
РАДУГА УЛЬТРАЗВУКА? И.Г. Хорбенко Знак вопроса № 2, С.51-74, 2002
	Благородной цели - охране здоровья человека - подчинены в нашей стране достижения медицинской науки, В борьбе за жизнь человека, его здоровье врачи все чаще обращаются к новым методам диагностики и лечения, основанным на использовании кибернетики, электроники и ультразвука. Каждый новый этап в развитии физики и техники обогащает медицину новыми аппаратами и приборами, позволяющими ввести в практику новые методы диагностики и лечения. А за последние примерно четверть века одно из центральных мест в исследованиях для нужд медицины отводится ультразвуку. Казалось бы, какое отношение имеет ультразвук к медицине? Ведь мы только что говорили, что на человеческий организм ультразвуковые колебания оказывают вредное воздействие. Но, как уже упоминалось, человеческий организм отрицательно реагирует только на ультразвуки большой мощности. Ультразвук же небольшой интенсивности никакого вреда не причиняем, и, как выяснилось, у него обнаружились даже лечебные и диагностические возможности. Согласно прогнозам специалистов, в ближайшем будущем ультразвук в медицине будет применяться также широко, как рентгеновские лучи. Следовательно, в медицинской диагностике назревает настоящая революция, ибо вряд ли в ней есть такие области, где ультразвук не сыграет свою роль. В настоящее время ультразвук получил широкое применение к кардиологии, хирургии, акушерстве, гинекологии, нейрохирургии, неврологии, офтальмологии, стоматологии, оториноларингологии и в других областях С помощью ультразвука врач может обнаружить заболевания мозга, печени, легких, глаз, мочеполовых органов. Наиболее ценно то, что ультразвук располагает огромными диагностическими возможностями, включая диагностику сердечно-сосудистых заболеваний. С помощью ультразвука можно проверить работу сердца и выявить ненормальности функционирования не только самого сердца, но и отдельных его участков. С этой целью применяют узконаправленные ультразвуковые лучи, позволяющие получать ультразвуковую кардиограмму. Как только ультразвуковой луч, посланный датчиком эхокардиографа, достигнет створки митрального клапана и в ту же секунду воспринимающее устройства датчика уловит эхо, отраженное створкой, на экране осциллографа возникнет изображение движения створки митрального клапана, смещая датчик, врач внимательно "осматривает ультразвуковым лучом левое предсердие, аортальный клапан, правый и левый желудочки сердца. Ультразвуковой эхокардиографии доступен практически любой участок сердца. Ультразвуковой луч способен проникать в самые потаенные его уголки. Это и позволяет с успехом использовать его в диагностике заболеваний сердца. Теперь с помощью ультразвука стало возможным точно и быстро диагностировать различные, в том числе и малоизученные, болезни сердца. А это позволяет специалистам выбрать оптимальный вариант лечения больного" Одно из основных преимуществ ультразвуковой эхокардиографии состоит в том, что ни в момент обследования, ни после него пациент не испытывает никаких болезненных ощущений. Кроме того, обследование ультразвуком совершенно безвредно. Поэтому ультразвуковая диагностика особенно незаменима в тех случаях, если необходимы многократные динамические исследования, например, при проведении функциональных проб, в частности дозированной физической нагрузки, ш!и же при оценке действия лекарственных препаратов на функцию сердца. Сравнительно недавно в практике клиницистов, помимо эхокардиографов, появились В-сканеры и секторальные сканеры, еще больше расширяющие возможности применения ультразвука в исследовательской диагностике. Долгое время рентген был единственным и незаменимым средством обнаружения опухолей. Однако рентгеновские лучи выявляют опухоль, когда плотность пораженной ткани отличается от плотности здоровой в полтора-два раза, а это означает, что зачастую уже поздно предпринимать эффективное лечение. После многочисленных опытов ученые предложили для диагностики опухолей использовать ультразвук. Первое время пытались применять теневой метод, но получалась очень высокая контрастность, что не давало возможности отличать одну ткань от другой по физическим свойствам. Поэтому от этого метода отказались. Более приемлемым оказался импульсный метод, основанный, как и в дефектоскопии на отражении ультразвуковых волн от границы раздела двух сред. Этот метод позволяет получить на экране электронно-лучевой трубки прибора видимое изображение, на котором можно отличить ткани, близкие по своим физическим свойствам. Ультразвуковой импульс больной и здоровой тканью отражается по-разному. Отраженные импульсы поступают на экран прибора, где виден своеобразный разрез того или иного участка человеческого тела. Ультразвуковая эхограмма помогает обнаружить расположение кисты, поставить диагноз целого ряда заболеваний глаза, таких, как катаракта, помутнение роговицы, отслоение сетчатки, кровоизлияния в стекловидное тело, получить рельефные изображения желудочков мозга и других органов. Ультразвуковая диагностика не противопоказана для обследования маленьких детей и тяжелобольных. В акушерстве среди многих исследований ультразвук занимает ведущее место. Через три недели беременности он фиксирует работу сердца плода и даже определяет двойню. Самый опытный акушер нуждается в диагностическом аппарате, позволяющем своевременно установить причины, осложняющие течение беременности и родов. Такой аппарат появился - это ультразвуковой диагностический аппарат, работающий на принципе эхографии. Ультразвуковые колебания в пределах, необходимых для диагностики, не оказывают никакого отрицательного влияния на состояние эмбриона и плода в любом периоде его развития, на деятельность половых желез матери. С помощью ультразвука исследуют положение плода, а также состояние костных и мягких тканей. Звуковой детектор пульса наблюдает за сердечной деятельностью в ранних стадиях жизни плода, а также контролирует пульс плода непосредственно перед родами. Более того, в акушерстве и гинекологии ультразвуковое изображение брюшной полости дает возможность обнаружить миому матки, опухоли яичников, брюшную водянку. В лаборатории электроники Института нормальной и патологической физиологии Академии медицинских наук применили ультразвук для исследования кровотока. С помощью ультразвукового прибора экспериментатор может получить сведения о значениях линейной и объемной скоростей, а также о направлении тока крови. Специальный датчик позволяет делать измерения через стенку сосуда, не нарушая его целости. Вторая важная область применения ультразвука в медицине - лечение. Лечебное действие ультразвука складывается из трех факторов: теплового, механического и физико-химического. Первый фактор (тепловой) - это глубокое и равномерное прогревание тканей той\ энергией, которую несет с собой ультразвуковое излучение, и соответственно в результате поглощения тканями этой энергии. При втором факторе (механическом) ткани подвергаются, по сути дела, микромассажу. При этом смещение частиц ткани невелико, скорость их движения также небольшая. Ну а при третьем факторе (физико-химическом) происходят изменения хода окислительно-восстановительных процессов, ускоряется расщепление сложных белковых комплексов до обычных органических молекул, активизируются ферменты. Благотворное воздействие ультразвука на обмен веществ тоже, по-видимому, объясняется его химическим воздействием. Ультразвуковая физиотерапия оказывает обезболивающее, противовоспалительное и тонизирующее действие. Ультразвуковой микромассаж снимает боль, стимулирует деятельность нервной и эндокринной систем, улучшает функциональное состояние соединительной ткани и усиливает защитные реакции организма. Замечено значительное улучшение функционирования суставов и мышц. Лечение ультразвуком способствует понижению кровяного давления у людей, страдающих гипертонической болезнью. Ультразвук стал надежным помощником врача в лечении многих болезней, в частности артрозов, артритов, невралгий, невритов, радикулитов. В последнее время широкое распространение получил ультрафонофорез - одновременное воздействие на организм ультразвуком и лекарственными препаратами. На определенный участок тела наносят лекарственное вещество, а затем, как говорят специалисты, "озвучивают" это место. Ультразвуковые колебания увеличивают проницаемость кожи для частиц лекарственного вещества: они легко проникают в кожу и накапливаются там, образуя "кожное депо". Потом постепенно лекарство поступает в кровь и лимфу, доставляется к органам и тканям. Лекарства, вводимые таким способом, дольше задерживаются в организме, оказывая терапевтическое действие. Помимо того, что ультразвук облегчает лекарству путь в организм, ор еще как бы массирует клетки и другие тканевые элементы. Под влиянием этого своеобразного микромассажа повышается активность ферментов, активизируются процессы внутриклеточного обмена веществ, улучшается лимфо- и кровообращение. Под действием ультразвука биологические ткани то сжимаются, то растягиваются. При переходе из одного состояния в другое частицы тканей испытывают гигантские, превосходящие в несколько сот тысяч раз земные ускорения. Если бы, например, человек оказался в поле таких ускорений, он весил бы столько же, сколько и современный океанский лайнер. Такая физическая нагрузка сопровождается биологическими "откликами" организма. Улучшается кровоснабжение тканей, ускоряются обменные процессы и увеличивается проницаемость сосудистых и тканевых мембран. Все это способствует более эффективному проникновению и повышению концентрации лекарственных средств, усилению их местного лечебного воздействия. Ультразвук находит все большее применение в физиотерапии, но пользоваться им нужно осторожно. Очень важно правильно выбирать дозировку, режим работы ультразвуковых приборов и частоту. Доза, как правило, определяется продолжительностью воздействия ультразвука средней интенсивности; Частоту ультразвуковых колебаний выбирают с таким расчетом, чтобы поглощение было минимальным. Это позволяет лучше воздействовать на внутренние органы. Ученые Института мозга Академии медицинских наук совместно с Акустическим институтом Академии наук создали универсальный зонд-излучатель для бескровных нейрохирургических операций; Сфокусированные ультразвуковые колебания зонда-излучателя беспрепятственно проникают сквозь живую ткань и нужную точку мозга. Размеры этой точки могут составлять доли миллиметра. В обычной хирургии ультразвук тоже стал завоевывать признание. Еще в своде законов царя Хаммурапи перечислены различные хирургические операции, при которых ткани больного рассекались бронзовым ножом, Во времена Гиппократа в Греции уже начали применять хирургические ножи с впаянным стальным лезвием. С тех пор хирургический инструмент непрерывно совершенствовался, но за последние сто-двести лет он изменился мало. В основном все те же стальной нож и нитки. Теперь хирурги получили такие наисовременнейшие "скальпели", как лазерный и ультразвуковой лучи, главное достоинство которых - универсальность. В настоящее время имеется четыре способа нарушения довольно прочного кожного покрова: обычное механическое разрезание тканей скальпелем; лазерное, выжигающее остро, как нож, и одновременно стерилизующее; электролитное и ультразвуковое, менее болезненное. Ультразвуковой "скальпель" режет ткань на границах контакта клеточных мембран. Используя ультразвуковой инструмент, можно и рассекать, и соединять по^ти все живые ткани, Так, ультразвук уже применяется при трепанациях черепа и других костей. Проводятся опыты по ультразвуковой сварке внутренних органов в местах повреждения сердца, легких, печени, селезенки, мочевого пузыря. Содружество врачей и инженеров привело к появлению еще одного новшества: ультразвуковые инструменты наделили чувствительностью. По цвету больная ткань может не отличаться от здоровой, и хирург всегда рискует захватить лишнее или оставить пораженные клетки. Однако патологическая больная ткань отличается от нормальной по плотности. Это и использовали ученые. Они снабдили скальпель специальным акустическим узлом с блоком регистрации давления. Он звуковым сигналом предупреждает хирурга, если тот прилагает усилие, большее или меньшее, чем требуется в данном случае. Поэтому ультразвуковой инструмент мягко расслаивает ткани, отодвигая сосуды, нервы и здоровые ткани, и как бы вылущивает опухоль вместе с капсулой. Для того чтобы исправить различные врожденные и приобретенные деформации костей, специалистам нередко приходится прибегать к остеотомии - операции по рассечению кости. Сейчас все чаще в таких случаях хирург берет в руки не долото и пилу - традиционные инструменты, а ультразвуковой волновод. Ультразвук режет кость так же легко, как горячий нож масло. И это очень важно - применение его полностью исключает образование костных сколов, мелких отломов. Разрез, произведенный ультразвуком, получается ровным и гладким. С помощью ультразвука Можно не только легко и быстро разрезать кость, но и вновь соединить ее. На опаленные поверхности наносится специальный клей-циакрин и костная щебенка. Затем костные отломки соединяют, и под действием ультразвука специфический "припой" отвердевает, удерживая отломки кости в нужном положении. Прочный и надежный сварной шов постепенно рассасывается, заменяясь живой костной тканью. Ультразвук применяют и тогда, когда послойной наплавкой надо заполнить дефект в кости, сварить отломки кости при многоскольчатых переломах или "наварить" новую суставную головку. Ультразвук применили и в зубоврачебной практике. Им обрабатывают полости зубов и удаляют зубной камень. Ультразвуковая обработка зуба совершенно безболезненна, не вызывает неприятных ощущений. Однако у ультразвуковой бормашины есть недостаток - врач не может по реакции больного определить момент подхода инструмента к нему. Хорошие результаты получены при использовании ультразвука для сварки и пломбирования зубов. При любых современных методах лечения зубов между пломбировочным материалом и обработанными Стенками зубных полостей остается щель, и хотя она очень мала, она часто становится причиной возобновления кариесного процесса, расшатывания и выпадения пломбы. Ультразвуковая пломбировка исключает этот недостаток. При лечении таких заболеваний, как туберкулёз, бронхиальная астма, катар верхних дыхательных путей, а также для профилактики некоторых заболеваний применяют аэрозоли различных лекарственных веществ, т, е. веществ в распыленном виде. Такой вид физиотерапии называется ингаляцией. Здесь ультразвук участвует в лечении косвенно. С его помощью распыляют лекарственные вещества, особенно такие, как антибиотики, которые затем вдыхают больные. Ультразвук незаменим в фармацевтической промышленности в процессах приготовления различных медицинских препаратов. Если раньше для получения настоек валерианы и полыни требовалось семь суток, то теперь благодаря ультразвуку эта операция выполняется всего за полтора часа. Значительно ускоряется приготовление настоек йода и других препаратов, сокращается расход сырья. С помощью ультразвука удается увеличить"выход активных начал из различных лекарственных растений, таких, как мак, ландыш, красавка, спорыньи др. Ультразвук позволяет получить tohkjio взвесь камфорного масла в воде, что раньше вообще было невозможно. Под воздействием ультразвуковых колебаний возникают новые эффекты - повышается язвительность живой клерки к воздействий Комических веществ. Это открывает пути к созданию новых, более безвредных вакцин, ибо при их изготовлении можно будет использовать химические реактивы. Чрезвычайно модными в последние годы стали экстрасенсы. И это не случайно. В тяжелые для страны времена люди начинают верить во что-то необычное, сверхъестественное, особенно если это касается их здоровья. Отсюда и повышенный интерес к экстрасенсам, популярность которых возрастает. С точки зрения специалистов, имеется в виду способность отдельных людей на расстоянии рукой определять нарушения здоровья и даже оказывать лечебное воздействие. Первое время ученые объясняли это явление неизвестным пока науке действием биополя, регистрируемого приборами. Такое объяснение, естественно, у физиков вызвало скептическое отношение, они решили в этом разобраться, т. е. подтвердить феноменальное явление или опровергнуть. Исследователи изучали, конечно же, никакие ни биополя, которыми пытались объяснить феномен, а обычные, известные каждому электрическое и магнитные поля, а также излучения - инфракрасное, радиотепловое, оптическое, акустическое. Все они дают, как оказалось, ценную и малоизвестную информацию о человеке. В зеркале этих полей можно увидеть, образно говоря, не отдельные фотографии, а целые кинофильмы, показывающие жизнедеятельность человека. Используя приборы с очень высокой точностью измерений, на экране термовизора можно увидеть, например, пульсирующие у рта и носа "облака" выдыхаемого углекислого газа, видно лицо, открытые части тела, руки светятся, причем окраска изображения постоянно меняется, отражая динамику терморегуляции дыхания, кровенаполнения, По руке экстрасенса, обладающей большей мощностью, можно лучше судить о характере происходящих в человеке процессов. Скажем, при переходе в "рабочий режим" видно, как рука нагрелась, увеличилось обычно слабое свечение, появились низкочастотные колебания электрического потенциала. Как эти сигналы действуют на испытуемого, на пациента? Вероятно, происходит своеобразный бесконтактный массаж тела тепловым излучением движущейся разогретой руки экстрасенса. При этом оказалось, что сильнее нагреваются те области, где нарушена терморегуляция, т. е. участки кожи (тела), соответствующие больным местам. Исследования ученых в последние годы не только подтвердили положительное воздействие звуковых колебаний на человеческий организм, но и позволили сделать вывод о том, что возможности этого метода лечения еще не исчерпаны; Кожа и наружный покров человека являются посредниками между внешней и внутренней средой. Они принимают любые виды излучения и потоков (звуковых, тепловых, биологических), которые совершают в организме определенную работу. Ученые, например, после исследований пришли к выводу, что больному человеку помогает даже бубен шамана. Это объясняется воздействием звуковых волн на разные органы, а определенные музыкальные мелодии могут оказывать действие даже на нейроны и мозговые клетки. Как уже упоминалось, звуки могут оказывать на живые организмы необычное воздействие. В 1989 году русский исследователь И.Догель опубликовал научный труд "Влияние музыки и цветов спектра на нервную систему человека и животных". Он убедительно показал, что у человека, как, впрочем, и у собак, кошек, кроликов, под воздействием музыки изменяются кровяное давление, частота сердечных сокращений, ритм и глубина дыхания. Даже растения не остаются "равнодушными" к воздействию звуков. При мажорных мелодиях мимоза и петуния растут гораздо быстрее, даже зацветают на две недели раньше положенного. Древнейший целитель Асклепий успешно применял музыку и пение. Мастера специальной японской системы киайдзю-цу используют во время борьбы "боевые крики",--при этом применяется "воскрешающий" крик, восстанавливающий сердечную деятельность и дыхание, и "умертвляющий" - способный убить мелких животных и парализовать человека. Звуки могут по-разному воздействовать на разных людей. Например, скрип железа по стеклу у многих вызывает непроизвольное сокращение мышц, а на кого-то вовсе не действует. Зато для них непереносим звук рвущейся бумаги. При таких воздействиях огромную роль играет сочетание звуков, их гармоничность, ритм. В Японии провели такой эксперимент: из 120 матерей, кормящих грудью детей, одни слушали классическую музыку, другие - джаз и поп-музыку. В первой группе количество молока у женщин увеличилось на 20- 100%, а во второй группе уменьшилось почти вдвое. Мы привели только несколько примеров практического применения ультразвука. Рассматривать же все области, где он уже нашел прочное место, не представляется возможным. На страницах "Знака вопроса" рассказано лишь о таких областях применения ультразвука, которые понятны и интересны читателю-неспециалисту. Очень многие "профессии" ультразвука настолько сложны и уникальны, что рассказать о них в научно-популярном изданий невозможно. Поэтому в заключение очерка мы только перечислим новые, перспективные области применения ультразвука в науке и технике…

Благородной цели - охране здоровья человека - подчинены в нашей стране достижения медицинской науки, В борьбе за жизнь человека, его здоровье врачи все чаще обращаются к новым методам диагностики и лечения, основанным на использовании кибернетики, электроники и ультразвука. Каждый новый этап в развитии физики и техники обогащает медицину новыми аппаратами и приборами, позволяющими ввести в практику новые методы диагностики и лечения. А за последние примерно четверть века одно из центральных мест в исследованиях для нужд медицины отводится ультразвуку. Казалось бы, какое отношение имеет ультразвук к медицине? Ведь мы только что говорили, что на человеческий организм ультразвуковые колебания оказывают вредное воздействие. Но, как уже упоминалось, человеческий организм отрицательно реагирует только на ультразвуки большой мощности. Ультразвук же небольшой интенсивности никакого вреда не причиняем, и, как выяснилось, у него обнаружились даже лечебные и диагностические возможности.

Согласно прогнозам специалистов, в ближайшем будущем ультразвук в медицине будет применяться также широко, как рентгеновские лучи. Следовательно, в медицинской диагностике назревает настоящая революция, ибо вряд ли в ней есть такие области, где ультразвук не сыграет свою роль. В настоящее время ультразвук получил широкое применение к кардиологии, хирургии, акушерстве, гинекологии, нейрохирургии, неврологии, офтальмологии, стоматологии, оториноларингологии и в других областях С помощью ультразвука врач может обнаружить заболевания мозга, печени, легких, глаз, мочеполовых органов. Наиболее ценно то, что ультразвук располагает огромными диагностическими возможностями, включая диагностику сердечно-сосудистых заболеваний. С помощью ультразвука можно проверить работу сердца и выявить ненормальности функционирования не только самого сердца, но и отдельных его участков. С этой целью применяют узконаправленные ультразвуковые лучи, позволяющие получать ультразвуковую кардиограмму. Как только ультразвуковой луч, посланный датчиком эхокардиографа, достигнет створки митрального клапана и в ту же секунду воспринимающее устройства датчика уловит эхо, отраженное створкой, на экране осциллографа возникнет изображение движения створки митрального клапана, смещая датчик, врач внимательно "осматривает ультразвуковым лучом левое предсердие, аортальный клапан, правый и левый желудочки сердца. Ультразвуковой эхокардиографии доступен практически любой участок сердца. Ультразвуковой луч способен проникать в самые потаенные его уголки. Это и позволяет с успехом использовать его в диагностике заболеваний сердца. Теперь с помощью ультразвука стало возможным точно и быстро диагностировать различные, в том числе и малоизученные, болезни сердца. А это позволяет специалистам выбрать оптимальный вариант лечения больного"

Одно из основных преимуществ ультразвуковой эхокардиографии состоит в том, что ни в момент обследования, ни после него пациент не испытывает никаких болезненных ощущений. Кроме того, обследование ультразвуком совершенно безвредно. Поэтому ультразвуковая диагностика особенно незаменима в тех случаях, если необходимы многократные динамические исследования, например, при проведении функциональных проб, в частности дозированной физической нагрузки, ш!и же при оценке действия лекарственных препаратов на функцию сердца. Сравнительно недавно в практике клиницистов, помимо эхокардиографов, появились В-сканеры и секторальные сканеры, еще больше расширяющие возможности применения ультразвука в исследовательской диагностике.

Долгое время рентген был единственным и незаменимым средством обнаружения опухолей. Однако рентгеновские лучи выявляют опухоль, когда плотность пораженной ткани отличается от плотности здоровой в полтора-два раза, а это означает, что зачастую уже поздно предпринимать эффективное лечение. После многочисленных опытов ученые предложили для диагностики опухолей использовать ультразвук. Первое время пытались применять теневой метод, но получалась очень высокая контрастность, что не давало возможности отличать одну ткань от другой по физическим свойствам. Поэтому от этого метода отказались. Более приемлемым оказался импульсный метод, основанный, как и в дефектоскопии на отражении ультразвуковых волн от границы раздела двух сред. Этот метод позволяет получить на экране электронно-лучевой трубки прибора видимое изображение, на котором можно отличить ткани, близкие по своим физическим свойствам. Ультразвуковой импульс больной и здоровой тканью отражается по-разному. Отраженные импульсы поступают на экран прибора, где виден своеобразный разрез того или иного участка человеческого тела.

Ультразвуковая эхограмма помогает обнаружить расположение кисты, поставить диагноз целого ряда заболеваний глаза, таких, как катаракта, помутнение роговицы, отслоение сетчатки, кровоизлияния в стекловидное тело, получить рельефные изображения желудочков мозга и других органов. Ультразвуковая диагностика не противопоказана для обследования маленьких детей и тяжелобольных. В акушерстве среди многих исследований ультразвук занимает ведущее место. Через три недели беременности он фиксирует работу сердца плода и даже определяет двойню. Самый опытный акушер нуждается в диагностическом аппарате, позволяющем своевременно установить причины, осложняющие течение беременности и родов. Такой аппарат появился - это ультразвуковой диагностический аппарат, работающий на принципе эхографии. Ультразвуковые колебания в пределах, необходимых для диагностики, не оказывают никакого отрицательного влияния на состояние эмбриона и плода в любом периоде его развития, на деятельность половых желез матери. С помощью ультразвука исследуют положение плода, а также состояние костных и мягких тканей.

Звуковой детектор пульса наблюдает за сердечной деятельностью в ранних стадиях жизни плода, а также контролирует пульс плода непосредственно перед родами. Более того, в акушерстве и гинекологии ультразвуковое изображение брюшной полости дает возможность обнаружить миому матки, опухоли яичников, брюшную водянку.

В лаборатории электроники Института нормальной и патологической физиологии Академии медицинских наук применили ультразвук для исследования кровотока. С помощью ультразвукового прибора экспериментатор может получить сведения о значениях линейной и объемной скоростей, а также о направлении тока крови. Специальный датчик позволяет делать измерения через стенку сосуда, не нарушая его целости.

Вторая важная область применения ультразвука в медицине - лечение. Лечебное действие ультразвука складывается из трех факторов: теплового, механического и физико-химического.

Первый фактор (тепловой) - это глубокое и равномерное прогревание тканей той\ энергией, которую несет с собой ультразвуковое излучение, и соответственно в результате поглощения тканями этой энергии. При втором факторе (механическом) ткани подвергаются, по сути дела, микромассажу. При этом смещение частиц ткани невелико, скорость их движения также небольшая. Ну а при третьем факторе (физико-химическом) происходят изменения хода окислительно-восстановительных процессов, ускоряется расщепление сложных белковых комплексов до обычных органических молекул, активизируются ферменты. Благотворное воздействие ультразвука на обмен веществ тоже, по-видимому, объясняется его химическим воздействием.

Ультразвуковая физиотерапия оказывает обезболивающее, противовоспалительное и тонизирующее действие. Ультразвуковой микромассаж снимает боль, стимулирует деятельность нервной и эндокринной систем, улучшает функциональное состояние соединительной ткани и усиливает защитные реакции организма. Замечено значительное улучшение функционирования суставов и мышц. Лечение ультразвуком способствует понижению кровяного давления у людей, страдающих гипертонической болезнью. Ультразвук стал надежным помощником врача в лечении многих болезней, в частности артрозов, артритов, невралгий, невритов, радикулитов.

В последнее время широкое распространение получил ультрафонофорез - одновременное воздействие на организм ультразвуком и лекарственными препаратами. На определенный участок тела наносят лекарственное вещество, а затем, как говорят специалисты, "озвучивают" это место. Ультразвуковые колебания увеличивают проницаемость кожи для частиц лекарственного вещества: они легко проникают в кожу и накапливаются там, образуя "кожное депо". Потом постепенно лекарство поступает в кровь и лимфу, доставляется к органам и тканям. Лекарства, вводимые таким способом, дольше задерживаются в организме, оказывая терапевтическое действие. Помимо того, что ультразвук облегчает лекарству путь в организм, ор еще как бы массирует клетки и другие тканевые элементы. Под влиянием этого своеобразного микромассажа повышается активность ферментов, активизируются процессы внутриклеточного обмена веществ, улучшается лимфо- и кровообращение.

Под действием ультразвука биологические ткани то сжимаются, то растягиваются. При переходе из одного состояния в другое частицы тканей испытывают гигантские, превосходящие в несколько сот тысяч раз земные ускорения. Если бы, например, человек оказался в поле таких ускорений, он весил бы столько же, сколько и современный океанский лайнер. Такая физическая нагрузка сопровождается биологическими "откликами" организма. Улучшается кровоснабжение тканей, ускоряются обменные процессы и увеличивается проницаемость сосудистых и тканевых мембран. Все это способствует более эффективному проникновению и повышению концентрации лекарственных средств, усилению их местного лечебного воздействия.

Ультразвук находит все большее применение в физиотерапии, но пользоваться им нужно осторожно. Очень важно правильно выбирать дозировку, режим работы ультразвуковых приборов и частоту. Доза, как правило, определяется продолжительностью воздействия ультразвука средней интенсивности; Частоту ультразвуковых колебаний выбирают с таким расчетом, чтобы поглощение было минимальным. Это позволяет лучше воздействовать на внутренние органы.

Ученые Института мозга Академии медицинских наук совместно с Акустическим институтом Академии наук создали универсальный зонд-излучатель для бескровных нейрохирургических операций; Сфокусированные ультразвуковые колебания зонда-излучателя беспрепятственно проникают сквозь живую ткань и нужную точку мозга. Размеры этой точки могут составлять доли миллиметра.

В обычной хирургии ультразвук тоже стал завоевывать признание. Еще в своде законов царя Хаммурапи перечислены различные хирургические операции, при которых ткани больного рассекались бронзовым ножом, Во времена Гиппократа в Греции уже начали применять хирургические ножи с впаянным стальным лезвием. С тех пор хирургический инструмент непрерывно совершенствовался, но за последние сто-двести лет он изменился мало. В основном все те же стальной нож и нитки. Теперь хирурги получили такие наисовременнейшие "скальпели", как лазерный и ультразвуковой лучи, главное достоинство которых - универсальность.

В настоящее время имеется четыре способа нарушения довольно прочного кожного покрова: обычное механическое разрезание тканей скальпелем; лазерное, выжигающее остро, как нож, и одновременно стерилизующее; электролитное и ультразвуковое, менее болезненное. Ультразвуковой "скальпель" режет ткань на границах контакта клеточных мембран.

Используя ультразвуковой инструмент, можно и рассекать, и соединять по^ти все живые ткани, Так, ультразвук уже применяется при трепанациях черепа и других костей. Проводятся опыты по ультразвуковой сварке внутренних органов в местах повреждения сердца, легких, печени, селезенки, мочевого пузыря.

Содружество врачей и инженеров привело к появлению еще одного новшества: ультразвуковые инструменты наделили чувствительностью. По цвету больная ткань может не отличаться от здоровой, и хирург всегда рискует захватить лишнее или оставить пораженные клетки. Однако патологическая больная ткань отличается от нормальной по плотности. Это и использовали ученые. Они снабдили скальпель специальным акустическим узлом с блоком регистрации давления. Он звуковым сигналом предупреждает хирурга, если тот прилагает усилие, большее или меньшее, чем требуется в данном случае. Поэтому ультразвуковой инструмент мягко расслаивает ткани, отодвигая сосуды, нервы и здоровые ткани, и как бы вылущивает опухоль вместе с капсулой.

Для того чтобы исправить различные врожденные и приобретенные деформации костей, специалистам нередко приходится прибегать к остеотомии - операции по рассечению кости. Сейчас все чаще в таких случаях хирург берет в руки не долото и пилу - традиционные инструменты, а ультразвуковой волновод. Ультразвук режет кость так же легко, как горячий нож масло. И это очень важно - применение его полностью исключает образование костных сколов, мелких отломов. Разрез, произведенный ультразвуком, получается ровным и гладким.

С помощью ультразвука Можно не только легко и быстро разрезать кость, но и вновь соединить ее. На опаленные поверхности наносится специальный клей-циакрин и костная щебенка. Затем костные отломки соединяют, и под действием ультразвука специфический "припой" отвердевает, удерживая отломки кости в нужном положении. Прочный и надежный сварной шов постепенно рассасывается, заменяясь живой костной тканью. Ультразвук применяют и тогда, когда послойной наплавкой надо заполнить дефект в кости, сварить отломки кости при многоскольчатых переломах или "наварить" новую суставную головку.

Ультразвук применили и в зубоврачебной практике. Им обрабатывают полости зубов и удаляют зубной камень. Ультразвуковая обработка зуба совершенно безболезненна, не вызывает неприятных ощущений. Однако у ультразвуковой бормашины есть недостаток - врач не может по реакции больного определить момент подхода инструмента к нему. Хорошие результаты получены при использовании ультразвука для сварки и пломбирования зубов. При любых современных методах лечения зубов между пломбировочным материалом и обработанными Стенками зубных полостей остается щель, и хотя она очень мала, она часто становится причиной возобновления кариесного процесса, расшатывания и выпадения пломбы. Ультразвуковая пломбировка исключает этот недостаток.

При лечении таких заболеваний, как туберкулёз, бронхиальная астма, катар верхних дыхательных путей, а также для профилактики некоторых заболеваний применяют аэрозоли различных лекарственных веществ, т, е. веществ в распыленном виде. Такой вид физиотерапии называется ингаляцией. Здесь ультразвук участвует в лечении косвенно. С его помощью распыляют лекарственные вещества, особенно такие, как антибиотики, которые затем вдыхают больные.

Ультразвук незаменим в фармацевтической промышленности в процессах приготовления различных медицинских препаратов. Если раньше для получения настоек валерианы и полыни требовалось семь суток, то теперь благодаря ультразвуку эта операция выполняется всего за полтора часа. Значительно ускоряется приготовление настоек йода и других препаратов, сокращается расход сырья. С помощью ультразвука удается увеличить"выход активных начал из различных лекарственных растений, таких, как мак, ландыш, красавка, спорыньи др. Ультразвук позволяет получить tohkjio взвесь камфорного масла в воде, что раньше вообще было невозможно. Под воздействием ультразвуковых колебаний возникают новые эффекты - повышается язвительность живой клерки к воздействий Комических веществ. Это открывает пути к созданию новых, более безвредных вакцин, ибо при их изготовлении можно будет использовать химические реактивы.

Чрезвычайно модными в последние годы стали экстрасенсы. И это не случайно. В тяжелые для страны времена люди начинают верить во что-то необычное, сверхъестественное, особенно если это касается их здоровья. Отсюда и повышенный интерес к экстрасенсам, популярность которых возрастает. С точки зрения специалистов, имеется в виду способность отдельных людей на расстоянии рукой определять нарушения здоровья и даже оказывать лечебное воздействие. Первое время ученые объясняли это явление неизвестным пока науке действием биополя, регистрируемого приборами. Такое объяснение, естественно, у физиков вызвало скептическое отношение, они решили в этом разобраться, т. е. подтвердить феноменальное явление или опровергнуть.

Исследователи изучали, конечно же, никакие ни биополя, которыми пытались объяснить феномен, а обычные, известные каждому электрическое и магнитные поля, а также излучения - инфракрасное, радиотепловое, оптическое, акустическое. Все они дают, как оказалось, ценную и малоизвестную информацию о человеке. В зеркале этих полей можно увидеть, образно говоря, не отдельные фотографии, а целые кинофильмы, показывающие жизнедеятельность человека.

Используя приборы с очень высокой точностью измерений, на экране термовизора можно увидеть, например, пульсирующие у рта и носа "облака" выдыхаемого углекислого газа, видно лицо, открытые части тела, руки светятся, причем окраска изображения постоянно меняется, отражая динамику терморегуляции дыхания, кровенаполнения, По руке экстрасенса, обладающей большей мощностью, можно лучше судить о характере происходящих в человеке процессов. Скажем, при переходе в "рабочий режим" видно, как рука нагрелась, увеличилось обычно слабое свечение, появились низкочастотные колебания электрического потенциала. Как эти сигналы действуют на испытуемого, на пациента? Вероятно, происходит своеобразный бесконтактный массаж тела тепловым излучением движущейся разогретой руки экстрасенса. При этом оказалось, что сильнее нагреваются те области, где нарушена терморегуляция, т. е. участки кожи (тела), соответствующие больным местам.

Исследования ученых в последние годы не только подтвердили положительное воздействие звуковых колебаний на человеческий организм, но и позволили сделать вывод о том, что возможности этого метода лечения еще не исчерпаны; Кожа и наружный покров человека являются посредниками между внешней и внутренней средой. Они принимают любые виды излучения и потоков (звуковых, тепловых, биологических), которые совершают в организме определенную работу. Ученые, например, после исследований пришли к выводу, что больному человеку помогает даже бубен шамана. Это объясняется воздействием звуковых волн на разные органы, а определенные музыкальные мелодии могут оказывать действие даже на нейроны и мозговые клетки.

Как уже упоминалось, звуки могут оказывать на живые организмы необычное воздействие. В 1989 году русский исследователь И.Догель опубликовал научный труд "Влияние музыки и цветов спектра на нервную систему человека и животных". Он убедительно показал, что у человека, как, впрочем, и у собак, кошек, кроликов, под воздействием музыки изменяются кровяное давление, частота сердечных сокращений, ритм и глубина дыхания. Даже растения не остаются "равнодушными" к воздействию звуков. При мажорных мелодиях мимоза и петуния растут гораздо быстрее, даже зацветают на две недели раньше положенного.

Древнейший целитель Асклепий успешно применял музыку и пение. Мастера специальной японской системы киайдзю-цу используют во время борьбы "боевые крики",--при этом применяется "воскрешающий" крик, восстанавливающий сердечную деятельность и дыхание, и "умертвляющий" - способный убить мелких животных и парализовать человека.

Звуки могут по-разному воздействовать на разных людей. Например, скрип железа по стеклу у многих вызывает непроизвольное сокращение мышц, а на кого-то вовсе не действует. Зато для них непереносим звук рвущейся бумаги. При таких воздействиях огромную роль играет сочетание звуков, их гармоничность, ритм. В Японии провели такой эксперимент: из 120 матерей, кормящих грудью детей, одни слушали классическую музыку, другие - джаз и поп-музыку. В первой группе количество молока у женщин увеличилось на 20- 100%, а во второй группе уменьшилось почти вдвое. Мы привели только несколько примеров практического применения ультразвука. Рассматривать же все области, где он уже нашел прочное место, не представляется возможным. На страницах "Знака вопроса" рассказано лишь о таких областях применения ультразвука, которые понятны и интересны читателю-неспециалисту. Очень многие "профессии" ультразвука настолько сложны и уникальны, что рассказать о них в научно-популярном изданий невозможно. Поэтому в заключение очерка мы только перечислим новые, перспективные области применения ультразвука в науке и технике…

РАДУГА УЛЬТРАЗВУКА?И.Г. ХорбенкоЗнак вопроса № 2, С.51-74, 2002

РАДУГА УЛЬТРАЗВУКА?
И.Г. Хорбенко
Знак вопроса № 2, С.51-74, 2002