Ультразвук – это неслышимые человеческим ухом высокочастотные (>20 кГц) механические колебания упругой среды, которые распространяются в виде продольных волн и приводят к последовательному сжатию и растяжению среды (рисунок 20) [1, с.120].
При лечении используется ультразвук частотой от 800 до 3000 кГц. Глубина проникновения ультразвука в ткани зависит от длины волны (частоты): чем больше частота колебаний, тем меньше глубина проникновения. Например, при частоте 1.6 - 2.6 МГц ультразвук проникает на глубину 1 см, при частоте 0.8 - 0.9 МГц – на 4-5 см.
Скорость распространения ультразвука зависит от плотности среды: для жидких сред скорость равна около 1.5 км/с, для твёрдых - 4 км/с, в тканях человека в среднем она составляет 1540 м/с, хотя в костной ткани – около 3400 м/с. Поэтому в неоднородных средах, какими являются ткани организма, распространение ультразвука происходит неравномерно.
Наибольшее количество ультразвуковой энергии поглощается в костной ткани, на границах разных тканей, на внутренних мембранах клеток. Из-за того, что ультразвуковые волны почти полностью отражаются от границы раздела воздух – ткань человеческого организма, поэтому воздействие ультразвуком на ткань организма осуществляется через контактные среды (вазелиновое масло, глицерин, вода).
Режим воздействия ультразвуком может быть непрерывным и импульсным. Для получения ультразвуковых колебаний используется обратный пьезоэлектрический эффект, т.е. последовательное сжатие и расширение кристаллов при воздействии на них переменного тока высокой частоты.
Ультразвук оказывает на организм человека механическое, физико-химическое и слабое тепловое действие.
Механическое действие ультразвука вызывает микровибрацию, своеобразный "микромассаж" тканей, что приводит к:
- улучшению проницаемости клеточных мембран;
- усилению процессов диффузии;
- изменению кислотно-щелочного равновесия.
Физико-химическое действие вызывает в тканях организма механический резонанс, под влиянием которого:
- ускоряется движение молекул;
- молекулы распадаются на ионы;
- возникают новые электрические поля в клетках;
- активизируется обмен веществ в клетках;
- усиливается крово- и лимфообращение;
- повышается активность ферментов;
- образуются биологически активные вещества.
Тепловое действие возникает в результате перехода механической энергии в тепловую и интенсификации биохимических процессов. Тепло выделяется в плотных тканях и в пограничных слоях. В результате этого расширяются кровеносные и лимфатические сосуды, активизируются обменные процессы, проявляется противовоспалительное и рассасывающее действие.
Действие всех трёх факторов тесно связано и переплетается. При правильных дозировках ультразвук оказывает:
- болеутоляющее (снимает спазм);
- спазмолитическое;
- рассасывающее (улучшается крово- и лимфообращение, обмен веществ, рассасываются спайки и рубцы);
- повышается количество функционирующих сальных и потовых желез;
- нормализуется функция внешнего дыхания;
- улучшается моторная, эвакуаторная, всасывательная функции желудка и кишок [1, с.124-125].
Ультрафонофорез – это метод воздействия на организм ультразвуковых колебаний и вводимых с их помощью лекарственных веществ, проникающих через кожу и слизистые оболочки во время воздействия ультразвуковых колебаний. При этом вместо обычных контактных сред используют лекарственные смеси: водные растворы, мази, эмульсии. Наибольшее распространение в лечебной практике получили ультрафонофорез гидрокортизона, анальгина, эуфиллина.
Ультразвук усиливает черезкожный транспорт лекарственных препаратов, которые, накапливаясь в коже, медленно поступают в кровь.
Однако некоторые лекарства либо практически не вводятся в организм под действием ультразвука, либо теряют свои свойства [2, с.113-114].
В настоящее время в физиотерапевтической практике применяется несколько видов ультразвуковых терапевтических аппаратов: стационарные «УТС-1», «УТС-1М» (ультразвуковые терапевтические стационарные) и портативные «УТП-1», «УТП-3М» (ультразвуковые терапевтические портативные), «Ультразвук-Т5», «УЗТ-101» (для лечения периферической нервной системы и опорно-двигательного аппарата), «УЗТ-102» (при стоматологических заболеваниях и поражениях в области лица), «УЗТ-103» (при урологических заболеваниях), «УЗТ-104» (при глазных заболеваниях), «УЗТ-31» (в гинекологии), «ЛОР-1А», «ЛОР-2», «ЛОР-3» (в отоларингологии). Все они состоят из генератора высокочастотных электрических колебаний и ультразвукового излучателя с пьезоэлементом (кварцем или титанатом бария). Ультразвуковой излучатель соединён с генератором специальным высоковольтным кабелем [3, с.221; 2, с.116].
Логическая структура ультразвуковой терапии приведена в приложении А.