Ультразвуковые волны отличаются широким практическим применением в разных сферах деятельности человека.
Приборы с ультразвуковыми генераторами используются для проведения медицинских диагностических процедур, для дефектоскопии, для выполнения ультразвуковой сварки, в различных производственных процессах и пр.
Кроме перечисленного выше УЗ-волны нашли широкое применение в быту и применяются с целью отпугивания различных вредителей: мышей, крыс, насекомых и пр.
Для этого созданы специальные приборы — ультразвуковые отпугиватели, которые устанавливают как на промышленных объектах, так и применяют в домашних условиях. В связи с этим «количество ультразвука» в жизни человека резко возросло.
Естественно, что возникает вопрос о том, опасно ли воздействие ультразвука на организм человека на производстве и в быту.
Чтобы дать утвердительный ответ на этот сложный вопрос следует разобраться, что собой представляют ультразвуковые волны и как функционирует УЗ-отпугиватель, которым человек пользуется в быту.
Что такое ультразвук?
Ультразвук представляет собой обычную звуковую волну, частота которой выше 20 кГц.
Иными словами, ультразвуковые волны — это упругие продольные колебания, которые способны распространяться в какой-либо упругой среде, в которой они могут создавать механические колебания.
В воздушной среде ультразвуковые волны распространяются благодаря колебаниям молекул воздуха.
Звуковой частотный диапазон
Частотный диапазон, который отводится для УЗ-волн в звуковом спектре, находится в пределах 20…70 кГц.
Также следует отметить, что кроме ультразвуковых волн существуют еще так называемые инфразвуковые волны. Это также звуковые волны, частота которых составляет менее 16 Гц.
Многие считают, что воздействие ультразвука и инфразвука на организм человека имеет негативные для него последствия. Попытаемся разобраться так ли это на самом деле.
Также читайте авторскую статью нашего подписчика — Кращі способи боротьби з гризунами: гуманні і не гуманні
Как ультразвук воздействует на организм человека
Слуховой аппарат человека устроен таким образом, что он может слышать только те звуки, которые находятся в интервале частот от 10 Гц до 16 кГц, за исключением некоторых случаев, когда человек по своей индивидуальности может слышать звуки из более широкого диапазона.
Учитывая, что ультразвуковые частоты находятся в диапазоне от 20 кГц до 70 кГц, услышать их человек не сможет.
Поэтому дискомфорта и раздражения от таких волн для человека не будет.
Бытует мнение о негативном воздействии ультразвука на мозг человека и барабанные перепонки его слухового аппарата.
Ультразвуковой отпугиватель грызунов Ястреб 200
(На фото изображен ультразвуковой отпугиватель грызунов Ястреб 200)
Также почитайте обзор модельного ряда отпугивателей Ястреб
Связывают это с тем, что УЗ-волна имеет сильное давление на органы человека, что может привести к физической боли.
Дело в том, что ультразвуковая, как и любая звуковая волна характеризуется определенным звуковым давлением. Современные УЗ-приборы формируют волну, величина давления которой находится в интервале 70…100 дБ.
Что касается человека, то он спокойно может переносить воздействие волн, звуковое давление которых составляет 100…120 дБ. Поэтому говорить о возникновении болезненных ощущений под воздействием УЗ-волны с максимальным давлением 100 дБ не приходится.
Вредны ли ультразвуковые отпугиватели?
Выше представлено воздействие ультразвука на человека, рассмотрим могут ли эти волны, генерируемые ультразвуковыми отпугивателями нанести вред человеку.
УЗ-отпугиватели распространяют УЗ-волны, которые имеют частоту около 20 кГц и более.
Она периодически меняется в автоматическом режиме, чтобы вредители не привыкли к работе прибора. Что касается давления этих волн, то оно составляет 70…100 дБ.
Грызуны и другие вредители, которые отличаются иным строением слухового аппарата нежели человек, способны воспринимать звуки, характерные для ультразвукового диапазона.
Вследствие этого распространение волн от УЗ-отпугивателя будет вызывать у них раздражение и дискомфорт.
Кроме этого, учитывая, что слуховая система грызунов очень чувствительна, волны со звуковым давлением более 70 дБ будут вызывать у них болезненные ощущения, порой очень сильные.
Воздействие ультразвука на грызунов
Учитывая эти два фактора, которые будут непрерывно воздействовать на грызунов, работа отпугивателя приведет к тому, что крысы и мыши будут стараться побыстрее покинуть занятые ими территории и больше никогда туда не возвращаться.
Что касается человека, как и большинства домашних животных, то ультразвук, излучаемый устройствами-отпугивателями на них подобного действия иметь не будет.
Исключение составляют лишь те домашние питомцы, которые чувствительны к УЗ-волнам — это морские свинки, декоративные мышки, хомяки, ручные крысы и пр. Поэтому, использовать отпугиватели на основе УЗ-генераторов следует с осторожностью в тех помещениях, где могут быть такого рода животные.
Также следует учитывать и тот факт, что некоторые приборы кроме УЗ-генеартора могут иметь еще и обычный звуковой генератор, который излучает звуковые волны в спектре слышимости человека и домашних животных.
Такого типа приборы применяться в домашних условиях не должны, их можно будет установить только на производственных объектах в тех помещениях, где люди отсутствуют.
Заключение
Если детально изучить воздействие ультразвука на организм человека, то можно сделать выводы, что современные УЗ-отпугиватели являются безвредными приборами и могут использоваться в местах пребывания человека.
При правильном использовании отпугивателя, от него будет только польза — отпугивание крыс, мышей и других вредителей, но никак не вред для человека.
Естественно, что возможно на кого-то, в виду особенностей строения организма, ультразвук и будет иметь какое-либо действие, но это исключение, а не закономерность.
Чтобы отпугиватель был действительно безопасным для человека и ультразвук не причинял ему дискомфорта, важно правильно подобрать прибор для соответствующих условий использования.
На сегодня существует много разных моделей, которые могут применяться на жилых объектах или на промышленных. Чтобы не ошибиться с выбором, лучше обратиться за помощью к квалифицированным специалистам, которые подберут действительно безопасный прибор.
И в завершение посмотрите видео обзор одного из отпугивателей — модель Торандо 400
Первый звоночек?
Подростки в возрасте от 10 до 14 лет из школы N 35 Липецка массово пожаловались на головную боль и тошноту. Версия пищевого отравления не подтвердилась. Криминалисты прорабатывают версию воздействия на детей ультразвука из мобильного приложения, которое скачали двое учеников.
По данным прокуратуры, приложение называется «Раздражающий звук». Скачиваю его, запускаю… Программа простенькая, выставляешь герцы — от нуля до 19 000 герц. Звук высокий и злой, как взбесившийся комар. Неприятно, но не более. Провел испытания на коллегах — ощущения примерно те же. Подчеркну — это реакция взрослых. По понятным причинам подобным акустическим экспериментам детей я не подвергал.
Несколько слов о самой программе. Написана под народный андроид, в ПлейМаркете 1 миллион скачиваний. Позиционируется как развлекательная. Вот некоторые отзывы (с сохранением авторской орфографии и пунктуации): «У друга лопнули сосуды в глазу». «Над училкой 3 часа прикалывался она не поняла откуда звуки». «Кровь из ушей шла две недели пролежал в больнице». «Острая боль в висках. Короче супер».
Комментарии вроде как излишни.
Напомним: ультразвук — это звуковые колебания с частотами выше верхнего порога чувствительности человека. Можно ли использовать звук в качестве оружия? Конечно. США в Ираке применяют «акустические пули». Звуковое оружие используют против пиратов Сомали.
Есть ли нечто подобное у нас? Перечитайте мемуары Александра Коржакова. Во время известных событий в Москве он предлагал Борису Ельцину использовать экспериментальный ультразвуковой генератор для воздействия на толпу. Ельцин отказался.
Впрочем, есть еще инфразвук: звуковые волны до 16 Гц. Именно на него (т.н. «голос моря») исследователи списывают ситуации, когда целые команды бросаются в панике в океан с неповрежденного корабля. Но чтобы не разбудить нездоровую творческую фантазию подростков, я не стану называть опасные для человека уровни звукового давления и частоты.
Родителям, полагаю, до лампочки и заумные герцы, и «бермудские треугольники». Им нужен ответ: ребенок может превратить смартфон в «акустического убийцу»?
Специалисты, к которым мы обратились, утверждают, что создать такое устройство продвинутому подростку теоретически возможно, но его габариты не позволят пронести его в школу. Чтобы генерировать длинные инфразвуковые волны, нужно собрать огромный прибор с динамиками размером со шкаф. Это будет уже не смартфон.
Но акустические приложения, способные довести чувствительного ребенка до больницы, как мы видим, уже реальность. Что делать? Ввиду того, что телесные наказания у нас по закону запрещены, то рецепт борьбы с напастью очевиден: смартфон с таким приложением — на стол директора, родителей — в школу.
Правоведы мне возразят: изымать чужую собственность имеет право только суд. Конфисковывать — да. Но устанавливать правила использования мобильных телефонов на территории учебного заведения — право администрации. Сегодня нет общих правил, все зависит от решения руководства каждой школы. И по крайней мере ничто не мешает педсоветам прописать в школьном уставе правило выключать телефон во время урока. Или как минимум — звук. Да, не панацея. Но для начала хотя бы что-то.
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 |
Продолжительность |
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. |
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 к назначению УЗТ
- 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
- 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)
- Сколиоз. 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
Ограничения
- Гнойное отделяемое или абсцесс
- Аритмия
- Интоксикация
- Тромбофлебит
- Гипотония
- Желтушный синдром
- Тромбоз вен
- Печеночная и почечная колика
- Гипертиреоз, тиреотоксикоз
- Астения
- 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
Техника проведения процедур
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.
Применение ультразвука 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.
Наши менеджеры всегда готовы проконсультировать и ответить на все вопросы: приобретение, доставка, эксплуатация, постпродажный сервис и т.п.
Компания «Вита Техника»
Тел. 8 (800) 550 22 67 / 8 (343) 288 51 46
Эл. почта sales@vt66.ru
Источник: https://phisioterapia.ru/vidy/drugie/ultrazvukovaya-terapiya-v-fizioterapii/
- З.С. Смирнова, Л.М. Борисова, М.П. Киселева и др. Противоопухолевая активность соединения ЛХС-1208 (N-гликозилированные производные индоло[2,3-а]карбазола) // Российский биотерапевтический журнал 2010. № 1. С. 80.
- Frédault, «Histoire de la médecine» (П., 1970).
- Wise, «Review of the History of Medicine» (Л., 1967).
- https://otpugivately.com.ua/blog/vozdejstvie-ultrazvuka-na-organizm-cheloveka.html.
- https://rg.ru/2017/11/30/mozhet-li-prilozhenie-dlia-smartfona-dovesti-cheloveka-do-bolnicy.html.
- https://vt66.ru/articles/ultrazvukovaya-terapiya-metodiki-pokazaniya-ogranicheniya-k-primeneniyu/.
- Frédault, «Histoire de la médecine» (П., 1970).