Ionoferesi:
Per ionoforesi (iòno-phòresis = trasporto di ioni) si intende l’introduzione di un farmaco nell’organismo attraverso l'epidermide (somministrazione per via transcutanea), utilizzando una corrente continua (corrente galvanica), prodotta da un apposito generatore. I vantaggi della somministrazione di farmaci con questa modalità sono essenzialmente:
* Evitare la somministrazione per via sistemica (orale, intramuscolare, endovenosa);
* Applicare il farmaco direttamente nella sede corporea interessata dalla patologia;
* Permettere l’introduzione del solo principio attivo, senza veicolanti (eccipienti);
* Permettere agli ioni di legarsi a determinate proteine protoplasmatiche;
* Iperpolarizzare le terminazioni nervose.
Per quanto riguarda la via di somministrazione, è utile ricordare che la via sistemica presenta diverse controindicazioni; infatti, la totalità dei farmaci presenta il rischio, più o meno marcato, di effetti collaterali a danno di vari organi e sistemi anatomici. Questo perché, per garantire una valida azione terapeutica, il farmaco deve necessariamente raggiungere una concentrazione ematica (percentuale di farmaco circolante nel sangue), tale da poter garantire una valida azione terapeutica. Tutto questo determina la presenza nel circolo vascolare, oltre che del farmaco, anche di metaboliti dello stesso, prodotti dal fegato, i quali devono essere “smaltiti” dall’organismo per varie vie, prima fra tutte la via renale. A ciò si aggiunge il danno indiretto provocato dal farmaco ad altri organi, dovuto all’alterazione delle condizioni in cui questo normalmente opera, come nel caso dell’apparato digestivo, in cui alcuni farmaci alterano l’equilibrio acido-base, con conseguenze anche gravi (ad es. gastriti e gastroduodeniti causati dall’assunzione di FANS – Farmaci Antinfiammatori Non Steroidei). Il secondo vantaggio è quello di poter applicare il farmaco direttamente nella zona da curare, riducendo così i tempi terapeutici, con conseguente regressione dei sintomi in un tempo minore. Affezioni dolorose (algie) dell’apparato muscolo-scheletrico, derivanti da artrite, artrosi, sciatica, lombalgia, cervicale, strappi muscolari, ecc., vengono quindi curate circoscrivendo l’effetto terapeutico solo alla zona interessata. Il terzo è la possibilità di introdurre il solo principio attivo del farmaco, in forma ionica, senza gli eccipienti, i quali, spesso, sono fonte di reazioni più o meno avverse. Al quarto punto dobbiamo considerare che il farmaco in forma ionica, si lega a proteine protoplasmatiche specifiche, aumentandone il tempo di permanenza nelle sedi anatomiche interessate (emivita), potendo quindi diminuire le quantità di farmaco utilizzate per la stessa patologia rispetto ad altre vie di somministrazione. È stato possibile misurare che questo sistema terapeutico ha la capacità di far assorbire alla regione ammalata una quantità di farmaco fino a 100 volte maggiore di quella assorbita, ad esempio, per via orale. In ultimo, l’applicazione di correnti continue a bassa intensità ha il risultato non secondario di iperpolarizzare le terminazioni nervose, determinandone un elevamento della soglia di eccitabilità, ottenendo quindi un effetto antalgico elevato (effetto TENS). Tutto questo è possibile perché tutti i farmaci presentano la caratteristica della presenza di ioni positivi, negativi, o entrambi (bipolari) - carichi quindi elettricamente - e, sfruttando quindi il principio fisico della migrazione ionica da un polo elettrico all’altro, otteniamo una somministrazione transcutanea, che sfrutta cioè la pelle come via di somministrazione. Dal punto di vista strettamente elettronico un generatore per ionoforesi è essenzialmente un generatore di corrente costante a bassa intensità (generalmente vengono usate correnti tra i 5 milliampere e i 10 milliampere), che eroga cioè una corrente continua stabile nel tempo, corredato da vari sistemi di controllo e temporizzazione, in modo da consentire la creazione di un campo elettrico il quale viene applicato, tramite due elettrodi, uno positivo e l’altro negativo, costituiti da delle placche in gomma conduttrice ricoperte da una superficie assorbente, posti sulla cute del soggetto in prossimità della zona da trattare.
Il farmaco deve essere posto sull’elettrodo corrispondente alla sua polarità, ad esempio se il farmaco è di polarità positiva andrà applicato sulla placca positiva, se negativa sulla placca negativa, se bipolare indifferentemente. Applicando la placca con il farmaco sulla zona da trattare e l'altra placca ad una distanza di circa 20/30 cm, la corrente veicolerà il farmaco così ionizzato, all'interno dei tessuti perché gli ioni del farmaco stesso migreranno verso il polo opposto fino al completo assorbimento. A titolo di esempio, nella tabella che segue, possiamo vedere vari principi attivi e soluzioni medicamentose e la loro polarità.
Ultrasuoni
Gli ultrasuoni sono delle onde meccaniche sonore. A differenza dei fenomeni acustici propriamente detti le frequenze che caratterizzano gli ultrasuoni sono superiori a quelle mediamente udibili da un orecchio umano. La frequenza convenzionalmente utilizzata per discriminare onde soniche da onde ultrasoniche è fissata in 20 kHz. Lo stesso termine ultrasuono chiaramente indica ciò che è al di là (ultra) del suono, identificando con suono solo il fenomeno fisico udibile.
Come ogni altro tipo di fenomeno ondulatorio gli ultrasuoni sono soggetti a fenomeni di riflessione, rifrazione e diffrazione e possono essere definiti mediante parametri quali la frequenza, la lunghezza d'onda, la velocità di propagazione, l'intensità (misurata in decibel), l'attenuazione (dovuta all'impedenza acustica del mezzo attraversato).
Nonostante, come detto, l'essere umano, non sia in grado di udire gli ultrasuoni, altri animali hanno tale capacità. Ad esempio i cani (per i quali sono in commercio appositi fischietti di richiamo agli ultrasuoni), i delfini e le balene che li usano per comunicare tra loro e i pipistrelli che li usano per vedere gli ostacoli mentre volano di notte.
Gli ultrasuoni trovano utilizzo per lo più in campo medico ed industriale essendo ampiamente utilizzati nelle ecografie, nei controlli non distruttivi e in molti apparecchi utilizzati per la pulizia superficiale di oggetti di piccole dimensioni.
Anche il sonar impiega intervalli di frequenze che non di rado sconfinano nella gamma degli ultrasuoni.
Gli ultrasuoni vengono generati per mezzo di materiali con particolari caratteristiche meccanico-elettriche, i materiali piezoelettrici. Questi particolari materiali come ad esempio il quarzo o titanato di bario hanno la caratteristica di generare una differenza di potenziale se compressi o stirati in senso trasversale, viceversa se applicata una differenza di potenziale ai loro estremi questi si comprimono o dilatano in senso trasversale. Proprio quest'ultima caratteristica viene sfruttata per generare queste onde meccaniche sopra il campo dell'udibilità (ultrasuoni). In base al materiale scelto avremo quindi diverse frequenze di ultrasuoni, diverse propagazioni nei materiali e quindi diverse caratteristiche di potenza della macchine generatrici Le principali applicazioni oltre quelle sopra indicate riguardano anche il campo meccanico, soprattutto la saldatura di materiali plastici e il controllo non distruttivo di cordoni di saldatura.
La saldatura di materiali plastici per mezzo di ultrasuoni viene sovente utilizzata quando è richiesta una certa qualità estetica ma soprattutto velocità di esecuzione; due oggetti plastici (preferibilmente dello stesso materiale in modo che l'attrito molecolare risulti alto) vengono messi a contatto fra loro e un parallelepipedo metallico (sonotrodo) di appoggia ad uno di essi scaricando ultrasuoni e quindi mettendolo in vibrazione. L'attrito generato fonderà le parti plastiche a contatto unendole. La forma e la frequenza alla quale vibrerà il sonotrodo dipendono dalla geometria dell'oggetto che si andrà a saldare.
La qualità estetica è eccellente anche se non viene assicurata la tenuta stagna quindi, nel caso sia essa un requisito fondamentale, è preferibile prendere in esame un altro tipo di saldatura (es. saldatura a lama calda).
Gli ultrasuoni sono anche uno dei controlli non distruttivi che si possono eseguire sui cordoni di saldatura fra metalli. L'attrezzatura necessaria è composta da uno schermo che visualizza in un grafico (molto simile ad un oscilloscopio) il ritorno (eco) delle onde di ultrasuoni che si propagano nel metallo e da una sonda dove è contenuto il materiale piezoelettrico che genera gli ultrasuoni. La sonda viene messa a contatto col cordone di saldatura da controllare, gli ultrasuoni si propagano nel metallo e ogni volta che nel cordone in questione è presente un'imperfezione (bolla d'aria, accumulo di impurezze o una cricca) la massa volumica (densità) cambierà rispetto al resto del cordone di saldatura e parte degli ultrasuoni verranno riflessi. Noi vediamo questa onda di riflesso (eco) nello schermo e in base alla scala dello schermo riusciamo anche ad individuare la posizione approssimativa del difetto. Questo tipo di controllo è molto diffuso dato che risulta non distruttivo e permette di controllare cordoni di saldatura molto lunghi in brevissimo tempo individuando anche la posizione del difetto.