Účinky ultrazvuku: Porovnání verzí

Verze z 26. 11. 2016, 03:22

Ultrazvuk

Mechanické účinky ultrazvuku

Energie zvukových vln roste se čtvercem frekvence, takže intenzita může dosahovat až několik desítek W.cm^-2. Zhušťování a zřeďování prostředí vede k rychlým tlakovým změnám při kmitání molekul, a je tak možné dosáhnout přetížení až 10⁵g. Absorpce ultrazvuku v kapalinách a pevných látkách je ve srovnání s absorpcí v plynech menší. Následkem zhušťování a zřeďování kapalného prostředí je kavitace, tj. vznik vakuových dutinek. Jako pseudokavitaci označujeme uvolňování plynů vázaných v roztocích v podobě bublinek. Protože plyny absorbují energii ultrazvuku více než kapaliny, vzniká v pseudokavitačních dutinkách značné teplo, které vede k expanzi a roztrhnutí pseudokavitačních dutin.

Tepelné účinky

Vznikají třením kmitajících částic prostředí a absorpcí zvukových vln. K velmi výrazné absorpci s následným uvolněním tepla dochází na rozhraní tkání s různou akustickou impedancí ultrazvuku.

Fyzikálně chemické a disperzní účinky

Účinkem ultrazvuku může dojít k excitaci molekul a tím se urychlí chemické reakce. Pomocí ultrazvuku lze připravit heterogenní směsi (jemné suspenze, emulze, pěny a aerosoly).

Chemické a elektrochemické účinky

Účinkem ultrazvuku může dojít k depolymerizaci vysokomolekulárních látek a ve vodném prostředí vznikají volné radikály. Taky může dojít k polymerizaci, zčernání fotografického materiálu a snížení elektrochemického napětí galvanických článku.

Biologické účinky

Účinky ultrazvuku na člověka a ostatní organizmy nejsou ještě dostatečně prozkoumané. Všeobecně je možno říci, že intenzity 1,5 W/cm² mají biopozitivní účinky na funkci tkání. Při vyšších intenzitách (do 3 W/cm²) se účinky zvyšují, v cytoplazmě se objevují vakuoly a tukové kapičky. I toto jsou ještě změny reverzibilní. Intenzity vyšší než 3 W/cm² mají za následek irreverzibilní změny spočívající v destrukci buněčného jádra, denaturaci bílkovin tepelnými nebo chemickými účinky; tvorbu volných radikálu. To vše nakonec vede k nekróze tkáně. Mezi biologické účinky s medicinským významem patří: zvyšování prokrvení v místě aplikace a tím urychlení hojení, snižováni bolesti redukcí otekání a tvorby edému, urychlování difuse v tkáních.

Odkazy

Související články

Externí odkazy

Zdroj

NAVRÁTIL, Leoš a Jozef ROSINA, et al. Medicínská biofyzika. 2010. vydání. 2005. ISBN 978-80-247-1152-2.

@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
-=== Mechanické účinky ultrazvuku ===
+__toc__
+[[Soubor:Ultrasound.jpg | thumb | 200px | Ultrazvuk]]
+== Mechanické účinky ultrazvuku ==
 '''[[w:cs:Energie|Energie]] zvukových vln''' roste se čtvercem [[Frekvence|'''frekvence''']], takže [[w:cs:Intenzita|'''intenzita''']] může dosahovat až několik desítek W.cm<sup>-2</sup>. Zhušťování a zřeďování prostředí vede k rychlým tlakovým změnám při kmitání molekul, a je tak možné dosáhnout přetížení až 10<sup>5</sup>g.
 Absorpce [[Ultrazvuk|ultrazvuku]] v kapalinách a pevných látkách je ve srovnání s absorpcí v plynech '''menší'''. Následkem zhušťování a zřeďování kapalného prostředí je '''[[kavitace]]''', tj. vznik vakuových dutinek. Jako '''pseudokavitaci''' označujeme uvolňování plynů vázaných v roztocích v podobě bublinek. Protože plyny absorbují [[w:cs:energie|energii]] [[ultrazvuk|ultrazvuku]] více než kapaliny, vzniká v '''pseudokavitačních dutinkách''' značné [[w:cs:Teplo|teplo]], které vede k expanzi a roztrhnutí pseudokavitačních dutin.
-=== Tepelné účinky ===
+== Tepelné účinky ==
 Vznikají '''třením kmitajících částic prostředí''' a '''absorpcí zvukových vln'''. K velmi výrazné absorpci s následným uvolněním [[w:cs:Teplo|tepla]] dochází na rozhraní tkání s různou [[akustická impedance|'''akustickou impedancí''']] [[Ultrazvuk|ultrazvuku]].
-=== Fyzikálně chemické a disperzní účinky ===
+== Fyzikálně chemické a disperzní účinky ==
 Účinkem [[ultrazvuk|ultrazvuku]] může dojít k '''excitaci molekul''' a tím se urychlí chemické reakce. Pomocí [[ultrazvuk|ultrazvuku]] lze připravit [[w:cs:Heterogenní směs|'''heterogenní směsi''']] (jemné suspenze, emulze, pěny a aerosoly).
-=== Chemické a elektrochemické účinky ===
+== Chemické a elektrochemické účinky ==
 Účinkem [[ultrazvuk|ultrazvuku]] může dojít k '''depolymerizaci vysokomolekulárních látek''' a ve vodném prostředí vznikají [[Základní reaktivní formy kyslíku a dusíku|'''volné radikály''']]. Taky může dojít k [[w:cs:polymerizace|'''polymerizaci''']], zčernání fotografického materiálu a snížení elektrochemického napětí galvanických článku.
-=== Biologické účinky ===
+== Biologické účinky ==
 Účinky [[ultrazvuk|ultrazvuku]] na člověka a ostatní organizmy nejsou ještě dostatečně prozkoumané. Všeobecně je možno říci, že [[w:cs:Intenzita|intenzity]] 1,5 W/cm² mají '''biopozitivní účinky na funkci tkání'''. Při vyšších intenzitách (do 3 W/cm²) se účinky zvyšují, v cytoplazmě se objevují '''vakuoly a tukové kapičky'''. I toto jsou '''ještě změny reverzibilní'''. Intenzity vyšší než 3 W/cm² mají za následek '''irreverzibilní změny''' spočívající v destrukci buněčného jádra, denaturaci bílkovin tepelnými nebo chemickými účinky; tvorbu [[w:cs:Radikál|volných radikálu]]. To vše nakonec vede k [[Nekróza|nekróze]] tkáně.
 Mezi biologické účinky s medicinským významem patří: '''zvyšování prokrvení v místě aplikace a tím urychlení hojení, snižováni bolesti redukcí otekání a tvorby edému, urychlování [[difuse]] v tkáních'''.
-== Externí odkazy ==
+==Odkazy==
+===Související články===
+* [[Ultrazvuk]]
+* [[Ultrazvuk v různých prostředích a tkáních]]
+* [[Diagnostické užití ultrazvuku]]
+=== Externí odkazy ===
 * [[wikipedia:cs:Ultrazvuk|Ultrazvuk (česká wikipedie)]]
 * [[wikipedia:en:Ultrasound|Ultrasound (anglická wikipedie)]]