Kavitacija

U posljednje vrijeme sve se više spominje kavitacija u domeni esteske medicine. Treba znati da kavitacija nije novost, već jedan od osnovnih fizikalnih fenomena koji su na bazi promjene agregatnih stanja fluida. Dakle jedan od fenomena jako dobro poznatih ih fluidodinamike. Da bi bilo jasnije možemo ilustrirati jedan primjer koji će pomoći svima da se taj pojam razjasni. Svi smo primjetili da voda koja se nalazi u loncu proključa nakon nekog vremena ukoliko lonac stavimo na izvor topline. Mnogi misle da voda proključa jer se zagrije, međutim , to nije potpuno točno. Voda proključa jer se tlak njenih para (vodena para) izjednači sa vanjskim okolnjim tlakom. Dokaz tome je ekspres lonac gdje ključanje dolazi na višoj temperaturi (oko 120C) te se hrana zato i brže sprema. Još jedan primjer je sustav hlađenja kod automobila. Obzirom da je sustav zatvorenog tipa voda može preći u plinovito stanje tek na znatnijim temperaturama (dakle ne na 100C). Razlog tome je upravo tlak u kojem se nalazi fluid. Dakle što je tlak viši, to će zapravo voda proključati na višoj temperaturi. Inverznim razmišljanjem može se zaključiti da sniženjem tlaka možemo izazvati ključanje vode (stvaranje mjehurića vodene pare) na puno nižim temperaturama (sobnoj temperaturi i niže). Ti fenomeni su dobro poznati u strojarstvu gdje se inžinjeri desetljećima bore protiv pojava mjehurića vodene pare na pokretnim mehaničkim dijelovima turbina, propelera, cijevi itd. Naime taj fenomen je zapravo štetan za medij jer ga korodira. Mjehurići pare mjenjajući svoj volumen lokalno razvijaju visoku temperaturu te nakon određenog vremena implodiraju razvijajuči uvjek lokalno frontu udarnog vala koji mehanički oštećuje medij (propeler, cijev itd) na kojem se javlja efekat.

Kako onda dolazi do stvaranja kavitacije u masnim tkivima? Danas postoje generatori kavitacije koji se koriste u medicini i estetici. Prvi uređaji tog tipa pojavili su se prije desetak godina i služili su u pre i post tretmanima liposukcije. Znamo već da do kavitiranja dolazi ukoliko se lokalno naglo smanji tlak fluida (naše tijelo je gotovo 80% voda). Smanjenje tlaka se može izazvati ultrazvučnim valom određenih karakteristika. Zvučni valovi se prolaskom kroz medij (voda, masno tkivo, kost, koža itd) ponaša poput opruge, postoje faze kompresije i faze ekspanzije.Upravo je tajna u fazi ekspanzije zvučnog vala. Kavitacija se javlja pri vrlo niskim frekvencijama i njen učinak opada sa povišenjem frekvencije. Tijekom faze ekspanzije zvučnog vala koji prolazi kroz naše tkivo razvija se u fluidima efekat kavitacije tj. počinju se stvarati mjehurići vodene pare (ne zraka). Ti mjehurići mjenjaju volumen obzirom na amplitudu i fazi zvučnog vala (u fazi kompresije postaju manji i temperatura lokalno raste na vrlo visoku razinu, dok u fazi ekspanzije zvučnog vala mjehurići rastu u volumenu i opada im specifična temperatura. U jednom trenutku kompresije mjehurići dostižu jednu kritičnu razinu te implodiraju stvarajući shock-wave udarnu frontu. Ukoliko se taj fenomen desi blizu membrane stanice adipocita može doći do njenog oštećenja. Može doći a i ne mora. Sve ovisi o tome koliko ima masnog tkiva, kakvi su adipociti, koliko ima intersticijalne vode, kakav je generator kavitacije (snaga, frekvencija itd). Obično dolazi do efekta “guljenja” membrane stanice koja na taj način lakše može ispustiti masne kiseline u intersticijlani prostor.Adipociti se dakle “izpušu”. Ostalo je na metabolizmu tijela da “preradi” te masne kiseline i izbaci. Ta količina je zapravo neznatna pa ne dolazi po podizanja razine triglicerida. Da nebi došlo do neželjnog oštećenja krvnih žila i ostalih struktura ultrazvučni val mora biti pod stalnom mikroporcesorskom kontrolom iako su korištene snage i frekvencije bezopasne. Učinak ultrazvučnog vala ovisi uvelike o frekvenciji titranja, formi generatora (transduktor), korištenoj snazi itd. Danas se transduktori izrađuju u planarnoj i konkavnoj formi i bolji generatori kavitacije obično imaju dva ili više kanala. Planarna konstrukcija omogućuje ravnomjerno odašiljanje vala čija apsorpcija ovisi o mediju kroz koji prolazi. Konkavni transduktor fokusira val kako bi koncentrirao kavitaciju u jednom određenom predjelu. Geometrijska forma transduktora (elipsa ili krug) daje određeni učinak u tkivu. Važno je napomenuti da se efekat kavitacije može inducirati i u rukama terapeuta ukoliko dođe u direktan kontakt sa manipulom. Zato je bolje ukoliko je forma i dizajn takav da omogućuje dobru izolaciju ruke i transduktora. Kavitacija kao takva biti će izraženija na nižim frekvencijama i sukladno fizikalnim zakonima efekat će se javiti u dubljim slojevima tkiva. Da bi se omogućio rad na različitim slojevima potrebno je imati mogućnost izmjene frekvencije titranja vala. Bolji uređaji imaju mogućnost odabira range-a frekvencija, no potrebno je znati da ultrazvučni transduktor vibrira zapravo na jednoj svojoj (centralnoj) frekvenciji tj. on je projektiran da ima maksimalni transfer snage na jednoj frekveniciji. Svako tjeranje da radi na drugoj frekvenciji mu zapravo skraćuje vijek trajanja. Današnji uređaji rade u range-u od 30Khz – 45Khz, dakle skoro u čujnom području. Prema tome, tijekom tretmana se može čuti “škripa” sonde što može biti neugodno. Tretmani tijela sa generatorima kavitacije završavaju sa linfnom drenažom kako bi se pospješilo izvacivanje generiranih toksina i masti.

Postoji još jedan važan efekat koji se javlja kao nuspojava prilikom tretmana kavitacije. Naime, primjećeno je tijekom više godišnjih studija da se manipuli (sonde) troše iako nije dolazilo do mehaničke abrazije istih. Hipotizira se da se usljed prolaska ultrazvučnog vala stvara i efekat sonoforeze na niskoj frekvenciji koja može biti potencijalno opasna jer omogućuje prolazak čestica metala u tkivo. Jasno je da su to minimalne količine ,no ostaje činjenica da se površina sondi troši. Zati neki proizvođači izrađuju sonde od posebnih legura koje su otporne na taj efekat.