Biofyzika

6.5.2 Účinky ultrazvuku

Ultrazvuk má z fyzikálního hlediska účinky tepelné, mechanické a fyzikálně chemické, jejichž kombinací jsou účinky biologické.
Tepelné účinky. Energie ultrazvukové vlny je přímo úměrná kvadrátu její frekvence. Při absorpci energie akustické vlny dochází k jejímu předávání molekulám prostředí. Zvětšení kinetické energie molekul se projeví zvýšenou teplotou. Tímto mechanismem ztrácí ultrazvuková vlna asi 30 % své energie.
Mechanické účinky. Průchod ultrazvukové vlny prostředím má za následek lokální tlakové změny, které mohou dosahovat řádově až MPa/mm. Následkem zhušťování a zřeďování prostředí je tzv. kavitace, tj. vznik dutinek, které však rychle kolabují. Pseudokavitací nazýváme uvolňování plynů vázaných v roztocích ve formě bublinek. Následkem kavitace vznikají volné radikály. Kavitace má výrazné mechanické účinky na molekulové i buněčné úrovni.
Fyzikálně–chemické účinky jsou účinky disperzní, kdy pomocí ultrazvuku lze připravit jemné suspenze, emulze, pěny nebo aerosoly, i účinky koagulační, spočívající například k čištění plynů. Ultrazvuk též vyvolává štěpení některých vysokomolekulárních látek a polymerizaci molekul.
Biologické účinky jsou pak kombinací dříve uvedených. Patří mezi ně například strukturní změny (rozpad červených krvinek, rozrušení buněčného jádra, změny ve složení protoplazmy), zvýšení membránové permeability a difúze v tkáních, porušení vodivosti nervů, změny v pH tkání, analgetické a spasmolytické účinky, změkčování vazivové tkáně chorobně změněné, zvýšení látkové výměny.
 
 
Předchozí
Následující
Operace
Prohlédnout vše