Zastosowanie ultradźwięków w medycynie
Badacze radzieccy I. Elpiner i A. Szejnkier otrzymali działaniem ultradźwięku endotoksynę pałeczki kokluszu. Po zaszczepieniu jej zwierzętom nie zapadały na chorobę mimo wprowadzenia czynnika chorobotwórczego w ilości 30-krotnie przewyższającej zwykłą dawkę toksyczną. Efekt ten jest znacznie lepszy od działania ochronnego zwykłej immunizacji.
Na komórki krwi ultradźwięk działa niszcząco; czerwone krwinki zostają zdeformowane, a następnie rozpadają się.
Silne działanie ultradźwięku na zwierzęta zauważył, jak wspomnieliśmy, już Langevin. Ryby, dostające się do pola ultradźwiękowego, zaczynają nerwowo poruszać się, wypływają na powierzchnię wody, wysuwają pyszczki i łapczywie wciągają powietrze. Oczy wyłażą im z orbit. Następnie ryby stają się mało ruchliwe, oczy ich są jeszcze bardziej wyłupiaste, oddychanie staje się nierówne i tracą równowagę. Zwiększenie dawki „nadźwiękowania“ prowadzi do śmierci ryb i żab w ciągu kilku minut. Rzecz charakterystyczna, iż na stawonogi (raki, owady itp.), pokryte chitynowym pancerzem, ultradźwięk nie działa.
Zwierzęta ciepłokrwiste są stosunkowo odporne na działanie ultradźwięku. Do badania tych zwierząt Rzewkin skonstruował aparat, przy pomocy którego można stosować miejscowe działanie ultradźwięku. Doświadczenia niektórych badaczy wykazały, że przy 20-minutowym działaniu intensywne ultradźwięki mogą spowodować rozpad naczyń krwionośnych i jelit królika.
Dane o działaniu ultradźwięku na organizm człowieka są nadzwyczaj skąpe i fragmentaryczne. Zauważono, że ręka zanurzona do nadźwiękowionej wody odczuwa ból. Stwierdzono, że skóra ludzka przy „nadźwiękowianiu“ łatwiej przepuszcza lekarstwo. W ten sposób udało się wprowadzać pod skórę szereg substancji. U osób, przez dłuższy czas pracujących z ultradźwiękami, mogą nastąpić uszkodzenia kości i okostnej.
Dotąd nie opracowano jeszcze teorii wyjaśniającej całokształt biologicznego działania ultradźwięku. Większość badaczy wypowiada jednak pogląd, iż działanie biologiczne uwarunkowane jest mechanicznym rozrywaniem komórek i tkanek, tworzeniem pustych miejsc, wewnątrzkomórkowym powstawaniem gazów i utleniającymi procesami pod wpływem dwutlenku wodoru wytwarzającego się przy działaniu ultradźwięku. Niektórzy uczeni przypisują pewne znaczenie powstawaniu wewnątrz ustroju promieni nadfiołkowych pod wpływem nadźwiękowienia.
Obserwacje zachowania się zwierząt w polu ultradźwiękowym skłaniają do wniosku, iż przede wszystkim uszkodzeniu ulega układ nerwowy, przy czym często następują głębokie biochemiczne zmiany plazmy komórkowej. Jeśli znieczulimy aparat nerwowy mięśnia, to ultradźwięk, który w zwykłych warunkach niszczy mięsień, nie wywrze działania niszczącego.
Działanie ultradźwięku na układ nerwowy wszechstronnie zbadał tuż przed swoim zgonem prof. Burdenko. Chirurg zwrócił uwagę na podobieństwo obrazu porażenia zwierzęcia ultradźwiękiem z obrazem wstrząsu mózgu. Burdenko przeprowadzał doświadczenia zarówno na zwierzętach zimnokrwistych (żabach) jak i na ciepłokrwistych (myszach i królikach). Częstość drgań w jego doświadczeniach wynosiła 160.000 herców. Burdenko wyróżnił w działaniu ultradźwięku na mózg zwierzęcia trzy stadia: podrażnienie (podwyższenie odruchów następnie drgawki), zahartowanie i porażenie. U królików zaobserwowano typowy obraz wstrząsu: najpierw pobudzenie, następnie zahamowanie ze spadkiem ciśnienia krwi do momentu krytycznego; przy dawce śmiertelnej następowało porażenie ośrodka oddychania. Uwzględnienie tak bardzo różnorodnego działania ultradźwięku przy różnym dawkowaniu jest niezmiernie ważne dla ustalenia sposobów stosowania ultradźwięku w medycynie.
Mikroskopowe badania mózgu zwierzęcia po działaniu ultradźwięku, przeprowadzone przez prof. L. Smirnowa, potwierdziły podobieństwo do porażenia przy wstrząsie mózgu. Szczególnie charakterystyczne są zmiany w miejscach zetknięcia komórek nerwowych, gdzie podnieta przechodzi z jednej komórki na drugą. W ten sposób doświadczalnie uzyskano zakłócenie przewodnictwa w miejscach zetknięcia komórek nerwowych, odgrywające doniosłą rolę w szeregu chorób układu nerwowego.
Silne biologiczne oddziaływanie ultradźwięków nie ulega wątpliwości. Zrozumiałe jest więc dążenie do zastosowania go w lecznictwie.
Skuteczne zastosowanie ultradźwięku w praktyce laboratoryjnej przy otrzymywaniu nowych lekarstw, w zapobieganiu, rozpoznawaniu i leczeniu szeregu chorób otwiera przed medycyną nowe perspektywy.