Conceptos Fundamentales de Ondas

Ondas Electromagnéticas (OEM)

Las Ondas Electromagnéticas son generadas por cualquier partícula cargada en movimiento. Son el resultado de las vibraciones entre un campo eléctrico y uno magnético. Ambos campos son perpendiculares entre sí y también a la dirección de propagación de la onda.

Ejemplos de Ondas Electromagnéticas:

• Sol
• Antenas de radio y TV
• Dispositivos electrónicos
• Luces artificiales

Ondas Sonoras y Acústica

En física, el sonido es una onda mecánica que se propaga en sólidos, líquidos o gases. Las ondas sonoras son longitudinales, con oscilaciones en la misma dirección de propagación. En líquidos o gases se denominan ondas acústicas, y cuando son audibles, ondas sonoras.

Rangos de Frecuencia del Sonido

• Rango Audible Humano: 16 a 20,000 Hz
• Infrasonido: Debajo de 16 Hz
• Ultrasonido: Por encima de 20,000 Hz

La Acústica es la rama de la física que estudia el sonido, el infrasonido y el ultrasonido, es decir, las ondas mecánicas que se propagan en sólidos, líquidos o gases (no en el vacío).

Ultrasonido Terapéutico (UT)

El Ultrasonido Terapéutico es una forma de energía mecánica utilizada en fisioterapia y considerado un agente físico. Supera el rango audible humano. En terapia, se aplican frecuencias de 1 a 3 MHz (1 MHz = 1,000,000 Hz).

El UT utiliza ondas mecánicas de más de 20,000 Hz que, al interactuar con los tejidos, producen efectos térmicos o mecánicos. Su propagación depende del medio: es mayor en sólidos, moderada en líquidos y baja en aire.

En el cuerpo, el haz penetra y libera la onda a una profundidad inversamente proporcional a la frecuencia.

Mecanismo de Conversión del Ultrasonido

El aparato convierte la energía eléctrica en energía mecánica oscilatoria mediante Cristales Piezoeléctricos. La corriente alterna de alta frecuencia se transmite a través de un cabezal que, al contactar con la piel, transfiere energía al organismo. El cristal se expande y comprime cuando recibe corriente alterna debido al cambio de polaridad, generando ondas mecánicas o ultrasónicas.

Diferencia clave: Las ondas sonoras, a diferencia de las electromagnéticas, no requieren luz y necesitan materia para transmitirse.

Parámetros de Aplicación y Absorción

En el aire, el sonido se propaga a 343 m/s, mientras que en el agua lo hace aproximadamente 5 veces más rápido. Por ello, se utiliza un gel a base de agua para la aplicación, favoreciendo el contacto óptimo entre el cabezal y la piel.

Al transmitir las ondas de sonido a través del tejido, este las absorbe, convirtiendo la energía mecánica en calor y generando el efecto terapéutico.

Absorción Tisular

La absorción de las ondas varía según la frecuencia, intensidad y tipo de tejido. Los tejidos ricos en colágeno (tendones, ligamentos, cápsulas articulares y fascias) absorben más energía.

Nota: Antes de iniciar un tratamiento, es crucial decidir sobre qué tejido se quiere actuar y qué efecto se busca (térmico o no térmico/mecánico).

Relación Frecuencia-Profundidad

A mayor frecuencia, mayor absorción superficial de los tejidos:

• 1 MHz: Penetra tejidos de hasta 5 cm de profundidad.
• 3 MHz: Penetra tejidos de hasta 1-2 cm de profundidad.

La frecuencia seleccionada también afectará la velocidad del calentamiento de los tejidos:

• 0.2 °C por minuto a 1 MHz
• 0.6 °C por minuto a 3 MHz

Ciclo de Trabajo e Intensidad

El ciclo de trabajo depende del efecto deseado:

• Continuo: Vibración constante con efecto térmico.
• Pulsátil: Vibración intermitente con ráfagas, produciendo efecto no térmico.

La intensidad de las ondas depende de:

1. El objetivo (térmico o no térmico)
2. Frecuencia seleccionada
3. Tiempo de aplicación en el área tratada

Efectos Terapéuticos del Ultrasonido

Efectos Térmicos:

• Aceleración de la tasa metabólica.
• Reducción y control del dolor.
• Aumento de la circulación.
• Aumento de la extensibilidad del colágeno.

Efectos No Térmicos (Mecánicos):

• Aumento de niveles de Ca intracelular.
• Aumento de la permeabilidad de las membranas celulares.
• Promueve el rápido funcionamiento de células inflamatorias.
• Favorece la producción de proteínas y óxido nítrico.

Contraindicaciones del UT

El ultrasonido está contraindicado en casos de:

• Tumores
• Embarazo
• Marcapasos
• Ojos
• Tromboflebitis
• Testículos y ovarios

Clasificación de las Radiaciones

Las radiaciones se clasifican principalmente según su naturaleza y su efecto biológico.

1. Clasificación Según su Naturaleza

1. Radiaciones Electromagnéticas (REM): Es una propagación ondulatoria de energía eléctrica y magnética cuyas intensidades varían en planos perpendiculares.

   Ejemplos de REM:

   • Ionizantes (rayos gamma y rayos X)
   • Ultravioleta (UV-C, UV-B y UV-A)
   • Radiación infrarroja
   • Radiofrecuencias
2. Radiaciones Corpúsculares: Son el movimiento de neutrones, electrones y protones, generando radiación debido a la propagación de partículas subatómicas.

2. Clasificación Según su Efecto Biológico

1. Ionizantes (Alta Energía): Son agresivas con los tejidos.

   Ejemplos:

   • Rayos cósmicos
   • Rayos gamma
   • Rayos X
2. No Ionizantes (Baja Energía): No son agresivas con los tejidos.

   Ejemplos:

   • Ultravioleta
   • Luz visible
   • Microondas
   • Infrarrojos
   • FM y TV

Radiación Térmica e Infrarroja

Radiación Térmica o de Cuerpo Negro

La Radiación Térmica, Calorífica o de Cuerpo Negro es la emisión de energía electromagnética que todos los objetos emiten por encima del cero absoluto debido a su temperatura, originada por el movimiento térmico de sus partículas cargadas.

El Espectro de Emisión es la cantidad y longitud de onda de la radiación térmica emitida, la cual depende de la temperatura del objeto (a mayor temperatura, aumenta la longitud de onda).

Radiación Infrarroja (IR)

La radiación infrarroja es una forma de radiación electromagnética invisible al ojo humano, con longitudes de onda entre 0.1 cm y 1,000 micrómetros. Aunque no es visible, esta radiación se percibe como calor en la piel (similar a la exposición al sol).

El Rango Visible del Ojo se encuentra entre 400 y 700 nanómetros.

Características de la Radiación Infrarroja

• Forma de radiación electromagnética que está fuera del espectro visible (no se puede ver a simple vista).
• Sus longitudes de onda varían entre 0.1 y 1000 micrómetros.
• Es emitida por todos los cuerpos cuya temperatura esté por encima del cero absoluto, en particular, por los seres vivos, y es percibida como una forma de calor superficial.

La radiación infrarroja es emitida o absorbida por las moléculas cuando cambian sus movimientos rotacional-vibracional, excitando los modos de vibración y generando un cambio molecular.

Clasificación del Infrarrojo por Longitud de Onda

1. Cercano: 0.78 a 2.5 micrómetros (rango más cercano al espectro visible).
2. Medio: 2.5 a 50 micrómetros.
3. Lejano: 50 a 1,000 micrómetros.

Infrarrojo Terapéutico

Se utiliza el Infrarrojo Cercano (0.78 – 2.5 µm) en terapia, ya que penetra más (hasta 1–2 cm) en los tejidos y produce efectos beneficiosos como:

• Vasodilatación
• Mejor circulación
• Alivio del dolor
• Relajación muscular

A diferencia del infrarrojo cercano, el medio y el lejano actúan de forma más superficial.