Влияние ультразвука на организм человека. Вреден ли ультразвуковой отпугиватель грызунов для человека: миф или правда? Воздействие ультразвука на человека последствия

Сегодня ультразвук широко используют в промышленности и медицинской сфере. Его влияние на человеческий организм характеризуется изменениями в зависимости от применяемых частот.

Ультразвук — это высокочастотная механическая волна, недоступная человеческому слуху, способному воспринимать колебания в диапазоне от 16 до 20 КГц.

Его свойства уникальны:

• способен распространятся в газообразной, жидкой и твёрдой среде;
• бывает естественным и искусственным;
• благодаря ему животные, птицы и насекомые могут ориентироваться в пространстве в любое время суток;
• за счёт него дельфины и киты могут посылать сигналы на дальние расстояния;
• применяется в различных промышленностях и областях науки.

Влияние ультразвуковых волн на организм человека

Влияние ультразвука на организм человека на высоких частотах нарушает работу нервной системы:

Вреден ли ультразвук для человека?

Влияние ультразвука на организм человека характеризуется изменениями, которые возникают в зависимости от дозы воздействия. При малых дозах до 90 дБ происходит стимулирующий эффект, то есть микроскопический массаж с помощью вибрации, а также ускорение обменных процессов.

При больших дозах 120 дБ и больше происходит поражение.

В зависимости от применяемой дозы механических колебаний, а также мощности ультразвук действует на ткани по-разному:

Ультразвук для человека не вреден, если соблюдать определённую частоту и время, можно достичь положительных терапевтических результатов.

В медицинских целях ультразвук считается совершенно безопасным.

Благодаря ему можно:

• в травматологии обнаружить внутреннее кровотечение;
• в акушерстве оценить развитие плода и его параметры, а также узнать пол;
• в кардиологии обследовать сердечную и сосудистую систему.

Область применения ультразвука

Ультразвук используют в различных сферах:

• металлургическая промышленность;
• химическая промышленность;
• сельскохозяйственная промышленность;
• текстильная промышленность;
• пищевая промышленность;
• фармакологическая промышленность;
• приборостроительная и машиностроительная промышленность;
• нефтехимическая и перерабатывающая промышленность;
• военная промышленность;
• медицина;
• стоматология;
• косметология;
• биология;

Применение ультразвука в медицине

В медицине применяются несколько частотных диапазонов для различных целей:

Диапазон ультразвука	Применение
Высокий, 1-20МГц.	УЗ-диагностика и хирургия.
Средний, 0,7-3МГц.	Физиотерапия с термическим действием.
Низкий, 20-200КГц.	Терапия на основе механического влияния ультразвука: стоматология, хирургия глаз, липосакция, сонофорез, сонотромболизис.

В медицине с помощью ультразвуковой терапии можно вылечить многие заболевания:

• кожные – угри, фурункулёз, дерматит и другие;
• глазные – конъюнктивит, кератит, блефарит и другие;
• стоматологические – стоматит, пародонтоз, гингивит и другие;
• сердечные и сосудистые – стенокардия, гипертония, варикоз и прочее;
• опорно-двигательного аппарата – артрит, вывихи, остеохондроз и прочие;
• нервной системы – радикулит, головные боли, бессонница и прочие;
• дыхательной системы – бронхит, пневмония, трахеит и другие;
• ЛОР-органов – тонзиллит, гайморит, ринит и прочие;
• ЖКТ – холецистит, гастрит, язвы и прочие;
• мочеполовой системы – цистит, простатит, вагинит и прочие.

Применение в косметологии

Влияние ультразвука в дерматологии и в косметологии характеризуется изменениями кожи. Приборы, действующие на основе ультразвуковых колебаний в косметологических целях, применяют для очистки лица.

Влияние ультразвука на организм человека в косметологии

Вредного воздействия они не имеют, так как работают на определённых частотах безвредных для организма человека. Благодаря ультразвуку в косметологии можно не только воздействовать на поверхность кожи, а также изменить патологическое его состоянии.

Ультразвук в косметологии оказывает следующие действия:

• заживляющее;
• бактерицидное;
• противовоспалительное;
• анестезирующее;
• спазмолитическое;
• общетонизирующее.

А также ультразвук стимулирует:

• гемодинамику;
• лимфоток;
• регенеративные процессы.

Благодаря ультразвуку можно улучшить функционирование внутренних органов, что положительным образом сказывается на изменении дерматологических болезней.

Применение в стоматологии

Влияние ультразвука на организм человека при низких частотах в стоматологии предотвращает развитие заболеваний:

Также оказывает терапевтическое действие:

• улучшает всасывание медикамента;
• губительно действует на микроорганизмы;
• очищает ткани от инфекций;
• останавливает кровь;
• имеет направленное действие против опухолей;
• щадящим образом действует на мягкую ткань;
• имеет бесконтактное очищение.

Ультразвуковые препараты в стоматологии используют в различных направлениях:

• с помощью УЗ-сканера проводят гигиенические процедуры;
• с помощью УЗ-скальпеля лечат пульпит и глубокий кариес;
• физиотерапевтическое лечение на основе ультразвука совместно с противовоспалительными медикаментами используют после имплантации или сложного удаления зуба;
• с помощью ультразвука во время зубопротезирования санируют мосты, а также коронки;
• благодаря УЗ-мойкам качественно обрабатывают многоразовые инструменты.

Как ультразвук стимулирует кровообращение?

Благодаря ультразвуковой терапии, применяемой в косметологии и дерматологии можно получить несколько эффектов:

• механический;
• тепловой;
• химический.

Механический – это массаж клеток на микроскопическом уровне. Благодаря этому происходит усиление проницаемости клеточной мембраны. Тепловой эффект оказывает расширение сосудов и усиливает кровоток.

В результате чего, в клетки нездорового органа проникают полезные вещества. За счёт химического эффекта клетки вырабатывают ферменты, эластин, коллаген, гиалуроновую кислоту, что приводит к омолаживающему результату.

Вредна ли чистка зубов ультразвуком?

Преимущества УЗ-очищения зубов:

При отсутствии ограничений профессиональное УЗ-очищение зубов не имеет никакой опасности. Однако, всё должно быть в меру. Процедуру не рекомендуется совершать больше 2 раз в течение года.

Более частое применение приводит к истончению эмали и к микроскопическим трещинам. Хотя при особых ситуациях таких как, нарушение минерального обмена или высокой вязкости слюны, процедуру назначают 1 раз в 3-4 мес.

Правила, которые необходимо соблюдать после процедуры:

• в первый день нельзя принимать горячую и холодную пищу, кофе, красное вино, шоколадные изделия;
• нельзя курить;
• первые дни чистить зубы нужно обычной мягкой зубной щёткой каждый раз после приёма пищи;
• рекомендуется старую зубную щётку сменить на новую.

Противопоказания к применению ультразвука

Самыми важными ограничениями по применению ультразвука являются:

Ограничения, связанные с ультразвуковой обработкой лица:

• воспалительный процесс гайморовых пазух;
• присутствие филлеров на основе полимерных материалов;
• операции, выполненные на глазном яблоке, проведённые недавно;
• наличие золотых и платиновых нитей;
• болезни, связанные с глазным нервом;
• паралич лицевого нерва.

Ограничения, связанные с процедурами на теле:

• присутствие внутриматочной спирали в области матки;
• наличие камней в желчном пузыре, почках и печёночных протоках.

Последствия воздействия УЗ-волн на человеческий организм

Влияние ультразвука на организм человека при высокой интенсивности вызывает последствия:

В следствии длительного влияния ультразвуковых колебаний могут возникать такие симптомы:

• частая усталость;
• головокружение;
• быстрая утомляемость;
• беспокойный сон;
• забывчивость;
• безразличие;
• неуверенность;
• отсутствие потребности в еде;
• растерянность;
• депрессивность.

Симптомы вредного влияния ультразвука

Люди, которые часто работают с ультразвуковыми устройствами подвергаются риску вредного влияния ультразвука.

При поражении опасными частотами происходят следующие проблемы:

В редких случаях возникают:

• нарушение естественного функционирования желудка, а именно абдоминальные боли, чувство тяжести;
• нарушения диэнцефального характера, то есть худоба, галлюцинации, увеличение температуры тела до 37,5 градусов, припадки;
• полиневрит;
• нарушение, связанное с сердечно-сосудистой системой.

Существует 3 стадии изменения в организме человека при воздействии ультразвуковых волн:

• начальная;
• умеренная;
• выраженная.

При начальной стадии происходит незначительное изменение:

При умеренной стадии происходят те же изменения, что и при начальной, только они более выражены. Также проявляются изменения диэнцефального характера средней степени. При выраженной стадии проявляются симптомы органического поражения центральной нервной системы, а также изменение диэнцефального характера средней степени.

Лечение осложнений от УЗ-волн и профилактические меры

Терапия заключается в устранении симптомов и укреплении иммунной системы пациента.

При начальной стадии расстройства центральной нервной системы требуется:

• регулярное наблюдение специалиста;
• прохождение амбулаторного лечения;
• посещение лечебных комплексов;
• отстранение сотрудника на 2 мес. от ультразвуковой аппаратуры с переводом на другую должность, не требующая взаимодействия с данными приборами.

При выраженной стадии вредного влияния ультразвука требуется амбулаторное и стационарное лечение.

Необходимо соблюдать профилактические меры, которые помогут избежать серьёзных поражений организма:

• ультразвуковые приборы должны находится в специальном помещении;
• в ультразвуковых ваннах нужно ограничить контакт рук, а также моющих средств;
• детали на оборудовании должны быть закреплены специальным механизмом;
• выгружать и загружать детали можно только при выключенном генераторе ультразвука;
• руки необходимо защищать предназначенными перчатками.

Воспринимается ли ультразвук на слух?

Ультра – это значит высший, потому человеческое ухо не способно воспринимать высокие звуки, а также низкочастотные.
Существует средний диапазон, который воспринимается человеческим слухом. Он составляет от 16 до 20000 Гц.

Опасны ли бытовые ультразвуковые приборы?

Ультразвуковые приборы, наподобие увлажнителей воздуха или отпугивателей от крыс и мышей, опасности для человека не представляют. Потому что, ультразвук сквозь стены и мебель не проходит.

Он вреден только при близком расстоянии к устройству, а также, если подолгу около него находиться. Именно по этой причине тем людям, которые работают на ультразвуковых аппаратах, платят надбавку к заработной плате за вредную работу. Несмотря на то, что ультразвук при определённых частотах не имеет влияния на организм человека, меры по безопасности соблюдать необходимо.

Оформление статьи: Мила Фридан

Видео об ультразвуке

Вредное влияние ультразвука на человека:

Необычное ощущение, которое воспринимается нашим ухом как звук, является действием различного рода колебаний, так называемой плотной среды, в частности воздуха, на слуховой аппарат.

Но не все колебания которые, протекают в среде, вызывают ощущение звука. Наиболее низкие границы, с частотой колебаний которых слуховой аппарат способен распознать звук, является 20 герц.

Самый высокий порог составляет около 16 или 20 тысяч герц. Определение этих границ зависит от индивидуальных изменений.

Ультразвук при воздействии на человеческий организм , способен трансформироваться в тепловую энергию, что вызывает ощущение теплоты при его воздействии. Он вызывает так называемый микро массаж тканей (её сжатие и растяжение), которое благоприятно влияет на кровообращение, что в последствии, улучшает тканевые функции.

При его воздействии улучшаются обменные процессы организма , а также ультразвук оказывает некоторое нервно-рефлекторные воздействие .

Изменения после воздействия ультразвука, отмечаются не только в том месте, где конкретно был применен ультразвук, но и в других отделах организма. При его длительном воздействии , ультразвук способен привести к некоторому разрушению тканей.

Эксперты считают , что его разрушающее действие, связано с так называемым эффектом кавитации. Этот эффект приводит к образованию полостей в жидкости, что приводит к гибели клеток.

Такие полости были определены на экспериментах, поставленных на животных. Результаты показывают, что квитанционные пузырьки образовывались в межклеточном пространстве.

Ультразвук способен убить многие виды микроорганизмов . Способен инактивировать некоторые виды вирусов. Негативно влияет на структуру белков, нарушая ее и в конечном итоге разрушая её полностью. При воздействии ультразвука на молоко, разрушающее его свойство, полностью уничтожает содержание в нем витамина C.

В медицине используется ультразвук в озвучении крови, что приводит к повышению её свойств свертывания. Можно сказать, что ультразвук душит клетки организма. Из-за него клетка не может нормально дышать и производить свои обменные процессы.

Опыты над животными показывают , что интенсивное воздействие ультразвука приводит к сильным болям, облысению, некоторые ожоги, помутняется роговица глаза и хрусталика, серьезные нарушения биохимического характера, гемолиз, а воздействии высоких частот, наступает смерть в следствии мелких кровоизлияний в различных органах организма

Экспериментальные данные показывают, что ультразвук может серьезно повлиять на восприимчивость слухового аппарата . Эксперты полагают, что большой процент населения Соединенных Штатов, имеющие нарушение слуха, связано с воздействием звуковых установок имеющее большое распространение на территории страны.

Лица, которые долго были подвержены воздействию ультразвука, ощущают некоторую сонливость и утомленность.

Противопоказано озвучивать растущий организм, половые органы, сердце. Это может вызвать крайне негативные последствия, связанные с нарушением сердечнососудистой деятельностью. Применение ультразвука также противопоказано при некоторых заболеваниях, а также при беременности.

В связи с возрастанием использования ультразвука, некоторые люди по неволе подвержены его воздействию. Для предотвращения негативных изменений в организме, следует проходить обследования и при наличии воздействия ультразвука, совершать профилактику для нейтрализации дальнейших изменений

УЗТ, или ультразвуковая терапия, – это методика лечения при помощи ультразвука. УЗТ используют в физиотерапии для лечения и профилактики различных заболеваний. Методику применяют в разных областях медицины, таких как ортопедия, хирургия, гинекология, офтальмология, дерматология, отоларингология, стоматология, педиатрия. Ультразвуковая терапия позволяет снизить частоту обострений, а также сократить время восстановления после операции, острых патологий.

Исторические сведения

Ультразвуковые волны были открыты в 1899 году, их обнаружил К. Konig. Использовать на практике ультразвук пробовал русский инженер К. В. Шиловский и французский изобретатель Ланжевен в 1914-1918 годах. Исследования этих ученых привели к созданию излучателя ультразвука. Он работал на основе пьезоэлектрического эффекта в соответствии с разработкой братьев Кюри. После этого был сделан прибор на основе магнитострикции. Со временем лучи, исходящие из аппарата, стали более направленными на конкретный объект. Это позволило применять ультразвуковые волны в промышленности и медицине.

В медицине начали применять ультразвук после 1927 года. Толчком к использованию УЗТ стала работа ученых о биологическом воздействии ультразвука на организм. Есть мнение, что первым ультразвук начал применять Р. Польман. Он создал вибратор, излучающий ультразвуковые волны. Польман лечил УЗ-волнами ишиас, невралгию, миалгию. Результаты лечения были положительные.

К 1945 году УЗТ стали использовать в Германии, Западной Европе, США, Японии. В нашей стране методику начали применять только 1953 году. Ученый В. А. Плотников впервые попробовал лечить контрактуру Дюпюитрена ультразвуком. В 1955 году УЗ-волны стали использовать в терапии неврологических, суставных патологий, кожных болезней.

Начиная с 1961 года, начали производить отечественные ультразвуковые приборы. Производство их было серийным, что послужило толчком для развития ультразвуковой терапии. В 1986 году ученым из Белоруссии (Л. И. Богданович, В. С. Улащик, А. А. Чиркин) была присуждена премия в области науки и техники. Методики ультразвуковой терапии в физиотерапии сегодня применяются очень широко для лечения различных заболеваний.

Характеристики ультразвуковых волн

Для физиотерапевтических процедур применяются УЗ-волны с частотой 800-3000 кГЦ. Для хирургических манипуляций частота колебаний составляет 20-100 кГЦ. Дозировка ультразвукового воздействия на организм зависит от интенсивности, продолжительности воздействия, а также типа генерации УЗ-волн (непрерывные, импульсные).

Интенсивность УЗ-волн:

• Низкая (не более 0,4 Вт/см2).
• Средняя (0,5-0,8 Вт/см2).
• Высокая (0,9-1 Вт/см2).

При непрерывном воздействии ультразвука УЗ-волны без остановки направляются на ткани. Импульсное воздействие на органы представляет собой прерывающийся поток волн продолжительностью 2,4 или 10 мс.

Степень поглощения ультразвуковых волн зависит от акустики и частоты колебаний. Если ткани мягкие, то поглощение будет происходить на глубине 4-5 см при частоте 800-900 кГц, на глубине 1,5-2 см при частоте 3000 кГц.

Поглощение тканей по отношению к крови:

• жировая − в 4 раза эффективнее;
• мышечная − в 10 раз лучше;
• костная – в 75 раз интенсивнее.

На месте перехода различных видов тканей интенсивность поглощения УЗ-волн значительно выше. В воздухе они сразу поглощаются, поэтому для проведения ультразвуковых физиопроцедур применяют различные среды.

Механизм воздействия УЗ-излучения

Выделяют несколько механизмов воздействия ультразвука на организм. К ним относятся: механический, тепловой, физико-химический, нервно-рефлекторный. Они являются первичными механизмами ультразвуковой терапии.

Механическое воздействие заключается в высокочастотных колебаниях, которые передаются тканям.

При этом происходит очень мелкая, незаметная человеку вибрация. Вибрационное воздействие приводит к увеличению кровообращения, повышению метаболизма в клетках.

Под действием вибрации в клетке снижается вязкость цитоплазматической жидкости. В тканях начинает разрыхляться соединительная ткань. В клетках ускоряется диффузия микроэлементов, стимулируется работа лизосом. Из лизосом начинают выходить ферменты, которые повышают функцию белковых соединений. Эти процессы способствуют ускорению обмена веществ. При подаче волн высокой частоты увеличивается проницаемость гистогематических барьеров.

Тепловой эффект подразумевает переход энергии УЗ-волн после поглощения тканями в тепло. Температура в них увеличивается на 1°С. При этом ускоряется ферментативная активность внутри тканей, стимулируются биохимические реакции. Тепло образуется только на границах разных по плотности тканей. Тепловую энергию больше поглощают органы с дефицитом кровотока, насыщенные коллагеновыми волокнами, а также нервная, костная ткань.

Физико-химическое воздействие вызвано механическим резонансом. Он увеличивает скорость движения молекулярных структур, повышается процесс распада молекул на ионы, появляются новые электрические поля. Ускоряется окисление липидов, улучшается работа митохондриальных структур клеток, стимулируются физические и химические процессы в тканях организма. Активируются биологически активные вещества, такие как гистамин, серотонин. Под действием УЗ-волн улучшается дыхание и окисление в органах. Все эти процессы ускоряют восстановление тканей.

Выделяют следующие фазы реакции организма:

Фаза	Характеристики
Фаза непосредственного воздействия	Стимулируются все виды воздействия: механическое, физико-химическое, тепловое.
Фаза преобладания стресс-индуцирующей системы	Продолжается на протяжении 4 часов после действия на ткани УЗ-волн.
Активация ПОЛ	Стимулируется синтез различных гормонов, биологически активных веществ. Повышается потоотделение, увеличивается образование мочи, уменьшается рН кожи, увеличивается сокращение стенок пищеварительного тракта. Активируется фагоцитоз, повышается иммунитет.
Фаза преобладания стресс-лимитирующей системы	Действует на протяжении 4-12 часов. Уменьшается секреция кортизола, адренокортикотропного гормона, ускоряются метаболические и восстановительные процессы в органах.
Фаза усиления компенсаторно-приспособительных процессов	Длительность составляет 12-24 часа. Увеличивается работа митохондриальных структур, стимулируется дыхательная функция клеток и тканей, пентозно-фосфатный обмен, повышается процесс деления клеточных структур, улучшается лимфоотток от органов, ускоряется приток крови.
Поздний следовой период	Продолжительность до 3 месяцев. Ускоряются все обменные процессы.

Терапевтический эффект УЗ-волн

УЗ-волны являются специфическим раздражителем при действии их на органы и ткани. Если воздействие ультразвука направлено на кожу, то формируется воспалительная реакция, покраснение кожи, увеличивается обмен веществ. Во время ультразвуковой терапии (УЗТ) повышается количество тучных клеток, стимулируется функция камбиальных (стволовых) клеточных структур, повышается концентрация мукополисахаридов. На фоне терапии в коже увеличивается функция железистого аппарата (сальные потовые железы), реакция кожи на раздражители становится более яркой.

Ткани нервной системы очень чувствительны к воздействию УЗ-волн. Ультразвук тормозит работу рецепторов синаптических щелей, что способствует снижению скорости передачи нервных импульсов. Улучшается общее состояние у пациентов с нарушениями вегетативной нервной системы.

Если УЗ-волны действуют на области желез, это ведет к стимуляции синтеза гормонов. Повышается иммунная активность.

При воздействии на сердечно-сосудистую систему ультразвук способен усиливать кровоток, немного понижать артериальное давление, повышать частоту сердечного ритма. Реологические свойства крови становятся лучше, повышается функция эритроцитов и лейкоцитов.

Показания и ограничения к назначению УЗТ

Процедура УЗТ имеет свои показания и ограничения.

Показания

Ограничения

ЛОР-болезни (наличие аденоидов, ангины, фарингиты в стадии восстановления и другие болезни). Болезнь Шегрена. Терапия рубцовых изменений в послеоперационном периоде. Экзема, нейродерматит. Патологии нервной системы. Болезни суставного аппарата. Энурез у ребенка. Остеохондроз поясничной области. Поясничные радикулопатии, грыжи поясничного отдела. Артриты, артрозы (ревматоидные, а также с деформацией сустава). Невралгия тройничного нерва. Патологии глаз (катаракта, поражения роговицы, заболевания сетчатки). Рубцовые контрактуры. Рубцы после ожоговой травмы. Последствия травм. Язвы при венозной недостаточности. Переломы костей (трубчатых). Патология простаты. Снижение функции яичников, бесплодие. Серозный мастит. Болезни матки, труб, яичников, спаечные образования малого таза.

Гнойное отделяемое или абсцесс. Интоксикация. Тромбофлебит. Гипотония. Желтушный синдром. Тромбоз вен. Печеночная и почечная колика. Гипертиреоз, тиреотоксикоз. Вегетативная дисфункция. Гемофилия. Сахарный диабет (поздняя стадия). Хронический нефрит. Атеросклеротическое поражение сосудов. Туберкулезное поражение легочной ткани. Тяжелая гипертония. Злокачественный опухолевый процесс. Инфекционные болезни любой этиологии. Период вынашивания плода. Нарушение свертывающей способности крови. Невропатия лицевого нерва, невралгии.

Во время применения ультразвукового метода лечения не следует направлять излучатель на область сердца, мозг, точки роста костей у детей.

Техника проведения и аппараты УЗТ

При проведении ультразвукового физиолечения необходимо устранить гнойные очаги инфекции. Это можно сделать при помощи лекарственных препаратов и дезинфицирующих растворов. Также следует пролечить инфекционные заболевания вирусной или бактериальной природы.

Алгоритм физиопроцедуры следующий. Перед началом терапии кожу в месте контакта с аппаратной головкой излучателя необходимо смазать специальным веществом (вазелином, ланолином). Включают прибор, настраивают интенсивность волн, выставляют время. После этого излучатель устанавливают в необходимой области на поверхности кожи и начинают водить со скоростью 1 см в секунду.

На начальном этапе лечения можно обрабатывать не больше 1-2 полей за 1 сеанс. После двух дней лечения можно облучать до 3-4 полей. Продолжительность процедуры в первые двое суток не должна превышать 5 минут. Длительность последующих сеансов составляет до 15 минут. Детям процедуру рекомендуется проводить не более 10 минут.

При обработке ультразвуком конечностей (стопы, кисти, суставы, предплечье, голень) процедуру проводят в воде. Больной опускает руку или ногу в ванну, туда же погружают излучатель. Температурный режим для воды составляет 32-36°С. Длительность физиопроцедуры до 15 минут.

Во время терапии необходимо обеспечить безопасность медицинского персонала. Медсестра, которая держит в воде излучатель, должна надеть шерстяную рукавицу, а сверху на нее резиновую перчатку. Это защищает руку медработника от воздействия на руку ультразвукового воздействия. Варежка из шерсти имеет в порах воздух, который полностью поглощает УЗ-волны.

Виды аппаратов, используемые в учреждениях:

• Для физиотерапии - УЗТ-1.01Ф.
• В стоматологии - УЗТ-1.02С.
• Для урологии - УЗТ-1.03У.
• При болезнях глаз - УЗТ-1.04О.
• Для женщин - УЗТ-3.01-Г.
• В дерматологии - УЗТ-3.02-Д.
• Для ребенка (облучение кожи) - УЗТ-3. 06.
• Общего назначения - УЗТ-3. 05.

Сегодня производятся также следующие аппараты: «Гамма», «Барвинок», «Стержень», «Проктон-1», «Генитон», «ЛОР-3», «Sonostat», «Sonopuls», «ЕСО», «ECOSCAN». Для проведения ультразвуковой терапии дома можно приобрести ультразвуковой аппарат в магазинах медтехники. Для домашнего применения прекрасно подходит прибор «Ретон».

Перед тем как использовать ультразвуковой прибор нужно обязательно обратиться к доктору. Врач проведет полное обследование. Это очень важно, так как ультразвуковая терапия разрешена не всем пациентам.

Ультразвук у детей

Ультразвуковая терапия детям назначается только с 7-летнего возраста. В более раннем возрасте применять методику не следует. Терапию используют по тем же показаниям, что и для взрослых.

Подросткам-девочкам УЗТ применяют для лечения нарушения менструального цикла. Пациентам младшего возраста ультразвук показан при аденоидите и других ЛОР-патологиях. Ультразвуковое лечение детям также необходимо при энурезе. УЗ-волны улучшают состояние ткани мочевого пузыря, что помогает сформировать нормальный рефлекс на мочеиспускание, снизить реактивность мочевого пузыря.

Заключение

Ультразвуковая терапия – это относительно безопасный метод лечения. Его используют при различных заболеваниях. Применять методику лечения ультразвуком разрешено больницам, а также санаторно-курортным учреждениям. Для проведения УЗ-терапии обязательно нужно обратиться к доктору. Он определит длительность сеансов, интенсивность воздействия ультразвуковых волн, продолжительность курса.

Ухо человека может улавливать такие звуки, частота которых варьирует в пределах от 16 до 20000 колебаний в течение секунды.

Инфразвук - это низкочастотная звуковая волна (то есть с частотой ниже 16 колебаний), ультразвук - высокочастотная звуковая волна с частотой свыше 20 тысяч колебаний. Они не воспринимаются человеческим слуховым аппаратом, и для их обнаружения требуется использование специальных приборов.

Именно огромное число исследований, в которых анализировались признаки звуковой волны и воздействие ультразвука способствовало возникновению предпосылок, позволивших использовать ультразвук в больших масштабах в различных промышленных отраслях, в выпуске отдельных лекарственных средств, в медицине, физике, современной военной технике, биологии, народном хозяйстве и повседневной жизни. Рассмотрим подробнее влияние на организм человека ультразвука.

Что такое ультразвук?

Влияние ультразвука и инфразвука на организм человека уникально. Ультразвук является звуковой волной с высокой частотой, которая может распространяться в твердых материалах, в жидкости и в газообразной среде, что обусловлено влиянием упругих сил. Происхождение ультразвука может быть как естественным, так и искусственным. Так, в природе существуют органы чувств, которые позволяют воспроизводить и получать колебания, сформированные ультразвуковой волной, например у дельфинов, летучих мышей, бабочек, китов, саранчи, кузнечиков, сверчков, отдельных видов рыб и птиц.

Благодаря этому они способны прекрасно ориентироваться в пространстве, включая ночное время, а также общаться с сородичами. Дельфины и киты могут посылать необходимые сигналы на десятки тысяч километров. Кроме того, ультразвук способны улавливать собаки и кошки. На интенсивность и скорость распространения ультразвука непосредственно воздействуют признаки того вещества, в котором он передается: если он удаляется от источника, находящегося в воздухе, то звук довольно быстро ослабевает. В жидкостях, а также при прохождении сквозь твердое вещество сила ультразвука уменьшается медленно. Каково действие на организм человека ультразвука?

Отличие от обычного звука

От обычного звука он отличается тем, что распространяется во всех направлениях от источника. Ультразвук по сути своей является волной в форме узкого луча. Такие особенности позволяют применять его для исследования морского и океанского дна, обнаружения затонувших кораблей и подводных лодок, а также различных препятствий, находящихся под водой, и точного расстояния.

Но при распространении в воде ультразвуковые волны могут причинить вред тем организмам, которые в ней обитают. Под влиянием ультразвука у рыб нарушается чувство равновесия, они всплывают к поверхности воды вверх животом, и поэтому не могут принять свое нормальное положение. Если воздействие ультразвука интенсивное и продолжительное, превышает допустимые пределы, то в конечном итоге это станет причиной очень серьезных повреждений и даже смерти рыб. Если же его влияние временное, а интенсивность не слишком высокая, после прекращения его образ жизни и поведение рыб возвращаются в привычные рамки.

Влияние на организм человека ультразвука

Ультразвук воздействует на организм человека аналогичным образом. Во время проведения эксперимента в сложенную в форме чаши ладонь наливали воду, после чего испытуемый погружал ее в ультразвуковое пространство. При этом у него отмечались болезненные неприятные ощущения. Какое влияние ультразвука на организм человека, знают не все.

Стоит отметить, что сущность биологического влияния ультразвука до настоящего времени все еще не изучена до конца. Но с большей вероятностью оно основывается на локальных давлениях, возникающих в тканях, а также местном тепловом эффекте, который связан напрямую с поглощением энергии, происходящим при подавлении вибраций. Так как газообразная и жидкая среды способны отлично поглощать ультразвук, в то время как твердые вещества его проводят, скелетная система тела человека также представляет собой хороший проводник. Ультразвуковое воздействие в организме человека в первую очередь провоцирует появление термического эффекта, являющегося следствием энергетической трансформации волны ультразвука в тепло. Что еще нужно знать про ультразвук и его влияние на организм человека?

Стимулирует кровообращение

Помимо этого, он становится причиной микроскопических растяжений и сжатий ткани (это называется микромассажем), а также стимулирует кровообращение. В связи с этим происходит улучшение функционирования разных тканей организма человека и кровотока. Кроме того, ультразвук может оказывать стимулирующее влияние на протекание процессов обмена и рефлекторно-нервное действие. Он способствует изменениям не только в органах, на которые воздействует, но также на другие органы и ткани.

Вред интенсивного влияния

При этом интенсивное и продолжительное влияние разрушает клетки и приводит к их гибели. Связано это с тем, что в жидкостях организма под воздействием ультразвука формируются полости (такое явление называется кавитацией), из-за чего происходит отмирание тканей. Волна ультразвука способна также разрушить многие микроорганизмы, а это способствует инактивации таких вирусов, как энцефалит либо полиомиелит. Влияние ультразвука на белок вызывает нарушение структуры составляющих его частиц и дальнейший их распад. Кроме того, он разрушает в крови эритроциты и лейкоциты, ее свертываемость и вязкость значительно повышаются, также происходит ускорение РОЭ. Волна ультразвука угнетающе воздействует на клеточное дыхание, снижает количество кислорода, потребляемого ею, становится причиной инактивации ряда гормонов и ферментов.

Так что влияние на организм человека ультразвука все же не очень хорошее.

Последствия для человеческого организма

Высокоинтенсивный ультразвук может вызвать такие последствия у человека:

Появление усиленного болевого синдрома;

Облысение;

Помутнение хрусталика и роговицы глаза;

Увеличение содержания молочной и мочевой кислоты, холестерина в крови;

Небольшие кровоизлияния в ряде органов и тканей организма;

Значительные дефекты со стороны слуха;

Патологическое формирование и разрушение костной ткани;

Разрушение нервных клеток и клеток Это основные заболевания, вызванные воздействием ультразвука.

В результате продолжительного влияния ультразвука появляются чрезмерная сонливость, головокружения, высокая утомляемость, симптомы вегетососудистой дистонии (расстройства сна, дефекты памяти, апатия, нерешительность, уменьшение аппетита, пугливость, склонность к состоянию депрессии и т. п.).

Где чаще всего применяется воздействие ультразвука на организм?

Использование ультразвука в области медицины

Терапевтическое влияние ультразвука обусловлено способностью его к проникновению в ткани, их прогреванию и микромассажу. Необходимо отметить, что ультразвук, вероятно, обладает рядом специфических особенностей воздействия, поскольку глубокое прогревание тканей достигается и посредством других методик, но положительный эффект в некоторых случаях наступает только после использования ультразвука.

С учетом рефлекторного механизма можно использовать ультразвук не только для того, чтобы он прямо воздействовал на эпицентр боли, но также для влияния косвенного.

Благодаря свойствам, указанным выше, ультразвук при ряде условий способен оказывать бактерицидное, спазмолитическое, противовоспалительное и болеутоляющее действие. Использование ультразвука может сочетаться с другими терапевтическими приемами. Из-за повышенной биологической активности необходимо соблюдать осторожность при лечении ультразвуком. Положительные результаты при его терапевтическом применении получены в ряде заболеваний. Очень эффективен он при лечении невралгий, миальгий, невритов ампутированных конечностей, периартритов, артритов и артрозов. Вреден ли ультразвук для человека, интересно многим.

Общее воздействие

Общее воздействие ультразвука на человеческий организм подтверждается, в частности, тем, что при поражении ряда суставов зачастую достаточно ограничиться терапией какого-либо из них, поскольку при этом отмечается параллельное улучшение остальных суставов. Положительные результаты были получены при лечении с помощью ультразвука спондилитов, болезни Бехтерева, варикозных, вяло гранулирующих и трофических язв, облитерирующих эндартериитов.

Существуют отдельные указания о положительном использовании ультразвука при бронхиальной астме, язве двенадцатиперстной кишки и желудка, бронхоэктазиях, легочной эмфиземе, болезни Меньера и отосклерозе. Есть также наблюдения, которые свидетельствуют о том, что предварительное кожное озвучение усиливает эффективность облучения рентгеном.

Противопоказания к использованию ультразвука

Запрещается озвучивать половые органы, растущие кости, опухоли, сердечные области (это может стать причиной стенокардии). При гипертонической болезни, легочном туберкулезе, беременности, гипертиреозе, изменениях паренхиматозных органов использование ультразвука тоже противопоказано. Если применять его во все более широких масштабах, то необходимо организовать тщательное наблюдение за пациентами, которые контактируют с ультразвуком, чтобы выявить ранние симптомы заболевания и вовремя провести требуемые профилактические и лечебные мероприятия. Также есть данные о положительном влиянии ультразвука на некоторые формы неврита и рака. Но еще не определена с точностью ширина безопасной области между положительным и повреждающим воздействием.

Мы рассмотрели влияние на организм человека ультразвука.

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

В настоящее время ультразвук широко применяется в различных областях техники и промыш-ленности, в особенности для анализа и контроля: дефектоскопия, структурный анализ вещества, определение физико-химических свойств материалов и др.

Технологические процессы: очистка и обезжиривание де-талей, механическая обработка твердых и хрупких материалов, сварка, пайка, лужение, электролитические процессы, ускорение химических реакций и др. используют ультразвуковые колебания низкой частоты (НЧ) - от 18 до 30 кГц и высокой мощности - до 6-7 Вт/см 2 . Наиболее распространенными источниками ультразвука являются пьезо-электрические и магнитные преобразователи. Кроме того, в производственных условиях НЧ ультразвук нередко образуется при аэродинамических процессах: работа реактивных двигателей, газовых турбин, мощных пневмодвигателей и др.

Значительное распространение ультразвук получил в медицине для лечения заболеваний позвоночника, суставов, периферической нервной системы, а также для выполнения хирургических операций и диагностики заболеваний. Американскими учеными был разработан эффективный метод удаления опухолей головного мозга(2002 г), не поддающихся обычному хирургическому лечению. В его основе принцип, использующийся при удалении катаракты - дробление патологического образования фокусированным ультразвуком. Впервые разработан аппарат, способный создать в заданной точке ультразвуковые колебания необходимой интенсивности и при этом не повредить окружающие ткани. Источники ультразвука располагаются на черепе пациента и испускают относительно слабые колебания. Компьютер рассчитывает направление и интенсивность ультразвуковых импульсов таким образом, чтобы они только в опухоли сливались друг с другом и разрушали ткани.

Кроме того, врачи научились с помощью ультразвука выращивать утерянные зубы заново (2006 г). Как обнаружили исследователи из канадского университета Альберты, пульсирующий ультразвук низкой интенсивности стимулирует повторный рост выбитых и выпавших зубов. Медики разработали особую технологию - миниатюрную “систему на чипе”, обеспечивающую заживление зубной ткани. Благодаря беспроводному выполнению преобразователя ультразвука, микроскопическое устройство, укомплектованное биологически совместимыми материалами, помещается во рту пациента, не доставляя ему дискомфорта.

Интенсивно используется в течение трех десятилетий диагностический ультразвук во время беременности и при заболеваниях отдельных органов. Ультразвук, натыкаясь на препятствие в виде органов человека или плода, определяет их наличие и размеры.

Британские исследователи из Лестерского университета применили ультразвуковые технологии в автоматизированной установке, которая снимает мерки с клиента для пошива одежды по индивидуальному заказу. В установке источник ультразвука и шестьдесят сенсоров регистрируют сигналы, отраженные поверхностью тела.

Для этих целей в технике используются звуковые колебания высокой частоты (ВЧ) - от 500 кГц до 5 МГц и малой мощности - от 0,1 до 2,0 Вт/см 2 . Интенсивность применяемого терапевтического ультразвука чаще всего не превышает 0,2-0,4 Вт/см 2 ; частота колебаний ультразвука, при-меняемая для диагностики, колеблется от 800 кГц до 20 МГц, интенсивность варьирует от 0,01 до 20 Вт/см 2 и более.

Это только некоторые области применения ультразвука. Человек во всех случаях подвергается его воздействию. Как влияет ультразвук на организм человека? Вредно ли это?

Ультразвук - это механические колебания упругой среды, распространяющиеся в ней в виде переменных сжатий и разрежений; с частотой выше 16-20 кГц, не воспринимаемые человеческим ухом.

С увеличением частоты ультразвуковых колебаний увеличивается их по-глощение средой и уменьшается глубина проникновения в ткани человека. По-глощение ультразвука сопровождается нагреванием среды. Прохождение ультразвука в жидкости сопровождается эффектом кави-тации. Режим генерации ультразвука может быть непрерывным и импульсным.

Кроме общего воздействия на организм работающих через воздух, НЧ ультразвук оказывает локальное действие при соприкосновении с обрабатываемыми деталями и средами, в которых возбуждены ультразвуковые вибрации. В зоне наибольшего воздействия ультразвука в зависимости от вида оборудования находятся кисти рук. Локальное действие может быть по-стоянным (удержание инструмента при обрабатываемой детали при лужении, пайке) или временным (погрузка деталей в ванны, сварка и т. п).

Воздействие от мощных установок (6-7 Вт/см 2) опасно, т. к. может приводить к поражению периферического нерв-ного и сосудистого аппарата в местах контакта (вегетативные полиневриты, нарезы пальцев, кистей и предплечья). Контактное воздействие ультразвука чаще всего имеет место в момент загрузки и выгрузки деталей из ультразву-ковых ванн. Трехминутное погружение пальцев в воду ванны с мощностью преобразо-вателя 1,5 кВт вызывает ощущение покалывания, иногда зуда, а спустя 5 мин. после прекращения действия ультразвука отмечается ощущение холода, чувство онемения пальцев. Вибрационная чувствительность резко снижается, болевая чувствительность у разных лиц при этом может быть либо повышен-ной, либо пониженной. Кратковременный систематический контакт с озвучен-ной средой длительностью 20-30 с и более на подобных установках уже мо-жет приводить к развитию явлений вегетативного полиневрита.

Последствия воздействия ультразвука на организм: функциональные изменения со стороны центральной и перифери-ческой нервной системы, сердечно-сосудистой системы, слухового и вестибу-лярного анализатора, эндокринные и гуморальные отклонения от нормы; головные боли с преимуществен-ной локализацией в фронто-назальной орбитальной и височной областях, чрез-мерно повышеннаяю утомляемость; чувство давления в ушах, неуверенность походки, головокружение; нарушение сна (сонливость днем); раздражительность, гиперакузия, гиперосмия, боязнь яркого света, повышение порогов возбуди-мости болевого; в условиях воздей-ствия интенсивного ультразвука, сопровождаемого шумом, - не-достаточность сосудистого тонуса (понижение артериального давления, гипо-тония), растормаживание кожно-сосудистых рефлексов в сочетании с яркой вазомоторной реакцией; общецеребральные нарушения; вегетативный полиневрит рук (реже и ног) разной степени (пастозность, акроцианоз пальцев, термоасимметрия, расстрой-ство чувствительности по типу перчаток или носков); по-вышение температуры тела и кожи, снижение уровня сахара в крови, эозинофилия. Степень выраженности патологиче-ских изменений зависит от интенсивности и длительности действия ультра-звука; контакт с озвучиваемой средой и наличие шума в спектре также ухуд-шают состояние здоровья.

По сравнению с ВЧ шумом ультразвук заметно слабее влия-ет на слуховую функцию, но вызывает более выраженные отклонения от нормы со стороны вестибулярной функции, болевой чувствительности и терморегуля-ции. Интенсивный ВЧ ультразвук при контакте с поверхностью тела вызывает в основном те же нарушения, что и НЧ.

Особое внимание следует уделить диагностическому ультразвуку. В обзоре Крускал “Диагностическая визуализация во время беременности” (2000 г) отмечается, что ультразвуковые волны имеют потенциал повреждающего воздействия на биологические ткани за счет нагревания и кавитации. Однако документированного подтверждения биологических эффектов ультразвука пока нет. Канадское общество акушеров и гинекологов в 1999 году в своем заявлении отметило, что не существует научных доказательств повреждающего воздействия диагностического ультразвука на развивающийся плод. Ранее предполагалось, что воздействие ультразвука может быть ассоциировано с низкой массой плода при рождении, дислексией, повышенной частотой лейкемии, солидными опухолями, задержкой обучаемости чтению и письму. Риск ультразвукового исследования состоит в основном в возможной гипердиагностике или вероятности пропущенной патологии.

Допустимые уровни звукового давления ультразвуковых установок сле-дует принимать согласно “Санитарным нормам и правилам при работе на про-мышленных ультразвуковых установках” за № 1733-77, ГОСТ 12. 1. 001-89, СанПиН 2. 2. 2/2. 1. 8. 582, которые даны для 1/3 октавных полос в диапазонечастот 1,25-100 кГц и составляют 80 - 110 дБ. При контактном действии уровень ультразвука не должен превышать 110 дБ. ГОСТом предусмотрены изменения ПДУ ультразвука при суммарном сокращении времени его воздействия (на 6 дБ при вре-мени воздействия 1. . . 4 часа в смену и 24 дБ при времени воздей-ствия 1. . . 5 мин).

В основе предупреждения вредного действия ультразвука лежат меры технологического характера: создание автоматического ультразвукового обо-рудования (для мойки тары, очистки деталей), установок с дистанци-онным управлением; переход на использование маломощного оборудования. В этом случае интенсивность ультразвука и шума уменьшается на 20-40 дБ (например, при ультразвуковой очистке деталей, пайке, сверле-нии и др).

При проектировании ультразвуковых установок целесообразно выбирать рабочие частоты, по воз-можности больше удаленные от слышимого диапазона частот (не ниже 22 кГц), чтобы избежать действия выраженного ВЧ шума.

Ультразвуковые установки с превышающими нормативы уровнямишума и ультра-звука следует оборудовать звукоизолирующими устройствами (кожухами, экранами) из листовой стали или дюраля, покрытого звукопоглощающими материалами (рубероидом, технической резиной, пластмассой, антивибритом, гетинаксом, противошумной мастикой). Звукоизолирующие укрытия ультразвуковых установок должны быть изолированы от пола резиновыми прокладками и не иметь щелей и отверстий.

Установки, генерирующие ко-лебания с общим уровнем 135 дБ, размещают в кабинах со звукоизо-ляцией. Для исключения воздействие ультразвука при контакте с жидкими и твердыми средами, необходимо выключение ультразвуковых преобразователей; применение специального рабочего инструмента с виброизолирующей рукояткой и защита рук резиновыми перчатками с хлопчатобумажной подкладкой. При повышенном уровне виброскорости в диапазоне частот от 8 до 2000 Гц на поверхно-стях ультразвуковых инструментов (паяльники, сварочные пистолеты и др) и приспособлений для фиксации деталей необходимо прибегать к демпфирующим покрытиям.

Уста-новки размещаются в изолированных помещениях; отделяются перегородками на всю высоту помещения; ограждаются в виде кабин, бок-сов, выгородок с целью снижения шума и ультразвука на рабочих местах до допустимых величин. ; работающим следует использовать средства индивидуальной защиты.

При применении ВЧ ультразвука мероприятия должны направлены на защиту рук работающих. При работе в жидкой среде в усло-виях лаборатории или при проведении подводного массажа в физиотерапевти-ческих кабинетах контакт с жидкостью должен быть полностью исключен. При дефектоскопии работающие должны избегать прикосновения рук с пьезоэлементом дефектоскопического оборудования.

Предприятие-изготовитель должно указывать в эксплуатационной доку-ментации производственного оборудования ультразвуковую характеристику - уровни звукового давления в третьоктавных полосах принятого диапазона ча-стот, измеряемые в контрольных точках вокруг оборудования; режим работы, при котором должно про-водиться определение характеристик ультразвука. Работающие с ультразвуковым оборудованием проходят инструктаж о характере действия ультразвука; мерах защиты; условиях безопасного обслуживания ультразвуковых установок.

Противопоказания к приему на работу: хронические заболевания центральной и периферической нервной систе-мы, невриты, полиневриты; неврозы общие и сосудистые; перенесенные травмы черепа (сотрясение мозга); обменные и эндокринные нарушения; лабиринтопатия и хронические заболевания органа слуха; стойкое снижение слуха любой этиологии; гипотоническая и гипертоническая болезнь. Периодические медосмотры следует проводить 1 раз в год с участием не-вропатолога, терапевта, отоларинголога; важно исследование вестибулярного аппарата.

Таким образом, ультразвук, с одной стороны, широко используется во многих областях экономики, с другой стороны, пока ещё недостаточно изучено его влияние на организм человека при терапевтическом применении. Пациенты клиник, проходящие диагностику заболеваний с помощью ультразвука, мало информированы о возможном вреде здоровью. Следует вести хотя бы просветительскую работу в этом направлении.

Ультразвуки – механические колебания упругой среды, имеющие одинаковую со звуками физическую природу, но превышающие верхний порог слышимой частоты (свыше 20 кГц). Низкочастотные ультразвуки (частота – десятки килогерц) обладают способностью распространяться в воздухе, высокочастотные (частота – сотни килогерц) – быстро затухают. В упругих средах – воде, металле и др. – ультразвук хорошо распространяется, причем на скорость распространения существенное влияние оказывает температура этих сред.

Ультразвук часто встречается в природе, сопровождая шелест листьев, шум морского прибоя и др. В животном мире с его помощью выполняется ряд жизненно важных функций: эхолокация летучих мышей сигналы насекомых и др.

В механизме действия ультразвука на неживые и живые объекты имеют место механический, термический и физико-химический эффекты. Механический эффект обусловлен природой ультразвука (сжатие – растяжение), термический – переходом механической энергии в тепловую, что особенно усиливается на границе раздела двух сред: твердое тело – жидкость, жидкость – газы и др. Физико-химические эффекты связаны с тем, что при распространении ультразвука в жидкостях возникает так называемая кавитация – появление зон сжатия и разрыва вследствие движения упругих волн, которое вызывает образование пузырьков, заполненных парами жидкости и растворенным в ней газом. При прохождении волн они исчезают: при этом повышается температура и развивается давление (до миллионов атмосфер). Это сопровождается возникновением электрических зарядов, люминесцентным свечением, ионизацией. В воде образуются гидроксильные радикалы, атомарный водород (Н 2 О – НО + Н). При контактном озвучивании ультразвук вызывает инактивацию ферментов, распад белков, ускорение химических реакций, а при больших энергиях – ожоги и гибель живых организмов.

Ультразвук нашел широкое применение в медицине для диагностики и лечения многих заболеваний. В технике и промышленности высокочастотный ультразвук используют для дефектоскопии отливок, сварных швов, пластмасс и физико-химических исследований веществ – определения плотности, упругости, структуры и др. Низкочастотный ультразвук применяют для промывки, обезжиривания, эмульгации, измельчения твердых веществ в жидкостях, для резания, сварки металла, дробления, сверления хрупких материалов и т.п. Промышленные установки работают преимущественно на частотах 16-44 кГц (реже до 80).

В производственных условиях кратковременное и периодическое контактное воздействие ультразвука имеет место при удержании инструмента, обрабатываемой детали, загрузке изделий в ванны, выгрузке их и других операциях. При систематическом продолжительном контакте с источниками ультразвука у медицинских работников наблюдались профессиональные заболевания – парезы кистей и предплечий.

Изменения в состоянии здоровья работающих при воздушном пути передачи ультразвука являются следствием одновременного действия ультразвука и шума, интенсивность которого в области частот 8 – 16 кГц может достигать 100 дБ и более. При ультразвуковой очистке деталей воздушная среда нередко загрязнена токсическими веществами – парами бензина, ацетона, толуола и др. Нарушения здоровья проявляются преимущественно в форме астено-вегетативных реакций с жалобами на головную боль, расстройство сна, раздражительность, утомляемость и объективными признаками снижения слуха, вестибулярных нарушений и др.

8.3. Вибрация и её влияние на организм человека

Вибрация как производственная вредность представляет собой механические колебательные движения, непосредственной передаваемые телу человека или отдельным его участкам. Вследствие механизации многих видов работ и использования пневматических и электрических инструментов значение её резко возросло, и в настоящее время вибрационная болезнь среди профессиональных заболеваний занимает одно из первых мест.

В отношении опасности вибрационной болезни наибольшее значение имеет вибрация с частотой 16-250 Гц.

Принято различать местную (локальную) и общую вибрацию: первая передается на руки или другие ограниченные участки тела, вторая – всему организму (пребывание на колеблющейся платформе, сиденьи).

Действие вибрации на рабочих нередко сочетается с влиянием других производственных вредностей: шума, охлаждающего микроклимата, неудобного положения тела.

Влияние вибрации на организм. Вибрация в зависимости от её параметров (частота, амплитуда) может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на отдельные ткани и организм в целом. С физиотерапевтической целью вибрацию используют для улучшения трофики, кровообращения в тканях при лечении некоторых заболеваний. Однако производственная вибрация, передаваясь здоровым тканям и органам и имея значительную амплитуду и продолжительность действия, оказывается вредно влияющим фактором.

Вибрация вызывает прежде всего нейротрофические и гемодинамические нарушения. В сосудах мелкого калибра (капилляры, артериолы) возникают спастико-атонические состояния, возрастает их проницаемость, нарушается нервная регуляция. Изменяется вибрационная, температурная и болевая чувствительность кожи. При работе с ручным механизированным инструментом может возникнуть симптом «мёртвого пальца»: потеря чувствительности, побеление пальцев, кистей рук. Рабочие жалуются на зябкость рук, ноющие боли в них после работы и по ночам. Кожные покровы между приступами имеют мраморный вид, цианотичны. В некоторых случаях обнаруживаются отечность, изменение кожи на кистях (трещины, огрубение), гипергидроз ладоней. Характерны костно-суставные и мышечные изменения. Дистрофические процессы вызывают изменение структуры костей (остеопороз, разрастания и др.), атрофию мышц. Возможна деформация кистевого, локтевого, плечевого суставов с нарушением опорно-двигательной функции.

Заболевание носит общий характер, о чем свидетельствуют быстрая утомляемость, головные боли, головокружение, повышенная возбудимость. Возможны жалобы на боли в области сердца и желудка, повышенную жажду: похудание, бессонницу. Астено-вегетативный синдром сопровождается сердечно-сосудистыми нарушениями: гипотонией, брадикардией, изменениями ЭКГ. При врачебном осмотре могут быть выявлены изменения кожной чувствительности, тремор рук, языка и век.

При воздействии общей вибрации более выражены изменения со стороны центральной нервной системы: жалобы на головокружение, шум в ушах, сонливость, боли в икроножных мышцах. Объективно выявляются изменения ЭЭГ, условных и безусловных рефлексов, ухудшение памяти, нарушение координации движений. Наблюдается возрастание энерготрат и похудание. Чаще, чем при действии локальной вибрации, выявляются вестибулярные расстройства. В сочетании с шумом вибрация ведет к изменению слуха. При этом характерно ухудшение восприятия звуков не только высоких, но и низких частот. Иногда выявляются зрительные расстройства: изменение цветоощущения, границ поля зрения, снижение остроты зрения. Со стороны сердечно-сосудистой системы наблюдается неустойчивость артериального давления, преобладание гипертонических явлений, а иногда резкое падение артериального давления к концу работы. Возможны случаи спазма коронарных сосудов, развития миокардиодистрофии. Поражения костно-суставного аппарата преимущественно локализуются в ногах и позвоночнике. Действие общей вибрации может способствовать расстройствам функционального состояния внутренних органов, появлению болей в желудке, отсутствию аппетита, тошноте, частому мочеиспусканию. Патологические изменения в органах малого таза могут сопровождаться у мужчин импотенцией, у женщин – нарушением менструального цикла, опущением органов малого таза, повышенной гинекологической заболеваемостью.

Начальные формы вибрационной болезни легче поддаются обратному развитию после временного прекращения контакта с источниками вибрации, внедрения рационального режима труда, использования массажа, водных процедур и др. В более поздних стадиях болезни необходимо длительное лечение и полное устранение действия вибрации во время работы.

Теоретически, казалось бы, безразлично, каким инструментом вызывается вибрация: при прочих равных условиях основную роль играют её параметры. В принципе так дело и обстоит, но это верно лишь «при прочих равных условиях». В действительности же характер профессии определяет некоторые особенности в протекании болезни, например, более остро развивается какой-либо локальный процесс. Так, как отмечают исследователи Японии, у шоферов грузовых машин широко распространены желудочные заболевания. Известно также, что у водителей трелёвочных тракторов на лесозаготовках симптомы вибрационной болезни сопровождаются радикулитом. У пилотов, особенно работающих на вертолетах, часто наблюдается потеря остроты зрения. Как показано в специальных исследованиях, однократная, причём кратковременная – порядка 20-30 мин. вибрация, увеличивает время решения элементарных задач, т.е. ухудшает внимание и умственную деятельность, при этом до 30 % решений оказывается ошибочным.

В исследованиях была выявлена очень важная биологическая закономерность. Оказывается, что ослабление внимания наблюдается только при определённых частотах порядка 10-12 Гц, другие же частоты, выше и ниже, но с тем же ускорением, подобных изменений не вызывают. Эта закономерность даёт ключ к выяснению особенностей заболеваний вибрационной болезнью, связанных с той или иной производственной деятельностью. Каждая машина или агрегат генерирует наряду с массой побочных частот (гармоник) одну основную для данной машины. Эта частота и определяет специфику заболеваний.

Если вибрация частотой выше 15 Гц (особенно частотой 60-90 Гц) воздействует на человека вдоль его туловища в направлении вертикальной оси, то острота зрения снижается, способность следить за колебательными движениями объекта утрачивается уже на частотах 1-2 Гц и почти исчезает при 4 Гц. Из этого простого примера видно, какую опасность представляет транспортная вибрация: шоферы, летчики, водители других транспортных средств перестают различать движущиеся объекты.

Частота вибрации, вызванная неровностями дороги и несовершенством наземного транспорта, лежит в диапазоне до 15 Гц, т.е. представляет собой реальную опасность и может послужить причиной аварий.

Вибрация нарушает речь человека. При частотах от 4 до 10 Гц речь искажается, а иногда прерывается. Для сохранения отчетливой и правильной речи нужна специальная тренировка, так как разборчивую речь трудно поддерживать при уровне вибрации 0,3 дБ. Легко понять, как это отражается на связи летчиков и космонавтов с наземными пунктами управления.

У летчиков, шоферов, машинистов возникают те же признаки вибрационной болезни, что и у рабочих. Особенно тяжелыми бывают заболевания у пилотов вертолётов. В полёте возникают низкочастотные колебания, которые плохо гасятся телом человека и разрушающе действуют на весь организм, прежде всего на нервную систему. Нарушения нервной и сердечно-сосудистой деятельности у лётчиков встречаются почти в 4 раза чаще, чем у представителей других профессий, и вибрация здесь играет немалую роль.

Ультразвук - упругие колебания с частотами Выше диапазона слышимости человека (20 кГц), распространяющиеся в виде волны в газах, жидкостях и твердых телах или образующие в ограниченных областях этих сред стоячие волны.

Источники ультразвука - все виды Ультразвукового техноло­гического оборудования, ультразвуковые приборы и аппаратура промышленного и медицинского назначения.

Нормируемыми параметрами контактного ультразвука в со­ответствии с СН 9-87 РЕ 98 являются уровни звукового давления в третьоктавных Полосах со среднегеометрическими частотами 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0; 100,0 кГц

Вредное воздействие ультразвука на организм человека про­является в функциональном нарушении нервной системы, Изменении давления, состава и свойства крови. Работающие жалуются на голов­ные боли, быструю утомляемость и потерю слуховой чувствительности.

Основными документами, регламентирующими безопасность при работе с ультразвуком, являются ГОСТ 12.1.001-89 ССБТ «Ультразвук. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.2.051-80 ССБТ «Обору­дование технологическое ультразвуковое. Требования безопасности», а также СИ 9-87 РБ 98 «Ультразвук, передающийся воздушным путем. Предельно допустимые уровни на рабочих местах", СИ 9-88 РБ 98 «Ультразвук, передающийся контактным путем. Предельно допустимые уровни на рабочих местах».

Запрещается непосредственный контакт человека с рабочей поверхностью источника ультразвука и с контактной средой во время возбуждения в ней ультразвука. Рекомендуется применять дистанци­онное управление; блокировки, обеспечивающие автоматическое от­ключение в случае открытия звукоизолирующих устройств. Высокочастотный ультразвук практически не распро­страняется в воздухе и может оказывать воздействие на работающих преимущественно при контакте источника ультразвука с открытой поверхностью тела.

Низкочастотный ультразвук, напротив, оказывает на работающих общее действие через воздух и локальное за счет соприкосновения рук с обрабатываемыми деталями, в которых возбуждены ультразвуковые колебания.

Ультразвуковые колебания непосредственно у источ­ника их образования распространяются направленно, но уже на небольшом расстоянии от источника (25-50см) пе­реходят в концентрические волны, заполняя все рабочее помещение ультразвуком и высокочастотным шумом.

Ультразвук оказывает существенное влияние на орга­низм человека. Как уже отмечалось, ультразвук способен распространяться во всех средах: газообразной, жидкой и твердой. Поэтому в организме человека он воздействует не только собственно на органы и ткани, но и на клеточную и другие жидкости. При распространении в жидкой среде ультразвук вызывает кавитацию этой жидкости, т.е. об­разование в ней мельчайших пустотных пузырьков, за­полняемых парами этой жидкости и растворенных в ней веществ, и их сжатие (захлопывание). Этот процесс со­провождается образованием шума.

При работе на мощных ультразвуковых установках опе­раторы предъявляют жалобы на головные боли, которые, как правило, исчезают при прекращении работы; быструю утомляемость; нарушение ночного сна; чувство непреодо­лимой сонливости днем; ослабление зрения, чувство дав­ления на глазные яблоки; плохой аппетит; постоянную су­хость во рту и одеревенелость языка; боль в животе и т.д.

Инфразвук - область акустических колебаний в диапазоне час­тот ниже 20 Гц. В условиях производства инфразвук, как правило, со­четается с низкочастотным шумом, в ряде случаев - с низкочастот­ной вибрацией. В воздухе инфразвук мало поглощается и поэтому способен распространяться на большие расстояния.

Многие явления природы (землетрясения, извержения вулканов, морские бури) сопровождаются излучением инфразвуковых колебаний.

В производственных условиях инфразвук образуется, главным образом, при работе тихоходных крупногабаритных машин и механиз­мов (компрессоров, дизельных двигателей, электровозов, вентиляторов, турбин, реактивных двигателей и др.), совершающих вращательное или возвратно-поступательное движение с повторением цикла менее чем 20 раз в секунду (инфразвук механического происхождения).

Инфразвук аэродинамического происхождения возникает при турбулентных процессах в потоках газов или жидкостей.

В соответствии с СанПиН 2.2.412.1.8.10-35-2002 нормируемы­ми параметрами постоянного инфразвука являются уровни звуко­вого давления в октавных полосах частот со средне геометрическими частотами 2, 4, 8, 16Гц.

Общий уровень звукового давления - величина, измеряемая при включении на шумомере частотной характеристики «линейная» (от 2 Гц) или рассчитанная путем энергетического суммирования уров­ней звукового давления в октавных полосах частот без корректирую­щих поправок; измеряется в дБ (децибелах) и обозначается дБ Лин.

ПДУ инфразвука на рабочих местах, дифференцированных для различных видов работ, а также допустимые уровни инфразвука в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки устанавливаются согласно прил. 1 к СанПиН 2.2.412.1.8.10-35-2002.

Инфразвук оказывает неблагоприятное воздействие на весь организм человека, в том числе и на орган слуха, Понижая Слуховую чувствительность на всех частотах.

Длительное воздействие инфразвуковых колебаний на орга­низм человека воспринимается как физическая нагрузка и приводит к появлению утомляемости, головной боли, вестибулярных наруше­ний, нарушений сна, психическим расстройствам, нарушению функ­ций центральной нервной системы и т.д.

Низкочастотные колебания с уровнем инфразвукового давления свыше 150 дБ совершенно не переносятся человеком.

Наиболее характерным и широко распространенным источником низкоакустических колебаний являются комп­рессоры. Отмечается, что шум компрессорных цехов явля­ется низкочастотным с преобладанием инфразвука, причем в кабинах операторов инфразвук становится более выражен­ным из-за затухания более высокочастотных шумов.

Источниками инфразвуковых колебаний являются также мощные вентиляционные системы и системы кон­диционирования воздуха. Максимальные уровни их зву­кового давления достигают соответственно 106 дБ на час­тотах 20 Гц, 98 дБ на 4 Гц, 85 дБ на 2 и 8 Гц.

В диапазоне частот 16-30 Гц порог восприятия инфра­звуковых колебаний для слухового анализатора составля­ет 80-120 дБА, а болевой порог - 130-140 дБА.

Действие инфразвука на человека воспринимается как физическая нагрузка: нарушается пространственная ори­ентация, возникают морская болезнь, пищеварительные расстройства, нарушения зрения, головокружение, изме­няется периферическое кровообращение. Степень воздей­ствия зависит· от диапазона частот, уровня звукового давле­ния и продолжительности экспозиции. Колебания с часто­той 7 Гц препятствуют сосредоточению внимания и вызы­вают ощущение усталости, головную боль и тошноту. Наи­более опасны колебания с частотой 8 Гц. Они могут вызы­вать явление резонанса системы кровообращения, приводя­щего к перегрузке сердечной мышцы, сердечному приступу или даже к разрыву некоторых кровеносных сосудов. Инфра­звук небольшой интенсивности может служить причиной повышенной нервозности, вызывать депрессию.

Ультразвуковая техника и технологии широко приме­няются в различных отраслях человеческой деятельности для целей активного воздействия на вещества (пайка, сварка, лужение, механическая обработка, обезжирива­ние деталей и т.д.); структурного анализа и контроля фи­зико-механических свойств вещества и материалов (де­фектоскопия); для обработки и передачи сигналов радио­локационной и вычислительной техники; в медицине ­для диагностики и терапии различных заболеваний с ис­пользованием звуковидения, резки и соединения биологи­ческих тканей, стерилизации инструмента, рук и Т.д.

КЛАССИФИКАЦИЯ УЛЬТРАЗВУКА

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ УЛЬТРАЗВУКЕ И ЕГО ИСТОЧНИКИ

Ультразвук – область акустических колебаний с частотой выше 20 кГц, неслышимых человеческим ухом.

Ультразвук наряду со слышимыми звуками издают тикающие часы, летящий самолет, телефонный звонок.

По своей природе ультразвуковые волны ничем не отличаются от звуковых волн слышимого диапазона. Распространение ультразвука подчиняется основным законам, общим для акустических волн любого диапазона частот.

Вместе с тем, ультразвук, обладая высокими частотами и, следовательно, малыми длинами волн, характеризуется особыми свойствами. Из – за малых длин ультразвуковые волны легче сфокусировать и соответственно получать более узкое и направленное излучение, т.е. сосредотачивать всю энергию ультразвука в нужном направлении и концентрировать её в небольшом объеме. Кроме того, ультразвуковые волны можно визуально наблюдать оптическими методами.

Источниками ультразвука являются все виды технологического оборудования, ультразвуковые приборы и аппараты промышленного, медицинского и бытового назначения, генерирующие ультразвуковые колебания в диапазоне частот от 18 кГц до 100 МГц и выше, а также оборудование, при эксплуатации которого ультразвуковые колебания возникают как сопутствующий фактор.

В настоящее время ультразвук широко применяется в различных отраслях экономики: геологии, медицине, металлургии, химической промышленности, машиностроении, радиоэлектронике и др.

Низкочастотные ультразвуковые волны, распространяющиеся контактным или воздушным путем, применяют для активного воздействия на вещества и технологические процессы: очистка, обезжиривание, сварка, механическая и термическая обработка материалов, коагуляция аэрозолей и многие другие.

В медицине ультразвук применяется для диагностики заболеваний, микромассажа тканей, ультразвуковой хирургии, стерилизации рук медперсонала и др.

При пропускании ультразвуковых колебаний через исследуемую деталь можно обнаружить в ней дефекты по характерному рассеиванию пучка и появлению ультразвуковой тени. На этом основана целая отрасль науки – ультразвуковая дефектоскопия.

Для неразрушающего контроля и в медицине – для диагностики и лечения различных заболеваний используются высокочастотный ультразвук, распространяющийся исключительно контактным путем.

Для унификации критериев и методов оценки условий труда установлена гигиеническая классификация ультразвука, воздействующего на человека (таблица 7) (СанПиН 2.2.4/2.1.8.582-96» Гигиенические требования при работах с источниками воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бытового назначения»).

Ультразвуковые волны могут вызывать в организме человека различные биологические эффекты, характер которых определяется:

1. характеристиками ультразвуковых колебаний:

- интенсивностью;

- частотой;

- временными параметрами (постоянный, импульсный);

2. длительностью воздействия ;

3. чувствительностью тканей человека .

Эффекты, вызываемые в организме человека, условно подразделяются на:

- механические , вызываемые знакопеременным смещением среды;

- физико – химические , связанные с ускорением процессов диффузии через мембраны, изменением скорости биологических реакций;

- термические , проявляемые в результате выделения тепла при поглощении тканями энергии ультразвуковых колебаний;

Эффекты, связанные с возникновением в тканях ультразвуковой кавитации (пустоты), то есть с образованием и последующим захлопыванием парогазовых пузырьков.

Происходящие под воздействием контактного или воздушного ультразвука изменения в организме человека имеют общие закономерности: малые интенсивности стимулируют, активируют, средние и большие угнетают, тормозят и могут полностью подавлять функции.

Так, при воздействии на человека контактного ультразвука низкой интенсивности (до 1,5 Вт/см 2)происходит ускорение обменных процессов в организме, легкий нагрев тканей, микромассаж. Морфологических изменений внутри клеток не происходит.

Ультразвук средней интенсивности (1,5÷3,0 Вт/см 2)за счет увеличения переменного звукового давления вызывает обратимые реакции угнетения, в частности нервной ткани.

Таблица 7 – Гигиеническая классификация ультразвука

Классифицируемый признак	Характеристика классифицируемого признака
1. Способ распространения ультразвуковых колебаний	Контактный способ – ультразвук распространяется при соприкосновении рук или других частей тела человека с источником ультразвука, обрабатываемыми деталями и т.д.
Воздушный способ – ультразвук распространяется по воздуху
2. Тип источников ультразвуковых колебаний	Ручные источники
Стационарные источники
3. Спектральная характеристика ультразвука	Низкочастотный ультразвук - 16÷63 кГц
Среднечастотный ультразвук - 125÷250 кГц
Высокочастотный ультразвук - 1÷31,5 МГц
4. Режим генерирования ультразвуковых колебаний	Постоянный ультразвук
Переменный ультразвук
5. Способ излучения ультразвуковых колебаний	Источники ультразвука с магнитострикционным генератором
Источники ультразвука с пьезоэлектрическим генератором.

Контактный ультразвук высокой интенсивности (3,0÷10,0 Вт/см 2) вызывает необратимые реакции угнетения, переходящие в процесс полного разрушения клеток.

Ультразвуковые колебания, генерируемые в импульсном режиме, оказывают менее выраженное, более мягкое действие на человека, чем постоянные колебания. Мягкость действия импульсного ультразвука связана с преобладанием физико – химических эффектов действия над тепловым и механическим.

Действие ультразвука на организм человека приводит к изменениям почти во всех тканях, органах и системах: центральной и периферической нервной системе, сердечно – сосудистой, эндокринной системах, слуховом и вестибулярном анализаторах и др.

При систематическом воздействии интенсивного низкочастотного ультразвука наиболее характерным является наличие вегетососудистой дистонии и астенического синдрома.

Высокочастотный ультразвук вызывает, прежде всего, поражения нейрососудистого, нейромышечного аппарата, изменение костной структуры в виде остеопороза, остеосклероза и других изменений дегенеративно - дистрофического характера.

Лица, длительное время обслуживающие ультразвуковые установки, страдают также от головных болей, головокружений, общей слабости, болевых ощущений в области сердца, ухудшения памяти.

С 1989 г. вегетативно – сенсорная полинейропатия рук, развивающая при воздействии контактного ультразвука, признана профессиональным заболеваний и внесена в список профзаболеваний.

Эпопея строительства Байкало-Амурской железнодорожной магистрали и освоения прилегающих к ней территорий, решения связанных с ними медико-биологических проблем не канула в Лету. Она в научный трудах, в памяти участников, в накопленном огромном

опыте проведения крупномасштабных комплексных исследований, результаты которых, часто имеющие общебиологическое значение, могут быть применимы к любыш регионам с экстремальными условиями существования человека.

RESEARCHES OF EMPLOYEES OF FACULTY OF HOSPITAL THERAPY ISMI AND THE ACADEMIC GROUP K.R. SEDOVS IN THE ZONE OF CONSTRUCTION OF THE BAIKALAMUR RAILWAY

Y.V. Zobnin (Irkutsk State Medical University)

The historical sketch of scientific-practical researches and other actions under the decision of medical and biologic problems of region of construction of a Baikal-Amur trunk-railway and new economic development of the adjoining territories which have been carried out by employees of faculty of hospital therapy of Irkutsk state medical institute and the academic group under the direction of the full member of Academy of Medical Sciences of the USSR K.R. Sedova is submitted.

© ШЕВЧЕНКО Е.В., ХЛОПЕНКО H.A. - 2006

ДЕЙСТВИЕ УЛЬТРАЗВУКА НА ОРГАНИЗМ

Е.В. Шевченко, H.A. Хлопенко

(Иркутский государственный медицинский университет, ректор - д.м.н., проф. И.В. Малов, кафедра медицинской и

биологической физики, зав. - д.б.н., проф. Е.В. Шевченко)

Резюме. Показано, что основные характеристики ультразвука (частота, интенсивность, длительность воздействия) в значительной мере определяют особенности распространения его в среде и биотканях. При распространении ультразвука в биотканях проявляется ряд эффектов (механический, термический, физико-химический), который приводит к некоторым отклонениям от физических законов его распространения в веществе, характер которых необходимо учитывать при проведении диагностических и терапевтических мероприятий. Ключевые слова. Ультразвук, характеристики, биологическая ткань, диагностика._

Современная клиническая медицина немыслима без мощного диагностического обеспечения, без которого принципиально невозможно выгработатъ и своевременно корректировать план адекватного лечения. В основе такого обеспечения лежит использование высоких технологий лучевой диагностики, позволяющей визуализировать нормальные и патологические ткани организма человека с помощью различный физических агентов. Состав лучевой диагностики сейчас включает рентгенодиагностику, в том числе рентгеновскую компьютерную томографию, радионуклидную диагностику, ультразвуковые исследования (УЗИ), магнитно-резонансную визуализацию, термографию и некоторые другие, менее распространенные, диагностические технологии.

По диагностической значимости важное место занимают УЗИ. Ультразвуковая диагностика позволяет без нарушения кожных покровов и без особенного вмешательства в физиологические процессы организма изучать положение, форму, размеры, состояние поверхности и внутреннее строение всех органов человека, а также оценивать их функциональное состояние.

Ультразвук представляет собой механические колебания упругой среды, занимающий область выше 16000 Гц. Верхний предел спектра ультразвуковык колебаний не установлен. В медицине применяется ультразвук относительно высокой частоты 800^3000 кГц. Для полу-

чения улыгразвука в настоящее время применяются спе-циалыные устройства, в который исполызуются пыезоэ-лектрический, магнитострикционный, электродинамический, аэро- и гидродинамический эффекты.

Частотная характеристика и длина волны в значи-телыной мере определяют особенности распространения колебаний в окружающей среде. Если низкочастотный улытразвук обладает способностыю распростра-нятыся в воздушной среде, то улытразвук высокой частоты практически в воздухе не распространяется за счет силыного поглощения. При короткой длине волны улы-тразвук может фокусироватыся и направлятыся линейным пучком. С уменышением длины волны снижается способность волны к дифракции, что создает благоприятные условия для экранирования.

Происходящие в улытразвуковой волне колебателы-ные движения частиц вещества характеризуются очены малой амплитудой смещения и чрезвыиайно болыши-ми ускорениями. Так, при частоте 880 кГц и при интенсивности 2 Вт/см2, частицы тканей тела колеблются с амплитудой 3,5- 10-6 см. Максималыное ускорение при этом достигает 90- 104 см/с2, что превышает ускорение свободного падения тел почти в 100 тысяч раз. Скоросты распространения улытразвука в тканях человека и жи-вотныгх колеблется от 1490 до 1610 м/с, т. е. почти не отличается от скорости распространения улытразвука в

воде. Существенное влияние на скорость ультразвука оказывает температура среды. При повышении температуры воздуха на 1° скорость увеличивается на 0,5 м/с. При температуре воздуха 0° скорость звука и ультразвука - 331,5 м/с, а при температуре +18°С она увеличивается до 342 м/с. Повышение температуры воды на 1° приводит к увеличению скорости на 2,5 м/с.

Помимо указанных параметров (частоты, длины волны и скорости), ультразвук характеризуется интенсивностью. В медицинской практике по интенсивности ультразвуковые колебания подразделяют на три диапазона: до 1,5 Вт/см2 - малая; 1,5 3 Вт/см2 - средняя; 3^10 Вт/см2 - большая интенсивность.

При переходе ультразвука из одной среды часть энергии проходит во вторую среду, а часть - отражается. Отражение зависит от акустического сопротивления сред. Чем больше отличаются величины акустического сопротивления двух сред, тем больше отражение ультразвуковых волн на границе раздела. Например, акустическое сопротивление воздуха 41 г-с/см2, а воды 15-104 г-с/см2. Вследствие большой разницы этих величин коэффициент отражения на границе раздела - 0,9993, т.е. из воздуха в воду и обратно проходит около 0,1% энергии. Так же плохо ультразвук распространяется из металла в воздух и обратно.

Известно, что ультразвуковые колебания хорошо распространяются из воды в биологические ткани и, наоборот, плохо проходят из воздуха в ткани. Так, установлено, что коэффициент поглощения ультразвука, распространяющегося из воздуха в кожу, такой же, как на границе воздух-вода.

Но при этом нельзя делать заключение, что ультразвук не проникает в ткани и почти полностью отражается от поверхности тела, так как необходимо учитывать строение кожи, не игнорируя то обстоятельство, что она состоит из разных по влагосодержанию тканей. Поверхностный слой кожи (эпидерма) содержит мало влаги и не может быть отождествлен с этой точки зрения с внутренними органами, мышечной тканью и тем более с водой. Нужно помнить также и небольшую толщину эпидермы. Не исключено, что и по этой причине она не может быть серьезным препятствием для распространения ультразвука в более глубокие слои кожи. Поглощение ультразвука тканями человека изучалось с целью выяснения возможного влияния его на организм. Однако на основании только величины коэффициента поглощения нельзя предрешить биологический эффект. Очевидно, следует учитывать и явления отражения, происходящие в тканях, что может приводить к усилению биологического эффекта.

Выше изложенное свидетельствует о необходимости аналитического подхода к оценке установленных физиками относительных величин. При решении гигиенических вопросов необходимо исходить, прежде всего, из их биологической значимости.

При распространении ультразвуковых колебаний в различных средах их интенсивность ослабевает обратно пропорционально квадрату расстояния от источника. Потеря энергии происходит вследствие поглощения ультразвука средами, в которых он распространяется. Поглощение обусловлено вязкостью и теплопроводностью среды. Установлено, что поглощение ультразвука в воздухе примерно в 2000 раз больше, чем в воде. По-

глощение также зависит от частоты ультразвуковых колебаний и увеличивается пропорционально квадрату частоты. Поэтому затухание ультразвуковых волн при повышении частоты быстро растет.

Следует отметить, что совершенно не подчиняется общим физическим закономерностям поглощение ультразвука в биологических тканях. В биологических тканях существует не квадратичная, а линейная зависимость поглощения от частоты. Это объясняется большой неоднородностью тканей. Неоднородностью биологических тканей обусловлена и разная степень поглощения ультразвука. Например, наименьшее поглощение наблюдается в жировом слое и почти вдвое большее в мышечной ткани. Серое вещество мозга в 2 раза больше поглощает ультразвук, чем белое. Мало абсорбирует ультразвуковую энергию спинномозговая жидкость. Наибольшее поглощение наблюдается в костной ткани.

При распространении ультразвука в среде проявляется ряд эффектов, основными из них являются: механический, термический и физико-химический. Прохождение ультразвука в средах сопровождается их нагреванием вследствие превращения акустической энергии в тепловую в результате поглощения ультразвука. Кроме того, образование тепла обусловлено физическими явлениями, вызывающими так называемый эффект пограничных поверхностей. Сущность его заключается в усилении действия ультразвука на границе раздела двух сред, что приводит к усилению теплового эффекта в несколько раз. Это связано с отражением колебаний от пограничных поверхностей: чем больше отражение, тем больше выражено их действие, т.е. с увеличением поверхности, отражающей колебания, тепловое действие усиливается. При проведении ультразвуковой терапии при плотном прилегании источника ультразвука к коже у пациента не наблюдается неприятных ощущений. Но если между кожей и головкой излучателя имеется небольшая прослойка воздуха, появляется ощущение жжения. Усиление термического эффекта обусловлено интенсивным отражением ультразвуковых колебаний на границе кожа-воздух вследствие большой разницы в их акустическом сопротивлении.

Механический эффект, в свою очередь, обусловлен самой природой ультразвука, представляющего собой волновое движение газообразных, жидких и твердых сред, и связан с переменным акустическим давлением во время сжатия и растяжения среды и силами, развивающимися вследствие больших ускорений частиц. Этим определяется размельчающее и диспергирующее действие ультразвука.

Известно, что возбуждение ультразвуковых колебаний в жидкости сопровождается кавитацией. В жидкости при распространении упругих волн возникают последовательно фазы сжатия и разряжения. В фазе разряжения в отдельных участках жидкости образуются разрывы или полости, которые заполняются парами жидкости или растворенными в ней газами. Последующее сжатие приводит к захлопыванию образовавшихся пузырьков. Перед захлопыванием в них создается большое давление. Поэтому в момент исчезновения пузырьков происходят мощные гидравлические удары, обладающие большой разрушительной силой. Помимо освобождения механической энергии, образование кави-тационных полостей сопровождается возникновением

электрических зарядов на пограничных поверхностях, вызывающих люминесцентное свечение и ионизацию молекул воды, распадающихся на свободные гидро-ксильные радикалы и атомарный водород. В химическом отношении продукты распада ионизированных молекул воды крайне активны. Именно их большой активностью обусловлен ряд общебиологических эффектов, проявляющихся под влиянием ультразвука. В частности, с этим связано его окисляющее действие; распад белков в ультразвуковом поле; деполимеризация белковых соединений, инактивация ферментов, ускорение химических реакций.

Исследования биологического действия высокочастотного ультразвука на животных и человека были вызваны в основном потребностями практической медицины - необходимостью изучить, разработать и установить оптимальные лечебные дозы высокочастотного ультразвука, применяемого контактным способом. Важное значение данной проблемы было обусловлено и тем, что с конца 40-х годов начали поступать сообщения о различных осложнениях, связанных с передозировкой высокочастотного ультразвука в лечебной практике. В настоящее время интенсивность применяемого терапевтического ультразвука на частотах от 800 кГц до 1^1,5 МГц значительно снижена: вместо 2^4 Вт/см2 наиболее часто применяется 0,2^0,4 Вт/см2. В случае диагностики параметры ультразвука при этом остаются еще высокими: частота может достигать от 800 кГц до 20 МГц, интенсивность варьировать между 0,01^0,1 Вт/см2 и 10^20 Вт/см2, а иногда и более.

Изучение биологического действия контактного высокочастотного ультразвука на различные системы целостного организма показало, что наиболее чувствительной к нему является центральная и периферическая нервная система: прежде всего, головной мозг-гипоталамус и ретикулярная формация ствола, кора больших полушарий, центральные и периферические вегетативные структуры и затем периферические нервы. Сердечно-сосудистая и дыхательная функции первично страдают в результате воздействия ультразвука на соответствующие гипоталамические и стволовые центры.

Экспериментальными исследованиями были показаны 3 характерные стадии биологического действия высокочастотного ультразвука на теплокровных. Интенсивное облучение мозга на частоте 400 КГц последовательно вызывало: 1) возбуждение, 2) торможение и 3) параличи дыхательного, а затем сердечно-сосудистого центров. На записях артериального давления и дыхания соответственно выступало: начальное возбуждение, последующее повышение давления до критических величин и паралич дыхания, как это наблюдается при шоке. Всю клиническую картину в целом находят весьма близкой к сотрясению мозга, что подтверждалось при гистологической обработке этих материалов. Указанные изменения мозга исследователи трактуют как травматические, вызванные механическим действием ультразвука, клиновидные же очаги некроза считают характерным распределением лучистой ультразвуковой энергией. Ультразвуковое воздействие разной интенсивности на различные области головы приводило к выраженным трофическим изменениям (похудение, незаживающие язвы, выпадение шерсти), глубокой астении, эндокринным расстройствам, обменным

нарушениям, к изменению состава периферической крови - лейкоцитозу либо лейкопении, изменению гемолитической стойкости эритроцитов и пр. Это связано с рефлекторным действием высокочастотного ультразвука на вегетативные центры головного мозга и, в первую очередь гипоталамической области.

Ультразвуковые колебания изменяют структуру клеточных мембран, увеличивают их проницаемость, стимулируют процессы гидролиза, гликолиза, активность биокатализаторов. Они повышают проницаемость кожи, повышают активность холинэстеразы почти в 2 раза. Доказано участие коры больших полушарий в функциональной перестройке деятельности организма, происходящей под влиянием ультразвукового облучения. Опыты показали, что под действием ультразвуковых колебаний разной интенсивности возникают направленные изменения биопотенциалов коры головного мозга, при этом слабое и однократное озвучивание сопровождается увеличением биопотенциалов коры, повторное либо интенсивное воздействие ультразвука приводит к снижению их, вплоть до полного биоэлектрического «молчания». Итак, в зависимости от интенсивности и длительности воздействия ультразвуки оказывают стимулирующее, активирующее влияние либо угнетают, тормозят и подавляют биологические процессы, физиологические реакции организма.

При озвучивании разных отделов спинного мозга и периферических нервных стволов отмечены те же закономерности, что и при озвучивании головного мозга. Патогенез ультразвуковых изменений можно объяснить механическими колебаниями - вибрационной микротравматизацией, приводящей к явлениям сотрясения спинного мозга.

В отношении периферических нервов установлены такие же закономерности воздействия ультразвука разной интенсивности: ультразвуки слабой и средней мощности повышают возбудимость и ускоряют проведение нервного импульса; с повышением интенсивности и продолжительности озвучивания нарастает угнетение возбудимости нерва до появления полного блока; па-тогистологически определяются набухание нервных волокон, их извитость, вакуолизация и распад.

Практика терапевтического применения высокочастотного ультразвука также выявила возможность неблагоприятного его воздействия на периферические отделы нервной системы. При лечебном действии высокочастотного ультразвука 1,5 Вт/см2 наблюдалась анал-гезия в зоне иннервации нерва ниже места озвучивания.

В ряде наблюдений приводятся данные заболевания периферических нервов активной руки у лиц, отпускающих лечебные процедуры. Отпуская сотням пациентам ультразвуковые процедуры, специалисты отмечают боли, парестезии и слабость правой кисти; после переключения на левую руку - аналогичные явления возникают и в левой кисти.

Большой интерес представляют функциональные и морфологические изменения в различных тканях и органах, возникающие, по заключению большинства авторов, от воздействия ультразвука на ЦНС. В этом плане существенную роль играют кожные анализаторы и особенно богато представленная на периферии вегетативная нервная система. Кожа является своеобразной антенной вегетативной нервной системы, пере-

дающей ультразвуковое раздражение на путь кожно-висцеральных рефлексов. Кроме того, ультразвуковое раздражение, падая на рецепторный аппарат кожи, передается по всем направлениям на периферические и центральные образования симпатической и парасимпатической нервной системы, на все уровни спинного и головного мозга как по специфическому, так и неспецифическому путям. На основании экспериментальных и клинических исследований многими авторами выявлены закономерные изменения сердечно-сосудистой деятельности.

Исследование сосудистых реакций организма на воздействие ультразвука позволило установить, что малые дозы высокочастотного ультразвука (0,2^1 Вт/см2) вызывают сосудорасширяющий эффект, большие дозы (3 Вт/см2 и более) - сосудосуживающий. Заметное влияние оказывает ультразвук и на тонус артерий крупного и среднего калибра. Достаточно широко известны изменения деятельности желудочно-кишечного тракта и других органов, развивающиеся под действием высокочастотного ультразвука. Исследователи связывают наблюдаемые ими изменения с воздействием ультразвука на гипоталамус, регулирующий деятельность внутренних органов рефлекторным и нейрогуморальным путем.

Ультразвуковые повреждающие изменения кохлеар-

ного аппарата и других тканей (костей) трактуются как неспецифические, вызванные действием вибрации.

Механизм действия ультразвуковык колебаний на организм объясняется не только непосредственным специфическим влиянием ультразвука на нервную систему, но и рефлекторным влиянием, осуществляемым путем сложнейших перекрестных рефлексов.

Приведенные сведения о действии высокочастотного ультразвука на организм животных и человека свидетельствуют о полиморфных и сложных изменениях, происходящих почти во всех тканях, органах и системах организма соответственно степени их резистентности к ультразвуку. Изменения происходят на клеточном, молекулярном и субмикроскопическом уровнях тканей, выгзытая «перестройку» физиологических реакций, ней-рогуморальных, обменных процессов, эндокринной функции и деятельности различных систем и органов, подчиняясь общей закономерности: малые интенсивности стимулируют, активируют, средние и большие угнетают, тормозят и могут полностью подавлять функции.

Таким образом, этот материал, изложенный с позиции воздействия ультразвука на биологические системы, поможет медикам ориентироваться в выборе параметров ультразвука при использовании этого лечебного фактора.

THE INFLUENCE OF ULTRASOUND ON THE ORGANISM

E.V. Shevchenko, N.A. Kchlopenko (Irkutsk State Medical University)

Its shown that main ultrasound charaecteristics (intensity, exposition duration, rate) establish the peculiarities of its spreading in medium and biotissues. A number of effects (mechanical, thermal and physical-chemical) occurs when the biotissues ifluenced by ultrasound. These effects result in some deviations from physical laws (principles) the nature of which is to be taken into the consideration when diagnostic and medical (theraupeutic) measures are performed.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мшш/юв И.Г. Ультразвук и его применение. - Л., 1968.

2. Ультразвук и термодинамические свойства. - Курск,

3. Мрименение82льтразвука к исследованию вещества. -

4. БоголЮбов ВА, Пономаренко В.Н. Общая физиотерапия. - М., 1998. - С.239-259.

5. Боголюбов В.А. Техника и методики физиотерапевтических процедур. - М.: Медицина, "2002. - С.246-272.

6. Руденко Т.Л. Физиотерапия. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2000. - С.214-228.

7. ММЬлчанов Г.И. Ультразвук в фармации. - М., 1980. -

8. Царцис П.Г., Френкель И.Д. Биохимические основы физической терапии или общая физиотерапия. - М., 1987. - 453 с.

© БАРДЕДИНОВ Х.К. - 2006

ЛЕКЦИИ ПО ФОРМАЛЬНОЙ ЛОГИКЕ: ВВЕДЕНИЕ В УЧЕНИЕ О

ПОНЯТИИ (лекция 2)

Х.К. Бардединов

(Иркутский институт повышения квалификации работников образования, ректор - д. ист. н., проф. Л.М. Дамешек, кафедра коррекционно-развивающего обучения, и.о. зав. - Х.К. Бардединов)

Резюме. Известно, что в процессе подготовки специалиста (врача, юриста, психолога, педагога, журналиста и т.д.) не только накапливаются нужные знания, но формируется так называемое «профессиональное» мышление. Это своеобразная мыслительная деятельность специалиста, предполагающая особые формы и взаимосвязи анализа, синтеза, обобщения, которые связаны с необходимостью соотношения общего (общая картина болезни, картина поведения, преступления, успеваемости и др.) с отдельными составляющими (факторы влияющие на поведение, успеваемость, симптомы болезни и др.). Профессиональное мышление также предполагает быстрое и своевременное принятие единственно правильного решения. Значительную составляющую в таком мышлении, кроме интуитивного и творческого, представляет аналитическое (логическое) мышление, которое позволяет специалисту создавать картину ситуации в виде четких мыслей - в виде понятий, суждений, умозаключений. Ключеше слова. Мышление, логика, понятие, содержание, специалист.

Логическая теория - своеобразна. Она выгсказыта-ет об обычном человеческом мышлении то, что покажется Вам на первыш взгляд необыиным и без необхо-

димости усложненным. Основное содержание логики формулируется зачастую на особом, созданном специально для формализации мысли искусственном языке.