Temat- Działanie ultradźwięków na organizm ludzki.
Ultradźwiękami nazywa się drgania mechaniczne o częstotliwości przekraczającej granicę słyszalności ucha ludzkiego. W lecznictwie znajdują najczęściej zastosowanie ultradźwięki o częstotliwościach 800, 1000 i 2400 kHz. Uważa się, że skuteczność terapeutyczna ultradźwięków zależy od prawidłowego ustalenia wskazań do ich stosowania, doboru właściwej dawki oraz metody aplikacji.
Działanie biologiczne ultradźwięków
Zgodnie z prawem Grotthusa-Drapera energia ultradźwięków wywołuje w tkankach odczyn, jeśli zostanie przez nie w dostatecznej ilości pochłonięta. Ultradźwięki wywołują w ustroju ludzkim wiele zmian spowodowanych działaniem ich energii. Zmiany te można podzielić na miejscowe, nazywane również pierwotnymi, oraz ogólne określane jako wtórne.
Zmiany miejscowe (pierwotne)
Zmiany te występują w tkankach w chwili nadźwiękawiania i związane są bezpośrednio z działaniem energii ultradźwięków, wywołującej wiele zmian fizycznych i chemicznych ograniczonych do miejsca jej oddziaływania. Pojęcie miejscowego (pierwotnego) działania ultradźwięków jest w swej istocie bardzo złożone. Składa się na nie kilka składowych,
powodujących łącznie zmiany, które warunkują lecznicze wykorzystanie ultradźwięków. Spośród nich za najważniejsze uznać należy działanie mechaniczne, cieplne oraz fizykochemiczne.
Działanie mechaniczne
Jest ono podstawową składową miejscowego (pierwotnego) wpływu ultradźwięków i obrazowo bywa nazywane mikromasażem. Spowodowane jest ono wahaniem ciśnień w przebiegu fali ultradźwiękowej. W krańcowych punktach amplitud ciśnień zachodzą istotne zmiany objętości komórek, rzędu 0,02%. Zmiany te zachodzą w bardzo krótkim czasie,
zależnym od częstotliwości ultradźwięków.
Działanie cieplne
Powstaje ono w wyniku wytworzonego w tkankach ciepła, którego rozproszenie jest uzależnione od rodzaju tkanki. Stopień przegrzania zależy od dawki natężenia ultradźwięków, czasu nadźwiękawiania oraz właściwości fizycznych tkanki. Najsilniej przegrzewa się tkanka nerwowa, następnie — mięśniowa, a najsłabiej — tłuszczowa. Największe jednak przegrzanie występuje w pobliżu powierzchni granicznych niejednorodnych struktur tkankowych, np. tkanka kostna — tkanka mięśniowa
różniących się między sobą właściwościami. Na granicach tych tkanek występuje największe zagęszczenie energii, głównie w wyniku odbicia fal ultradźwiękowych. Wynika stąd swoistość skutków cieplnych wywołanych ultradźwiękami, powstające bowiem na granicach ośrodków różnice temperatur powodują między innymi zmiany w dyfuzji wewnątrzkomórkowej oraz między komórkami a przestrzeniami międzykomórkowymi.
Działanie fizykochemiczne
Bardzo ważną składową działania ultradźwięków jest ich wpływ na chemizm oraz właściwości fizyczne tkanek. Wspomnieć tu należy o wpływie ultradźwięków na koloidy tkankowe, a mianowicie: na przyspieszenie rozpadu białek, o wpływie na przemianę białek ze stanu żelu w zol oraz o zwiększeniu ich przewodności elektrycznej. Zachodzące pod wpływem ultradźwięków reakcje chemiczne polegają w większości na utlenianiu. Na uwagę zasługują reakcje w roztworach wodnych, w wyniku których dochodzi do rozpadu wody na wodór i rodnik hydroksylowy (OH'), stanowiący bardzo czynną biologicznie grupę atomów.
Uważa się, że nasilenie zmian fizykochemicznych, zachodzących w tkankach pod wpływem ultradźwięków, zależy przede wszystkim od ich natężenia, a dopiero w następnej kolejności od czasu, rodzaju nadźwiękawianej tkanki i innych parametrów zabiegu.
Zmiany ogólne (wtórne)
Działanie ultradźwięków nie ogranicza się do wypływu miejscowego,bowiem obejmuje ono cały organizm. Dla przykładu można podać, że przez nadźwiękawianie okolic korzeni, splotów, czy też zwojów nerwowych można drogą odruchową uzyskać zmiany w odległych narządach i układach ustroju. Uzyskuje się również efekty wskazujące na stymulację autonomicznego układu nerwowego. Dlatego też istotne jest, aby w planowaniu terapii ultradźwiękami pamiętać nie tylko o ich działaniu na okolicę schorzenia, ale również uwzględniać możliwości wpływu odruchowego, które stwarza nadźwiękawianie stref odruchowych Head'a oraz okolicy zwojów i korzeni nerwowych.
Reasumując wiadomości o biologicznym wpływie ultradźwięków na ustrój, w uproszczeniu można stwierdzić, że podstawę leczniczego działania energii ultradźwiękowej stanowią następujące czynniki:
— wzmożenie przepuszczalności błon komórkowych,usprawnienie oddychania tkankowego i pobudzenie przemiany materii komórek,
- zmiany w strukturze koloidów tkankowych i ich uwodnienie,
— zmiany w układach jonowych tkanek,
— zmiana odczynu tkanek w kierunku zasadowym.
Wymienione czynniki powodują wiele skutków biologicznych, które odgrywają ważną rolę w oddziaływaniu leczniczym ultradźwięków. Należy do nich zaliczyć:
— działanie przeciwbólowe,
— zmniejszenie napięcia mięśni,
— powstawanie związków aktywnych biologicznie,
— wpływ na enzymy ustrojowe,
— rozszerzenie naczyń krwionośnych,
— hamowanie układu współczulnego,
— hamowanie procesów zapalnych,
— przyspieszenie wchłaniania tkankowego,
- wyzwalanie substancji histaminopodobnych w ilościach aktywnych biologicznie.
Jednym z ważnych zagadnień, które nasuwa się każdemu, kto stosuje ultradźwięki w celach leczniczych, jest sprawa ich szkodliwego oddziaływania na ustrój ludzki. Opinie o szkodliwym i destrukcyjnym wpływie ultradźwięków na tkanki żywe opierają się na wynikach doświadczeń przeprowadzanych na małych zwierzętach. Wyników tych nie można
bezkrytycznie przenosić na warunki zabiegów leczniczych wykonywanych u człowieka. Wieloletnie obserwacje w różnych ośrodkach leczniczych nie wykazały szkodliwych skutków działania ultradźwięków przy prawidłowej aparaturze, odpowiedniej dla danej choroby dawce i właściwym wykonywaniu zabiegu.
Dawkowanie ultradźwięków
Podstawę leczniczego dawkowania ultradźwięków stanowi natężenie dźwięku, tzn. ilość energii, która jest emitowana przez jednostkę powierzchni przetwornika. Stosowanie tej wielkości jest bardzo praktyczne, ponieważ nie jest rzeczą obojętną w warunkach wykonywania zabiegu ultradźwiękowego, czy np. moc 10 W jest emitowana przez przetwornik o powierzchni 10 cm2, czy też przez przetwornik o powierzchni 2 cm2.
W pierwszym bowiem wypadku natężenie ultradźwięków wynosi 1 W/cm2, w drugim zaś 5 W/cm2. Działaniu ultradźwięków poddaje się określone pola powierzchni skóry i tkanek głębiej leżących, których umiejscowienie i rozległość zależą od wskazań i rodzaju schorzenia. Przy ustalaniu dawki należy brać pod uwagę powierzchnię przetwornika, ponieważ emitowaną przez niego w czasie 1 sekundy całkowitą energię określa moc akustyczna, będąca iloczynem natężenia ultradźwięków, mierzonego w W/cm2, i powierzchni drgającej
przetwornika.
Ważnym momentem, który należy mieć na uwadze przy ustalaniu dawki, jest swoisty odczyn tkanek na działanie energii ultradźwięków. Polega on na tym, że ultradźwięki o małym natężeniu, działające przez dłuższy czas, wywołują w tkankach inne skutki, aniżeli ultradźwięki o dużym natężeniu działające przez krótki czas.
Wyróżnia się następujące dawki ultradźwięków:
— dawki słabe: od 0,05 do 0,5 W/cm2,
— dawki średnie: od 0,5 do 1,5 W/cm2,
— dawki mocne: od 1,5 do 2,0 W/cm2.
Dawki mocne stosuje się wyjątkowo rzadko. Praktyczne zastosowanie znajdują dawki nie przekraczające 1,5 W/cm2. W ostrych i podostrych stanach chorobowych stosuje się dawki słabe, w stanach zaś przewlekłych — dawki średnie. Dawki słabe stosuje się również przy nadźwiękawianiu okolicy twarzy, karku oraz okolic ubogich w tkanki miękkie.
Należy pamiętać o konieczności indywidualnego dobierania dawki, ponieważ tolerancja ultradźwięków nie jest u chorych jednakowa. Przy ustalaniu wielkości dawki konieczne jest uwzględnienie następujących czynników:
— powierzchni nadźwiękawianej,
— rodzaju i stadium schorzenia,
— powierzchni drgającej przetwornika,
— częstotliwości drgań,
— rodzaju fali ultradźwiękowej, tzn. czy jest ona ciągła, czy też ukształtowana w impulsy,
— czasu trwania zabiegu,
— sposobu nadźwiękawiania, tzn. czy stacjonarnie, czy też przy użyciu głowicy ruchomej (dynamicznie).
Uwzględniając wymienione czynniki należy jednak pamiętać, że obowiązuje zasada doboru minimalnej, a jednocześnie optymalnej dawki.
Czas zabiegów ultradźwiękowych jest znacznie zróżnicowany w zależności od wskazań, sposobu oraz metody nadźwiękawiania. Przyjmuje się dla celów praktycznych następujący podział czasów zabiegu:
— krótki czas zabiegu — 1 do 3 minut,
— średni czas zabiegu — 4 do 9 minut,
— długi czas zabiegu — 10 minut i więcej.
Łączny czas zabiegu waha się od 6 do 10-12 minut. Czas nadźwiękawiania okolicy przykręgosłupowej i splotów nerwowych nie powinien przekraczać 2 minut w czasie jednego zabiegu. Zabiegi ultradźwiękowe wykonuje się zwykle co drugi dzień. Pełny cykl
leczenia obejmuje średnio 12 do 15 zabiegów, po których powinna nastąpić 3-4-miesięczna przerwa.
Wskazania i przeciwwskazania do stosowania ultradźwięków
Wskazania do zastosowania ultradźwięków w kosmetyce są szerokie.
Należą do nich:
trądzik pospolity,
trądzik różowaty,
zaburzenia pigmentacji,
zmarszczki,
utrata jędrności i elastyczności skóry,
blizny, rozstępy,
cellulit
rozszerzone naczynka krwionośne.
Wskazania z medycznego punktu widzenia:
nerwoból nerwu trójdzielnego
szczękościsk
owrzodzenie goleni
choroba zwyrodnieniowa stawów
zespoły bólowe: rwy kulszowej, łokcia, barku, pleców, krzyża
Przeciwwskazania do stosowania ultradźwięków obejmują:
- nowotwory i stany po ich operacyjnym usunięciu,
— ciążę,
— czynne procesy gruźlicze,
— skazy krwotoczne,
— niewydolność krążenia, zaburzenia rytmu serca,
— wszczepienie sztucznego rozrusznika serca,
— zaburzenia ukrwienia obwodowego,
— zakrzepowe zapalenie żył,
— ostre procesy zapalne i stany gorączkowe,
— ciężki stan ogólny i wyniszczenie,
— nie zakończony wzrost kości,
— stany po terapii rentgenowskiej,
— obecność w tkankach.metalowych ciał obcych,
— nerwicę wegetatywną znacznego stopnia,
— nerwobóle nie wyjaśnionego pochodzenia.
Lecznicza aparatura ultradźwiękowa
Do wytwarzania ultradźwięków o częstotliwościach stosowanych w lecznictwie
wykorzystuje się substancje aktywne elektromechanicznie. Są to substancje, które pod wpływem pola elektrycznego ulegają odkształceniu. Właściwości takie wykazują np.: kryształ kwarcu, tytanian baru, winian potasu i inne.
Urządzenia wytwarzające ultradźwięki o częstotliwościach znajdujących zastosowanie w lecznictwie składają się z dwóch podstawowych układów:
— układu wytwarzającego drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości, czyli generatora prądu wielkiej częstotliwości,
— układu wytwarzającego drgania mechaniczne wielkiej częstotliwości, którym jest przetwornik piezoelektryczny.
Metodyka zabiegów ultradźwiękowych
Przekazanie tkankom drgań przetwornika wymaga sprzężenia jego powierzchni drgającej ze skórą przez warstwę substancji o podobnych właściwościach akustycznych. Jest to niezbędne, ponieważ warstwa powietrza, nawet rzędu tysięcznych części milimetra, stanowi dla ultradźwięków przeszkodę. Substancję, która sprzęga przetwornik ze skórą nazywa się substancją sprzęgającą. Najczęściej używa się do tego celu ciekłej parafiny {Paraffinum
liquidum), ze względu na jej dostępność i łatwość zmycia z powierzchni skóry alkoholem lub mieszaniną alkoholu z benzyną. Używane są również specjalne żele. Taki sposób sprzężenia określa się jako sprzężenia bezpośrednie. Użycie wody, jako substancji sprzęgającej, wymaga jej odgazowania ponieważ pęcherzyki gazu stanowią przeszkodę dla rozchodzenia się fali
ultradźwiękowej. Temperatura wody powinna być zbliżona do obojętnego punktu cieplnego skóry. W czasie nadźwiękawiania w kąpieli wodnej należy wykonywać głowicą ruchy okrężne, utrzymując ją w odległości 2-3 cm od skóry. Dłoń osoby wykonującej zabieg głowicą zanurzoną w wodzie należy chronić rękawiczką gumową przed działaniem ultradźwięków.
Nadźwiękawianie można wykonywać w dwojaki sposób:
- głowicą umieszczoną nieruchomo w miejscu nadźwiękawiania (nadźwiękawianie
stacjonarne),
- głowicą ruchomą (nadźwiękawianie dynamiczne).
W metodzie stacjonarnej dawkę natężenia ultradźwięków ogranicza się do ok. 1/4 dawki stosowanej przy głowicy ruchomej. Jest to uzasadnione, ponieważ nadźwiękawianie ogranicza się do małej powierzchni. Zabiegi przy użyciu głowicy ruchomej (nadźwiękawianie dynamiczne), wykonuje się w następujący sposób. Głowicę przesuwa się wolnym ruchem
okrężno-postępującym tak, aby jeden ruch okrężny trwał ok. 2-3 s. Jednocześnie należy wywierać głowicą umiarkowany ucisk. Pamiętać należy, że od szybkości i zasięgu ruchów zależy przekazywanie tkankom energii ultradźwięków. Obszerniejsze i szybsze ruchy powodują, że energia jest przekazywana na większej powierzchni, a zatem jej ilość przypadająca na jednostkę powierzchni nadźwiękawianej jest mniejsza.
Metody leczniczego stosowania ultradźwięków(do najczęściej stosowanych metod należą):
Miejscowe stosowanie ultradźwięków. W metodzie tej, nazywanej również bezpośrednią, działaniu ultradźwięków poddaje się skórę oraz tkanki głębiej położone w okolicy umiejscowienia procesu chorobowego lub bólu.
Segmentowo-przykręgosłupowe stosowanie ultradźwięków. W metodzie tej, nazywanej pośrednią, wykorzystuje się uwarunkowaną rozwojowo czynnościową jedność, istniejącą w ramach jednego segmentu, a za podstawowe uważa się oddziaływanie ultradźwięków na korzenie nerwowe. Nadźwiękawia się zatem w okolicy przykręgosłupowej korzenie nerwowe unerwiające struktury lub narządy, w których umiejscowione jest schorzenie lub ból.
Neuroterapeutyczny schemat nadźwiękawiania. Metoda ta jest niejako zapożyczona ze specjalnej formy masażu, zwanego masażem tkanki łącznej, w którym obowiązują ściśle określone schematy jego wykonywania. W danym wypadku rękę masażysty jakby zastępują ultradźwięki, wywołujące delikatny mikromasaż tkanek. W metodzie tej wyróżnia się dwa podstawowe schematy nadźwiękawiania, określające kierunek prowadzenia po skórze głowicy ultradźwiękowej, a mianowicie odgłowowy oraz odogonowy.
Skojarzona terapia prądami impulsowymi i ultradźwiękami. Metoda polega na jednoczesnym działaniu na tkanki ultradźwięków i impulsowego prądu małej lub średniej częstotliwości, dzięki specjalnemu sprzężeniu elektrycznemu aparatu do terapii ultradźwiękami z aparatem wytwarzającym prądy impulsowe małej lub średniej częstotliwości.
Wymienione metody stosowania ultradźwięków oraz ich różne modyfikacje są zwykle w praktyce kojarzone ze sobą. Najczęściej kojarzy się metodę miejscowego nadźwiękawiania z segmentowo-przykręgosłupowym stosowaniem ultradźwięków. W takim postępowaniu w czasie jednego zabiegu nadźwiękawia się najpierw miejscowo okolicę lokalizacji schorzenia lub bólu, a następnie przykręgosłupowo oddziałuje na korzenie
nerwowe unerwiające tę okolicę.
Zabiegi z użyciem ultradźwięków:
1. Sonoforeza. Jest to stosunkowo rzadko wykonywany u nas zabieg ultradźwiękowy. Polega on na wprowadzeniu do skóry, w trakcie zabiegu, określonego leku wzmagającego działanie lecznicze ultradźwięków. Efekt ten uzyskuje się przez wprowadzenie leku do substancji sprzęgającej. Najczęściej są to leki rozszerzające naczynia krwionośne, leki przeciwzapalne oraz działające przeciwbólowo. Stosuje się substancje sprzęgające
o różnej konsystencji, w postaci mazideł, kremów lub nawet maści. Ze względów praktycznych warto dodać, że w miarę zwiększania gęstości substancji sprzęgającej ultradźwięki zostają pochłaniane na mniejszej głębokości, wywołując np. efekt termiczny w powierzchownych warstwach tkanek. Uważa się, że przenikanie leków do skóry w czasie ultrafonoforezy zależy od natężenia ultradźwięków oraz czasu ich stosowania.
2. Peeling ultradźwiękowy, znany także pod nazwą peelingu kawitacyjnego. Służy on do głębokiej pielęgnacji i regeneracji skóry, a jego zaletą jest brak skutków ubocznych. Działa na skórę łagodnie, poprzez przyjemne, naturalne wibracje. Zastosowanie peelingu ultradźwiękowego pozwala na głęboką regenerację skóry poprzez efektywne jej odnowienie oraz głębokie oczyszczenie. W rezultacie uzyskujemy odnowioną, odświeżoną, pełną blasku skórę, o idealnie zmatowionym naskórku. Ultradźwięki możemy wykorzystać w zabiegach dla poszczególnych problemów skórnych: zmarszczki, trądzik, trądzik różowaty, teleangiektazje, blizny, cellulit, depilacja, zastoje.
Technika i działanie
Aparat działa poprzez wykorzystanie specjalnie skonstruowanej szpatułki, która zostaje wprowadzona w drgania o częstotliwości ultradźwiękowej. Aktywne preparaty oczyszczające i toniki nawilżające są wtłaczane w pory skóry, co podnosi ich skuteczność. Wibracje w połączeniu z preparatami leczniczymi powodują przejściowe rozszerzenie porów i ich zmiękczenie, umożliwiając dokładne usunięcie zanieczyszczeń, pozostałości kosmetyków oraz obumarłych komórek naskórka. Efektem końcowym wibracji jest silne nawilżenie naskórka, przyśpieszona cyrkulacja krwi, wzmocnienie tkanki skórnej i zwiększony metabolizm komórek. Impulsy ultradźwiękowe, wędrując w dół metalowej szpatułki, wprawiają w ruch jej końcówkę i powodują tak szybką wibrację, że każdy kontakt ze skórą wpływa na pozostałe cząsteczki, nie tylko te podważone przez szpatułkę. W ten sposób usunięte zostają zaskórniki, martwe komórki, zanieczyszczenia, przebarwienia i plamy posłoneczne. Szybkość wibracji w ograniczonej przestrzeni powoduje efekt podobny do rozpylenia aerozolu, z którym wybijane zostają na zewnątrz wszystkie zanieczyszczenia, zalegające w porach skórnych. Zmiana pozycji szpatułki umożliwia intensywny mikromasaż skóry, który wspomaga głęboką penetrację kosmetyków, bez naruszania równowagi jonowej. Mikromasaż polecany jest tylko dla skór dojrzałych ze względu na silne właściwości liftingujące.
3. Liposukcja ultradźwiękowa- to zabieg wykonywany bez znieczulenia dzięki któremu można stracić kilka centymetrów np. w obwiedzie bioder czy ud. W dużym uproszczeniu to modelowanie kształtów ciała i pozbycie się zbędnego tłuszczu przy pomocy ultradźwięków, które rozbijają błony komórkowe komórek tłuszczowych, ułatwiając tym samym liposukcję. Liposukcja ultradźwiękowa jest dostępna na rynku dopiero do kilku lat. Metoda powstała wraz w wynalezieniem specjalnego urządzenia do wykonywania zabiegu. Liposukcja ultradźwiękowa różni się od tradycyjnej liposukcji tym, że nie narusza integralności skóry. Zabieg wykonywany jest bez znieczulenia, jedynym skutkiem ubocznym są powstałe po zabiegu siniaki. Podczas zabiegu na komórki tłuszczowe działa ultradźwiękowa kawitacja. Jej celem jest rozbicie komórek tłuszczowych i przekształcenie ich w emulsję. Ultradźwięki oddziałują na błonę komórkową komórek tłuszczowych, powodując jej uszkodzenie. Komórki zaczynają się kurczyć, wibracja ultradźwiękowa prowadzi do rozbicia komórek tłuszczu, to redukuje ich ilość. Poza rozbijaniem tkanki tłuszczowej następuje drenaż limfatyczny i wzmocnienie elastyczności skóry. Z uwagi iż zabieg przebiega zgodnie z naturalnym sposobem wydalania metabolitów, w trakcje sesji trwającej od 1,5 do 3 godzin, usunięte może być nie więcej niż 500 ml tłuszczu. Przeciwwskazaniem do zabiegu liposukcji ultradźwiękowej jest najczęściej: i , choroby przewlekłe narządów wewnętrznych, zmiany na skórze: wysypki, rany, blizny, słaba krzepliwość krwi, choroby nowotworowe, , nadciśnienie tętnicze, choroby endokrynologiczne (np. ), przyjmowanie leków hormonalnych. Pacjent musi być też pełnoletni.
Bibliografia:
T. Mika- Fizykoterapia, s.338- 363.
B. Jaroszewska- Kosmetologia,s.212-215.
- Kosmetyka stosowana