Ultradźwięki to fale akustyczne, dźwiękowe o częstotliwości drgań sięgającej powyżej 20 kHz. Ucho ludzkie jest w stanie wychwycić drgania o częstotliwości 16 Hz są one określane jako fala słyszalna .
W momencie kiedy tkanki poddawane są ekspozycji na ultradźwięki dochodzi w nich do reakcji:
– mechanicznych,
– termicznych,
– fizykochemicznych.
Zjawiska te występują łącznie. Fala ultradźwiękowa wywołuje działanie mechaniczne w tkankach, które polega na rytmicznych, odpowiadających jej częstotliwości drganiach. Mają one wpływ na błony komórkowe, który polega na zwiększeniu ich przepuszczalności poprzez mikromasaż. W związku z tym łatwiejsze jest wydalanie produktów przemiany materii . Rytmiczne drganie cząstek w tkankach wywołuje tzw. „mikromasaż komórek”. Prowadzi to do poprawy mikrokrążenia, wzrostu przepuszczalności błon komórkowych i przyspieszenia metabolizmu komórek. W wyniku czego poprawia się zaopatrzenie tkanek w składniki odżywcze i tlen. Zjawisko kawitacji towarzyszy drganiom cząstek . Polega ono na powstawaniu w cieczy pęcherzyków wypełnionych parą lub gazem. Do wywołania zjawiska kawitacji niezbędne jest odpowiednie natężenie ultradźwięków, które przekracza wartość określaną jako próg kawitacji. W medycynie i kosmetologii wykorzystywana jest kawitacja niestabilną oraz stabilna, która wpływa jedynie na przepuszczalność błon komórkowych.
Działanie biologiczne ultradźwięków
Ultradźwięki wywołują w ludzkim organizmie wiele zmian spowodowanych działaniem ich energii. Zmiany te można podzielić na miejscowe, nazywane również pierwotnymi, oraz ogólne określane jako wtórne.
Zmiany miejscowe (pierwotne)
Zmiany te występują w tkankach w chwili nadźwiękawiania i związane są bezpośrednio z działaniem energii ultradźwięków, wywołującej wiele zmian fizycznych i chemicznych ograniczonych do miejsca jej oddziaływania. Pojęcie miejscowego (pierwotnego) działania ultradźwięków jest w swej istocie bardzo złożone. Składa się na nie kilka składowych, powodujących łącznie zmiany, które warunkują lecznicze wykorzystanie ultradźwięków. Spośród nich za najważniejsze uznać należy działanie mechaniczne, cieplne oraz fizykochemiczne.
- Działanie termiczne powstaje w wyniku wytworzonego w tkankach ciepła, którego rozproszenie jest uzależnione od rodzaju tkanki. Pierwotna mechaniczna energia ultradźwięków zostaje po wniknięciu przekształcona w ciepło. Na skutek drgań w skórze i tkance podskórnej cząsteczki wibrują i rozgrzewają się, w wyniku czego dochodzi do rozszerzenia się naczyń krwionośnych, wzrastu zaopatrzenie komórek w krew, a wraz z nią w tlen i składniki odżywcze, dzięki czemu następuje zwiększenie produkcji kwasu hialuronowego, kolagenu i elastyny. Zwiększa się również przepuszczalność błon komórkowych, co wykorzystuje się do wprowadzania w głąb skóry różnych substancji czynnych np. usprawniającego przemianę komórek koenzymu Q10 czy substancji nawilżających w zabiegach odmładzających. Tak więc początkowy efekt cieplny stanowi przygotowanie do zabiegu. Stopień przegrzania zależy od dawki natężenia ultradźwięków oraz właściwości fizycznych tkanki. Najsilniej przegrzewa się tkanka nerwowa, następnie — mięśniowa, a najsłabiej — tłuszczowa. Największe jednak przegrzanie występuje w pobliżu powierzchni granicznych niejednorodnych struktur tkankowych, np. tkanka kostna — tkanka mięśniowa różniących się między sobą właściwościami.
- Działanie fizykochemiczne polega na przyspieszeniu metabolizmu w skórze, poprawie jej pH, zwiększeniu wchłaniania składników odżywczych oraz efektu bakteriobójczego, zmianie strukturalnej białek w komórkach skóry oraz podwyższeniu produkcji kolagenu. Warto wspomniećo wpływie ultradźwięków na koloidy tkankowe, a mianowicie: na przyspieszenie rozpadu białek, o wpływie na przemianę białek ze stanu żelu w zol oraz o zwiększeniu ich przewodności elektrycznej. Zachodzące pod wpływem ultradźwięków reakcje chemiczne polegają w większości na utlenianiu.
Zmiany ogólne (wtórne)
Działanie ultradźwięków nie ogranicza się tylko do wypływu miejscowego, obejmuje ono cały organizm. Dlatego tak istotne jest, aby w planowaniu terapii ultradźwiękami pamiętać nie tylko o ich działaniu na poddaną zabiegowi okolicę, ale również uwzględniać możliwości wpływu ogólnego na organizm.
Podstawę leczniczego działania energii ultradźwiękowej stanowią następujące czynniki:
– wzrost przepuszczalności błon komórkowych,
– usprawnienie oddychania tkankowego,
– pobudzenie przemiany materii komórek,
– powstawanie związków aktywnych biologicznie,
– wpływ na procesy enzymatyczne,
– zmiany w strukturze koloidów tkankowych oraz ich uwodnienie,
– zmiany składu jonowego tkanek,
– zmiany odczynu tkanek w kierunku zasadowym,
– poprawa krążenia i przepływu limfy.
Wymienione czynniki powodują wiele skutków biologicznych, które odgrywają ważną rolę w oddziaływaniu leczniczym ultradźwięków. Należy do nich zaliczyć:
— działanie przeciwbólowe,
— zmniejszenie napięcia mięśni,
— hamowanie układu współczulnego,
— hamowanie procesów zapalnych,
— przyspieszenie wchłaniania tkankowego,
W zabiegach stosuje się następujące dawki:
– słabe: od 0,05 do 0,5 W/cm²,
– średnie: od 0,5 do 1,5 W/cm²,
– mocne: od 1,5 do 2,0 W/cm².
Dawki mocne stosuje się stosunkowo rzadko, ponieważ nie jest ona wskazana w zabiegach kosmetycznych w okolicy twarzy oraz szyi. W kosmetyce korzystne są dawki do 1 W/cm². Wyższe natężenia, do 2 W/cm², stosuje się np. w terapii cellulitu. Natężenie fali ultradźwiękowej maleje w miarę oddalania się od źródła drgań. Przyczyną tego zjawiska jest pochłanianie energii ultradźwiękowej przez tkanki. Współczynnik absorpcji zależy od częstotliwości ultradźwięków: im większa częstotliwość, tym większa absorpcja. Fala ultradźwiękowa penetruje głębiej, w tkanki które pochłaniają najmniej energii ultradźwiękowej, czyli zawierające dużą ilość wody:
– krew,
– skóra,
– mięśnie.
Najwięcej energii ultradźwiękowej pochłaniają tkanki słabo uwodnione , w wyniku czego fala ultradźwiękowa penetruje w nie płycej:
– kostna,
– chrzęstna,
– ścięgnista.
W dermatologii i kosmetyce wykorzystuje się ultradźwięki o częstotliwości 22– 30 kHz, 1 MHz oraz 3 MHz o natężeniu do 3 W/cm². Takie dawki energii działają na skórę stymulująco, powodując pobudzenie procesów regeneracyjnych. Fala 1 MHz wnika do głębokich warstw tkanki. 3 MHz działa płytko, powierzchniowo, a najlepszą penetrację uzyskuje się przy małych częstotliwościach. Czas trwania zabiegów jest dobierany indywidualnie, w zależności od wskazań, wrażliwości oraz parametrów zabiegu.
Wskazaniami kosmetycznymi do wykonania zabiegu są:
– trądzik pospolity,
– trądzik różowaty,
– zaburzenia pigmentacji,
– zmarszczki,
– wiotka, słabo napięta skóra,
– blizny, rozstępy (następuje poprawa wyglądu przez wpływ na właściwości tkanki łącznej),
– cellulit,
– obrzęki i zacienienia okolicy oczu,
– rozszerzone naczynia krwionośne,
– rumień,
– wynaczynienia oraz siniaki,
– przygotowanie do zabiegów i postępowanie po zabiegach laserowego zamykania naczyń, mezoterapii, mikrodermabrazji, iniekcji, wypełniaczy itp.
Przeciwwskazaniami do zastosowania ultradźwięków są:
– ciąża,
– choroby nowotworowe skóry,
– alergie skórne,
– choroby skóry bakteryjne, grzybicze i wirusowe (w tym opryszczka),
– liczne teleangiektazje,
– trądzik w stanie ropnym,
– trądzik różowaty w fazie zaostrzenia,
– czynna gruźlica,
– zaburzenia rytmu serca,
– wszczepiony rozrusznik serca i inne implanty elektroniczne,
– obecność implantów w tkankach (np. wypełniacze na bazie kwasu hialuronowego i kolagenu),
– stan po wstrzyknięciach (np. toksyny botulinowej),
– zakrzepowe zapalenie żył,
– ostre stany zapalne, stany gorączkowe,
– niewydolność krążenia, nadciśnienie tętnicze,
– nowotwory i stany po ich operacyjnym usunięciu do 5 lat,
– nerwica wegetatywna znacznego stopnia,
– osteoporoza,
– niezakończony wzrost kości.
Ultradźwięki zapewniają:
– złuszczanie warstwy rogowej naskórka,
– sterylizację obszaru poddanego zabiegowi,
– usunięcie martwych komórek skóry,
– uwolnienie ujść mieszków włosowych od nadmiaru łoju, bakterii, substancji toksycznych,
– poprawienie mikrokrążenia,
– przygotowanie skóry do dalszych zabiegów kosmetycznych,
– „wtłoczenie” substancji aktywnych w głąb skóry tak, aby natychmiast zaczęły działać.
Ultradźwięki ułatwiają wchłanianie preparatów aktywnych, dlatego wskazane są skóry starzejącej się, zwiotczałej, odwodnionej i niedotlenionej. Aparaty ultradźwiękowe działają poprzez wykorzystanie specjalnie skonstruowanej szpatuły, która zostaje wprowadzona w drgania o częstotliwości ultradźwiękowej. Wibracje, w połączeniu z preparatami powodują przejściowe rozszerzenie porów i ich zmiękczenie, umożliwiając dokładne usunięcie zanieczyszczeń, pozostałości kosmetyków oraz obumarłych komórek naskórka. Na skutek zwiększenia cyrkulacji krwi efektem końcowym wibracji jest silne nawilżenie naskórka, wzmocnienie tkanki skórnej i zwiększony metabolizm komórek. Usunięte zostają zaskórniki, martwe komórki, zanieczyszczenia, przebarwienia i plamy posłoneczne. Szybkość wibracji w ograniczonej przestrzeni powoduje efekt podobny do rozpylenia aerozolu, z którym wybijane zostają na zewnątrz wszystkie zanieczyszczenia, zalegające w porach skórnych. Zmiana pozycji szpatuły umożliwia sonoforezę lub intensywny mikromasaż skóry, który wspomaga głęboką penetrację kosmetyków. Ze względu na silne właściwości liftujące mikromasaż polecany jest tylko dla skór dojrzałych.