2) потока квантов
3) электромагнитных волн
4) механических колебаний (+)
Ультразвук представляет собой упругие механические волны с частотой выше 20 кГц; в диагностике и физиотерапии применяются обычно мегагерцовые диапазоны. При распространении в тканях он вызывает последовательные фазы сжатия и разрежения, вследствие чего частицы биологической среды совершают микроскопические колебательные движения. Для передачи ультразвука необходима материальная среда, поэтому его воздействие принципиально отличается от действия электромагнитного излучения и электрического тока.
Биологический эффект зависит от частоты, интенсивности, режима генерации и продолжительности процедуры. Основными компонентами являются механическое воздействие, связанное с изменением акустического давления и микромассажем тканей, а также вторичный тепловой эффект вследствие поглощения энергии. При высокой интенсивности возможно кавитационное действие — образование и колебание микропузырьков газа; в медицинской косметологии параметры аппарата подбирают так, чтобы обеспечить контролируемый эффект и предотвратить повреждение тканей. Поэтому правильная характеристика механизма действия ультразвука — воздействие механическими колебаниями.
| Фактор | Физическая природа | Необходимость материальной среды | Преимущественный механизм воздействия | Примеры применения |
|---|---|---|---|---|
| Ультразвук | Механические упругие волны | Да | Колебания частиц, изменения акустического давления, микромассаж, поглощение с образованием тепла | Ультразвуковая диагностика, фонофорез, физиотерапевтические и косметологические процедуры |
| Ток высокой частоты | Направленное движение электрических зарядов | Требуется замкнутая электрическая цепь | Возбуждение и нагрев тканей за счёт электрического сопротивления | Радиочастотные методики, электрокоагуляция |
| Электромагнитные волны | Взаимосвязанные колебания электрического и магнитного полей | Не обязательно | Поглощение, отражение, преломление и преобразование энергии в тканях | Радиочастотное, микроволновое и световое воздействие |
| Поток квантов света | Поток фотонов — дискретных порций электромагнитной энергии | Не обязательно | Фотохимические и фототермические реакции, селективное поглощение хромофорами | Лазерная терапия, IPL-фототерапия, фотокоагуляция |
| Низкочастотный электрический ток | Движение ионов и электронов в электрическом поле | Да, при наличии проводящей среды | Изменение возбудимости нервно-мышечных структур, электрофоретический перенос веществ | Электростимуляция, ионофорез |
| Ионизирующее излучение | Фотоны или частицы с энергией, достаточной для ионизации атомов | Не обязательно | Повреждение молекул и ДНК за счёт ионизации и образования свободных радикалов | Рентгенологическая диагностика, лучевая терапия |
В тканях ультразвуковая волна частично отражается на границах сред с различным акустическим сопротивлением, а частично поглощается и рассеивается. Именно отражение лежит в основе формирования ультразвукового изображения, тогда как поглощение определяет выраженность теплового эффекта. Контактный гель уменьшает воздушную прослойку между излучателем и кожей, поскольку воздух резко ухудшает передачу акустической энергии. Безопасность процедуры определяется соблюдением частоты, интенсивности, режима работы и противопоказаний.