La cavitación es
un fenómeno físico muy conocido en la industria que está siendo descubierto
para su aplicación médica.
Este fenómeno es característico de una banda de
frecuencias del ultrasonido. Para poder entender este fenómeno tenemos que
entender primero que es ultrasonido.
Ultrasonido
Ultrasonido se
denomina a ondas de presión, iguales a las ondas sonoras, pero de una
frecuencia que se encuentra por encima del rango audible por el ser humano.
Las ondas del
tipo sonoras son básicamente una secuencia de variaciones de presión que se
desplazan a través de un medio mecánico, como puede ser el aire, el agua,
metales, tejidos, etc.
La frecuencia se
define como la inversa del período de oscilación o sea que una frecuencia de 1
Hz es una onda cuyo ciclo se completa en 1 segundo. Una onda de 10Hz, oscilará
10 veces por segundo porque su ciclo es de una décima de segundo.
El oído humano
empieza a detectar ondas sonoras desde aproximadamente los 15hz hasta los 16Khz (16000hz) aunque hay oídos
educados que detectan frecuencias superiores, pero para dar un ejemplo en la
digitalización de un CD de música no hay frecuencias por encima de los 19Khz
porque se considera que la enorme mayoría de los humanos no notamos más la
diferencia de sonidos con componentes superiores a los 19Khz.
Se denomina por
ultrasonido entonces toda onda de presión cuya componente fundamental se
encuentra por encima de los 20Khz, o sea cualquier onda de presión que oscila
más de 20000 veces por segundo y no puede ser escuchada por el oído.
En el cuerpo humano
el ultrasonido también penetra más en frecuencias bajas que en frecuencias
altas. Por ejemplo para cavitación se utilizan frecuencias bajas de ultrasonido
que en los 40Khz la penetración media es
de unos 4cm en 36Khz esta
profundidad avanza a los 6cm, siempre hablando de penetración con transmisión
de energía ultrasónica, que puede influir mecánicamente en los tejidos.
Hay otra área del
ultrasonido muy importante en la medicina que es el ultrasonido de alta
frecuencia, que se utiliza mucho en rehabilitación
y sobre todo en los ecógrafos. Estos son los rangos de los MegaHertz (un millón
de veces por segundo, en contraste con
los KiloHertz mil veces por segundo).
En rehabilitación
se utiliza ultrasonido en el rango de los Megahertz en alta potencia porque
transmite calor dentro del tejido sin afectarlo, pero el calor está demostrado
que ayuda a estimular los tejidos para su recuperación, también tiene
aplicación estética para incentivar la generación de colágeno con altas
frecuencias (baja pentetración) y alta potencia (generar calor)
En ecografía, se
usan altas frecuencias pero con otro objetivo, en este nivel de frecuencia el
ultrasonido presenta el fenómeno típico de las ondas de reflexión y refracción,
osea que cuando las ondas pasan de un medio a otro parte de las mismas pasan y parte se reflejan en la interface de los
medios, los ecógrafos emiten ultrasonido y analizan la reflexión en los diferentes cambios de
medio, que no son otra cosa que los cambios de densidad entre los
diferentes tipos de tejido, y mediante software de generación
de imágenes gracias a estas reflexiones se puede realizar análisis y
diagnóstico por imágenes utilizando esta característica del ultrasonido.
Cavitación
Son ondas de ultrasonido de baja frecuencia y se basa
en la vibración mecánica transmitida por el ultrasonido en las estructuras de
diferente densidad, teniendo mucha importancia la cantidad de agua en las
estructuras.
En el caso de la
cavitación de uso estético, tenemos 2
fenómenos superpuestos que favorecen la efectividad del tratamiento:
El
primero es el de la transmisión de energía a las células grasas, que son muy
acuosas, y absorben más energía en el
rango de los 36 a 40Kh que las otras estructuras de tejido más elásticas como
músculos y vasos sanguíneos que no son afectados por esta frecuencia. Tampoco
se ven afectadas las estructuras rígidas de los huesos, que en realidad actúan
como barrera para la propagación del ultrasonido.Este fenómeno de absorción de energía
se produce porque las células grasas al ser muy acuosas y siendo que el
agua vibra por el efecto del
ultrasonido, provoca que se almacene energía en la célula grasa y que esta
acompañe la vibración con aumento y disminución de su volumen, pero lo que
ocurre es que gana más volumen cada vez hasta que estalla la membrana celular y se destruye el adipocito.
El segundo
fenómeno importante de la cavitación se produce por las microburbujas que se
forman entre el líquido intersticial y la membrana celular de los adipocitos
que también acelera su destrucción. Este es un efecto combinado que resulta en
la desnaturalización del tejido graso.De hecho una forma invasiva de aumentar el efecto de la cavitación es
inyectar suero en el tejido adiposo a tratar, de esta manera se logra propagar
mejor el ultrasonido (que se ve favorecido viajando en agua) e incrementar el
efecto microburbujas actuando sobre la membrana celular de los adipocitos.Esas microburbujas, son de vacío, dado que la molécula de agua al ser más
pequeña que las moléculas de la membrana celular del adipocito, se mueve más
rápido que esta frente al estímulo del ultrasonido, generando un micro vacío
sobre la membrana, esto genera la lesión sobre la membrana del adipocito.En el caso de otros tejidos al ser estos más elásticos (músculos y vasos) y
más rígidos (huesos) las microburbujas no los afectan.
La cavitación es un fenómeno
que afecta especialmente al tejido graso, por su característica de acuoso y
laxo, por lo tanto resulta ideal para la aplicación de modelación.
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