2) вихревые токи
3) колебательные смещения частиц среды (+)
4) поляризацию мембран возбудимых тканей
Ультразвук представляет собой механические упругие волны с частотой выше 20 кГц. В биологических тканях, обладающих упругостью и акустическим сопротивлением, преимущественно распространяются продольные волны: участки сжатия чередуются с участками разрежения, а частицы среды совершают возвратно-поступательные смещения около положения равновесия. При этом вещество не перемещается в направлении распространения волны, поскольку переносится энергия, а не масса.
Именно механическое действие акустического давления лежит в основе физиотерапевтических эффектов ультразвука: микромассажа тканей, изменения проницаемости клеточных мембран, локального повышения температуры и ускорения диффузионных процессов. При определённых параметрах возможно возникновение кавитации — образования и колебания газовых микрополостей в жидкой среде; в лечебных режимах этот эффект должен контролироваться. Однонаправленное перемещение заряженных частиц характерно для постоянного электрического поля, вихревые токи возникают преимущественно в проводниках при изменяющемся магнитном поле, а поляризация мембран является результатом воздействия электрического поля или тока, поэтому они не определяют основной механизм ультразвука.
| Физический фактор | Основной механизм | Характерный биологический эффект |
|---|---|---|
| Ультразвук | Распространение механической упругой волны; колебательные смещения частиц и чередование сжатия с разрежением | Микромассаж, акустическое давление, тепловой эффект, изменение проницаемости тканей |
| Постоянный электрический ток | Направленное движение ионов в электрическом поле | Электрофорез, изменение возбудимости и поляризации клеточных мембран |
| Переменный электрический ток | Периодическое изменение направления движения заряженных частиц | Стимуляция нервно-мышечных структур, локальное теплообразование |
| Изменяющееся магнитное поле | Индукция электрического поля и замкнутых вихревых токов в проводящей среде | Воздействие на ионные токи и процессы возбудимых тканей |
| Электрическое поле | Разделение зарядов и изменение трансмембранного потенциала | Поляризация или деполяризация мембран, изменение порога возбуждения |
| Акустическая кавитация | Периодическое образование, расширение и схлопывание газовых микрополостей под действием ультразвука | Изменение локальной проницаемости и структуры жидкой фазы; при чрезмерной интенсивности — повреждение тканей |
Колебательные смещения частиц являются непосредственным физическим признаком прохождения ультразвуковой волны через ткань. Их выраженность зависит от частоты, интенсивности, амплитуды и акустических свойств среды. Поглощение ультразвука тканями сопровождается ослаблением волны и преобразованием части её энергии в тепло. Поэтому дозирование процедуры проводят с учётом мощности, длительности воздействия, площади излучателя и глубины расположения целевых тканей.