Ultrazvuk

Mechanické vibrace v plynech, kapalinách a pevných látkách, jejichž frekvence přesahuje 20 000 Hz. Ultrazvuk není lidským uchem vnímán, ale některá zvířata, ptáci a hmyz jsou schopni jej produkovat a vnímat.

Ultrazvukové vibrace lze detekovat v hluku větru, vodopádů a mořského příboje. Ultrazvuk vzniká při provozu motorů, obráběcích strojů a raketových motorů. Ultrazvuk poprvé studoval ruský fyzik P.N. Lebeděv na počátku 20. století. Jeho praktická aplikace začala později a je spojena se jménem francouzského fyzika P. Langevina. Ultrazvuk se od běžného zvuku liší mnohem kratší vlnovou délkou a má tedy řadu vlastností – větší energii, schopnost obtékat určité překážky, soustředit se ve formě paprsku atd.

Vlivem ultrazvuku na médium dochází k periodickému stlačování a řídnutí látky, jejíž částice začnou vibrovat a přenášet energii pohybu na sousední částice. Vlastnosti ultrazvuku – absorpce, lom a odraz od nehomogenních struktur – závisí na frekvenci vibrací.

Existují dva rozsahy ultrazvuku: vysokofrekvenční (800 kHz a více), používaný v lékařství, a nízkofrekvenční (20-30 kHz), používaný hlavně pro průmyslové účely.

V lékařské praxi se první použití ultrazvuku datuje do počátku 30. let. Ultrazvuková léčebná metoda se nazývá ultrazvuková terapie. Pro léčebné účely se používají zařízení, ve kterých je elektrický proud aplikován na desku křemene nebo titaničitanu barnatého. Deska vlivem střídavého elektrického pole mění svůj objem – smršťuje se a roztahuje. Pohyby dlahy jsou přenášeny kontaktním médiem do podložní tkáně.

Vysokofrekvenční ultrazvuk se šíří v médiích v téměř přímočarém paprsku, což mu umožňuje ovlivnit omezenou oblast. Ultrazvuk proniká do hloubky 1 až 5-6 cm, což umožňuje jeho použití k léčbě onemocnění různých orgánů; je ve větší míře absorbována svaly, 40-60 % dopadající energie se odráží od kostí; se nešíří vzduchem, takže léčebné účinky jsou prováděny prostřednictvím kontaktních bezvzduchových médií (vazelínový olej, vazelína a lanolinové pasty, voda).

Mechanismus působení ultrazvuku zahrnuje mechanické (mikromasáž buněk a tkání), tepelné (vývoj tepla) a fyzikálně-chemické (tvorba účinných látek atd.) faktory. Vznik tepla ve tkáních je tedy pozorován především při použití velkých dávek a kontinuálního ultrazvuku. Při působení malých dávek a jednotlivých „porcí“ (pulzy střídané s pauzou) je tvorba tepla nevýznamná a zvyšuje se vliv dalších faktorů.

V lékařské praxi se používají především malé dávky ultrazvuku k podpoře aktivace intracelulárních procesů ve tkáních (biosyntéza bílkovin, tvorba biologicky aktivních látek, zvýšená aktivita enzymů atd.). Terapeutické dávky ultrazvuku mají analgetický, vazodilatační, protizánětlivý, vstřebatelný, antipruritický účinek a také stimulují obnovu poškozených orgánů a tkání.

Ultrazvuková terapie se používá při úrazech a onemocněních kloubů, páteře, periferních nervů a svalů, jizev, trofických vředů, Dupuytrenovy kontraktury, žaludečních a dvanáctníkových vředů, bronchiálního astmatu, neurodermatitidy, chronické angíny, chronické záněty ženských pohlavních orgánů a některých očí nemocí.

Pro každou nemoc však existují indikace a kontraindikace, které může určit pouze lékař. Absolutními kontraindikacemi ultrazvukové terapie jsou: těhotenství, krvácení nebo sklon k němu, těžká ateroskleróza, angina pectoris, cévní mozkové příhody, prodělaný infarkt myokardu, hypertenze stadia II-III, krevní onemocnění, novotvary, těžké neurózy.

Pod vlivem

Ultrazvuk je zvuk, jehož frekvence je vyšší než 20 kHz. Má velmi vysokou frekvenci a může být použit pro různé účely, jako je diagnostika onemocnění, kontrola kvality materiálů a výrobků a vytváření nových technologií.

Ultrazvuk lze v medicíně využít k diagnostice různých onemocnění jako je rakovina, mrtvice a další. Umožňuje získat snímky vnitřních orgánů a tkání s vysokou přesností. Kromě toho lze ultrazvukem kontrolovat kvalitu materiálů a výrobků.

Ultrazvuk se také používá v průmyslu ke kontrole kvality produktů ve výrobě. Lze jej použít k určení tloušťky materiálu, jeho struktury a dalších parametrů.

Kromě toho se pomocí ultrazvuku vytvářejí nové technologie, jako je ultrazvukové svařování, ultrazvukové čištění a další.

Obecně má ultrazvuk mnoho aplikací v různých oblastech, od lékařství po průmysl. Je to jedna z nejperspektivnějších oblastí rozvoje vědy a techniky.