Thérapie par ultrasons

La thérapie par ultrasons (TUS) est une méthode physiothérapeutique utilisant des vibrations mécaniques à haute fréquence de particules du milieu. Les ultrasons sont des vibrations mécaniques élastiques de particules du milieu dont la fréquence est supérieure à 16 kHz, c'est-à-dire située au-delà de la limite auditive de l'oreille humaine.

Le système auditif humain perçoit les sons et les vibrations mécaniques ne dépassant pas 16 kHz. Les animaux nocturnes, vivant dans des grottes ou des plans d'eau, perçoivent des sons de fréquences plus élevées (32 kHz et plus) pour l'échange d'informations et l'écholocation.

Dans des conditions naturelles, les ultrasons se produisent lors de tremblements de terre, d'éruptions volcaniques et de processus technologiques (fonctionnement de machines-outils, de moteurs-fusées, etc.). À des fins techniques, les ultrasons sont obtenus à l'aide d'émetteurs spéciaux. Selon la source d'énergie, ils sont classés en émetteurs mécaniques et électriques. Dans les émetteurs mécaniques, la source des ultrasons est l'énergie d'un flux, d'un gaz ou d'un liquide (sifflements, sirènes). Dans les convertisseurs électriques, les ultrasons sont obtenus en appliquant un courant électrique à des corps en fer, en nickel et autres matériaux. L'effet piézoélectrique est à la base des émetteurs constitués de plaques de quartz, de titanite de baryum, de tourmaline et d'autres matériaux qui, sous l'influence d'un courant électrique alternatif, modifient leurs dimensions et provoquent des vibrations mécaniques du milieu de fréquence ultrasonore.

Mécanisme d'action des ultrasons

La physiothérapie utilise des vibrations ultrasonores dans la gamme de 800 à 3 000 kHz (0,8 à 3 MHz). En cosmétologie, la fréquence des vibrations ultrasonores de chaque appareil est fixe. On utilise généralement une fréquence comprise entre 25-28 kHz et 3 MHz.

Fonctions de l'échographie

1. Fonction mécanique (action spécifique de l'onde ultrasonore). Les vibrations élastiques de la gamme ultrasonore, dues au fort gradient de pression acoustique et aux contraintes de cisaillement importantes dans les tissus biologiques, modifient la conductivité des canaux ioniques des membranes de différentes cellules et provoquent des microflux de métabolites dans le cytosol et les organites (micromassage tissulaire).

Effets mécaniques des ultrasons au niveau tissulaire:

• accélération de la circulation sanguine locale;
• accélération du flux lymphatique;
• normalisation des processus de formation de collagène et d'élastine (les fibres de collagène et d'élastine formées sous l'influence des vibrations ultrasonores ont une élasticité et une résistance augmentées de 2 fois ou plus par rapport aux tissus non sondés);
• stimulation du système nerveux (réduction de la compression des conducteurs nerveux nociceptifs dans la zone d'impact).

Au niveau cellulaire, les processus suivants se produisent sous l’influence des ondes ultrasonores:

• rupture des liaisons intermoléculaires fortes et faibles;
• diminution de la viscosité du cytosol (thixotropie);
• la transition des ions et des composés biologiquement actifs vers un état libre,
• augmenter la liaison des substances biologiquement actives,
• activation de mécanismes d’immunorésistance non spécifiques;
• activation des enzymes membranaires (y compris l’activation des enzymes lysosomales des cellules);
• dépolymérisation de l'acide hyaluronique (réduction et prévention de la congestion intertissulaire);
• génération de micro-courants acoustiques;
• changement dans la structure de l'eau;
• stimulation du mouvement cytoplasmique, de la rotation mitochondriale et de la vibration du noyau cellulaire,
• augmenter la perméabilité de la membrane cellulaire.

Le mouvement accéléré des molécules biologiques dans les cellules par les ultrasons augmente leur probabilité de participation aux processus métaboliques. La modification des propriétés fonctionnelles des canaux ioniques mécanosensibles du cytosquelette cellulaire, sous l'influence des vibrations ultrasonores, augmente le taux de transport des métabolites et l'activité enzymatique des enzymes lysosomales, et stimule la régénération tissulaire réparatrice.

2. Lorsque l'intensité des ultrasons augmente à la limite des milieux biologiques hétérogènes, des ondes de cisaillement atténuantes (transversales) se forment et une grande quantité de chaleur est libérée - la fonction thermique des ultrasons.

En raison de l'absorption importante de l'énergie des vibrations ultrasonores dans les tissus contenant des molécules de grandes dimensions linéaires, la température augmente de 1 °C.

La plus grande quantité de chaleur est libérée non pas dans l'épaisseur des tissus homogènes, mais aux interfaces de tissus d'impédance acoustique différente: dans les couches superficielles riches en collagène de la peau, des fascias, des cicatrices, des ligaments, des membranes synoviales, du ménisque articulaire et du périoste, ce qui augmente leur élasticité et élargit la gamme des contraintes physiologiques (vibrothermolyse). La dilatation locale des vaisseaux du lit microcirculatoire entraîne une augmentation du débit sanguin volumétrique dans les tissus faiblement vascularisés (de 2 à 3 fois), une accélération du métabolisme, une amélioration de l'élasticité cutanée et une diminution des œdèmes.

Environ 80 % de la chaleur est absorbée et évacuée par la circulation sanguine, les 20 % restants étant dissipés dans les tissus environnants. Les patients ressentent une légère sensation de chaleur pendant l'intervention.

Effets thermiques au niveau tissulaire et cellulaire:

• changement dans les processus de diffusion;
• modification du taux de réactions biochimiques;
• apparition de gradients de température (jusqu'à 1 °C);
• accélération de la microcirculation.

Le rapport des composantes thermiques et non thermiques de l'action des vibrations ultrasonores est déterminé par l'intensité du rayonnement ou le mode (continu ou pulsé) d'action.

3. Fonction physicochimique. La fonction biochimique des ultrasons découle principalement de leur capacité réactive à l'anabolisme et au catabolisme.

L'anabolisme est un processus de centralisation de molécules identiques et similaires. De faibles doses d'ultrasons accélèrent la synthèse protéique à l'intérieur des cellules, réparent les tissus blessés et enflammés, tandis que des doses thérapeutiques favorisent la synthèse des fibres d'élastine et de collagène, améliorent la circulation sanguine, assouplissent le tissu conjonctif et renforcent sa fonction, et renforcent les effets anti-inflammatoires, apaisants, analgésiques et antispasmodiques.

Le catabolisme est un processus qui réduit la viscosité et la quantité de grosses molécules (permettant ainsi de réduire la concentration d'une substance médicamenteuse ou d'un produit cosmétique) et accélère leur utilisation. On observe également que les ultrasons ont les effets suivants:

• agit comme un catalyseur;
• accélère le processus métabolique;
• modifie la valeur du pH des tissus en alcalin (soulage les processus inflammatoires de la peau après exposition à l'acide);
• favorise la formation de substances biologiquement actives;
• favorise la liaison des radicaux libres;
• décompose les molécules de médicaments;
• action bactéricide (due à la pénétration des ondes ultrasonores et des médicaments dans l'environnement bactérien).