2) высокочастотные колебания
3) механические колебания (+)
4) импульсные токи
Ультразвук представляет собой упругие механические волны с частотой выше верхнего порога слышимости человека — более 20 кГц. В физиотерапии обычно применяют частоты около 0,8–3 МГц. Волна распространяется в тканях за счёт последовательного чередования участков сжатия и разрежения, поэтому для её передачи необходима упругая среда; в вакууме ультразвук не распространяется.
Генерация ультразвука осуществляется пьезоэлектрическим преобразователем: электрический сигнал вызывает механические колебания кристалла, которые передаются тканям через контактную среду. Основными эффектами являются микромассаж, переменное акустическое давление, акустические течения и образование тепла вследствие поглощения энергии тканями. При чрезмерной интенсивности возможно возникновение нестабильной кавитации, поэтому лечебные параметры подбирают с учётом частоты, интенсивности, режима и площади воздействия.
Высокая частота характеризует параметр колебаний, но не определяет их физическую природу. Электромагнитные колебания лежат в основе светолечения, радиочастотной терапии и других методов, а импульсные токи относятся к электрическим воздействиям. В ультразвуковой терапии действующим фактором является именно механическая энергия акустической волны.
| Фактор или вид воздействия | Физическая природа | Необходимость среды для распространения | Основной механизм действия | Примеры применения |
|---|---|---|---|---|
| Ультразвук | Механические продольные колебания высокой частоты | Обязательна упругая среда | Переменное акустическое давление, микромассаж, тепловой эффект, акустические течения | Ультразвуковая терапия, фонофорез, ультразвуковая диагностика |
| Слышимый звук | Механические акустические колебания | Обязательна упругая среда | Воздействие звуковой волны на слуховой анализатор и ткани | Акустические и аудиологические методы |
| Инфразвук | Механические колебания низкой частоты | Обязательна упругая среда | Распространение медленных колебаний давления | Преимущественно физический и промышленный фактор, а не стандартная физиотерапия |
| Электромагнитное излучение | Взаимосвязанные электрическое и магнитное поля | Может распространяться в вакууме | Поглощение энергии, фотохимические или тепловые реакции | Ультрафиолетовое, инфракрасное, СВЧ- и радиочастотное воздействие |
| Импульсные токи | Направленное движение электрических зарядов | Требуется проводящая среда и замкнутая электрическая цепь | Раздражение нервно-мышечных структур, изменение возбудимости тканей | Электростимуляция, чрескожная электронейростимуляция |
| Пьезоэлектрический преобразователь | Переход электрической энергии в механическую | Контакт с тканями осуществляется через контактную среду | Формирование и передача ультразвуковой волны | Аппараты для ультразвуковой терапии и диагностики |
Биологическое действие ультразвука зависит от акустического сопротивления тканей, их способности поглощать и отражать волну. На границах сред с различными акустическими свойствами часть энергии отражается, поэтому для уменьшения воздушной прослойки используют контактный гель или другую проводящую среду. Режим воздействия может быть непрерывным или импульсным: непрерывный режим выраженнее способствует нагреванию, а импульсный уменьшает тепловую нагрузку. Соблюдение дозировки необходимо для предупреждения перегрева и нежелательных механических эффектов.