ультразвукові прилади для лікування суглобів

Коли мова заходить про ультразвук, то деякі люди, дажевесьма освічені, задають питання: «А чи не небезпечний ультразвукдля людини?». Як ніби мова йде про якомусь новому відеізлученія, придуманому людиною і таящем в собі деяку скритуюугрозу. Настільки ж правомірне питання: «А чи не небезпечний звук?» І на ці запитання є одна проста відповідь: «Так, звук небезпечний, якщо він перевищує допустимий рівень». Тоді вознікаетследующій питання: «А що таке« допустимий рівень »?» Щоб у цьому розібратися, давайте спочатку з'ясуємо, що таке звук ичто таке ультразвук, і навіщо вони взагалі потрібні людині? Відомо, що з фізичної точки зору звук -це коливальні рухи, що поширюються у формі хвиль вупругой середовищі. Частота звуку залежить від числа коливань в секунду. Одне таке коливання в секунду одно частоті 1 Гц (Герц). Нетруднонаблюдать хвилі, що поширюються уздовж гумового шнура. Зауважимо, що при цьому кожна ділянка розтягнутого шнура може колебатьсяотносітельно свого незмінного положення рівноваги і, пріраспространеніі хвилі вздовж шнура, окремі ділянки шнура совершаютколебанія в поперечному напрямку щодо направленіяраспространенія хвилі. Такі хвилі називають поперечними. Але не любаяволна є поперечною. Коливання можуть відбуватися і вдольнаправленія поширення хвилі. Тоді хвиля називаетсяпродольной. Подовжню хвилю зручно спостерігати за допомогою длінноймягкой пружини великого діаметру, ударивши долонею по одному кінця. Ввоздухе і в рідких середовищах (всередині) не можуть виникнути поперечниеволни, так як зрушення шарів один щодо одного не призводить допояви сил пружності. Тому в газових і рідких середовищах можутьіснувати тільки поздовжні хвилі -в вигляді чергуються ділянок стиснення і розрідження, коториепередвігаются з певною швидкістю. Швидкість звуку в воздухепрі О С дорівнює 331 м / с, а у воді при 20 С швидкість звукаравна 1490 м / с, у твердих же тілах вона ще вище (до 5000 м / с иболее). Ще один параметр, що характеризує пружні звуковиеволни, називають довжиною хвилі. Це відстань між найближчими друг кдругу точками, що коливаються в однакових фазах -наприклад, між сусідніми точками максимального стиснення. Длінаволни дорівнює відношенню швидкості хвилі до частоти коливань. Так, наприклад, для частоти найбільшої чутливості вуха З к Гц длінаволни в повітрі буде близько 10 см, в м'яких тканинах тіла людини пріего «озвучуванні»-майже півметра. Наше вухо чує звуки разлічнойчастоти (або довжини хвилі) -від 17 Гц (20 м) до 20 000 Гц (1,65 см). Правда, з возрастометот діапазон звужується. Інфразвуки (вони нижче частоти 17 Гц) іультразвукі (вони вище частоти 20 000 Гц) людина не чує, хоча оніпостоянно присутні в природі. Так, наприклад, інфразвуківознікают в океані під час штормів і підводних землетрусів, а насушити - прівскритіі річок під час льодоходу. Маючи дуже слабке розсіювання, інфразвук поширюється на тисячі кілометрів. Інфранизьких частотиспособни сприймати медузи, риби, чайки та інші морскіеобітателі. Вловлюючи інфразвук, вони намагаються залишити небезпечні местазаранее. Людина, як уже було сказано, що не слишітінфразвуковие коливання, але це не означає, що він їх не відчуває. Частота величиною б Гц може викликати у нас відчуття втоми ітоскі, морську хворобу. Інфразвук в 7 Гц особливо небезпечний: смерть можетнаступіть від раптової зупинки серця. Частота в 5 Гц повреждаетпечень, а деякі інфранизьких частоти здатні викликати пріступбезумія. Причому великої інтенсивності інфразвуку дляізмененія настрою не потрібно. Коли дослідники, проводяопити по впливу інфразвукових коливань на людину, виступаліс найцікавішій лекцією у великій аудиторії, а потім в определенниймомент, коли слухачі були буквально поглинуті увагою, запускали спеціальний апарат, що випромінює інфразвук, слушателіуходілі, несвідомо уникаючи його дії. Певні низькочастотні звуки діють на слуховиеаналізатори мозку і можуть навіть «переконати» человекабросіть курити, дотримуватися дієти, засвоювати іноземні мови і т. Д. І цим користуються для так званого «кодування». А вультразвукових коливаннях людина не розбирається, хоча кішки, собаки інші тварини їх чують і використовують. Собакам доступні частотидо 60000 Гц, кішкам і мишам -Частота ще вищі. Але ніхто з них не любить сільнихультразвуков. Собак можна тримати на чималій расстоянііультразвуковимі кишеньковими «догчейзера», а отпрісутствія мишей позбавлятися спеціальними ультразвуковиміустройствамі. Але сама фантастична гострота слуху -в ультразвуковому діапазоні у кажанів. При польоті оніпосилают переривчасті ультразвукові сигнали на частотах від 30 000 до150 000 Гц, а іноді і вище, і в паузах між ними своіміушамі-локаторами приймають луна від найдрібніших мошок. Ультразвуковаяехолокація дозволяє цим унікальним летючим тваринам на високойскорості виявити дріт товщиною 0,1 мм. Таких високіхрезультатов навіть найсучаснішим радіолокатора досягти непросто. А чи не образливо, що всі ссавці воспрінімаютультразвук і з великим успіхом користуються ним (взяти хоча б тих жедельфінов, які очима щось бачать зовсім погано, але ультразвукомобнаружівают маленьку дробинку за десятки метрів), а людина - «гомо сапієнс» -не здатний на це? А адже будова слухового апарату у насс ними майже аналогічно. Відповідь на це питання знайшла группаісследователей з Московського НДІ вуха, горла, носа на чолі спрофессором, доктором медичних наук Б. М. Сагалович. Ізучаявоспріятіе звуків у антропоїдів, дослідники встановили, чтодіапазон сприйняття звуків у них менше, ніж у інших тварин, нодостігает все ж 40 000 Гц. Виявляється, тут свою роль сигралоречевое спілкування. Люди поступово втратили необхідність у шірокомчастотном діапазоні голосу для передачі корисної інформації. Поява мови зробило непотрібним сприйняття ультразвуку. Як іінфразвук, він надає голосу емоційне забарвлення і содержітінформацію про радість, страх, невдоволення і т. Д. Ці звуки счастотамі до 100 000 Гц, а іноді і вище досі утримуються внашем голосі, але сприймаємо ми їх все гірше і гірше. Адже самийшірокій діапазон думок можна передати словами на частотах від 200 Гцдо 5 000Гц, але при цьому, щоправда, можна приховати свої негативні істінниенамеренія. Але деякі люди, в більшості своїй жінки, все жемогут вловлювати ультразвуки і добре відчувати настроеніеговорящего. Аналіз ультразвуков у мові говорить іспользуютв «детекторах брехні» досить успішно. Так що, ультразвуки -це звуки, які буквально оточують нас. Їх видають ітварин, і птахи, і комахи, вони є в наших голосах, в шумеветра, в шурхіт піску і скрипі снігу під ногами. Але ми їх нечутний, і саме цим ми заплатили за можливість розмовляти другс одним. Але не тільки наші голосові зв'язки способниіздавать ультразвукові коливання. Такі коливання свойственнивообще будь живої тканини, і це експериментально доведено работамідоктора фізико-математичних наук науково-дослідного центрабіомедіцінской радіоелектроніки ІРЕ РАН В. І. Пасічника, которийіспользовал власні ультразвукові коливання живих біологіческіхоб'ектов - м'язів, судин, печінки, нирок і т. Д. -для розробки медичних діагностичних апаратів. І етонаправленіе медицини в останні роки стало повноправною областьюрадіофізікі. Радіофізика, як наукова методологія полученіяінформаціі про віддалених об'єктах, досягла величезних успіхів візученіі Космосу, Землі і Океану. Але наукова ідеологія і подходирадіофізікі при дослідженні організму людини можуть радікальноізменіть наші уявлення про організм людини і откритьпрінціпіально нові можливості в медицині. Організм людини -складні динамічна саморегулююча система. Егоустойчівость забезпечується нерозривним функціонуванням всехфізіологіческіх систем. Будь-які зміни фізіологічних параметроворганізма призводять до зміни фізичних параметрів біологіческіхтканей: температури, діелектричної проникності, магнітнойвоспріімчівості, електричної провідності, струмів, потенціалів і т. Д. Таким чином, функціональна динаміка організму відбивається вдінаміке фізичних полів і випромінювань організму: інфрачервоних, акустичних, оптичних, електромагнітних . Цікаві, з точкизрения радіофізики, «вікна прозорості» людини для такого полів. Очима радіофізики найближчим окружающеечеловека простір можна спостерігати в інфрачервоному (тепловому) діапазоні. Загальна інтенсивність випромінювання тіла при цьому перевищує 100Вт! Глибина, з якої виходить це випромінювання, невелика -всего близько 0,1 мм, і вона відображає багатий капіллярнийкровоток. З великих глибин організму виходить радіотепловоеізлученіе. На жаль, радіотеплового зображення досить «розпливчасті». Але більш детальну інформацію ораспределеніі теплових процесів в організмі несе акустіческоеізлученіе, особливо в ультразвуковому діапазоні частот -від сотні кілогерц і вище. Ультразвукові хвилі тканейорганізма біжать до поверхні з великої глибини і несуть важнейшуюінформацію про стан різних органів. Так що, всі наші органи буквально «співають хором» на ультразвукових частотах! Але якщо наші органи і разлічниеткані випромінюють ультразвук, то, значить, існують механізми, коториеделают це. І, швидше за все, ці тонкі механізми подверженивоздействію навіть слабких зовнішніх акустичних полів. Любойзвуковой подразник при великій силі і тривалості способеннанесті акустичну травму. Особливо шкідливий для організмаінтенсівний шум вище 95децібел. Децибел -це одна десята частина одиниці виміру рівня громкостізвука (названа по імені винахідника телефону А. Белла). За нулевойуровень (0 децибел) прийнятий мінімальний звук, який человекощущает, званий «порогом чутності». Взлетающійсамолет перевищує порогову інтенсивність звуку більш ніж в 10трілліонов раз (більше 95децібел). Під дією такого шуму сужаютсяперіферіческіе судини, порушується серцевий ритм, появляетсяголовная біль, виникають незвичайна блідість і нервово-псіхіческіенарушенія. «Не перетравлює» гучні звуки і шлунок, що може навіть призвести до виразки. Так що, спеціальні навушники ішлеми не завжди захищають нас від несприятливих воздействійзвукового шуму. З іншого боку, на Сході в древностісуществовала катування тишею: злочинця запроторювали в «башнюмолчанія», куди ззовні не проникав жоден звук. Нарушеніепсіхікі, а потім і інших функцій організму закінчувалося смертю. Іето закономірно, адже слабкі впливу збуджують жізненниепроцесси, середні -актівізіруют, сильні -тормозят, а дуже сильні -паралізуют. Але їх повна відсутність також викликає ті чиінші розлади. Біологічна дія ультразвуку. Ультразвук чинить на біологічні тканімеханіческое, теплове і фізико-хімічний вплив. Механіческоедействіе УЗ пов'язано з коливальним зміщенням частинок середовища вультразвуковой хвилі і обумовлено змінним акустіческімдавленіем. В силу створюваного в тканинах високого градієнта звуковогодавленія - (10-150) * 1 0 Па * см -і значних зсувних напруг в біологічних тканинах (1,5 * 1 серпня м) пружні коливання ультразвукового діапазону можуть ізменятьфункціональние властивості різних органів і тканин, проводімостьіонних каналів мембран різних клітин, викликати мікропотокіметаболітов в цитозолі і органелах (мікромасаж тканин). УЗформірует мікропотоки метаболітів в цитозолі, викликає перемещеніевнутріклеточних структур і активує клітинні органели і клітини, підвищує їх чутливість до різнорідним стимулам. Виникаючі при поглинанні механічної енергії деформаціімікроструктур тканин також поширюються з загасанням. У зв'язку зцим інтенсивність механічних коливань при їх розповсюдженні вглиб тіла людини експоненціально зменшується. Поглощеніемеханіческіх коливань низької частоти більшою мірою определяетсянеоднородностью механічних властивостей м'язів і внутрішніх органовчеловека, ніж розходженням лінійних розмірів складових іхмікроструктур. Анізотропія і нелінійність механічних свойствмягкіх тканин визначають неоднакову ступінь поглинання енергіімеханіческіх коливань. Навпаки, на високих частотах лінейниеразмери неоднорідностей біологічних тканин, складові, порядок106 м, співставні з довжинами хвиль поширюються коливань, щопризводить до істотного загасання поширюються упругіхколебаній внаслідок їх значного поглинання, розсіювання іотраженія частинками середовища. Серед них внесок поглинання найбільший. У зв'язку з тим, що довжини хвиль ультразвукових колебанійзначітельно менше лінійних розмірів тіла людини, проявляетсяпреімущественно локальне компрессионное дію механіческіхфакторов у вигляді стиснення і розтягування тканин, і в телераспространяются поздовжні, пружні хвилі. Тепловий еффектсвязан з поглинанням і перетворенням в тканинах, переважно награніце розділу, акустичної енергії в тепло. Наслідком тепловогодействія УЗ можна вважати зміну швидкості дифузії, актіваціюметаболізма. Теплоутворення, що відбувається внаслідок поглинання УЗ, вибірково концентрується на внутрішніх мембранах клітини ізавісіт від умов озвучування і більш виражено при іспользованіінепреривного режиму і стабільної методики. Прискорене ультразвукомперемещеніе біологічних молекул в клітинах збільшується ймовірність участі в метаболічних процесах. Цьому ж сприяє разривслабих міжмолекулярних зв'язків, зменшення в'язкості цитозоля (тиксотропія), перехід іонів і біологічно активних сполук всвободное стан. Надалі за рахунок підвищення связиваніябіологіческі активних речовин активуються механізми неспеціфіческойіммунологіческой резистентності організму. Фізико-хіміческоедействіе УЗ є частіше вторинним і полягає в ізмененіінаправленності та інтенсивності клітинного дихання. Ультразвуковиеколебанія малої інтенсивності стимулюють окислювальні процеси в організмі, посилюють тканинне дихання і біологічне окислення. Важливою стороною дії УЗ є звільнення під його вліяніембіологіческі активних речовин: збільшення в крові і тканяхгістаміна, простагландинів і кінінів. Активація мембранних ензимів ідеполімерізація іалуроновой кислоти сприяють зменшенню ірассасиванію набряків, зниження компресії ноціцепторних нервнихпроводніков в зоні впливу. Біологічні ефекти УЗвзаімосвязани, і їх прояви часто важко розмежувати. Фізико-хімічні та біохімічне дію УЗ тісно пов'язане з механіческіміі тепловими ефектами. Лікувальна дія УЛЬТРАЗВУКУ. Те, що відбувається під дією ультразвукових коливань повишеніеензіматіческой активності лізосомальних ферментів клітин призводить кочіщенію запального вогнища від клітинного детриту і патогенноймікрофлори в ексудативну стадію запалення. Посилення метаболізмаклеток стимулює репаративну регенерацію тканин, ускоряетзажівленіе ран і трофічних виразок. Утворені під действіемультразвукових коливань рубці сполучної тканини обладаютповишенной (в 2 і більше разів) міцністю і еластичністю по сравненіюс неозвучених тканиною. Перераховані феномени визначають нетепловое (специфічне) дія ультразвуку. При збільшенні інтенсивності ультразвуку на кордоні неоднороднихбіологіческіх середовищ утворюються затухаючі зсувні (поперечні) хвилі і виділяється значна кількість тепла (теплове действіеультразвука). Через значне поглинання енергії ультразвуковихколебаній в тканинах, що містять молекули з великими лінейниміразмерамі, відбувається підвищення їх температури на 10С. Найбільша кількість тепла виділяється не в товщі однорідних тканин, а на межах розділу тканин з різним акустичним імпедансом -Багатий колагеном поверхневих шарах шкіри, фасції, зв'язках, рубцях, синовіальних оболонках, суглобових менісках інадкостніце, що підвищує її еластичність і розширює діапазонфізіологіческіх напружень. Нагрівання тканин модуліруетфункціональние властивості термомеханочувствітельних структур сухожілійі зв'язок, що сприяє ослабленню фантомних болів і уменьшеніюмишечного спазму. Місцеве розширення судин мікроціркуляторногорусла призводить до збільшення об'ємного кровотоку вслабоваскулярізірованних тканинах (в 2-3 рази), підвищення ступеня іхоксігенаціі та інтенсивності метаболізму, що істотно ускоряетрепаратівную регенерацію у вогнищі запалення. Ультразвукповишает фізіологічну лабільність нервових центрів, періферіческіхнервних провідників, усуває спазм гладком'язових елементів шкіри ісосудов і парабиоз збудливих тканин. Внаслідок повишеніяпроводімості аферентних нервових провідників актівіруетсяретікулярная формація, гіпоталамо-гіпофізарна і лімбічна сістемиі вищі центри парасимпатичної нервової системи. 2. Протипоказання.