Ультразвук надає на біологічні тканини механічне, теплове та фізико-хімічний вплив. Механічна дія УЗ пов'язано з коливальним зміщенням частинок середовища в ультразвукової хвилі і обумовлено змінним акустичним тиском. В силу створюваного в тканинах високого градієнта звукового тиску - (10 150) * 1 0 Па * см - і значних зсувних напружень в біологічних тканинах 1,5 * 1 08 м) пружні коливання ультразвукового діапазону можуть змінювати функціональні властивості різних органів і тканин, провідність іонних каналів мембран різних клітин, викликати мікропотоки метаболітів в цитоплазмі і органелах (мікромасаж тканин). УЗ формує мікропотоки метаболітів в цитоплазмі, викликає переміщення внутрішньоклітинних структур і активує клітинні органели і клітини, підвищує їх чутливість до різнорідним стимулам. 
Біологічна дія ультразвуку
Виникаючі при поглинанні механічної енергії деформації мікроструктур тканин також поширюються з загасанням. У зв'язку з цим інтенсивність механічних коливань при їх поширенні в глиб тіла людини експоненціально зменшується. Поглинання механічних коливань низької частоти в більшій мірі визначається неоднорідністю механічних властивостей м'язів і внутрішніх органів людини, ніж відмінністю лінійних розмірів складових іхмікроструктур. Анізотропія і нелінійність механічних властивостей м'яких тканин визначають неоднакову ступінь поглинання енергії механічних коливань. Навпаки, на високих частотах лінійні розміри неоднорідностей біологічних тканин, що становлять, порядок 106 м, можна порівняти з довжинами хвиль поширюються коливань, що призводить до істотного загасання поширюються пружних коливань внаслідок їх значного поглинання, розсіювання і відображення частинками середовища. Серед них внесок поглинання найбільший.
У зв'язку з тим, що довжини хвиль ультразвукових коливань значно менше лінійних розмірів тіла людини, проявляється переважно локальне компресійна дія механічних факторів у вигляді стиснення і розтягування тканин, і в тілі поширюються поздовжні, пружні хвилі.
Тепловий ефект пов'язаний з поглинанням і перетворенням в тканинах, переважно на кордонах розділу, акустичної енергії в тепло. Наслідком теплової дії УЗ можна вважати зміну швидкості дифузії, активацію метаболізму. Теплоутворення, що відбувається внаслідок поглинання УЗ, вибірково концентрується на внутрішніх мембранах клітини і залежить від умов озвучування і більш виражено при використанні безперервного режиму і стабільної методики. Прискорене ультразвуком переміщення біологічних молекул в клітинах збільшує ймовірність їх участі в метаболічних процесах. Цьому ж сприяє розрив слабких міжмолекулярних зв'язків, зменшення в'язкості цитозоля (тиксотропия), перехід іонів і біологічно активних сполук у вільний стан. Надалі за рахунок підвищення зв'язування біологічно активних речовин активуються механізми неспецифічної імунологічної резистентності організму.
Фізико-хімічне дію УЗ є частіше вторинним і полягає в зміні спрямованості і інтенсивності клітинного дихання. Ультразвукові коливання малої інтенсивності стимулюють окислювальні процеси в організмі, посилюють тканинне дихання і біологічне окислення. Важливою стороною дії УЗ є звільнення під його впливом біологічно активних речовин: збільшення в крові і тканинах гістаміну, простагландинів і кінінів. Активація мембранних ензимів і деполимеризация іалуроновой кислоти сприяють зменшенню і розсмоктуванню набряків, зниження компресії ноціцепторних нервових провідників в зоні впливу. Біологічні ефекти УЗ взаємопов'язані, і їх прояви часто важко розмежувати. Фізико-хімічні та біохімічне дію УЗ тісно пов'язане з механічними і тепловими ефектами.
Лікувальна дія ультразвуку
Те, що відбувається під дією ультразвукових коливань підвищення ферментної активності лізосомальних ферментів клітин призводить до очищення запального вогнища від клітинного детриту і патогенної мікрофлори в ексудативну стадію запалення. Посилення метаболізму клітин стимулює репаративну регенерацію тканин, прискорює загоєння ран і трофічних виразок. Утворені під дією ультразвукових коливань рубці сполучної тканини мають підвищену (в 2 і більше разів) міцністю і еластичністю в порівнянні з неозвучених тканиною. Перераховані феномени визначають нетепловое (специфічне) дію ультразвуку.
При збільшенні інтенсивності ультразвуку на кордоні неоднорідних біологічних середовищ утворюються затухаючі рухомі (поперечні) хвилі і виділяється значна кількість тепла (теплове дію ультразвуку). Через значне поглинання енергії ультразвукових коливань в тканинах, що містять молекули з великими лінійними розмірами, відбувається підвищення їх температури на 10С. Найбільша кількість тепла виділяється не в товщі однорідних тканин, а на кордонах розділу тканин з різним акустичним опором - багатих колагеном поверхневих шарах шкіри, фасції, зв'язки, рубцях, синовіальних оболонках, суглобових менісках і окістя, що підвищує її еластичність і розширює діапазон фізіологічних напруг.
Нагрівання тканин модулює функціональні властивості термомеханочувствітельних структур сухожиль і зв'язок, що сприяє ослабленню фантомних болів і зменшення м'язового спазму. Місцеве розширення судин мікроциркуляторного русла призводить до збільшення об'ємного кровотоку в слабоваскулярізірованних тканинах (в 2-3 рази), підвищення ступеня їх оксигенації і інтенсивності метаболізму, що істотно прискорює репаративну регенерацію в осередку запалення.
Ультразвук в медичній практиці підвищує фізіологічну лабільність нервових центрів, периферичних нервових провідників, усуває спазм гладких елементів шкіри і судин і парабиоз збудливих тканин. Внаслідок підвищення провідності аферентних нервових провідників активується ретикулярна формація, гіпоталамо-гіпофізарна і лімбічна системи і вищі центри парасимпатичної нервової системи. Крім того, ультразвук підвищує фізіологічну лабільність нервових центрів, усуває спазм гладких елементів шкіри і судин і парабиоз збудливих тканин. Те, що відбувається при цьому відновлення метаболізму катехоламінів підсилює адаптаційно-трофічні процеси в організмі хворого.
Ультразвукові коливання пошкоджують клітинні оболонки мікроорганізмів, чутливість до якого максимальна у лептоспір. Таким чином, ультразвукові хвилі мають протизапальну, анал'гетіческім, спазмолітичну, метаболічним, дефіброзірующее і бактеріостатичну лікувальними ефектами.
Одночасне вплив на організм ультразвукових коливань і вводяться з їх допомогою лікарських речовин називається лікарським ультрафонофорезом. За рахунок значного радіаційного тиску ультразвуку (що досягає Юпа) молекули лікарських речовин набувають більшої рухливості і переміщаються в глиб тканин. Викликається ультразвуком підвищення проникності шкіри і гістогематичні бар'єрів створює сприятливі умови для проникнення молекул лікарських речовин.
Форетіруемие в ультразвуковому полі лікарські засоби відмінно проникають в епідерміс і верхні шари дерми через вихідні протоки сальних залоз. Завдяки вираженій ліпофільності вони досить просто дифундують в інтерстицій і слідують через пори ендотелію кровоносних і лімфатичних судин. Форетічеського активність частинок лікарських засобів залежить як від їх внутрішньої структури, так і від рівня дисперсності, яка визначається лінійними розмірами молекул і фізичною природою розчинника. Вона максимальна при застосування 5-10% розчинів і з ускладненням структури лікарського засобу значно падає. Кількість вводяться в організм людини лікарських засобів становить 1-3% від нанесених на поверхню шкіри. Воно залежить від частоти УЗ коливань, чим вона нижча, тим вище кількість введеного ліки. Воно зростає зі зростанням інтенсивності УЗ коливань і тривалості впливу.
Ультразвукові хвилі потенціюють лікувальні ефекти судинорозширювальних, протизапальних і розсмоктується коштів, антибіотиків, місцевих анестетиків, імунодепресантів і антикоагулянтів, а також послаблюють їх побічну дію на організм людини.
Отже, лікарський ультрафонофорез поєднує в собі підсилювати ефекти лікувальної ультразвукової терапії і специфічні ефекти вводиться УЗ лікарського засобу
Дія ультразвуку на фізичний біологічний об'єкт
Анатомічні особливості тіла біологічного об'єкта (БО), що склалися на базі спадкових і набутих факторів, багато в чому визначають реакцію живого тіла на різні, в.т.ч і хвороботворні, впливу. У той же час будова і функціональні особливості організму у різних БО можуть бути схожими, що дозволяє говорити про певних видах конституції людини.
Користуючись базовою оцінкою фізичного розвитку, що базується на співвідношенні зростання, окружності грудної клітки, маси тіла, розрізняють три основних види конституції людини:
астенічний (велике співвідношення між зростанням і масою тіла людини
) Нормостенический (середнє співвідношення зростання / маса)
гиперстенический (низьке співвідношення зростання / маса).
При оцінці конституції БО поряд з статурою враховують властивості вищої нервової діяльності, стан всіх складових нервової системи, внутрішньої секреції і т. Д. Так, з часів відомого стародавнього грека Гіппократа є характеристика людей за темпераментом:
холерик
сангвінік
флегматик
меланхолік
Досягнення генетики, імунології та біології знизив інтерес до особливостей конституції людини, проте практична потреба у властивостях різних її типів зберігається і донині. Для практичних цілей в фізіотерапії УЗ апаратом слід знати розташування різних областей тіла людини
Крім схеми розташування різних областей тіла людини, в фізіотерапії УЗ апаратом використовується також схема розподілу нервових волокон задніх корінців спинного мозку в шкірному покриві тіла людини. Щоб ознайомитися з цією схемою, необхідно звернутися до будови хребта і спинного мозку. У стані нашого здоров'я хребет грає далеко не останню роль, і його «самопочуття» неминуче позначається практично на всіх інших органах тіла.
Верхнім кінцем хребетний стовп з'єднується з черепом, і перший хребець шийного відділу називається Атланті. Нумерація хребців в кожному відділі ведеться зверху вниз, і останній, сьомий хребець шийного відділу, носить назву виступаючого, так як він має найдовший остистийвідросток. Нижче розташований грудний відділ хребта, в ньому 12 хребців. Грудні хребці разом з ребрами утворюють грудну клітку. Ще нижче розташовується поперековий відділ з 5 хребцями, який набагато частіше, ніж цього хотілося б, дає про себе знати при великих навантаженнях, переохолодженнях, порушеннях обміну речовин і т. Д. А ще нижче розташований крижовий відділ з 5 хребцями, практично зрощеними в одну кістка - крижі. І далі донизу знаходиться куприковий відділ: це найчастіше одна кістка з 3-4 хребців. Полуподвіжние з'єднання хребців між собою дає можливість хребту пружно згинатися при рухах тулуба. Найбільша рухливість мається на шийному та поперековому відділах, а найменша в грудному. Усередині хребта проходить спинний мозок, хребет служить йому захистом. Спинний мозок має два помітних потовщення: шийне і попереково-крижове. Освіта потовщень пояснюється тим, що від шийного та попереково-крижового відділів спинного мозку здійснюється іннервація, відповідно, верхніх і нижніх кінцівок. У цих відділах в спинному мозку є більше, в порівнянні з іншими відділами, кількість нервових клітин і волокон. На всьому протязі спинного мозку з кожної його боку відходить 31 пара нервових корінців: передній корінець руховий, а задній чутливий. Передній і задній корінці у внутрішнього краю міжхребцевого отвору зближуються, зливаються один з одним і утворюють спинно-мозкової нерв. Таким чином, з корінців утворюється 31 пара спинно-мозкових нервів, що виходять з міжхребцевих отворів.
Відрізок спинного мозку, відповідний двом парам корінців (два передніх і два задніх) називають сегментом. Відповідно 31 парі спинно-мозкових нервів у спинного мозку виділяють 31 сегмент. Розрізняють 8 шийних, 12 грудних, 5 поперекових, 5 крижових і 1 куприковий сегменти спинного мозку. Кожному сегменту відповідає певна ділянка тіла, який одержує іннервацію від даного сегменту. Позначаються сегменти початковими буквами, що вказують на область спинного мозку, і цифрами, відповідними порядковому номеру сегменту (нумерація зверху вниз): шийні сегменти С1 С8; грудні Т1-Т12; поперекові L1-L5, крижові S1-S5 і куприковий. Шийних сегментів вісім при семи шийних хребцях, так як перший сегмент починається вище першого хребця (атланта), а восьмий нижче сьомого шийного хребця (виступаючого).
Велику роль для нормальної роботи внутрішніх органів і систем людини відіграє вегетативна (автономна) нервова система людини. Це частина нервової системи, що здійснює іннервацію серця, кровоносних і лімфатичних судин, нутрощів і інших органів, що мають в своєму складі клітини гладеньких м'язів і залозистий епітелій.
Вегетативна (автономна) нервова система координує роботу всіх внутрішніх органів, регулює обмінні, трофічні процеси (т. Е. Що регулюють ріст і розвиток усіх органів і тканин тіла людини), підтримує постійність внутрішнього середовища організму. Функція вегетативної (автономної) нервової системи, строго кажучи, не автономна, хоча і непідконтрольна нашій свідомості: вона знаходиться в підпорядкуванні спинного мозку, мозочка і т. Д.
