Mehanička funkcija (specifično djelovanje ultrazvučnog vala). Elastične vibracije ultrazvučnog raspona zbog visokog gradijenta zvučnog tlaka i značajnih smičnih naprezanja u biološkim tkivima mijenjaju vodljivost ionskih kanala membrana različitih stanica i uzrokuju mikrotokove metabolita u citosolu i organelama (mikromasaža tkiva).

Mehanički učinci ultrazvuka na razini tkiva:

• ubrzanje lokalne cirkulacije krvi;
• ubrzanje limfnog toka;
• normalizacija procesa stvaranja kolagena i elastina (vlakna kolagena i elastina nastala pod utjecajem ultrazvučnih vibracija imaju elastičnost i čvrstoću povećanu 2 ili više puta u usporedbi s neozvučenim tkivom);
• stimulacija živčanog sustava (smanjenje kompresije nociceptivnih živčanih vodiča u području udara).

Na staničnoj razini pod utjecajem ultrazvučnih valova odvijaju se sljedeći procesi:

• prekidanje jakih i slabih međumolekularnih veza;
• smanjenje viskoznosti citosola (tiksotropija);
• prijelaz iona i biološki aktivnih spojeva u slobodno stanje,
• povećanje vezanja biološki aktivnih tvari,
• aktivacija mehanizama nespecifičnih imunorezistencija;
• aktivacija membranskih enzima (uključujući aktivaciju lizosomskih enzima stanica);
• depolimerizacija hijaluronske kiseline (smanjenje i sprječavanje međutkivne kongestije);
• generiranje akustičnih mikrostruja;
• promjena strukture vode;
• stimulacija citoplazmatskog kretanja, mitohondrijske rotacije i vibracije stanične jezgre,
• povećanje propusnosti stanične membrane.

Ultrazvučno ubrzano kretanje bioloških molekula u stanicama povećava vjerojatnost njihovog sudjelovanja u metaboličkim procesima. Promjena funkcionalnih svojstava mehanosenzitivnih ionskih kanala staničnog citoskeleta koja se događa pod utjecajem ultrazvučnih vibracija povećava brzinu transporta metabolita i enzimsku aktivnost lizosomskih enzima te potiče reparativnu regeneraciju tkiva.

2. Kada se intenzitet ultrazvuka poveća na granici heterogenih bioloških medija, nastaju slabeći smični (poprečni) valovi i oslobađa se velika količina topline - toplinska funkcija ultrazvuka.

Zbog značajne apsorpcije energije ultrazvučnih vibracija u tkivima koja sadrže molekule velikih linearnih dimenzija, temperatura se povećava za 1 C.

Najveća količina topline oslobađa se ne u debljini homogenih tkiva, već na spojevima tkiva s različitom akustičnom impedancijom - u površinskim slojevima kože bogatim kolagenom, fasciji, ožiljcima, ligamentima, sinovijalnim membranama, zglobnom meniskusu i periostu, što povećava njihovu elastičnost i proširuje raspon fizioloških naprezanja (vibrotermoliza). Lokalno širenje krvnih žila mikrocirkulacijskog korita dovodi do povećanja volumetrijskog protoka krvi u slabo vaskulariziranim tkivima (za 2-3 puta), povećanja metabolizma, poboljšanja elastičnosti kože i smanjenja edema.

Otprilike 80% topline apsorbira se i odnosi krvotok, preostalih 20% se raspršuje u obližnja tkiva. Pacijenti osjećaju blagi osjećaj topline tijekom postupka.

Toplinski učinci na razini tkiva i stanica:

• promjena u procesima difuzije;
• promjena brzine biokemijskih reakcija;
• pojava temperaturnih gradijenta (do 1 C);
• ubrzanje mikrocirkulacije.

Omjer toplinskih i netermalnih komponenti djelovanja ultrazvučnih vibracija određen je intenzitetom zračenja ili načinom (kontinuiranim ili pulsirajućim) djelovanja.

3. Fizikalno-kemijska funkcija. Biokemijska funkcija ultrazvuka uglavnom proizlazi iz reaktivne sposobnosti anabolizma i katabolizma.

Anabolizam je proces koji centralizuje identične i slične molekule. Male doze ultrazvuka ubrzavaju sintezu proteina unutar stanica, obnavljaju ozlijeđena, upaljena tkiva, dok terapijske doze potiču sintezu elastinskih i kolagenih vlakana, poboljšavaju cirkulaciju krvi, opuštaju vezivno tkivo i povećavaju njegovu funkciju, povećavaju protuupalne, razrjeđujuće, analgetske i antispazmodične učinke.

Katabolizam je proces koji smanjuje viskoznost i količinu velikih molekula (tako da se može smanjiti koncentracija ljekovite tvari, kozmetičkog proizvoda) i ubrzava njihovo iskorištavanje. Također se napominje da ultrazvuk ima sljedeće učinke:

• djeluje kao katalizator;
• ubrzava metabolički proces;
• mijenja pH vrijednost tkiva u lužinu (ublažava upalne procese u koži nakon izlaganja kiselini);
• potiče stvaranje biološki aktivnih tvari;
• potiče vezanje slobodnih radikala;
• razgrađuje molekule lijekova;
• baktericidno djelovanje (zbog prodiranja ultrazvučnih valova i lijekova u bakterijsku okolinu).