Ultrazvuková terapie

Ultrazvuková terapie (UZT) je fyzioterapeutická metoda ovlivňování pomocí vysokofrekvenčních mechanických vibrací částic média. Ultrazvuk jsou elastické mechanické vibrace částic média s frekvencí vyšší než 16 kHz, tj. ležící za hranicí sluchu lidského ucha.

Lidský sluch vnímá zvuk, mechanické vibrace, které nepřesahují 16 kHz. Zvířata, která vedou noční životní styl, žijí v jeskyních, vodě, vnímají zvuky vyšších frekvencí (32 kHz a vyšší) pro výměnu informací a echolokaci.

V přírodních podmínkách se ultrazvuk vyskytuje při zemětřesení, sopečných erupcích a při technologických procesech - provozu obráběcích strojů, raketových motorů atd. Pro technické účely se ultrazvuk získává pomocí speciálních zářičů. V závislosti na zdroji energie se dělí na mechanické a elektrické. U mechanických zářičů je zdrojem ultrazvuku energie proudu, plynu, kapaliny (píšťalky, sirény). V elektrických měničích se ultrazvuk získává aplikací elektrického proudu na tělesa vyrobená ze železa, niklu a dalších materiálů. Piezoelektrický jev je základem zářičů vyrobených z křemenných desek, titanitu barnatého, turmalínu a dalších materiálů, které pod vlivem střídavého elektrického proudu mění své rozměry a způsobují mechanické vibrace ultrazvukového frekvenčního média.

Mechanismus účinku ultrazvuku

Fyzioterapie využívá ultrazvukové vibrace v rozsahu 800-3000 kHz (0,8-3 MHz). V kosmetologii je frekvence ultrazvukových vibrací pro jakýkoli přístroj pevně stanovená. V zásadě se používá frekvence od 25-28 kHz do 3 MHz.

Funkce ultrazvuku

1. Mechanická funkce (specifické působení ultrazvukové vlny). Elastické vibrace ultrazvukového rozsahu v důsledku vysokého gradientu akustického tlaku a významných smykových napětí v biologických tkáních mění vodivost iontových kanálů membrán různých buněk a způsobují mikrotoky metabolitů v cytosolu a organelách (mikromasáž tkání).

Mechanické účinky ultrazvuku na úrovni tkání:

• zrychlení lokálního krevního oběhu;
• zrychlení toku lymfy;
• normalizace procesů tvorby kolagenu a elastinu (kolagenová a elastinová vlákna vytvořená pod vlivem ultrazvukových vibrací mají elasticitu a pevnost zvýšenou 2 nebo vícekrát ve srovnání s neozvučenou tkání);
• stimulace nervového systému (snížení komprese nociceptivních nervových vodičů v oblasti dopadu).

Na buněčné úrovni dochází pod vlivem ultrazvukových vln k následujícím procesům:

• přerušení silných a slabých mezimolekulárních vazeb;
• snížení viskozity cytosolu (tixotropie);
• přechod iontů a biologicky aktivních sloučenin do volného stavu,
• zvýšení vazby biologicky aktivních látek,
• aktivace nespecifických mechanismů imunorezistence;
• aktivace membránových enzymů (včetně aktivace lysozomálních enzymů buněk);
• depolymerace kyseliny hyaluronové (snížení a prevence mezitkáňového přetížení);
• generování akustických mikroproudů;
• změna struktury vody;
• stimulace cytoplazmatického pohybu, mitochondriální rotace a vibrací buněčného jádra,
• zvýšení propustnosti buněčné membrány.

Ultrazvukem zrychlený pohyb biologických molekul v buňkách zvyšuje pravděpodobnost jejich účasti v metabolických procesech. Změna funkčních vlastností mechanosenzitivních iontových kanálů buněčného cytoskeletu, ke které dochází pod vlivem ultrazvukových vibrací, zvyšuje rychlost transportu metabolitů a enzymatickou aktivitu lysozomálních enzymů a stimuluje reparativní regeneraci tkání.

2. Když se na hranici heterogenních biologických médií zvýší intenzita ultrazvuku, vznikají útlumové smykové (příčné) vlny a uvolňuje se velké množství tepla - tepelná funkce ultrazvuku.

V důsledku významné absorpce energie ultrazvukových vibrací v tkáních obsahujících molekuly s velkými lineárními rozměry se teplota zvyšuje o 1 °C.

Největší množství tepla se uvolňuje nikoli v tloušťce homogenních tkání, ale na rozhraních tkání s různou akustickou impedancí - v povrchových vrstvách kůže bohatých na kolagen, fasciích, jizvách, vazech, synoviálních membránách, kloubním menisku a periostu, což zvyšuje jejich elasticitu a rozšiřuje rozsah fyziologických napětí (vibrotermolýza). Lokální expanze cév mikrocirkulačního řečiště vede ke zvýšení objemového průtoku krve ve špatně vaskularizovaných tkáních (2-3krát), ke zvýšení metabolismu, zlepšení elasticity kůže a snížení otoků.

Přibližně 80 % tepla je absorbováno a odvedeno krevním oběhem, zbývajících 20 % se rozptýlí do okolních tkání. Pacienti během procedury pociťují mírný pocit tepla.

Tepelné účinky na úrovni tkání a buněk:

• změna difúzních procesů;
• změna rychlosti biochemických reakcí;
• výskyt teplotních gradientů (až 1 °C);
• zrychlení mikrocirkulace.

Poměr tepelné a netepelné složky působení ultrazvukových vibrací je určen intenzitou záření nebo režimem (kontinuální nebo pulzní) působení.

3. Fyzikálně-chemická funkce. Biochemická funkce ultrazvuku vychází hlavně z reaktivní schopnosti anabolismu a katabolismu.

Anabolismus je proces, který centralizuje identické a podobné molekuly. Malé dávky ultrazvuku urychlují syntézu proteinů uvnitř buněk, obnovují poraněné a zanícené tkáně, zatímco terapeutické dávky podporují syntézu elastinu a kolagenních vláken, zlepšují krevní oběh, uvolňují pojivovou tkáň a zvyšují její funkci, zvyšují protizánětlivé, uvolňující, analgetické a antispasmodické účinky.

Katabolismus je proces, který snižuje viskozitu a množství velkých molekul (takže se může snížit koncentrace léčivé látky, kosmetického přípravku) a urychluje jejich využití. Dále se uvádí, že ultrazvuk má následující účinky:

• působí jako katalyzátor;
• urychluje metabolický proces;
• mění hodnotu pH tkání na alkalickou (zmírňuje zánětlivé procesy v kůži po vystavení kyselinám);
• podporuje tvorbu biologicky aktivních látek;
• podporuje vazbu volných radikálů;
• rozkládá molekuly léčiv;
• baktericidní účinek (v důsledku pronikání ultrazvukových vln a léčiv do bakteriálního prostředí).