ULTRASSONS

Aula de Bioacústica que estudei em 2012 no curso de Ciências Biológicas na Universidade Metropolitana de Santos. (Valdemir Mota de Menezes)


Temática: Ultrassons: Efeitos Biológicos e Aplicações
Iniciamos nossa última aula sobre bioacústica. Nesta aula
abordaremos os efeitos biológicos produzidos pelos ultrassons, bem como
suas aplicações pela medicina.
Relembrando, chamamos de ultrassons aqueles sons cujas freqüências
ultrapassam os limites máximos que podem ser captados pelo ouvido humano.
Quando um feixe ultrassônico com energia superior a 100 mW/cm2 passa por
um meio, ele provoca efeitos que podem ser classificados em térmicos e não térmicos.
Efeitos Térmicos dos Ultrassons
Os ultrassons possuem a propriedade de elevar a temperatura do meio em que
são aplicados. Isso permite sua aplicação no tratamento de diversas patologias
musculares, tendinosas e ósteo-articulares. A equação abaixo representa a
transferência de energia do feixe ultrassônico para o tecido biológico:
Onde:
I é a intensidade do feixe ultrassônico transmitido;
I0 é a intensidade do feixe ultrassônico incidente;
e é a base dos logaritmos neperianos;
é o coeficiente de absorção linear do material que constitui o meio
atravessado pelo ultrassom;
x é a espessura do meio.
Note, pela equação acima, que quanto maior for o coeficiente de absorção e a
espessura do meio menor será a intensidade transmitida.

A energia absorvida por meios de mesma espessura é expressa pela equação:
onde E é a energia absorvida pelo meio em W/m3.
A presença de proteínas no meio absorvedor faz aumentar o coeficiente de
absorção do meio. Assim, tecidos ricos em colágeno, por exemplo, conseguem
absorver grande parte da energia do feixe ultrassônico.
Efeitos Não-Térmicos dos Ultrassons
Dentre diversos efeitos não-térmicos dos ultrassons podemos citar a
micromassagem, a variação do diâmetro arteriolar e o aumento da
permeabilidade da membrana celular. As oscilações provocadas pelo feixe
ultrassônico ao atravessar os tecidos provoca sua micromassagem. Assim,
com o movimento dos tecidos, a circulação de fluidos intra e extracelulares
aumenta, o que facilita a remoção de catabólitos e também a oferta de
nutrientes. O aumento da permeabilidade das membranas ocorre devido a
alterações nos potenciais de membrana. Lota e Darling, em 1955,
demonstraram que ocorre um aumento na condutância da membrana ao
potássio. Em relação à variação do diâmetro arteriolar foi observado que os
ultrassons podem provocar tanto constrição quanto dilatação. Feixes pulsados
de ultrassons foram capazes de abrir capilares sanguíneos em zonas
isquêmicas crônicas. Entretanto, esses não são efeitos bem definidos e não
podem ser relacionados ao aumento da temperatura do meio.
Aplicações Clínicas dos Ultrassons
Basicamente, as aplicações clínicas dos ultrassons estão relacionadas ao
aumento da temperatura dos meios internos e da micromassagem que eles são
capazes de promover nos tecidos. Obviamente que não se podem utilizar
potências arbitrárias dos ultrassons. As potências utilizadas variam entre 0,5
W/cm2 e 5 W/cm2. Sabe-se que acima dos 2W/cm2 aumentam os efeitos

lesivos dos ultrassons e, por isso, usam-se técnicas de posicionamento do
transdutor sobre a área desejada.
A penetração do feixe ultrassônico é inversamente proporcional a sua
freqüência. Já foi demonstrado que feixes de 90 kHz penetram o dobro da
distância que um feixe de 1 MHz consegue penetrar. Os feixes ultrassônicos
utilizados de forma terapêutica penetram entre 3 a 5 cm nos tecidos moles.
As aplicações de ultrassons são contraindicadas em regiões mal
vascularizadas, pois a circulação sanguínea é um fator importante para
dissipação do calor. Dessa forma, caso haja aplicação de ultrassom nesses
locais, existe a possibilidade de se causar lesões irreversíveis nesses tecidos.
Hoje os ultrassons são utilizados no tratamento de processos inflamatórios
como artrites, tendinites, miosites; no tratamento de edemas, no tratamento de
dores crônicas; na cicatrização de feridas, dentre outros. Existem
contraindicações no uso de ultrassons de alta potência.
Por exemplo:
• Osteoporose;
• Fratura não consolidada;
• Ruptura recente de tendão ou ligamento;
• Implantes plásticos ou metálicos;
• Marca-passo cardíaco;
• Gravidez;
• Tumores;
• Infecções;
• Epífises ósseas em processo de crescimento.
Terminamos aqui nosso conteúdo de bioacústica. Na próxima aula
iniciaremos nossos estudos sobre biotermologia. Bons estudos e até a próxima!