Анализ распространенности и перспектива применения разнообразных ультразвуковых источников показал, что 60-70% всех работающих в условиях неблагоприятного воздействия ультразвука составляют дефектоскописты, операторы очистных, сварочных, ограночных агрегатов, врачи ультразвуковых исследований (УЗИ), физиотерапевты, хирурги и др.

Применяемые в промышленности, биологии, медицине интенсивности контактного ультразвука принято подразделять на низкие (до 1,5 Вт/см2), средние (1,5-3,0 Вт/см2) и высокие (3,0-10,0 Вт/см2).

В зависимости от интенсивности контактного ультразвука различают три основных типа его действия:

1) ультразвук низкой интенсивности способствует ускорению обменных процессов в организме, легкому нагреву тканей, микро- массажу и т.д. Низкие интенсивности не приводят к морфологическим изменениям внутри клеток, так как переменное звуковое давление вызывает только некоторое ускорение биофизических процессов, поэтому малые экспозиции ультразвука рассматриваются как физиологический катализатор;

2) ультразвук средней интенсивности за счет увеличения переменного звукового давления вызывает обратимые реакции угнетения, в частности, нервной ткани. Скорость восстановления функций зависит от интенсивности и времени облучения ультразвуком;

3) ультразвук высокой интенсивности вызывает необратимые угнетения, переходящие в процесс полного разрушения тканей.

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что ультразвуковые колебания, генерируемые в импульсном режиме, оказывают несколько иное биологическое действие, чем постоянные колебания. Своеобразие физиологического действия импульсного ультразвука заключается в меньшей выраженности, но большей мягкости и длительности проявления эффектов. Мягкость действия импульсного контактного ультразвука связана с преобладанием физико-химических эффектов действия над тепловым и механическим.

Воздействие ультразвука на биологические структуры обусловлено рядом факторов. Эффекты, вызываемые ультразвуком, условно подразделяют на:

• механические, вызываемые знакопеременным смещением среды, радиационным давлением и т.д. Так, при малых интенсивностях (до 2-3 Вт/см2 на частотах порядка 105-106 Гц) колебания частиц биологической среды производят своеобразный микромассаж тканевых элементов, способствующий лучшему обмену веществ;

• физико-химические, связанные с ускорением процессов диффузии через биологические мембраны, изменением скорости биологических реакций;

• термические, являющиеся следствием выделения тепла при поглощении тканями ультразвуковой энергии, повышения температуры на границах тканевых структур, нагрева на газовых пузырьках;

• эффекты, связанные с возникновением в тканях ультразвуковой кавитации (образование с последующим захлопыванием парогазовых пузырьков в среде под действием ультразвука). Кавитация приводит к разрыву молекулярных связей. Например, молекулы воды распадаются на свободные радикалы ОН- и Н+, что является первопричиной окисляющего действия ультразвука. Подобным образом происходит расщепление под действием ультразвука высокомолекулярных соединений в биологических объектах, например, нуклеиновых кислот, белковых веществ.

Сведения о биологическом действии низкочастотного ультразвука весьма ограничены. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что низкочастотный ультразвук - это фактор, обладающий большой

биологической активностью и способный вызывать функциональные и органические нарушения со стороны нервной, сердечно-сосудистой, кроветворной, эндокринной и других систем организма.

Данные о действии высокочастотного ультразвука на организм человека свидетельствуют о полиморфных и сложных изменениях, происходящих почти во всех тканях, органах и системах.

Происходящие под воздействием ультразвука (воздушного и контактного) изменения подчиняются общей закономерности: малые интенсивности стимулируют и активируют, а средние и большие угнетают, тормозят и могут полностью подавлять функции.

Высокочастотный контактный ультразвук вследствие малой длины волны практически не распространяется в воздухе и оказы- вает воздействие на работающих только при контакте источника ультразвука с поверхностью тела. Изменения, вызванные действием контактного ультразвука, обычно более выражены в зоне контакта, чаще это пальцы рук, кисти, хотя не исключается возможность дистальных проявлений за счет рефлекторных и нейрогуморальных связей.....

Нарушение внутреннего состава клетки и, как следствие, процессов ее жизнедеятельности, является наиболее глубоким и долгосрочным изменением. Последствия такого рода могут оставаться в силе по прошествии нескольких часов, а то и дней после окончания воздействия ультразвука.
Итак, мы рассмотрели возможные последствия действия ультразвука на отдельные биологические клетки. По мере убывания интенсивности ультразвука эти последствия можно упорядочить таким образом: нарушение целостности клетки – изменение свойств мембраны – изменение концентраций веществ в цитоплазме – нарушение жизнедеятельности. При наличии более ранних в этом списке симптомов последующие тоже, очевидно, присутствуют. Кратко коснемся основных отличий, проявляющихся при облучении не отдельных клеток, а клеточных популяций – тканей и органов. Во-первых, ультразвуковое облучение замедляет рост и деление клеток, что затормаживает жизнедеятельность и развитие популяции. Во-вторых, негативное влияние ультразвука на отдельные клетки компенсируется включением некоторых биологических механизмов «взаимовыручки», которые ослабляют его последствия.

Как известно, абсолютно безопасного в мире нет ничего. Эта прописная истина в полной мере относится и к УЗИ. Ультразвук, к сожалению, не является совершенно безобидным фактором внешней среды - при высокой интенсивности и больших суммарных дозах облучения ультразвуковые волны способны повреждать генетический аппарат живых клеток и даже физически уничтожать их. Применительно к зародышу это чревато возникновением грубых уродств и даже гибелью - что и было неоднократно доказано в экспериментах на эмбрионах животных еще в 70-е годы прошлого столетия. Разумеется, такие дозы и интенсивность никогда не использовались в процессе стандартного ультразвукового сканирования человеческого плода. Эпидемиологи, "держащие руку на пульсе" заболеваемости в течение десятков лет, свидетельствуют о том, что обычное ультразвуковое сканирование сколько-нибудь значимым повреждающим эффектом в отношении человеческого зародыша и плода не обладает. Именно поэтому профильный комитет экспертов Всемирной организации здравоохранения официально одобряет четырехкратное УЗИ во время беременности. Оговаривая при этом, что ранее 10 недели беременности данное исследование, по возможности, проводить не следует.

Дыма без огня, как говорится, не бывает, и в медицинской литературе нетнет, да и промелькнет очередное неприятное известие, касающееся УЗИ. Например, в июне 1999 года группа исследователей из Дублина опубликовала результаты исследования, заставляющие усомниться в полной безопасности даже тех параметров УЗИ, которые рутинно используются в акушерстве. В частности, это исследование обнаружило повышенный процент предраковых мутаций у эмбрионов лабораторных мышей, подвергавшихся неинтенсивному воздействию ультразвука - как раз такому, какое бывает при обычном УЗИ в женской консультации. Это значит, что вероятность развития рака у мышей, внутриутробно подвергшихся воздействию ультразвука, несколько выше по сравнению с животными, УЗИ в материнской матке не "проходившими". И хотя сами исследователи далеки от того, чтобы делать скольконибудь категоричные выводы из своей работы, "написанное пером" игнорировать невозможно при всем желании.

В общем, без обычных для любой медицинской технологии символических "весов" семье, планирующей обзавестись потомством, не обойтись и в случае с акушерским УЗИ. Однако подумайте: на одной чаше этих весов находится вполне ощутимый (2-4-процентный) риск рождения ребенка с инвалидизирующим уродством, а на другой... предварительные результаты единственного исследования, проведенного на лабораторных мышах. Миллионы детей за прошедшие десятилетия подверглись внутриутробному воздействию ультразвука, при этом никакие эпидемиологические исследования, как уже было сказано, не обнаружили связанных с этим воздействием тревожных изменений в состоянии детского здоровья.

Да, ультразвук - достаточно серьезное физическое явление, и неразумно было бы относиться к нему просто и безмятежно: 8-10 раз пытаться "разглядеть" пол плода или повторно и без особой необходимости уточнять его предлежание и характер сердечной деятельности. Но двухэтапный акушерский УЗ-скрининг остается в настоящее время полностью оправданным, невзирая на то, что работа ученых из Дублина дала мировой медицине повод для самых серьезных размышлений.