Millised on ultraheli vibratsiooni mõjud? Alustage teadusest

Siseorganite uurimise põhimeetod ilma operatsioonita on ultraheli. Meetodi ilmumise algusest ja siiani on patsiendid küsinud, kas ultraheli on inimesele kahjulik?

Ultraheli on vaja mitte ainult meditsiinilistel eesmärkidel, vaid ka tööstuses, põllumajanduses, kosmetoloogias ja lihtsalt igapäevaelus. Et vastata küsimusele, miks ja mil määral on ultraheli kehale ohtlik, peate lähenema sellele teaduslikust vaatenurgast.

Ultraheli – mõju inimesele

Elastses keskkonnas esinevad mehaanilised vibratsioonid, mille sagedused varieeruvad 16-20 kHz, on ultraheli. Inimese kõrv ei ole võimeline selliseid vibratsioone tajuma.

Tööstuses on ultraheli eriti vajalik lõikamiseks, puurimiseks, toodete pinna puhastamiseks erinevatest lisanditest, metallide keevitamiseks, turbiinide, reaktiivmootorite jms töötamiseks. Põllumajanduses kasutatakse seda rottide, hiirte ja putukate tõrjevahendina. Meditsiinis kasutatakse ultraheli patoloogiate diagnoosimiseks ja terapeutiliseks füsioteraapiaks.

Ultraheli ajal ulatub ultrahelilainete sagedus 10 MHz-ni. See on ohutu näitaja, mida inimesed kergesti taluvad ja mis ei mõjuta keha negatiivselt. Peaasi on jälgida teatud ajavahemikke. Madalamad sagedused soojendavad keha, põhjustades üla- ja alajäsemete kipitust ja tuimust. Samal ajal ei saa ultraheli kahju võrrelda selle eelistega. Tänu temale on võimalik uurida patsiendi siseorganite pilti, läbi viia liigeste, närvisüsteemi häirete ja kasvajate ravi.

Laialdaselt kasutatakse meditsiinilisi füsioteraapia protseduure, mille käigus viiakse läbi ultraheli mõju teatud kahjustatud piirkonnale. Ühe protseduuri kestus ei tohiks ületada 3-5 minutit ja protseduuri kogukestus mitmel tsoonil ei tohiks ületada 15 minutit. Kolme kuu jooksul on lubatud ultraheliravi läbi viia 12 korda.

Kui ultraheli sagedus on suurem kui 120 dB, on inimkeha ohus. Esiteks puudutab see inimese kesknärvisüsteemi (KNS). Seetõttu muutub meditsiinitöötajate, ultraheliseadmete tehnikute töö ettevõtetes ohtlikuks.

Seetõttu peaksid kõik jälgima ja meeles pidama tehtud ultraheliravi seansside arvu, et mitte kahjustada tervist. Näiteks peate 2-3 kuuks loobuma kosmeetilisest koorimisest, kui patsient on läbinud liigeste, selgroo või ultraheli füsioteraapiat.

Ultraheliseadmetega pidevalt suhtlevad töötajad peavad järgima mõningaid reegleid.

Varustust tuleb hoida eraldatud ruumis ning käsi tuleb kaitsta kahe kindaga, nii puuvillase kui kummikindaga.

Ultraheli kahjulike mõjude sümptomid

Ultraheliseadmetega pidevalt suhtlevad inimesed on ultraheli kahjulike mõjude ohus.

Esiteks mõjutavad ohtlikud sagedused kesknärvisüsteemi.

Kesknärvisüsteemi kahjustus ultraheliga toob kaasa häire kogu organismi töös, ultraheli sageduste kahjulik mõju avaldub häiretena erinevate organite ja süsteemide töös.

Seadmete hooldustöötajatel võivad tekkida järgmised probleemid:

• nõrkus ja väsimus;
• ärrituvus;
• ummistumine kõrvades;
• halb uni;
• peavalu;
• suurenenud helitundlikkus;
• kahvatu või punetav nägu;
• mäluhäired;
• külmad jalad ja käed;
• minestamine.

Mõnikord on kaebusi düspeptilise iseloomuga, see tähendab mao normaalse toimimise rikkumine (kõhuvalu, raskustunne või varajane küllastustunne).

Võib esineda ka dientsefaalse häire sümptomeid, mis väljenduvad kehakaalu languses, hallutsinatsioonides, kerges kehatemperatuuri tõusus (37-37,5 kraadi), paroksüsmaalsetes rünnakutes nagu vistseraalsed kriisid.

Sageli esineb neerupealiste koore, soo ja kilpnäärme rikkumine. Vestibulaarne erutuvus on oluliselt pärsitud. Patsientide reaktsioon kõrgetele ja madalatele toonidele on vähenenud. Ultraheli provotseerib vegetatiivselt tundlikku või vegetatiivset polüneuriiti. Selle peamised omadused on järgmised:

1. Käte tundlikkuse vähenemine.
2. Naha sinakas värvus (tsüanoos).
3. Naha liigne või ebapiisav koorumine (hüperkeratoos).
4. Naha turse (pastilisus).

Kardiovaskulaarsüsteemi häirete juhtumeid on sageli. Ultraheli sagedused võivad põhjustada järgmisi sümptomeid:

• südamevalu;
• hüpotensioon;
• bradükardia;
• bradüsüstool.

Elektrokardiograafia näitab sageli intraatria- ja vatsakesesisese juhtivuse probleeme. Vereanalüüs võib näidata madalat glükeemiat, monotsütoosi, eosinofiiliat, vitamiiniküllastuse vähenemist jne.

Sõltuvalt ultraheli kahjulike mõjude määrast eristatakse tinglikult kolme inimkeha muutuste etappi.

Esialgne - kesknärvisüsteemi, endokriinsete organite, autonoomse polüneuriiti ja vestibulaarsete häirete kerge häire. Muide, närvisüsteemi töö stabiliseerimiseks võite kasutada seda, mis on üsna kõrge.

Mõõdukas - ülaltoodud selgema iseloomuga muutused, samuti ebaterav dientsefaalne häire.

Raske - kesknärvisüsteemi orgaanilise kahjustuse sümptomid ja ebateravad dientsefaalsed häired.

Ravi ja ennetusmeetmed

Teraapia on suunatud sümptomite kõrvaldamisele ja patsiendi immuunsuse tugevdamisele. Kergete kesknärvisüsteemi häire sümptomitega, kui inimese töövõime säilib, vajab ta pidevat arsti järelevalvet ja ambulatoorset ravi. Soovitatav on külastada ambulatooriume, sanatooriume või kuurorte. Kasulik oleks töötaja ajutiselt eemaldada ultraheliseadmetest (1-2 kuud) ja viia üle teisele tööle, mis ei nõua selliste seadmetega pidevat suhtlemist. Kui patsiendil on ultraheli kahjulike mõjude väljendunud staadium, vajab ta nii ambulatoorset kui ka statsionaarset ravi.

Siseorganite süsteemide, eriti kesknärvisüsteemi tõsiste kahjustuste vältimiseks tuleks järgida lihtsaid ennetusreegleid:

1. Ultraheliseadmed paigutatakse eraldi ruumi.
2. Ultrahelivannides piirake käte ja pesuvahendite kokkupuudet.
3. Masinate ja masinate üksikasjad on fikseeritud spetsiaalsete mehhanismidega.
4. Osade maha- või laadimine toimub alles pärast ultraheligeneraatori väljalülitamist.
5. Käed on kaitstud kahekihiliste kinnastega (seest - puuvill, väljast - kumm).

Seega on keeruline küsimus, kas ultraheli on kahjulik. Mõõdukalt on kõik kasulik, seetõttu on teatud sagedust ja ajavahemikku jälgides võimalik saavutada positiivne raviefekt.

Meditsiinilistel eesmärkidel kasutatav ultraheli on üsna ohutu. Seetõttu ei pea rasedad naised muretsema ultraheli ohtude pärast. Vastupidi, see aitab kinnitada rasedust, määrata selle kestust, lapse sugu jne. Suhteliselt kahjutuks peetakse igapäevaelus kasutatavaid ultraheliseadmeid - õhuniisutajaid, repellereid. Ultraheli ei läbi takistusi (mööbel, seinad), mistõttu avaldab mõju ainult otseses kokkupuutes inimkeha kudedega. Seetõttu makstakse ultraheliseadmetega pidevalt kokku puutuvatele tervishoiutöötajatele kahjulikkuse eest lisatasu.

Ultraheli nimetatakse helivibratsioonideks, mis ületavad inimese tajutava helisagedusvahemiku ülemise piiri. Sellised vibratsioonid võivad avaldada märkimisväärset mõju, mida praegu kasutatakse laialdaselt erinevates inimtegevuse valdkondades – ehitusest kuni rottide tõrjumiseni. Nagu kõik teised füüsikalised nähtused, ei ole ultraheli ise kahjulik ega kasulik. Ultraheli kokkupuude on võimas tööriist, mis olenevalt rakendusest võib olla tervisele kasulik või kahjulik.

Ultraheli võib olla mitte ainult eri suundadega, vaid ka erineva sageduse ja võimsusega. Sagedus ja võimsus on reguleeritavad, tänu millele saab ultraheli efekti kasutada graniidi lõikamiseks ning seda saab kasutada rasedate naiste diagnoosimisel. Üllataval kombel kasutatakse mõlemal juhul sama füüsikalist nähtust.

Kuidas mõjutab ultraheli tervist? Ka erinevalt. Kui inimene viibib kahjustatud piirkonnas pikka aega, võivad tagajärjed tervisele olla kurvad. See on tingitud asjaolust, et inimkeha on ebahomogeenne ja ultraheli, mis läbib keha erinevaid keskkondi, põhjustab nende erinevaid vibratsioone, mis on ebaharmoonilised. Kui need esinevad pikka aega või isegi ühekordselt, kuid neil on märkimisväärne jõud, siis on neil keharakkudele hävitav mõju. Seetõttu on välja töötatud kaitsevahendid neile inimestele, kelle tegevus on seotud ultraheliga kokkupuute tsoonis viibimisega.

Kuid "taltsutatud" ultraheli, mis on kohandatud nii, et see ei põhjustaks hävitavaid muutusi, teenib meditsiinilist eesmärki. Ultraheli mõju kasutatakse laialdaselt füsioteraapias paranevate kudede taastumise kiirendamiseks, ultraheli aitab lahustada adhesioone ja arme, suurendab naha läbilaskvust ravimitele (fonoforees), kasutatakse surnud naharakkude tõhusaks ja ohutuks koorimiseks. epidermis - näo ultraheli koorimine.

Ja loomulikult on tuntud ultraheli diagnostika meetod, mis on muutunud meditsiinis tõeliselt revolutsiooniliseks, kuna see on väga informatiivne ja samal ajal üsna odav. Ja kuigi kollases ajakirjanduses ilmuvad perioodiliselt kuulujutud ultraheli ohtude kohta, ei vasta need tõele ja pärinevad inimestelt, kes ei mõista kaugeltki ultraheli mõju terapeutilistes ja diagnostilistes annustes. Ultraheli võimaldas paljudel juhtudel radiograafiast loobuda ja kui võrrelda nende kahe meetodi kahjulikku mõju organismile, siis kahtlemata läheb võrdlus ultraheli kasuks.

ULTRAHELI KLASSIFIKATSIOON

PÕHITEAVE ULTRAHELI JA SELLE ALLIKATE KOHTA

Ultraheli – üle 20 kHz sagedusega akustiliste vibratsioonide piirkond, mis on inimkõrvale kuuldamatu.

Ultraheli koos kuuldavate helidega väljastavad tiksuv kell, lendav lennuk, telefonikõne.

Oma olemuselt ei erine ultrahelilained kuuldava vahemiku helilainetest. Ultraheli levimine järgib mis tahes sagedusvahemiku akustiliste lainete põhiseadusi.

Samal ajal iseloomustavad ultraheli, millel on kõrged sagedused ja sellest tulenevalt väikesed lainepikkused, erilised omadused. Tänu lühikestele lainepikkustele on ultrahelilaineid kergem fokusseerida ning vastavalt sellele saavad nad vastu kitsamat ja rohkem suunatud kiirgust, s.t. suunake kogu ultraheli energia õigesse suunda ja koondage see väikeses mahus. Lisaks saab ultrahelilaineid visuaalselt jälgida optiliste meetoditega.

Ultraheli allikad on igat tüüpi tehnoloogilised seadmed, ultraheliseadmed ja tööstuslikul, meditsiinilisel ja majapidamises kasutatavad seadmed, mis tekitavad ultrahelivibratsiooni sagedusvahemikus 18 kHz kuni 100 MHz ja rohkem, samuti seadmed, mille töö käigus tekib ultraheli vibratsioon. esineda kaasneva tegurina.

Praegu kasutatakse ultraheli laialdaselt erinevates majandussektorites: geoloogias, meditsiinis, metallurgias, keemiatööstuses, masinaehituses, raadioelektroonikas jne.

Madala sagedusega ultrahelilaineid, mis levivad kokkupuutel või õhuga, kasutatakse ainete ja tehnoloogiliste protsesside aktiivseks mõjutamiseks: puhastamine, rasvaärastus, keevitamine, materjalide mehaaniline ja termiline töötlemine, aerosoolkoagulatsioon ja paljud teised.

Meditsiinis kasutatakse ultraheli haiguste diagnoosimiseks, kudede mikromassaažiks, ultrahelikirurgiaks, meditsiinitöötajate käte steriliseerimiseks jne.

Kui ultrahelivõnked lastakse läbi uuritava detaili, saab sellel tuvastada defekte iseloomuliku kiire hajumise ja ultrahelivarju väljanägemise järgi. Sellel põhineb terve teadusharu – ultrahelivigade tuvastamine.

Mittepurustavateks katseteks ja meditsiinis - erinevate haiguste diagnoosimiseks ja raviks kasutatakse kõrgsageduslikku ultraheli, mis levib eranditult kontakti teel.

Töötingimuste hindamise kriteeriumide ja meetodite ühtlustamiseks on kehtestatud inimest mõjutava ultraheli hügieeniline klassifikatsioon (tabel 7) (SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.582-96 "Hügieeninõuded õhu- ja kontaktultraheli allikatega töötamisel). tööstuslikuks, meditsiiniliseks ja koduseks otstarbeks").

Ultrahelilained võivad põhjustada inimkehas erinevaid bioloogilisi mõjusid, mille olemuse määravad:

1. Ultraheli vibratsiooni omadused:

- intensiivsus;

- sagedus;

- aja parameetrid (konstantne, impulss);

2. kokkupuute kestus;

3. inimese kudede tundlikkus.

Inimkehale põhjustatud mõjud jagunevad tinglikult järgmisteks osadeks:

- mehaanilised, mis on põhjustatud keskkonna vahelduvast nihkest;

- füüsikalised ja keemilised seotud difusiooniprotsesside kiirendamisega läbi membraanide, muutustega bioloogiliste reaktsioonide kiiruses;

- soojus, mis avaldub soojuse vabanemise tulemusena, kui koed neelavad ultraheli vibratsioonide energiat;

Mõjud, mis on seotud ultraheli kavitatsiooni esinemine kudedes(tühjad), see tähendab auru-gaasimullide moodustumise ja järgneva kokkuvarisemisega.

Inimkehas kontakt- või õhuultraheli mõjul toimuvatel muutustel on ühised mustrid: madalad intensiivsused stimuleerivad, aktiveerivad, keskmised ja suured suruvad alla, pärsivad ja võivad funktsioone täielikult maha suruda.

Niisiis, kui inimene puutub kokku madala intensiivsusega kontaktultraheliga (kuni 1,5 W / cm 2), kiirendatakse ainevahetusprotsesse kehas, kudesid veidi kuumutatakse ja tehakse mikromassaaži. Morfoloogilisi muutusi rakkude sees ei toimu.

Keskmise intensiivsusega ultraheli (1,5 ÷ 3,0 W / cm 2) põhjustab muutuva helirõhu suurenemise tõttu pöörduvaid rõhureaktsioone, eriti närvikoes.

Tabel 7 - Ultraheli hügieeniline klassifikatsioon

Kõrge intensiivsusega kontaktultraheli (3,0÷10,0 W/cm 2 ) põhjustab pöördumatuid inhibeerimisreaktsioone, mis muutuvad rakkude täieliku hävimise protsessiks.

Impulssrežiimis tekitatud ultraheli vibratsioonil on inimesele vähem väljendunud, pehmem mõju kui pidev vibratsioon. Impulss-ultraheli toime pehmus on seotud toime füüsikalis-keemiliste mõjude ülekaaluga termiliste ja mehaaniliste mõjude ees.

Ultraheli mõju inimkehale toob kaasa muutused peaaegu kõigis kudedes, organites ja süsteemides: kesk- ja perifeerses närvisüsteemis, kardiovaskulaarsüsteemis, endokriinsüsteemis, kuulmis- ja vestibulaaranalüsaatorites jne.

Intensiivse madala sagedusega ultraheli süstemaatilise mõju korral on kõige iseloomulikum vegetovaskulaarse düstoonia ja asteenilise sündroomi esinemine.

Kõrgsageduslik ultraheli põhjustab ennekõike neurovaskulaarse, neuromuskulaarse aparatuuri kahjustusi, luu struktuuri muutusi osteoporoosi, osteoskleroosi ja muude degeneratiivse-düstroofse iseloomuga muutuste näol.

Pikka aega ultraheliaparaate teenindanud inimesi vaevavad ka peavalud, pearinglus, üldine nõrkus, valu südames ja mäluhäired.

Alates 1989. aastast on kontaktultraheli mõjul tekkiv käte vegetatiiv-sensoorne polüneuropaatia tunnistatud kutsehaiguseks ja kantud kutsehaiguste nimistusse.

Tööohutuskontrolli osakond jätkab artiklite sarja, mis räägib kahjulike tegurite negatiivsest mõjust inimorganismile ja selle vastu võitlemisest Täna räägime ultrahelist.

Ultrahelid on elastse keskkonna mehaanilised vibratsioonid, millel on helidega samad omadused, kuid mis ületavad kuuldava sageduse ülemise läve (üle 20 kHz). Madala sagedusega ultrahelil (sagedus - kümneid kilohertse) on võime õhus levida, kõrgsageduslikel (sagedus - sadu kilohertse) - kiiresti tuhmuda. Elastses keskkonnas - vees, metallis jne - levib ultraheli hästi ja nende ainete temperatuur mõjutab oluliselt levimiskiirust.

Vibratsiooni leviku meetodi järgi jaguneb ultraheli kontaktiks (kui käed või muud inimkehaosad puutuvad kokku ultraheliallikaga) ja õhuks (akustiline).

Ultraheli allikad töökohal.

Tehislikud ultraheliallikad hõlmavad igasuguseid ultraheli tehnoloogilisi seadmeid, ultraheliseadmeid ja tööstuslikul, meditsiinilisel ja koduseks otstarbeks mõeldud seadmeid, mis tekitavad ultrahelivibratsiooni sagedusvahemikus 20 kHz kuni 100 MHz ja rohkem. Ultraheli allikaks võivad olla ka seadmed, mille töö käigus tekivad kaasneva tegurina ultrahelivõnked.

Ultrahelitehnoloogia põhielemendid on ultrahelimuundurid ja -generaatorid. Praegu kasutatakse ultraheli laialdaselt masinaehituses, metallurgias, keemias, raadioelektroonikas, ehituses, geoloogias, kerge- ja toiduainetööstuses, kalanduses, meditsiinis jne. Tootmistingimustes tekib lühiajaline ja perioodiline kokkupuude ultraheliga tööriista, töödeldava detaili käes hoidmisel, toodete vannidesse laadimisel, nende mahalaadimisel ja muudel toimingutel.

Erinevate ultraheliallikate levimuse ja kasutamise väljavaadete analüüs näitas, et 60–70% kõigist ultraheli kahjulike mõjude tingimustes töötavatest inimestest on veadetektorid, puhastus-, keevitus-, lõikemasinate operaatorid, ultraheliarstid (ultraheli), füsioterapeudid, kirurgid jne.

Ultraheli mõju inimkehale.

Ultraheli (õhk ja kontakt) mõjul toimuvad muutused järgivad üldist mustrit: madalad intensiivsused stimuleerivad ja aktiveerivad, keskmised ja suured aga pärsivad, pärsivad ja võivad funktsioone täielikult maha suruda.

Ultraheli enim uuritud bioloogiline toime on selle kontakttegevus. Katse käigus leiti, et sügavale kehasse tungiv ultraheli vibratsioon võib põhjustada kudedes tõsiseid lokaalseid häireid: põletikulist reaktsiooni, hemorraagiaid ja suure intensiivsusega nekroosi.

Väikese lainepikkuse tõttu kõrgsageduslik kontaktultraheli õhus praktiliselt ei levi ja mõjutab töötajaid ainult siis, kui ultraheliallikas puutub kokku keha pinnaga. Kontakt-ultraheli toimest põhjustatud muutused on tavaliselt rohkem väljendunud kontakttsoonis, sagedamini on need sõrmed, käed.

Pikaajaline ultraheliga töötamine käte kontakti ülekandmisel kahjustab perifeerset neurovaskulaarset aparaati ning muutuste raskusaste sõltub ultraheli intensiivsusest, sondeerimise ajast ja kokkupuutealast, s.o. kokkupuude ultraheliga ja võib suureneda tootmiskeskkonna kaasnevate tegurite olemasolul, mis süvendavad selle mõju (õhu ultraheli, lokaalne ja üldine jahutus, kontaktmäärded - erinevat tüüpi õlid, staatiline lihaspinge jne).

Kontakt-ultraheli allikatega töötavate inimeste seas oli suur protsent kaebusi paresteesia esinemise, käte suurenenud külmatundlikkuse, nõrkuse ja valu öise käte, puutetundlikkuse vähenemise, higistamise kohta. peopesad. Samuti kurdetakse peavalu, pearinglust, müra kõrvades ja peas, üldist nõrkust, südamepekslemist, valu südame piirkonnas.

Pikka aega ultraheliseadmetega eksperimentaalse tööga tegelenud isikud kogevad mõnikord dientsefaalseid häireid (kaalulangus, veresuhkru järsk tõus koos aeglase langusega algtasemele, hüpertüreoidism, lihaste suurenenud mehaaniline erutuvus, sügelus, paroksüsmaalsed rünnakud nagu vistseraalsed kriisid). Sagedased perifeerse närvisüsteemi funktsiooni häired, tuimus, igat tüüpi tundlikkuse vähenemine lühikeste ja pikkade kinnaste tüübi järgi, hüperhidroos. Samuti täheldatakse kuulmislangust ja vestibulaarse aparatuuri omapäraseid häireid.

Ultraheli mõju töötajate kaitsmise ja ennetamise meetmed peaksid olema suunatud õhu ja kontakti kaudu leviva heli ja ultrahelivibratsiooni mõju piiramisele. Peamine meede müra ja ultraheli vähendamiseks on vähendada nende intensiivsust tekkekohas, kuid see ei ole alati tehniliselt võimalik. Tööstusettevõtetes kasutatakse sageli ultraheli vibratsiooni ülehinnatud intensiivsust, seetõttu tuleks kõigepealt pöörata tähelepanu seadmete võimsuse ratsionaalsele valikule. Juhtudel, kui intensiivsuse vähendamine on vastuolus tehnoloogia huvidega, on kõige tõhusam vahend müra ja ultraheli vähendamiseks seadmete heliisolatsioon.

Ultraheliga kokkupuute vältimine saavutatakse osade laadimise ja mahalaadimise ajal võnkumiste väljalülitamisega, mille jaoks on soovitatav kasutada automaatblokeeringut.

Suurel määral on kontaktefekti intensiivsust võimalik nõrgendada, kasutades detailide laadimiseks spetsiaalseid seadmeid (restid, pleksiklaasist anumad jne elastse kattega käepidemetega). Vajadusel on soovitatav perioodiline lühiajaline kokkupuude kasutada klambreid, tange, kanda kummi- ja puuvillakindaid. Seintel ja keevitusmasinatel peavad olema spetsiaalsed seadmed osade kinnitamiseks töötlemise ajal.

Inimkõrv on võimeline tabama helisid, mille sagedus jääb vahemikku 16-20 000 vibratsiooni sekundis. Madala sagedusega (infraheli; sagedus alla 16 võnke sekundis) ja kõrgsageduslikke helilaineid (ultraheli; võnkesagedus üle 20 tuhande sekundis) kuuldeaparaat ei taju, seetõttu kasutab inimene nende tuvastamiseks spetsiaalseid seadmeid. . Tänu tohutule hulgale uuringutele, mille eesmärk oli uurida ultrahelilaine omadusi ja ultraheli mõju, tekkisid eeldused, mis võimaldasid ultraheli laialdaselt kasutada erinevates tööstusharudes, meditsiinis, bioloogias, kaasaegses sõjavarustuses, rahvamajandus, teatud ravimite tootmises, füüsikas ja igapäevaelus.

Mis on ultraheli

Ultraheli on kõrgsageduslik helilaine (selle võnkesagedus ületab kümneid ja sadu tuhandeid hertse), mis võib elastsusjõudude toimel levida vedelas, tahkes materjalis ja ka gaasilises keskkonnas.

Ultrahelil on nii kunstlik kui ka looduslik päritolu. Looduses on nahkhiired, delfiinid, vaalad, liblikad, rohutirtsud, jaaniussikad, ritsikad, mõned linnu- ja kalaliigid varustatud meeleorganitega, mis võimaldavad neil reprodutseerida ja tajuda ultrahelilaine tekitatud vibratsioone. Tänu sellele saavad nad hästi kosmoses navigeerida, sealhulgas öösel, ja suhelda oma sugulastega. Vaalad ja delfiinid võivad saata teavet kümnete tuhandete kilomeetrite kaugusele. Kassid ja koerad on samuti võimelised ultraheli võtma.

Ultraheli levimiskiirust ja intensiivsust mõjutavad otseselt selle leviva aine omadused: õhus allikast eemaldudes nõrgeneb heli üsna kiiresti; ja vastupidi, vedelikes ja tahket ainet läbides väheneb selle tugevus aeglaselt. Erinevalt tavalistest helidest, mis levivad allikast korraga kõikides suundades, on ultraheli laine kitsa kiire kujul.

Tänu nendele omadustele uuritakse ultraheli abil merede ja ookeanide põhja, avastatakse allveelaevu ja uppunud laevu ning võimalikke veealuseid takistusi ning määratakse nendeni täpne kaugus.

Veekeskkonnas levivad ultrahelilained võivad aga kahjustada ka selles elavaid organisme. Ultraheli mõjul hõljuvad kalad tagurpidi veepinnale, nende tasakaalutunnetus on järsult häiritud ning seetõttu ei saa nad enda jaoks normaalset asendit võtta. Pikaajaline intensiivne ultraheliga kokkupuude, mis ületab lubatud piirnorme, põhjustab lõppkokkuvõttes üliraskeid kahjustusi, aga ka kalade surma. Nendel juhtudel, kui ultraheli mõju on ajutine ja selle intensiivsus madal, muutub pärast selle lõpetamist kala käitumine ja elustiil samaks.

Samamoodi mõjutab ultraheli inimest. Katsete käigus valati kausi kujul kokkuvolditud peopessa vett ja seejärel kasteti katsealune käsi ultrahelivälja. Samal ajal olid tal ebameeldivad valulikud aistingud. Üldiselt võime öelda, et ultraheli bioloogiliste mõjude olemust pole veel täielikult uuritud. Suure tõenäosusega põhineb see aga kudedes tekkivatel lokaalsetel rõhkudel ja lokaalsel soojusefektil, mis on otseselt seotud vibratsiooni summutamisel tekkiva energia neeldumisega. Kuna vedelikud ja gaasilised keskkonnad suudavad ultraheli hästi neelata ning tahked ained juhivad seda, on ka inimkeha luustik hea juht.

Esiteks kutsub ultraheliga kokkupuude inimeses esile termilise efekti, mis on ultrahelilaine energia soojuseks muutmise tagajärg.

Lisaks põhjustab see kudede mikroskoopilist kokkusurumist ja venitamist (nn mikromassaaži) ning vereringe stimuleerimist. Selle tulemusena paranevad keha erinevate kudede funktsioonid ja verevool. Ultrahelil on ka stimuleeriv mõju ainevahetusprotsesside kulgemisele ja neurorefleksiefekt. Ultraheli ei põhjusta muutusi mitte ainult nendes elundites, mida see mõjutab, vaid ka teistes kudedes ja elundites. Samal ajal põhjustab selle pikaajaline ja intensiivne kokkupuude rakusurma hävimisega. See on tingitud asjaolust, et ultraheli mõjul tekivad kehavedelikesse õõnsused (seda nähtust nimetatakse "kavitatsiooniks"), mille tagajärjel kuded surevad.

Ultrahelilaine on võimeline hävitama ka paljusid mikroorganisme, mis võimaldab inaktiveerida selliseid viirusi nagu lastehalvatus või entsefaliit. Ultraheli mõju valgule põhjustab selle osakeste struktuuri rikkumist ja nende lagunemist.

Ultraheli mõjul leukotsüüdid ja erütrotsüüdid hävivad ning nende viskoossus ja hüübivus suureneb oluliselt, lisaks kiireneb ROE.

Ultraheli mõjub pärssivalt rakuhingamisele, vähendab sellega tarbitava hapniku hulka ning aitab kaasa ka üksikute ensüümide ja hormoonide inaktiveerimisele.

Kõrge intensiivsusega ultraheliga kokkupuude võib inimesele põhjustada järgmisi tagajärgi:

• kiilaspäisus;
• Tugeva valu sündroomi esinemine;
• sarvkesta ja silmaläätse hägustumine;
• Hemolüüs;
• Kolesterooli, kusi- ja piimhappe taseme tõus veres;
• Väikesed hemorraagiad keha erinevates kudedes ja organites;
• Tõsine kuulmiskahjustus;
• Corti elundi rakkude hävitamine;
• Närvirakkude hävitamine;
• Patoloogiline areng ja luukoe hävitamine.

Pikaajalise ultraheliga kokkupuute tagajärjel tekivad suurenenud unisus, väsimus, pearinglus, vegetatiivse-veresoonkonna düstoonia ilmingud (mäluhäired, unehäired, otsustamatus, apaatia, hirmutunne, söögiisu vähenemine, kalduvus depressiivsetele seisunditele jne).

Ultraheli kokkupuude meditsiinilistel eesmärkidel

Ultraheli raviomadused tulenevad selle võimest masseerida ja soojendada kudesid. Ultrahelilainel on aga mitmeid kehale avalduva mõju eripärasid. Kudede sügavuti soojendamine on võimalik erinevate meetoditega, kuid ainult ultraheli abil saab ravis häid tulemusi saavutada.

Meditsiinis kasutatakse ultraheli laialdaselt mitte ainult valu fookuse mõjutamiseks, vaid ka kaudseks mõjutamiseks. Sellega saavutatakse järgmised efektid:

• valuvaigisti;
• Spasmolüütiline;
• Põletikuvastane;
• Bakteritsiidne.

Ultraheli kokkupuude teiste terapeutiliste ravimeetoditega on lubatud. Siiski tuleb ravi läbi viia väga ettevaatlikult. See on tingitud ultrahelilaine kõrgest bioloogilisest aktiivsusest.