العلاج بالموجات فوق الصوتية

العلاج بالموجات فوق الصوتية (UZT) هو أسلوب علاج طبيعي يعتمد على اهتزازات ميكانيكية عالية التردد لجسيمات الوسط. الموجات فوق الصوتية هي اهتزازات ميكانيكية مرنة لجسيمات الوسط بتردد يزيد عن 16 كيلوهرتز، أي أنها تتجاوز حد السمع للأذن البشرية.

يستقبل جهاز السمع البشري الأصوات والاهتزازات الميكانيكية التي لا يتجاوز ترددها 16 كيلوهرتز. أما الحيوانات الليلية، التي تعيش في الكهوف والمياه، فتستقبل الأصوات ذات الترددات الأعلى (32 كيلوهرتز فأكثر) لتبادل المعلومات وتحديد الموقع بالصدى.

في الظروف الطبيعية، تحدث الموجات فوق الصوتية أثناء الزلازل، والانفجارات البركانية، والعمليات التكنولوجية - مثل تشغيل الآلات، ومحركات الصواريخ، وغيرها. لأغراض تقنية، يتم الحصول على الموجات فوق الصوتية باستخدام بواعث خاصة. وتنقسم هذه البواعث، حسب مصدر الطاقة، إلى ميكانيكية وكهربائية. في البواعث الميكانيكية، يكون مصدر الموجات فوق الصوتية هو طاقة التدفق، أو الغاز، أو السائل (الصافرات، أو صفارات الإنذار). أما في المحولات الكهربائية، فيتم الحصول على الموجات فوق الصوتية عن طريق تطبيق تيار كهربائي على أجسام مصنوعة من الحديد والنيكل ومواد أخرى. ويشكل التأثير الكهروضغطي أساس البواعث المصنوعة من صفائح الكوارتز، وتيتانيت الباريوم، والتورمالين، وغيرها من المواد التي، تحت تأثير التيار الكهربائي المتردد، تغير أبعادها وتُسبب اهتزازات ميكانيكية لوسط التردد فوق الصوتي.

آلية عمل الموجات فوق الصوتية

يستخدم العلاج الطبيعي اهتزازات الموجات فوق الصوتية بتردد يتراوح بين 800 و3000 كيلوهرتز (0.8-3 ميجاهرتز). في مجال التجميل، يكون تردد اهتزازات الموجات فوق الصوتية لأي جهاز ثابتًا. ويتراوح ترددها بين 25-28 كيلوهرتز و3 ميجاهرتز.

وظائف الموجات فوق الصوتية

1. الوظيفة الميكانيكية (التأثير النوعي للموجات فوق الصوتية). الاهتزازات المرنة في نطاق الموجات فوق الصوتية، الناتجة عن التدرج العالي لضغط الصوت وإجهادات القص الكبيرة في الأنسجة البيولوجية، تُغيّر موصلية القنوات الأيونية لأغشية الخلايا المختلفة، وتُسبب تدفقات دقيقة من المستقلبات في السيتوزول والعضيات (تدليك دقيق للأنسجة).

التأثيرات الميكانيكية للموجات فوق الصوتية على مستوى الأنسجة:

• تسريع الدورة الدموية المحلية؛
• تسريع تدفق الليمف؛
• تطبيع عمليات تكوين الكولاجين والإيلاستين (ألياف الكولاجين والإيلاستين المتكونة تحت تأثير الاهتزازات فوق الصوتية لها مرونة وقوة زادت بمقدار 2 مرة أو أكثر مقارنة بالأنسجة غير الصوتية)؛
• تحفيز الجهاز العصبي (تقليل ضغط الموصلات العصبية المسببة للألم في منطقة التأثير).

على المستوى الخلوي، تحدث العمليات التالية تحت تأثير الموجات فوق الصوتية:

• كسر الروابط بين الجزيئات القوية والضعيفة؛
• انخفاض في لزوجة السيتوزول (الثيكسوتروبيا)؛
• انتقال الأيونات والمركبات النشطة بيولوجيًا إلى حالة حرة،
• زيادة ارتباط المواد النشطة بيولوجيًا،
• تنشيط آليات المقاومة المناعية غير المحددة؛
• تنشيط إنزيمات الغشاء (بما في ذلك تنشيط إنزيمات الليزوزومات في الخلايا)؛
• إزالة بوليمر حمض الهيالورونيك (تقليل ومنع الاحتقان بين الأنسجة)؛
• توليد تيارات صوتية دقيقة؛
• تغير في بنية الماء؛
• تحفيز الحركة السيتوبلازمية، ودوران الميتوكوندريا، واهتزاز نواة الخلية،
• زيادة نفاذية غشاء الخلية.

تزيد حركة الجزيئات البيولوجية المُسرّعة بالموجات فوق الصوتية في الخلايا من احتمالية مشاركتها في العمليات الأيضية. ويؤدي التغيير في الخصائص الوظيفية للقنوات الأيونية الحساسة للميكانيكا في الهيكل الخلوي للخلية، والذي يحدث تحت تأثير اهتزازات الموجات فوق الصوتية، إلى زيادة معدل نقل المستقلبات والنشاط الأنزيمي للإنزيمات الليزوزومية، وتحفيز تجديد الأنسجة الترميمي.

2. عندما تزداد شدة الموجات فوق الصوتية على حدود الوسائط البيولوجية غير المتجانسة، تتشكل موجات قص مخففة (عرضية) ويتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة - الوظيفة الحرارية للموجات فوق الصوتية.

بسبب الامتصاص الكبير لطاقة الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية في الأنسجة التي تحتوي على جزيئات ذات أبعاد خطية كبيرة، ترتفع درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية.

لا تُطلق أكبر كمية من الحرارة في سمك الأنسجة المتجانسة، بل عند واجهات الأنسجة ذات المعاوقة الصوتية المختلفة - في الطبقات السطحية الغنية بالكولاجين من الجلد، واللفافة، والندبات، والأربطة، والأغشية الزليلية، والغضروف المفصلي، والسمحاق، مما يزيد من مرونتها ويوسع نطاق الضغوط الفسيولوجية (التحلل الحراري الاهتزازي). يؤدي التوسع الموضعي لأوعية الطبقة الدقيقة إلى زيادة تدفق الدم الحجمي في الأنسجة ضعيفة الأوعية الدموية (بمقدار 2-3 مرات)، وزيادة التمثيل الغذائي، وتحسين مرونة الجلد، وتقليل الوذمة.

يُمتص حوالي 80% من الحرارة ويحملها الدم، بينما تُشتت الـ 20% المتبقية في الأنسجة المجاورة. يشعر المرضى بدفء خفيف أثناء العملية.

التأثيرات الحرارية على مستوى الأنسجة والخلايا:

• التغير في عمليات الانتشار؛
• التغير في معدل التفاعلات الكيميائية الحيوية؛
• حدوث تقلبات في درجات الحرارة (تصل إلى 1 درجة مئوية)؛
• تسريع الدورة الدموية الدقيقة.

يتم تحديد نسبة المكونات الحرارية وغير الحرارية لعمل الاهتزازات فوق الصوتية من خلال شدة الإشعاع أو وضع العمل (مستمر أو نبضي).

3. الوظيفة الفيزيائية والكيميائية. تنبع الوظيفة الكيميائية الحيوية للموجات فوق الصوتية بشكل رئيسي من القدرة التفاعلية للبناء والهدم.

البناء عمليةٌ تُركّز جزيئاتٍ متطابقةٍ ومتشابهة. تُسرّع جرعاتٌ صغيرةٌ من الموجات فوق الصوتية تخليقَ البروتين داخل الخلايا، وتُرمّم الأنسجة المُصابة والمُلتهبة، بينما تُعزّز الجرعات العلاجية تخليقَ ألياف الإيلاستين والكولاجين، وتُحسّن الدورة الدموية، وتُرخي النسيج الضام وتُعزّز وظائفه، وتُعزّز تأثيراته المُضادة للالتهابات والمُعالجة والمُسكّنة والمضادة للتشنجات.

الهدم عملية تُقلل من لزوجة وكمية الجزيئات الكبيرة (بحيث يُقلل تركيز المادة الطبية أو مُستحضر التجميل) وتُسرّع من استخدامها. يُلاحظ أيضًا أن للموجات فوق الصوتية التأثيرات التالية:

• يعمل كمحفز؛
• يعمل على تسريع عملية التمثيل الغذائي؛
• يغير قيمة الرقم الهيدروجيني للأنسجة إلى قلوي (يخفف العمليات الالتهابية في الجلد بعد التعرض للحمض)؛
• يعزز تكوين المواد النشطة بيولوجيًا؛
• يعمل على تعزيز ارتباط الجذور الحرة؛
• يكسر جزيئات الدواء؛
• تأثير مبيد للبكتيريا (بسبب اختراق الموجات فوق الصوتية والأدوية للبيئة البكتيرية).