Ultrazvočna terapija

Ultrazvočna terapija (UZT) je fizioterapevtska metoda vplivanja z uporabo visokofrekvenčnih mehanskih vibracij delcev medija. Ultrazvok so elastične mehanske vibracije delcev medija s frekvenco višjo od 16 kHz, torej ležijo onkraj meje sluha človeškega ušesa.

Človeški slušni sistem zaznava zvok, mehanske vibracije, ki ne presegajo 16 kHz. Živali, ki vodijo nočni način življenja, živijo v jamah, vodi, zaznavajo zvoke višjih frekvenc (32 kHz in več) za izmenjavo informacij in eholokacijo.

V naravnih pogojih se ultrazvok pojavlja med potresi, vulkanskimi izbruhi in med tehnološkimi procesi - delovanjem obdelovalnih strojev, raketnih motorjev itd. Za tehnične namene se ultrazvok pridobiva z uporabo posebnih oddajnikov. Glede na vir energije jih delimo na mehanske in električne. Pri mehanskih oddajnikih je vir ultrazvoka energija toka, plina, tekočine (piščalke, sirene). V električnih pretvornikih se ultrazvok pridobiva z uporabo električnega toka na telesih iz železa, niklja in drugih materialov. Piezoelektrični učinek je osnova oddajnikov iz kremenčevih plošč, barijevega titanita, turmalina in drugih materialov, ki pod vplivom izmeničnega električnega toka spreminjajo svoje dimenzije in povzročajo mehanske vibracije ultrazvočnega frekvenčnega medija.

Mehanizem delovanja ultrazvoka

Fizioterapija uporablja ultrazvočne vibracije v območju 800-3000 kHz (0,8-3 MHz). V kozmetologiji je frekvenca ultrazvočnih vibracij za katero koli napravo fiksna. V osnovi se uporablja frekvenca od 25-28 kHz do 3 MHz.

Funkcije ultrazvoka

1. Mehanska funkcija (specifično delovanje ultrazvočnega vala). Elastične vibracije ultrazvočnega območja zaradi visokega gradienta zvočnega tlaka in znatnih strižnih napetosti v bioloških tkivih spreminjajo prevodnost ionskih kanalov membran različnih celic in povzročajo mikrotokove metabolitov v citosolu in organelih (mikromasaža tkiva).

Mehanski učinki ultrazvoka na tkivni ravni:

• pospešitev lokalnega krvnega obtoka;
• pospešitev limfnega pretoka;
• normalizacija procesov tvorbe kolagena in elastina (kolagena in elastinska vlakna, ki nastanejo pod vplivom ultrazvočnih vibracij, imajo elastičnost in trdnost, povečano za 2 ali večkrat v primerjavi z neozvočenim tkivom);
• stimulacija živčnega sistema (zmanjšanje stiskanja nociceptivnih živčnih prevodnikov na območju udarca).

Na celični ravni se pod vplivom ultrazvočnih valov odvijajo naslednji procesi:

• prekinitev močnih in šibkih medmolekulskih vezi;
• zmanjšanje viskoznosti citosola (tiksotropija);
• prehod ionov in biološko aktivnih spojin v prosto stanje,
• povečanje vezave biološko aktivnih snovi,
• aktivacija nespecifičnih mehanizmov imunorezistence;
• aktivacija membranskih encimov (vključno z aktivacijo lizosomskih encimov celic);
• depolimerizacija hialuronske kisline (zmanjšanje in preprečevanje medtkivne kongestije);
• generiranje akustičnih mikrotokov;
• sprememba strukture vode;
• stimulacija citoplazmatskega gibanja, mitohondrijske rotacije in vibracij celičnega jedra,
• povečanje prepustnosti celične membrane.

Ultrazvočno pospešeno gibanje bioloških molekul v celicah poveča verjetnost njihove udeležbe v presnovnih procesih. Sprememba funkcionalnih lastnosti mehanosenzitivnih ionskih kanalov celičnega citoskeleta, ki se pojavi pod vplivom ultrazvočnih vibracij, poveča hitrost transporta presnovkov in encimsko aktivnost lizosomskih encimov ter spodbuja reparativno regeneracijo tkiv.

2. Ko se intenzivnost ultrazvoka na meji heterogenih bioloških medijev poveča, nastanejo slabi strižni (prečni) valovi in se sprosti velika količina toplote – toplotna funkcija ultrazvoka.

Zaradi znatne absorpcije energije ultrazvočnih vibracij v tkivih, ki vsebujejo molekule z velikimi linearnimi dimenzijami, se temperatura poveča za 1 °C.

Največja količina toplote se ne sprosti v debelini homogenih tkiv, temveč na stičiščih tkiv z različno akustično impedanco - v kolagenom bogatih površinskih plasteh kože, fasciji, brazgotinah, ligamentih, sinovialnih membranah, sklepnem meniskusu in periosteumu, kar poveča njihovo elastičnost in razširi razpon fizioloških obremenitev (vibrotermoliza). Lokalna ekspanzija žil mikrocirkulacijskega dna vodi do povečanja volumetričnega pretoka krvi v slabo prekrvavljenih tkivih (za 2-3-krat), povečanega metabolizma, izboljšane elastičnosti kože in zmanjšanja edema.

Približno 80 % toplote absorbira in odnese krvni obtok, preostalih 20 % pa se razprši v bližnja tkiva. Pacienti med postopkom občutijo rahel občutek segrevanja.

Toplotni učinki na tkivni in celični ravni:

• sprememba difuzijskih procesov;
• sprememba hitrosti biokemijskih reakcij;
• pojav temperaturnih gradientov (do 1 °C);
• pospešitev mikrocirkulacije.

Razmerje med toplotnimi in netermičnimi komponentami delovanja ultrazvočnih vibracij je določeno z intenzivnostjo sevanja oziroma načinom delovanja (neprekinjenim ali pulznim).

3. Fizikalno-kemijska funkcija. Biokemijska funkcija ultrazvoka izhaja predvsem iz reaktivne sposobnosti anabolizma in katabolizma.

Anabolizem je proces, ki centralizira enake in podobne molekule. Majhni odmerki ultrazvoka pospešijo sintezo beljakovin v celicah, obnovijo poškodovana, vneta tkiva, terapevtski odmerki pa spodbujajo sintezo elastinskih in kolagenskih vlaken, izboljšajo prekrvavitev, sprostijo vezivno tkivo in povečajo njegovo delovanje, povečajo protivnetne, razstrupljevalne, analgetične in antispazmodične učinke.

Katabolizem je proces, ki zmanjša viskoznost in količino velikih molekul (tako da se lahko zmanjša koncentracija zdravilne snovi, kozmetičnega izdelka) in pospeši njihovo izkoriščanje. Ugotovljeno je tudi, da ima ultrazvok naslednje učinke:

• deluje kot katalizator;
• pospešuje presnovne procese;
• spremeni pH vrednost tkiv v alkalno (lajša vnetne procese v koži po izpostavljenosti kislini);
• spodbuja nastanek biološko aktivnih snovi;
• spodbuja vezavo prostih radikalov;
• razgrajuje molekule zdravil;
• baktericidno delovanje (zaradi prodiranja ultrazvočnih valov in zdravil v bakterijsko okolje).