Ультразвук

Неслышимые человеческим ухом упругие волны, частота которых превышает 20 кГц называют ультразвуком. Давление звука в уль­тразвуковой волне может меняться в пределах ±303,9 кПа (3 атм).

Биологический эффект ультразвука обусловлен:

– механическим действием: отрицательное давление способствует образованию в клетках микроскопических полостей с последующим быстрым их захлопыванием, что сопровождается интенсивными гидравлическими ударами и разрывами — кавитацией.

– физико-химическим действием: кавитация приводит к деполяризации и деструкции молекул, вызывает их ионизацию, что активирует химические реакции, нормализует и ускоряет процессы тканевого обмена.

– тепловым действием ультразвука связано в основном с поглощением акустической энергии. При интенсивности ультразвука 4 Вт/см² и воздействии его в течение 20 с температура тканей на глубине 2–5 см повышается на 5–60 °С.

Положительный биологический эффект в тканях вызывает ультразвук малой (до 1,5 Вт/см²) и средней (1,5–3 Вт/см²) интенсивности. Ультразвук большой интенсивности (3–10 Вт/см²) оказывает повреждающее действие: нарушает капиллярный кровоток, вызывает деструктивные изменения в клетках, приводит к местному перегреву тканей. Нервная система наиболее чувствительна к действию ультразвука: избирательно поражаются периферические нервы, нарушается передача нервных импульсов в области синапсов. В результате возникают вегетативные полиневриты и парезы, повышается порог возбудимости слухового, преддверно-улиткового и зрительного анализаторов, расстройство сна, раз­дражительность, повышенная утомляемость.

Повреждающее действие излучения лазеров

Лазеры — устройства для получения узких монохроматических пучков световой энергии высокой интенсивности. Выраженность повреждающего эффекта лазерного излучения зависит от типа оптического квантового генератора, плотности и мощности излучения, физико-химических и биологических осо­бенностей облучаемых тканей (степень их пигментации, кровена­полнение, теплопроводность).

Повреждающее действие лазерного излучения:

– свободнорадикальный механизм: возбуждение атомов, приводящее к повреждению белковых молекул.

– термический эффект связан с поглощением тканью энергии инфракрасной части спектра излучения и тепловой инактивацией белка.

– кавитационное действие обусловлено быстрым повышением температуры до уровня, при котором происходит испарение жидкой части клетки. Возникает «взрывной эффект» (кавитация) вследствие мгновенного образования микрополости с повышенным давлением (до десятков и сотен атмосфер) и распространяющейся от нее ударной волны, разрывающей ткани.

– инактивация ферментов или изменение их специфической активности.

Действие ультрафиолетового излучения

Ультрафиолетовое (УФ) излучение проникает в кожу и конъюнктиву глаз на глубину десятых долей миллиметра. Тем не менее, его действие не ограничивается местными изменениями, а распространяется на весь организм.

Патогенное действие избыточного уф-облучения:

– поражение кожи вызывает ее фотохимический ожог, с развитием эритемы и волдырной реакции на коже, повышением температуры тела, головной болью, общим болезненным состоянием; патогенный эффект связан с активацией перекисного окисления липидов, приводящей к повреждению мембран, распаду белковых молекул, гибели клеток в целом;

– поражение конъюнктивы глаз (фотоофтальмия), про­является ее покраснением и отечностью, ощущением жжения и «песка» в глазах, слезотечением, резко выраженной светобояз­нью;

– может провоцировать обострение некоторых хронических заболеваний (ревматизм, язва желудка, туберкулез и др.);

– вследствие повышенного образования меланина и деструкции бел­ков возрастает потребность организма в незаменимых аминокис­лотах, витаминах, солях кальция и др.;

– избыточное УФ-облучение в диапазоне волн области С может приве­сти к инактивации холекальциферола — к превращению его в индифферентные (супрастерины) и даже вредные (токсистерин) вещества;

– длительное чрезмерное УФ-облучение может способствовать образованию перекисных соединений и эпоксидных веществ, об­ладающих мутагенным эффектом, и индуцировать возникновение базальноклеточного и чешуйчато-клеточного рака кожи, особен­но у людей со светлой кожей;

– действие на нервную систему опосредуется через облученные в капиллярах кожи белки крови и холестерин. Возникает возбуждение вегетативных центров гипоталамуса и подкорковых узлов, повышение температуры тела, повышение и затем падение кровяного давления, сонливость, коллапс и смерть от паралича дыхательного центра.

Фото­сенсибилизаторы могут усиливать действие УФ-излучения. К ним относятся краски (метиленовый голубой), холестерин и порфирины, а также контакт­ные фотосенсибилизаторы (духи, лосьоны, губная помада, кремы и др).

У лиц с высоким со­держанием порфиринов в крови вследствие нарушения превра­щений гемоглобина (например, при гематопорфирии) даже после кратковременного пребывания на солнце могут возникнуть ожоги и состояние тяжелой интоксикации токсическими продуктами об­лученных порфиринов — фотоаллергия.