8.2. Биологические и лечебные эффекты ультразвука

    

    В механизме действия УЗ на организм основное значение имеют следующие факторы: механический, физико-химический и тепловой. Все они тесно взаимосвязаны.

    Механический фактор. Вызывается переменным акустическим давлением и проявляется в своеобразном микромассаже на клеточном и субклеточном уровнях. При этом происходит повышение проницаемости клеточных мембран, улучшение микроциркуляции и разрыхление коллагеновой структуры ткани. На этом основан эффект торможения развития соединительной ткани. Происходит активация ферментов, которые ускоряют рассасывание продуктов распада в очаге воспаления и его очищение от некротических масс и патогенной микрофлоры. УЗ колебания повреждают клеточные оболочки микроорганизмов (бактерицидное действие). Появляются микропотоки перемещения внутриклеточных включений, что активирует в тканях и клетках метаболические процессы, а также стимулирует их репаративную регенерацию.

    Физико-химический фактор. Проявляется под влиянием механической энергии. Происходит образование биологически активных веществ, изменение РН внутренней среды в щелочную сторону, появление свободных форм гормонов, активация антиоксидантных процессов. УЗ становится катализатором многих биохимических процессов, что приводит к усилению местного обмена веществ, митотической активности клеток, стимуляции репарации и регенерации, активации лимфо- и кровотока с увеличением объемного кровотока в слабоваскуляризированных тканях в 2-3 раза.

    Тепловой фактор. Связан с поглощением тканями УЗ волн и превращением их в тепло. В механизмах лечебного воздействия тепловой фактор выражен слабо. Но даже незначительное нагревание соединительной ткани повышает ее эластичность, уменьшает мышечный спазм. При этом следует помнить о неодинаковом поглощении УЗ различными тканями. Большее поглощение, а, следовательно, и большее теплообразование происходит в костной и нервной тканях. Теплообразование увеличивается обычно при использовании непрерывного УЗ и неподвижной методики воздействия, особенно в местах с недостаточным кровоснабжением ткани.

    При проведении УЗ терапии следует учитывать следующие её параметры: вид озвучивания; режим озвучивания; способ контакта с озвучиваемой поверхностью; метод озвучивания; частоту УЗ колебаний; интенсивность и время озвучивания; продолжительность курса лечения.

    Вид озвучивания. Существуют два вида озвучивания: прямое и непрямое. В офтальмологической практике преимущественно применяется прямой вид озвучивания, при этом УЗ колебания направляются непосредственно на глаз или его придатки.

    Режим озвучивания. УЗ терапию можно применять в импульсном или непрерывном режиме. При импульсном режиме преобладает механическое действие УЗ, а теплообразование в тканях выражено слабо. Следует отметить, что образующееся при непрерывном режиме тепло практически ничтожно. Опыт использования обоих режимов показал, что применение непрерывного режима позволяет получать лучшие результаты лечения по сравнению с импульсным.

    Контакт головки излучателя с облучаемой поверхностью может быть прямым и непрямым (косвенным). Прямой контакт возможен при использовании головки излучателя площадью, не превышающей 1см². При этом головка аппликатора хорошо контактирует с озвучиваемой поверхностью (с глазом через закрытые веки). Однако даже в случаях применения прямого контакта между головкой излучателя и облучаемой поверхностью остается тончайший слой воздуха, который является препятствием для прохождения высокочастотных УЗ колебаний. Поэтому на поверхность датчика и кожу сомкнутых век или придатков глаза наносится вазелиновое масло.

    При использовании аппликаторов с излучающей поверхностью более 1 см² применяется непрямой контакт. Для этого между головкой излучателя и закрытыми веками помещается тонкостенный резиновый мешочек, наполненный кипяченой дегазированной водой. На кожу век и резиновый мешочек наносится вазелиновое масло.

    Разновидностью непрямого контакта является, так называемая, субаквальная методика, при которой озвучивание проводится через ванночку, наполненную физиологическим раствором. Ультразвуковая головка вмонтирована в дно стеклянной ванночки. Процедура проводится при открытых веках.

    Метод озвучивания. Существует два метода озвучивания: стабильный и лабильный (массирующий). Действие УЗ при стабильном методе озвучивания в 5-8 раз сильнее, чем при массирующем. Стабильный метод заключается в том, что во время озвучивания головка излучателя находится в неподвижном состоянии. Сущность лабильного метода состоит в том, что головка аппликатора медленно передвигается по озвучиваемой поверхности. При прямом контакте головки излучателя с облучаемой поверхностью нужно начинать со стабильного метода, а через 3-4 процедуры, по мере повышения интенсивности и времени озвучивания, следует переходить на лабильный метод. При прямом контакте (через резиновый мешочек) головка аппликатора остается в стабильном положении, а глазное яблоко во время озвучивания меняет положение (кверху, книзу, и в стороны).

    Частота УЗ колебаний. Поверхностная терапия проводится при частоте УЗ колебаний в 2640 кГц. Такая частота УЗ колебаний находит применение при лечении заболеваний переднего отдела глаза и его придатков (веки, роговица, хрусталик). Глубокая терапия проводится при частоте ультразвуковых колебаний в 800 кГц. Она применяется при заболеваниях стекловидного тела, сетчатки и зрительного нерва.

    Интенсивность и время озвучивания. Интенсивностью озвучивания называется количество энергии, проходящей через площадь в 1см² в течение 1 секунды. Она выражается в Ваттах на 1 см² (Вт/см²).

    При использовании головки излучателя площадью 1 см² процедуры начинаются при интенсивности 0,1 Вт/см², продолжительность процедуры – 3-4 минуты. Через 3-4 процедуры интенсивность озвучивания следует повысить до 0,2, а затем – до 0,3 Вт/см², при этом увеличивается и время озвучивания до 6 минут.

    В тех случаях, когда необходимо использовать головку с большей, чем 1 см² излучающей поверхностью, интенсивность озвучивания в течение всего курса лечения остается постоянной и равной 0,5 Вт/см². Продолжительность же процедуры постепенно повышается от 4 до 8 минут.

    Интенсивность озвучивания при применении субаквальной методики составляет 0,2-0,3 Вт/см², продолжительность процедуры равна 5 минутам.

    В течение всего курса лечения интенсивность и длительность процедуры остаются постоянными.

    Продолжительность курса лечения. Процедуры проводятся ежедневно или через день. Курс лечения состоит из 10-15 процедур. Через 3 месяца при наличии показаний курс лечения можно повторить.

    Лечебный эффект УЗ терапии обусловлен взаимосвязанным действием механического, теплового и физико-химического факторов. В развитии ответных реакций организма, прежде всего, участвуют неврогенные механизмы, формирующие рефлекторные реакции. Возникающие вследствие этого сложные тканевые и эндокринные изменения в организме координируются и регулируются высшими отделами ЦНС. УЗ оказывает обычно активирующее-нормализующее влияние на динамику нервных процессов и реактивность нервной системы. Под его влиянием активизируются структуры лимбико-рефлекторного комплекса, надсегментарные структуры парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Стимулируются функции эндокринных органов, прежде всего надпочечников, механизмы общей иммунологической реактивности, повышаются неспецифическая резистентность организма, его устойчивость к неблагоприятным факторам среды и фагоцитоз. Отмечается гипотензивный, спазмолитический и фибринолитический эффекты и нормализуется функция внешнего дыхания.

    На клеточном и тканевом уровнях происходит оживление окислительно-восстановительных процессов в нейронах и других клетках, улучшается утилизация гликогена и поглощение клетками кислорода, активируются все обменные процессы.

    Под действием УЗ существенно возрастает выработка биологически активных веществ и повышается активность ферментных систем, что улучшает в зоне воздействия крово- и лимфообращение, капиллярное кровообращение и тканевую трофику. Под влиянием УЗ изменяется также проницаемость клеточных мембран и сосудистых стенок, усиливаются процессы диффузии, передачи нервных импульсов в симпатических ганглиях и их проводимость по периферическому нервному волокну.

    Таким образом, механизмы терапевтического действия УЗ многообразны, они складываются из общих и местных реакций, реализуемых нейрорефлекторным и гуморальным путями. Эти реакции развиваются пофазно и отличаются длительным последействием. В целом УЗ свойственны следующие лечебные эффекты:

    1. Рассасывающее и разволакивающее действие на элементы соединительной и мышечной ткани. Используется в лечении рубцов, келоидов, контрактур.

    2. Противовоспалительное действие, как в подострую, так и хроническую стадии воспалительного процесса.

    3. Анальгезирующее. УЗ снижает чувствительность нервных рецепторов. Ускоряет регенерацию поврежденного нерва. Паравертебральное озвучивание приводит к частичной блокаде периферических нервов и снижению возбудимости рецепторов.

    4. Антиспастическое и сосудорасширяющее действие. Воздействие УЗ волнами улучшает периферическое кровообращение, вызывает замедление процессов свертывания крови, способствует уменьшению сосудистого спазма, венозного застоя, раскрытию резервных капилляров и препятствует развитию дистрофических процессов.

    5. Стимуляция регенерации и трофическое действие. Одно из наиболее распространенных применений УЗ в физиотерапии – это ускорение регенерации тканей и заживления ран, язв. Ультразвук способствует восстановлению нормальной структуры ткани, а также обеспечивает формирование более нежного, эластичного и прозрачного рубца.

    6. Десенсибилизирующее действие. Повышение неспецифической и иммунологической реактивности.

    7. Стимулирующее действие на глюкокортикоидную функцию надпочечников.

    При этом средние и большие терапевтические дозы УЗ оказывают рассасывающее и обезболивающее действие, снимают сосудистый спазм, ускоряют репаративные процессы, предупреждают грубое рубцевание, увеличивают эластичность фиброзной соединительной ткани, повышают функциональную лабильность возбудимых тканей, оказывают нормализующее действие на электровозбудимость нервно-мышечного аппарата, функциональное состояние симпатоадреналовой системы.

    Малые терапевтические дозировки УЗ изменяют проницаемость клеточных мембран и сосудистых клеток, усиливают процессы диффузии, стимулируют обменные процессы, в том числе и внутреклеточный обмен, улучшают крово- и лимфообращения, активизируют капиллярное кровообращение, улучшают трофику, повышают окислительные процессы, усиливают активность ферментных систем.

    Длительное время ультразвуковая терапия в лечебной офтальмологической практике не использовалась из-за опасения негативного влияния ультразвуковых колебаний на глаза. Но накопленные экспериментальные и клинические исследования по данному направлению позволили эффективно применять ультразвук для лечения различной патологии глаза. Р.К. Мармур (1997) показал благоприятное влияние ультразвука на физиологическую регенерацию эпителия роговой оболочки, а также на проницаемость гемофтальмического барьера и сорбционные свойства преломляющих сред глаза. Автор привел данные о противовоспалительном действии ультразвука с торможением при этом развития ретрокорнеальных пленок.

    О способности ультразвуковой радиации оказывать положительное влияние на воспалительный процесс в глазу сообщалось также и в ранее проведенных исследованиях (Л.Я. Шерешевская и Ф.Е. Фридман, 1963).

    Большие возможности открывает применение ультразвука с использованием в качестве контактной среды растворов лекарственных веществ.

    Возможность введения их в различные ткани с помощью фонофореза доказана экспериментально (Е.В. Егорова с соавт., 2007). При лечении простой глаукомы хорошо себя зарекомендовал ванночковый фонофорез гипотензивных веществ: пилокарпина, прозерина, адреналина. Тонографические исследования показали, что снижение внутриглазного давления (ВГД) у пациентов с начальной и выраженной стадиями заболевания происходит, в основном, за счет улучшения оттока, а у пациентов с далекозашедшей глаукомой – вследствие уменьшения продукции внутриглазной жидкости.

    После оперативного вмешательства по поводу глаукомы вследствие трофических нарушений нередко возникают помутнения в центре роговицы, требующие применения физической терапии. Для рассасывания этих помутнений можно назначить фонофорез протеолитических ферментов, экстракта алоэ, йодистого калия. Для предупреждения фибринозного слипания фильтрационной подушки в послеоперационном периоде антиглаукомных операций предлагается применять ванночковый фонофорез панпиксина (химотрипсин и трипсин 3:1): ежедневно, 2-3 процедуры, частота -88 кГц, непрерывный режим, интенсивность озвучивания - 0,2 Вт/см², время воздействия - 5 минут. А через 2-3 недели после операции при отсутствии нормализации ВГД рекомендуется проводить фонофорез коллализина и химотрипсина (С.И. Жукова, 1996). В глазной клинике наиболее часто применяется ванночковый фонофорез, либо фонофорез при прямом контакте головки излучателя с облучаемой поверхностью. Лекарственное вещество одновременно служит и контактной средой.

    Таким образом, в результате многочисленных экспериментальных и клинических исследований установлено, что ультразвуковая энергия при воздействии на ткани глаза повышает проницаемость клеточных мембран, гемофтальмического барьера, ускоряет процессы диффузии, усиливает кровообращение, способствует освобождению в облучаемых тканях биологически активных веществ, оказывает нормализующее действие на процессы метаболизма в озвучиваемых тканях. УЗ обладает противовоспалительным, десенсибилизирующим, анальгезирующим действиями. Усиливает репаративные процессы в тканях и повышает их сорбционные свойства. Ускоряет рассасывание инфильтрата, травматического отека, экссудата, кровоизлияний, рубцовых тканей, улучшает процессы гидродинамики глаза.

    Соответственно к показаниям для применения ультразвуковой терапии в офтальмологии относятся:

    • деформирующие рубцы кожи век, конъюнктивы после травм, ожогов, воспалительных процессов и операций;

    • воспалительная инфильтрация и помутнения роговицы;

    • помутнения различной этиологии и кровоизлияния в стекловидное тело;

    • кровоизлияния в переднюю камеру и имбибиция роговицы кровью;

    • дистрофические поражения сетчатки, хориоидеи, зрительного нерва;

    • глаукома с нормальным ВГД;

    • хронические фибринозно-пластические иридоциклиты;

    • кератиты различной этиологии.