Gli ultrasuoni

1. Gli ultrasuoni e il corpo umano

Gli ultrasuoni sono onde sonore con una frequenza superiore ai 16000 Hz, sono caratterizzate dal fatto che l’uomo non è in grado di percepirle attraverso il sistema uditivo.

Ma che cos’è il suono? Il suono è una vibrazione generata su di un mezzo elastico che viene messo in movimento oscillatorio. Le onde sonore genereranno un’alternanza di compressione e rarefazione delle molecole del mezzo, causando una perturbazione della materia senza che ci sia trasferimento della stessa.

Per quanto riguarda le frequenze utilizzate in fisioterapia, esse variano da 0,8 MHz a 3 MHz. Nel corpo umano onde a frequenza di 1 MHz possono penetrare fino a 5cm, mentre quelle a frequenza 3 MHz fino a 1,5cm.

Per quanto riguarda la velocità di propagazione dell’onda sonora, essa dipende da vari fattori. Ad esempio le caratteristiche del mezzo che deve attraversare, maggiore è la densità maggiore sarà la velocità di propagazione, infatti i mezzi solidi trasmettono meglio l’ultrasuono rispetto a liquidi o gas. Un altro fattore è la temperatura, infatti, la velocità aumenta all’aumentare della temperatura.

Un altro aspetto fondamentale è l’omogeneità o la disomogeneità del mezzo su cui agiscono le onde sonore. Questo determina una maggiore o minore presenza di fenomeni di rifrazione (l’onda viene deviata lungo il perimetro del mezzo che genera impedenza) o di riflessione (l’onda rimbalza nella stessa direzione da cui è venuta). Infatti, se c’è un’impedenza molto diversa tra due mezzi saranno maggiori i fenomeni di riflessione e rifrazione, a discapito della penetranza, viceversa in mezzi con bassa diversità di impedenza.

Più nello specifico, quando gli ultrasuoni viaggiano all’interno di un mezzo del corpo umano e ne incontrano un altro con impedenza diversa possono avvenire tre fenomeni:

  • RIFLESSIONE: quando l’onda incontra una differenza di impedenza acustica alta, essa si riflette, cioè torna indietro nella direzione opposta a dove è arrivata;
  • RIFRAZIONE: quando l’onda sonora trova un’impedenza sonora diversa, può deviare la propria traiettoria;
  • ASSORBIMENTO: in questo caso l’onda sonora è in grado di propagarsi anche attraverso il mezzo successivo e l’energia viene trasformata in calore con conseguente riduzione dell’intensità dell’onda.

2. Apparecchiature ad ultrasuoni

In ambito terapeutico si utilizzano apparecchiature di tipo elettromeccanico, ossia che producono ultrasuoni grazie alle proprietà piezoelettriche dei cristalli di quarzo, i quali si deformano se sottoposti ad un campo elettrico. Questa deformazione genera un’emissione di onde sonore della stessa frequenza della corrente applicata.

Una volta generate queste onde, esse devono essere trasmesse ad un mezzo (il corpo del paziente), questo avviene attraverso una testina o un diffusore di superficie variabile (da 1cm a 8cm).

Per avere una trasmissione completa di ultrasuoni alla superficie da trattare è fondamentale che tra la superficie e la testina non ci sia aria, questo è facilitato dall’interposizione di un gel, se si usa un manipolo, o immergendo la parte da trattare e la testina in acqua.

Infatti, l’applicazione di questa terapia fisica, avviene in due modalità. La prima riguarda tutte quelle superfici da trattare regolari, come ad esempio il dorso, in questo caso l’erogazione avviene per contatto diretto della testina con la cute, attraverso l’interposizione di un gel o crema ad impedenza simile al muscolo e alla cute.

Nel caso in cui, invece, la superficie da trattare sia molto piccola o irregolare, si utilizza la somministrazione ad immersione. In questo caso sia la parte da trattare, sia la testina, vengono immersi in acqua che provvederà alla propagazione delle onde. Questo avviene soprattutto nei casi in cui si trattino patologie che riguardano la mano o il piede.

3. Effetti fisiologici e terapeutici

Gli US causano due tipologie di effetti sul corpo umano:

  1. EFFETTI TERMICI: in questo caso le vibrazioni e l’attrito generati dal passaggio delle onde sonore attraverso il mezzo e le conseguenti riflessioni, rifrazioni e assorbimenti, si trasformano in energia termica. Questo calore endogeno che si genera è minimo a livello della cute, ma molto alto a livello del muscolo, soprattutto la regione miotendinea. Quando l’onda sonora arriva al periostio, il quale presenta un’impedenza molto diversa, subisce rifrazione e riglessione andando a scaldare ulteriormente il muscolo;
  2. EFFETTI MECCANICI: essi sono dovuti all’azione sulla coesione tra le fibre collagene. Abbiamo diversi tipi di effetti, uno di questi è la frammentazione (rottura in piccoli pezzi), oppure l’emulsione (le grosse molecole vengono frammentate, ad esempio negli ematomi). Altri effetti meccanici sono: la compressione (compressione delle particelle), l’attrito (che a sua volta produce calore) e la cavitazione (le bollicine più piccole di gas nei liquidi vengono portate ad agglomerarsi in bolle più grandi fino a che non esplodono come nell’ebollizione).

Tutti questi effetti a livello terapeutico si traducono in:

  • Aumento del metabolismo locale;
  • Diminuzione delle contratture muscolari;
  • Rigenerazione e riattivazione della circolazione;
  • Effetto anti-edemigeno;
  • Effetto fibrolitico;
  • Effetto analgesico, andando ad innalzare la soglia di attivazione dei nocicettori.

Per questo motivo essi vengono utilizzati e sono indicati per: edemi post traumatici, ematomi organizzati, sciatalgie e nevralgie, cicatrici, contratture muscolari, processi flogistici sub acuti o cronici, artrosi.

Mentre le controindicazioni riguardano: presenza di pace-maker, gravidanza, presenza di impianti protesici, osteoporosi o neoplasie maligne.

4. Crio-ultrasuonoterapia

Questa variabile si basa sull’associazione della terapia del freddo con l’ultrasuono terapia. Questo permette di trattare, con la stessa efficacia dell’US normale, anche situazioni di flogosi acuta, andando quindi ad eliminare o comunque limitare l’effetto termico dell’ultrasuono.