Mitkä ovat ultraäänivärähtelyjen vaikutukset? Aloita tieteestä

Perusmenetelmä sisäelinten tutkimiseen ilman leikkausta on ultraääni. Menetelmän ilmestymisen alusta ja tähän asti potilaat ovat kysyneet, onko ultraääni haitallista ihmisille?

Ultraääntä tarvitaan paitsi lääketieteellisiin tarkoituksiin, myös teollisuudessa, maataloudessa, kosmetologiassa ja vain jokapäiväisessä elämässä. Vastataksesi kysymykseen, miksi ja missä määrin ultraääni on vaarallista keholle, sinun on lähestyttävä sitä tieteellisestä näkökulmasta.

Ultraääni - vaikutus ihmisiin

Elastisessa väliaineessa esiintyvät mekaaniset värähtelyt, joiden taajuudet vaihtelevat 16-20 kHz, ovat ultraääntä. Ihmisen korva ei pysty havaitsemaan tällaisia ​​värähtelyjä.

Teollisuudessa ultraääntä tarvitaan erityisesti leikkaamiseen, poraamiseen, tuotteiden pinnan puhdistamiseen erilaisista epäpuhtauksista, metallien hitsaukseen, turbiinien, suihkumoottoreiden jne. käyttöön. Maataloudessa sitä käytetään rottien, hiirten ja hyönteisten karkottajana. Lääketieteessä ultraääntä käytetään patologioiden diagnosoinnissa ja terapeuttisessa fysioterapiassa.

Ultraäänen aikana ultraääniaaltojen taajuus saavuttaa 10 MHz. Tämä on turvallinen indikaattori, jota ihmiset sietävät helposti ja joka ei vaikuta haitallisesti kehoon. Tärkeintä on noudattaa tiettyjä aikarajoja. Alemmat taajuudet lämmittävät kehoa aiheuttaen pistelyä ja tunnottomuutta ylä- ja alaraajoissa. Samaan aikaan ultraäänen haittoja ei voida verrata sen hyötyihin. Hänen ansiostaan ​​on mahdollista tutkia potilaan sisäelinten kuvaa, suorittaa nivelten, hermoston häiriöiden ja kasvaimien hoitoa.

Lääketieteellisiä fysioterapiatoimenpiteitä käytetään laajalti, joissa suoritetaan ultraäänen vaikutus tietylle vaurioalueelle. Yhden toimenpiteen kesto ei saa ylittää 3-5 minuuttia, ja toimenpiteen kokonaiskesto useilla vyöhykkeillä ei saa ylittää 15 minuuttia. Kolmen kuukauden ajan ultraäänihoitoa saa suorittaa 12 kertaa.

Kun ultraäänen taajuus on yli 120 dB, ihmiskeho on vaarassa. Ensinnäkin se koskee henkilön keskushermostoa (CNS). Siksi lääketieteen työntekijöiden, ultraäänilaitteiden teknikkojen työ yrityksissä muuttuu vaaralliseksi.

Siksi kaikkien tulisi seurata ja muistaa suoritettujen ultraäänihoitoistuntojen lukumäärä, jotta se ei vahingoita terveyttä. Esimerkiksi kosmeettisesta kuorinnasta joudut luopumaan 2-3 kuukaudeksi, jos potilaalle tehtiin fysioterapiaa nivelten, selkärangan tai ultraäänen hoitoon.

Työntekijöiden, jotka ovat jatkuvasti vuorovaikutuksessa ultraäänilaitteiden kanssa, on noudatettava joitain sääntöjä.

Välineitä tulee säilyttää eristetyssä huoneessa ja kädet on suojattava kahdella käsineellä, sekä puuvilla- että kumikäsineellä.

Ultraäänen haitallisten vaikutusten oireet

Ultraäänilaitteiden kanssa jatkuvasti vuorovaikutuksessa olevat henkilöt ovat alttiita ultraäänen haitallisille vaikutuksille.

Ensinnäkin vaaralliset taajuudet vaikuttavat keskushermostoon.

Ultraäänen aiheuttama keskushermoston vaurioituminen johtaa häiriöön koko organismin toiminnassa, ultraäänitaajuuksien haitalliset vaikutukset ilmenevät eri elinten ja järjestelmien toiminnan häiriöinä.

Laitteen huoltohenkilöstö voi kohdata seuraavat ongelmat:

• heikkous ja väsymys;
• ärtyneisyys;
• tukkoisuus korvissa;
• huono uni;
• päänsärky;
• lisääntynyt herkkyys äänille;
• kalpeat tai punaiset kasvot;
• muistin heikkeneminen;
• kylmät jalat ja kädet;
• pyörtyminen.

Joskus esiintyy dyspeptisiä valituksia, toisin sanoen mahalaukun normaalin toiminnan häiriöitä (vatsakipu, raskauden tunne tai varhainen kylläisyyden tunne).

Voi myös esiintyä väliaivohäiriön oireita, jotka ilmenevät painonpudotuksena, hallusinaatioina, lievänä ruumiinlämmön nousuna (37-37,5 astetta), kohtauksina, kuten sisäelinten kriiseinä.

Usein esiintyy lisämunuaiskuoren, sukupuolen ja kilpirauhasen häiriöitä. Vestibulaarinen kiihtyvyys estyy merkittävästi. Potilaiden vaste korkeille ja matalille äänille on heikentynyt. Ultraääni aiheuttaa vegetatiivisen herkän tai vegetatiivisen polyneuriitin. Sen pääominaisuudet ovat:

1. Vähentynyt herkkyys käsissä.
2. Ihon sinertyminen (syanoosi).
3. Liiallinen tai riittämätön ihon kuoriutuminen (hyperkeratoosi).
4. Ihon turvotus (pastositeetti).

Sydän- ja verisuonijärjestelmän toimintahäiriöitä esiintyy usein. Ultraäänitaajuudet voivat aiheuttaa seuraavia oireita:

• sydänsuru;
• hypotensio;
• bradykardia;
• bradysystolia.

Elektrokardiografia paljastaa usein ongelmia eteis- ja kammiojohtamisessa. Verikoe voi osoittaa matalaa glykemiaa, monosytoosia, eosinofiliaa, vähentynyttä vitamiinisaturaatiota jne.

Ultraäänen haitallisten vaikutusten asteesta riippuen ihmiskehossa tapahtuvien muutosten kolme vaihetta erotetaan ehdollisesti.

Alkuvaiheessa - lievä häiriö keskushermostossa, endokriinisissä elimissä, autonominen polyneuriitti ja vestibulaariset häiriöt. Muuten, hermoston toiminnan vakauttamiseksi voit käyttää sitä, joka on melko korkea.

Kohtalainen - edellä mainitut selvemmät muutokset sekä epäterävän asteen aivohäiriö.

Vakava - oireet keskushermoston orgaanisista vaurioista ja epäterävistä aivohäiriöistä.

Hoito ja ennaltaehkäisevät toimenpiteet

Hoidolla pyritään poistamaan oireita ja vahvistamaan potilaan vastustuskykyä. Keskushermoston häiriön lievillä oireilla, kun henkilön työkyky säilyy, hänen on oltava jatkuvasti lääkärin valvonnassa ja avohoidossa. Suosittelemme vierailemaan sairaaloissa, parantotiloissa tai terveyskeskuksissa. Olisi hyödyllistä poistaa työntekijä väliaikaisesti ultraäänilaitteista (1-2 kuukautta) ja siirtää toiseen työhön, joka ei vaadi jatkuvaa vuorovaikutusta tällaisten laitteiden kanssa. Jos potilaalla on ultraäänen haitallisten vaikutusten voimakas vaihe, hän tarvitsee sekä avo- että laitoshoitoa.

Sisäelinten, erityisesti keskushermoston, vakavan vaurion välttämiseksi on noudatettava yksinkertaisia ​​ehkäisysääntöjä:

1. Ultraäänilaitteet sijoitetaan erilliseen huoneeseen.
2. Rajoita käsien ja pesuaineiden kosketusta ultraäänikylvyissä.
3. Koneiden ja koneiden tiedot on kiinnitetty erityisillä mekanismeilla.
4. Osien purkaminen tai lataaminen tapahtuu vasta sen jälkeen, kun ultraäänigeneraattori on sammutettu.
5. Kädet suojataan kaksikerroksisilla käsineillä (sisältä - puuvillaa, ulkoa - kumia).

Joten onko ultraääni haitallista, on vaikea kysymys. Kaikki on hyödyllistä kohtuudella, joten tiettyä taajuutta ja aikaväliä tarkkailemalla voidaan saavuttaa positiivinen terapeuttinen vaikutus.

Lääketieteellisiin tarkoituksiin käytetty ultraääni on melko turvallista. Siksi raskaana olevien naisten ei tarvitse huolehtia ultraäänen vaaroista. Päinvastoin, se auttaa vahvistamaan raskauden, määrittämään sen keston, lapsen sukupuolen jne. Suhteellisen vaarattomina pidetään jokapäiväisessä elämässä käytettäviä ultraäänilaitteita - ilmankostuttimet, karkottimet. Ultraääni ei läpäise esteitä (huonekalut, seinät), joten se vaikuttaa vain suorassa kosketuksessa ihmiskehon kudoksiin. Siksi ultraäänilaitteiden kanssa jatkuvasti kosketuksissa oleville terveydenhuollon työntekijöille maksetaan palkkaan haitallisuudesta.

Ultraääntä kutsutaan äänivärähtelyksi, joka ylittää ihmisen havaitsemien äänitaajuuksien ylärajan. Tällaisilla värähtelyillä voi olla merkittävä vaikutus, jota käytetään tällä hetkellä laajasti ihmisen toiminnan eri aloilla - rakentamisesta rottien karkottamiseen. Kuten kaikki muutkin fyysiset ilmiöt, ultraääni itsessään ei ole haitallista eikä hyödyllistä. Ultraäänialtistus on tehokas työkalu, joka sovelluksesta riippuen voi olla hyödyllistä tai haitallista terveydelle.

Ultraääni voi olla eri suuntien lisäksi myös eri taajuuksia ja tehoja. Taajuutta ja tehoa voidaan säätää, minkä ansiosta ultraäänen vaikutusta voidaan käyttää graniitin leikkaamiseen ja sitä voidaan käyttää raskaana olevien naisten diagnosoinnissa. Yllättäen molemmissa tapauksissa käytetään samaa fyysistä ilmiötä.

Miten ultraääni vaikuttaa terveyteen? Myös eri tavalla. Jos henkilö on sairastuneella alueella pitkään, terveysvaikutukset voivat olla surullisia. Tämä johtuu siitä, että ihmiskeho on epähomogeeninen, ja ultraääni, joka kulkee kehon eri välineiden läpi, aiheuttaa niiden erilaisia ​​​​värähtelyjä, jotka ovat epäharmonisia. Jos ne esiintyvät pitkään tai jopa kerran, mutta niillä on merkittävä voima, niillä on tuhoisa vaikutus kehon soluihin. Siksi suojavarusteet on kehitetty niille ihmisille, joiden toiminta liittyy ultraäänialtistuksen vyöhykkeellä olemiseen.

Kuitenkin "kesytetty" ultraääni, joka on säädetty niin, ettei se aiheuta tuhoisia muutoksia, palvelee lääketieteellisiä tarkoituksia. Ultraäänen vaikutusta käytetään laajalti fysioterapiassa parantavien kudosten uusiutumisen tehostamiseen, ultraääni auttaa liuottamaan kiinnikkeitä ja arpia, lisää ihon läpäisevyyttä lääkkeille (fonoforeesi), käytetään tehokkaaseen ja turvalliseen epidermiksen kuolleiden ihosolujen kuorimiseen - ultraääni kasvojen kuorinta.

Ja tietysti tunnettu ultraäänidiagnostiikka on menetelmä, josta on tullut todella vallankumouksellinen lääketieteessä, koska se on erittäin informatiivinen ja samalla melko halpa. Ja vaikka huhuja ultraäänen vaaroista ilmestyy ajoittain keltaisessa lehdistössä, ne eivät ole totta ja tulevat ihmisiltä, ​​jotka eivät ole kaukana ymmärtämästä ultraäänen vaikutuksia terapeuttisissa ja diagnostisissa annoksissa. Ultraääni mahdollisti monissa tapauksissa luopumisen radiografiasta, ja jos vertaamme näiden kahden menetelmän haitallisia vaikutuksia kehoon, niin vertailu on epäilemättä ultraäänen hyväksi.

ULTRAÄÄNEN LUOKITUS

PERUSTIEDOT ULTRAÄÄNESTÄ JA SEN LÄHTEISTÄ

Ultraääni – yli 20 kHz:n taajuuden akustisten värähtelyjen alue, jota ihmiskorva ei kuule.

Ultraääntä yhdessä kuultavien äänien kanssa lähettää tikittävä kello, lentävä lentokone tai puhelu.

Ultraääniaallot eivät luonteeltaan poikkea ääniaalloista kuultavalla alueella. Ultraäänen eteneminen noudattaa minkä tahansa taajuusalueen akustisille aalloille yhteisiä peruslakeja.

Samaan aikaan ultraäänellä, jolla on korkeat taajuudet ja siten pienet aallonpituudet, on ominaista erityisominaisuudet. Lyhyiden aallonpituuksien ansiosta ultraääniaallot ovat helpompi fokusoida ja vastaavasti vastaanottaa kapeampaa ja suuntaavampaa säteilyä, ts. keskitä kaikki ultraäänienergia oikeaan suuntaan ja keskitä se pieneen tilavuuteen. Lisäksi ultraääniaaltoja voidaan tarkkailla visuaalisesti optisilla menetelmillä.

Ultraäänilähteitä ovat kaikenlaiset teknologiset laitteet, ultraäänilaitteet ja laitteet teollisuus-, lääketieteellisiin ja kotitaloustarkoituksiin, jotka tuottavat ultraäänivärähtelyjä taajuusalueella 18 kHz - 100 MHz ja enemmän, sekä laitteet, joiden toiminnan aikana esiintyy ultraäänivärähtelyä esiintyä rinnakkaisena tekijänä.

Tällä hetkellä ultraääntä käytetään laajasti useilla talouden aloilla: geologia, lääketiede, metallurgia, kemianteollisuus, koneenrakennus, radioelektroniikka jne.

Kosketuksen tai ilman välityksellä leviäviä matalataajuisia ultraääniaaltoja käytetään vaikuttamaan aktiivisesti aineisiin ja teknisiin prosesseihin: puhdistus, rasvanpoisto, hitsaus, materiaalien mekaaninen ja lämpökäsittely, aerosolikoagulaatio ja monet muut.

Lääketieteessä ultraääntä käytetään sairauksien diagnosointiin, kudosten mikrohierontaan, ultraäänikirurgiaan, hoitohenkilökunnan käsien sterilointiin jne.

Kun ultraäänivärähtelyt johdetaan tutkittavan osan läpi, siinä voidaan havaita vikoja ominaisen säteen sironnan ja ultraäänivarjon ilmenemisen perusteella. Kokonainen tieteenala perustuu tähän - ultraäänivirheiden havaitsemiseen.

Tuhoamatonta testausta varten ja lääketieteessä - erilaisten sairauksien diagnosointiin ja hoitoon käytetään korkeataajuista ultraääntä, joka leviää yksinomaan kosketuksen kautta.

Työolojen arviointikriteerien ja -menetelmien yhtenäistämiseksi on laadittu henkilöön vaikuttavan ultraäänen hygieeninen luokitus (taulukko 7) (SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.582-96 "Hygieniavaatimukset työskennellessä ilmalähteiden ja kosketusultraäänen kanssa teollisiin, lääketieteellisiin ja kotitalouksiin").

Ultraääniaallot voivat aiheuttaa erilaisia ​​biologisia vaikutuksia ihmiskehossa, joiden luonteen määrää:

1. Ultraäänivärähtelyjen ominaisuudet:

- intensiteetti;

- taajuus;

- aikaparametrit (vakio, pulssi);

2. altistuksen kesto;

3. ihmisen kudosten herkkyys.

Ihmiskehossa aiheutuvat vaikutukset on perinteisesti jaettu:

- mekaaninen, joka johtuu väliaineen vaihtelevasta siirtymisestä;

- fysikaalisia ja kemiallisia liittyy diffuusioprosessien kiihtymiseen kalvojen läpi, biologisten reaktioiden nopeuden muutoksiin;

- lämpö, joka ilmenee lämmön vapautumisen seurauksena, kun kudokset absorboivat ultraäänivärähtelyjen energiaa;

Vaikutukset liittyvät ultraäänikavitaation esiintyminen kudoksissa(tyhjiöt), eli höyry-kaasukuplien muodostumisen ja myöhemmän romahtamisen kanssa.

Kosketus- tai ilmaultraäänen vaikutuksesta ihmiskehossa tapahtuvilla muutoksilla on yhteisiä kuvioita: matalat intensiteetit stimuloivat, aktivoivat, keskisuuret ja suuret painavat, estävät ja voivat tukahduttaa toimintoja kokonaan.

Joten kun henkilö altistuu matalan intensiteetin kosketusultraäänelle (jopa 1,5 W / cm 2), kehon aineenvaihduntaprosessit kiihtyvät, kudoksia lämmitetään hieman ja suoritetaan mikrohieronta. Morfologisia muutoksia solujen sisällä ei tapahdu.

Keskitehoinen ultraääni (1,5 ÷ 3,0 W / cm 2) vaihtelevan äänenpaineen nousun vuoksi aiheuttaa palautuvia painereaktioita, erityisesti hermokudosta.

Taulukko 7 - Ultraäänen hygieeninen luokitus

Korkean intensiteetin kontaktiultraääni (3,0÷10,0 W/cm 2 ) aiheuttaa peruuttamattomia estoreaktioita, jotka muuttuvat täydelliseksi solutuhoprosessiksi.

Pulssitilassa syntyvillä ultraäänivärähtelyillä on vähemmän voimakas, pehmeämpi vaikutus ihmiseen kuin jatkuvalla värähtelyllä. Pulssiultraäänen toiminnan pehmeys liittyy toiminnan fysikaalis-kemiallisten vaikutusten hallitsemiseen termisiin ja mekaanisiin vaikutuksiin nähden.

Ultraäänen vaikutus ihmiskehoon johtaa muutoksiin lähes kaikissa kudoksissa, elimissä ja järjestelmissä: keskus- ja ääreishermostossa, sydän- ja verisuonijärjestelmässä, endokriinisissä järjestelmissä, kuulo- ja vestibulaarisissa analysaattoreissa jne.

Intensiivisen matalataajuisen ultraäänen systemaattisella vaikutuksella tyypillisintä on vegetovaskulaarisen dystonian ja astenisen oireyhtymän esiintyminen.

Korkeataajuinen ultraääni aiheuttaa ennen kaikkea hermo- ja hermo-lihaslaitteiston vaurioita, luurakenteen muutoksia osteoporoosin, osteoskleroosin ja muiden rappeutumis-dystrofisten muutosten muodossa.

Pitkään ultraääniyksiköissä palvelleilla on myös päänsärkyä, huimausta, yleistä heikkoutta, sydänkipua ja muistin heikkenemistä.

Vuodesta 1989 lähtien kontaktiultraäänen vaikutuksesta kehittyvä käsien vegetatiivis-sensorinen polyneuropatia on tunnustettu ammattitaudiksi ja sisällytetty ammattitautiluetteloon.

Työturvallisuusosasto jatkaa artikkelisarjaa, jossa puhutaan haitallisten tekijöiden kielteisistä vaikutuksista ihmiskehoon ja taistelusta sitä vastaan.Tänään puhumme ultraäänestä.

Ultraäänet ovat elastisen väliaineen mekaanisia värähtelyjä, joilla on sama fyysinen luonne kuin äänillä, mutta jotka ylittävät kuulotaajuuden ylärajan (yli 20 kHz). Matalataajuisilla ultraäänillä (taajuus - kymmeniä kilohertsejä) on kyky levitä ilmassa, korkeataajuisilla (taajuus - satoja kilohertsejä) - haalistuvat nopeasti. Elastisissa väliaineissa - vedessä, metallissa jne. - ultraääni etenee hyvin, ja näiden väliaineiden lämpötilalla on merkittävä vaikutus etenemisnopeuteen.

Värähtelyn leviämismenetelmän mukaan ultraääni jaetaan kosketukseen (kun kädet tai muut ihmiskehon osat joutuvat kosketuksiin ultraäänilähteen kanssa) ja ilmaan (akustinen).

Ultraäänen lähteet työpaikalla.

Keinotekoisia ultraäänilähteitä ovat kaikentyyppiset ultraäänitekniset laitteet, ultraäänilaitteet sekä teollisuus-, lääketieteellinen ja kotitalouskäyttöön tarkoitetut laitteet, jotka synnyttävät ultraäänivärähtelyjä taajuusalueella 20 kHz - 100 MHz ja korkeammalla. Ultraäänen lähteenä voi olla myös laite, jonka toiminnan aikana esiintyy oheistekijänä ultraäänivärähtelyä.

Ultraäänitekniikan pääelementtejä ovat ultraäänimuuntimet ja -generaattorit. Tällä hetkellä ultraääntä käytetään laajalti koneenrakennuksessa, metallurgiassa, kemiassa, radioelektroniikassa, rakentamisessa, geologiassa, kevyessä ja elintarviketeollisuudessa, kalastuksessa, lääketieteessä jne. Tuotantoolosuhteissa lyhytaikainen ja säännöllinen kosketusaltistus ultraäänelle tapahtuu, kun työkalua, työkappaletta pidetään käsissä, ladataan tuotteita kylpyihin, puretaan niitä ja muita toimintoja.

Analyysi erilaisten ultraäänilähteiden levinneisyydestä ja käyttömahdollisuuksista osoitti, että 60–70 % kaikista ultraäänen haittavaikutusten olosuhteissa työskentelevistä on vianilmaisimia, puhdistus-, hitsaus-, leikkauskoneiden, ultraäänilääkäreitä (ultraääni), fysioterapeutit, kirurgit jne.

Ultraäänen vaikutus ihmiskehoon.

Ultraäänen vaikutuksesta (ilma ja kosketus) tapahtuvat muutokset noudattavat yleistä kaavaa: matalat intensiteetit stimuloivat ja aktivoivat, kun taas keskisuuret ja suuret painavat, estävät ja voivat tukahduttaa toimintoja kokonaan.

Ultraäänen tutkituin biologinen vaikutus on sen kontaktivaikutus. Kokeessa havaittiin, että ultraäänivärähtelyt, jotka tunkeutuvat syvälle kehoon, voivat aiheuttaa vakavia paikallisia häiriöitä kudoksissa: tulehdusreaktiota, verenvuotoja ja korkealla intensiteetillä - nekroosia.

Pienen aallonpituuden vuoksi suurtaajuinen kosketusultraääni ei käytännössä leviä ilmassa ja vaikuttaa työntekijöihin vain ultraäänilähteen koskettaessa kehon pintaa. Kosketusultraäänen vaikutuksesta johtuvat muutokset ovat yleensä selvempiä kontaktialueella, useammin sormissa, käsissä.

Pitkäaikainen ultraäänityöskentely käsien kosketusvälityksen aikana vaurioittaa perifeeristä hermo-vaskulaarista laitteistoa, ja muutosten vakavuusaste riippuu ultraäänen voimakkuudesta, luotausajasta ja kosketusalueesta, ts. ultraäänialtistus, ja se voi lisääntyä tuotantoympäristön samanaikaisten tekijöiden läsnä ollessa, jotka pahentavat sen vaikutusta (ilmaultraääni, paikallinen ja yleinen jäähdytys, kosketusvoiteluaineet - erityyppiset öljyt, staattinen lihasjännitys jne.).

Kosketusultraäänilähteiden parissa työskentelevien joukossa oli suuri prosenttiosuus valituksia parestesiasta, käsien lisääntyneestä kylmäherkkyydestä, käsien heikkouden ja kivun tunteesta yöllä, tuntoherkkyyden heikkenemisestä, hikoilusta. kämmenet. Myös päänsärkyä, huimausta, korvien ja pään ääniä, yleistä heikkoutta, sydämentykytystä, kipua sydämen alueella on valituksia.

Pitkään ultraäänilaitteilla kokeelliseen työhön osallistuneilla henkilöillä on joskus väliaivohäiriöitä (painon lasku, jyrkkä verensokerin nousu ja hidas lasku alkutasolle, kilpirauhasen liikatoiminta, lisääntynyt mekaaninen lihasten kiihtyvyys, kutina, kohtaukset, esim. sisäelinten kriiseinä). Ääreishermoston toimintahäiriöitä esiintyy usein, puutumista, kaikentyyppisten herkkyyden vähenemistä lyhyiden ja pitkien käsineiden tyypin mukaan, liikahikoilua. Myös kuulon heikkenemistä ja vestibulaarilaitteen erityisiä häiriöitä havaitaan.

Toimenpiteillä, joilla suojellaan ja ehkäistään ultraäänivaikutuksia työntekijöihin, tulisi pyrkiä rajoittamaan ilman kautta ja kosketuksen kautta välittyvän äänen ja ultraäänivärähtelyn vaikutusta. Pääasiallinen toimenpide melun ja ultraäänen vähentämiseksi on vähentää niiden voimakkuutta lähteellä, mutta tämä ei aina ole teknisesti mahdollista. Teollisuusyrityksissä käytetään usein yliarvioitua ultraäänivärähtelyn voimakkuutta, joten ensinnäkin on kiinnitettävä huomiota laitteiden tehon järkevään valintaan. Tapauksissa, joissa intensiteetin vähentäminen on tekniikan etujen vastaista, tehokkain keino melun ja ultraäänen vähentämiseksi on laitteiden äänieristys.

Kosketusaltistuksen estäminen ultraäänelle saavutetaan sammuttamalla oskillaatiot osien lastauksen ja purkamisen aikana, jolloin on suositeltavaa käyttää automaattista estoa.

Kosketusvaikutuksen voimakkuutta voidaan suurelta osin heikentää käyttämällä erityisiä osien lastauslaitteita (ritikot, pleksiastiat jne., joissa on elastinen pinnoite). Tarvittaessa säännöllistä lyhytaikaista kosketusta suositellaan käyttämällä puristimia, pihtejä, kumi- ja puuvillakäsineitä. Seinissä ja hitsauskoneissa on oltava erityisiä laitteita osien kiinnittämiseksi käsittelyn aikana.

Ihmisen korva pystyy poimimaan ääniä, joiden taajuus on 16-20 000 värähtelyä sekunnissa. Matalataajuisia (infraääni; taajuus alle 16 värähtelyä sekunnissa) ja korkeataajuisia ääniaaltoja (ultraääni; värähtelytaajuus yli 20 tuhatta sekunnissa) kuulokoje ei havaitse, joten henkilö käyttää erityisiä laitteita niiden havaitsemiseen . Valtavan määrän tutkimuksia, joiden tarkoituksena oli tutkia ultraääniaallon ominaisuuksia ja ultraäänen vaikutusta, syntyivät edellytykset, jotka mahdollistivat ultraäänen laajan käytön eri teollisuudenaloilla, lääketieteessä, biologiassa, nykyaikaisissa sotilasvarusteissa, kansantaloudessa, tiettyjen lääkkeiden tuotannossa, fysiikassa ja jokapäiväisessä elämässä.

Mikä on ultraääni

Ultraääni on korkeataajuinen ääniaalto (sen värähtelytaajuus ylittää kymmeniä ja satoja tuhansia hertsejä), joka voi levitä nesteissä, kiinteissä aineissa ja myös kaasumaisessa väliaineessa kimmovoimien vaikutuksesta.

Ultraäänellä on sekä keinotekoinen että luonnollinen alkuperä. Joten luonnossa lepakoilla, delfiineillä, valailla, perhosilla, heinäsirkoilla, heinäsirkat, sirkat, joillakin lintu- ja kalalajeilla on aistielimiä, joiden avulla ne voivat toistaa ja havaita ultraääniaallon synnyttämiä värähtelyjä. Tämän ansiosta he voivat navigoida hyvin avaruudessa, myös yöllä, ja kommunikoida sukulaistensa kanssa. Valaat ja delfiinit voivat lähettää tietoa kymmenien tuhansien kilometrien päähän. Kissat ja koirat pystyvät myös poimimaan ultraääntä.

Ultraäänen etenemisnopeuteen ja voimakkuuteen vaikuttavat suoraan sen aineen ominaisuudet, jossa se etenee: siirtyessään pois lähteestä ilmassa ääni heikkenee melko nopeasti; ja päinvastoin nesteissä ja kiinteän aineen läpi kulkiessaan sen lujuus laskee hitaasti. Toisin kuin tavalliset äänet, jotka etenevät lähteestä kaikkiin suuntiin kerralla, ultraääni on kapea säteen muodossa oleva aalto.

Näistä ominaisuuksista johtuen ultraäänellä tutkitaan merten ja valtamerten pohjaa, havaitaan sukellusveneitä ja upotettuja aluksia sekä mahdollisia veden alla olevia esteitä ja määritetään tarkka etäisyys niihin.

Vesiympäristössä leviävät ultraääniaallot voivat kuitenkin vahingoittaa myös siinä eläviä organismeja. Ultraäänen vaikutuksen alaisena kalat kelluvat veden pinnalle ylösalaisin, heidän tasapainoaistinsa häiriintyy jyrkästi eivätkä sen seurauksena pysty ottamaan itselleen normaalia asentoa. Pitkäaikainen voimakas altistuminen ultraäänelle, joka ylittää sallitut rajat, johtaa lopulta erittäin vakaviin vaurioihin sekä kalojen kuolemaan. Niissä tapauksissa, joissa ultraäänen vaikutus on tilapäinen ja sen voimakkuus alhainen, sen lopettamisen jälkeen kalojen käyttäytyminen ja elämäntavat muuttuvat ennalleen.

Samalla tavalla ultraääni vaikuttaa ihmiseen. Kokeiden aikana kulhon muotoon taitettuun kämmeneseen kaadettiin vettä, jonka jälkeen koehenkilö upotti kätensä ultraäänikenttään. Samaan aikaan hänellä oli epämiellyttäviä tuskallisia tuntemuksia. Yleisesti voidaan sanoa, että ultraäänen biologisten vaikutusten olemusta ei ole vielä täysin tutkittu. Todennäköisimmin se kuitenkin perustuu kudoksissa syntyviin paikallisiin paineisiin ja paikalliseen lämpövaikutukseen, joka liittyy suoraan tärinänvaimennuksen aikana tapahtuvaan energian absorptioon. Koska nesteet ja kaasumaiset väliaineet pystyvät absorboimaan ultraääntä hyvin ja kiinteät aineet johtamaan sitä, on myös ihmiskehon luusto hyvä johdin.

Ensinnäkin ultraäänelle altistuminen aiheuttaa lämpövaikutuksen esiintymisen henkilössä, mikä on seurausta ultraääniaallon energian muuttamisesta lämmöksi.

Lisäksi se aiheuttaa mikroskooppista kudosten puristamista ja venytystä (ns. mikrohieronta) sekä verenkierron stimulaatiota. Tämän seurauksena kehon eri kudosten toiminta ja verenkierto paranevat. Ultraäänellä on myös stimuloiva vaikutus aineenvaihduntaprosessien kulkuun ja neurorefleksivaikutus. Ultraääni ei aiheuta muutoksia vain niissä elimissä, joihin se vaikuttaa, vaan myös muihin kudoksiin ja elimiin. Samaan aikaan sen pitkäaikainen ja intensiivinen altistuminen johtaa solukuoleman tuhoutumiseen. Tämä johtuu siitä, että ultraäänen vaikutuksesta kehon nesteisiin muodostuu onteloita (tätä ilmiötä kutsutaan "kavitaatioksi"), minkä seurauksena kudokset kuolevat.

Ultraääniaalto pystyy myös tuhoamaan monia mikro-organismeja, mikä tekee mahdolliseksi inaktivoida virukset, kuten polio tai enkefaliitti. Ultraäänen vaikutus proteiiniin johtaa sen hiukkasten rakenteen rikkomiseen ja niiden hajoamiseen.

Ultraäänen vaikutuksesta leukosyytit ja erytrosyytit tuhoutuvat, ja sen viskositeetti ja koaguloituvuus kasvavat merkittävästi, lisäksi ROE kiihtyy.

Ultraäänellä on masentava vaikutus solun hengitykseen, se vähentää sen kuluttaman hapen määrää ja edistää myös yksittäisten entsyymien ja hormonien inaktivoitumista.

Altistuminen korkean intensiteetin ultraäänelle voi johtaa seuraaviin seurauksiin henkilölle:

• kaljuuntuminen;
• Vaikean kipuoireyhtymän esiintyminen;
• Sarveiskalvon ja silmän mykiön sameneminen;
• hemolyysi;
• kohonneet veren kolesteroli-, virtsa- ja maitohapon tasot;
• Pienet verenvuodot kehon eri kudoksissa ja elimissä;
• Vakava kuulon heikkeneminen;
• Corti-elimen solujen tuhoutuminen;
• Hermosolujen tuhoutuminen;
• Luukudoksen patologinen kehitys ja tuhoutuminen.

Pitkäaikaisen ultraäänialtistuksen seurauksena esiintyy lisääntynyttä uneliaisuutta, väsymystä, huimausta, vegetatiivisen verisuonihäiriön ilmenemismuotoja (muistihäiriöt, unihäiriöt, päättämättömyys, apatia, pelko, vähentynyt ruokahalu, taipumus masennustiloihin jne.).

Ultraäänelle altistuminen lääketieteellisiin tarkoituksiin

Ultraäänen parantavat ominaisuudet johtuvat sen kyvystä hieroa ja lämmittää kudoksia. Ultraääniaallolla on kuitenkin useita kehoon kohdistuvan vaikutuksen erityispiirteitä. Kudoksia voidaan lämmittää syvästi erilaisilla menetelmillä, mutta vain ultraäänellä voidaan saada hyviä tuloksia hoidossa.

Lääketieteessä ultraääntä käytetään laajasti paitsi kivun painopisteeseen vaikuttamiseen, myös epäsuoraan vaikutukseen. Tällä saavutetaan seuraavat vaikutukset:

• Kipulääke;
• Antispasmodinen;
• Anti-inflammatoriset;
• Bakterisidinen.

Ultraäänialtistuksen yhdistelmä muun tyyppisen terapeuttisen hoidon kanssa on sallittua. Hoito on kuitenkin suoritettava erittäin varovasti. Tämä johtuu ultraääniaallon korkeasta biologisesta aktiivisuudesta.