Questo intervento del Prof.Ceccarelli sulla Cavitazione può risultare molto utile a chiarire gli annosi dubbi che uno “strumento” come questo sta causando. Intanto chiariamo due concetti fondamentali che emergono dal video e dalle parole del Prof.Ceccarelli. La Cavitazione non è uno strumento ma è propriamente uno dei danni biologici causati dagli effetti degli ultrasuoni, insieme al danno micromeccanico e al danno termico. L’altro concetto è che la Cavitazione non scioglie il grasso, come tutti siamo abituati a credere e a dire, ma è un passaggio di stato dell’acqua. Succede che l’acqua, che viene compressa e decompressa dalle onde ultrasoniche, crea delle bolle di vapore che con la successiva pressione dell’onda tendono ad implodere e liberano un’energia meccanica che causa un danno ai tessuti circostanti.

Cos’è la cavitazione

Si tratta di un fenomeno che si manifesta in un liquido sottoposto ad una forte depressione. Quando la pressione assoluta diviene inferiore alla tensione di vapore del liquido si ha un violento sviluppo di v

apore sotto forma di minute bollicine. Contemporaneamente si ha (per effetto della legge di

Henry) una separazione dell'aria che si trova sempre disciolta nell'acqua.

Si può avere cavitazione in un tubo che presenti una strozzatura nella quale all'aumento della velocità corrisponde una diminuzione della pressione (teorema di Bernouli). Si può avere cavitazione verso l'estremità delle palette delle giranti delle turbine idrauliche a reazione o delle pompe e sulle pale delle eliche marine. Il rapidissimo formarsi e distruggersi delle bollicine di vapore da luogo ad una rapidissima successione di urti che sottopongono le pareti metalliche ad un'intensa sollecitazione e causano n

otevoli corrosioni.

Si è valutato che la pressione che trae origine dallo scoppio di una bollicina può raggiungere, in loco, le 1000 atmosfere (motivo della potente azione corrosiva). L'andamento del fenomeno di cavitazione può essere descritto mediante l'impiego del numero di cavitazione definito mediante la seguente relazione: Pa + Ps + Pv n = ----------------- (d/2) x V2

dove Pa, Ps e Pv sono rispettivamente la pressione alla superficie libera del fluido, quella idrostatica nel punto considerato e la tensione di vapore; d è la densità del fluido e V è la

velocità del fluido indisturbato. La tendenza di un fluido a cavitare dipende direttamente dalle pressioni applicate ed inversamente dalla sua densità e dalla sua velocità di movimento.

Gli effetti biologici degli ultrasuoni Gli effetti prodotti dagli ultrasuoni sul materiale biologico possono essere raggruppati in:

a) micromeccanici; b) termici; c) da cavitazione.

Gli effetti micromeccanici unidirezionali determinano per azione diretta spostamento e dislocazione di molecole organiche intracellulari con frequente diffusione negli spazi extracellulari, rottura di cromosomi di macromolecole, conglomerazione di molecole causata da rottura di po

nti intermolecolari, modificazione della struttura spaziale delle proteine, formazione di radicali liberi, denaturazione dei componenti della membrana cellulare e modificazioni elettrochimiche della superficie cellulare.

Dobbiamo immaginare l'onda ultrasonica come un forte vento che incide sul materiale biologico con potenza proporzionale alla intensità degli ultrasuoni. Questo vento determinerà in funzione della sua forza spostamenti, rotture e variazioni di forma delle molecole biologiche.

La spinta meccanica può determinare lo spostamento di macromolecole fuori dai loro compartimenti cellulari normali determinando un'alterazione delle funzioni di queste. Le funzioni biologiche di una macromolecola sono condizionate dalla presenza della stessa nel luogo di reazione.

Quando l'onda meccanica raggiunge una forza adeguata è possibile la flessione fino a rottura della macromolecola e conseguente perdita funzionale della stessa. La formazione di radicali liberi dell'ossigeno altamente reattivi è un altro meccanismo che interviene nel danno a carico delle strutture biologiche circostanti.

Il processo più comune espressione dell'azione micromeccanica degli ultra

suoni è quello della denaturazione proteica. Le proteine sono costituite, dal punto stereochimico, da strutture primarie, secondarie, terziarie. La struttura primaria è permessa dal legame peptidico, un legame covalente che richiede di un'alta somministrazione energetica per poter essere scisso.

Le altre strutture sono invece permesse da legami deboli (polare

, idrogeno) che richiedono una particolare vicinanza spaziale dei gruppi che debbono formarli. Essendo legami deboli è sufficiente una debole energia per romperli e allontanare i gruppi chimici che li formano. La distanza spaziale impedisce, poi, la riformazione degli stessi legami.

Questo determina un grave danno funzionale perché è proprio grazie alla struttura secondaria e terziaria che le proteine formano i locus attivi. Si bloccano, così, le funzioni cellulari.

Gli effetti termici degli ultrasuoni sono da attribuire al così detto effetto Joule.

L'onda meccanica degli ultrasuoni determina movimenti molecolari che aument

ano l'energia cinetica delle molecole: per la legge di Joule l'energia potenziale di cariche elettriche in movimento viene in parte ceduta sotto forma di calore.

Ne consegue un aumento della temperatura del materiale biologico che quando supera il valore fisiologico di 37° C può determinare l'inizio della denaturazione proteica e quindi la perdita delle funzioni cellulari.

In quanto all'effetto di cavitazione che avviene su un liquido sottoposto all'azione degli ultrasuoni a frequenze superiori a 900 KHz e che determina la formazione di bollicine di vapore e di aria all'interno del liquido stesso si realizza una vera esplosione delle microbolle che può determinare danno alle strutture circostanti.

Anche se la cavitazione, per prodursi nei tessuti, necessita di intensità 1000 volte superiori che nei liquidi, va considerato che il corpo umano è costituito dal 60% di acqua e contien

e cavità anatomiche ( i ventricoli cerebrali, il cuore, i grandi vasi, la colecisti, la vescica ) che contengono liquidi.

E' intuitivo che l'applicazione degli ultrasuoni su un materiale biologico imbibito di acqua determini un notevole danno non per cavitazione del materiale biologico ma per esplosione delle microbolle prodotte dalla cavitazione dell'acqua presente. L'infiltrazione di acqua nei tessuti e la successiva applicazione degli ultrasuoni sugli stessi determina cavitazione dell'acqua, formazione di microbolle, esplosione di queste e rottura del materiale biologico circostante.

E' intuitivo che le strutture più delicate (cellule endoteliali, cellule adipose) saranno più facilmente danneggiate delle strutture più resistenti (connettivi, osso)".

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Il Prof. Ceccarelli ha iniziato questi studi verso la fine degli anni ’80 e mise a punto la tecnica chiamata idrolipoclasia ultrasonica nei primi anni 90 e presentata per la prima volta al mondo nel congresso internazionale di Rio de Janeiro (Brasile) nel 91.

Che cosa prevedeva questo tipo di trattamento? prevedeva l’infiltrazione del tessuto adiposo con una soluzione acquosa, in maniera da creare una falda di acqua, sulla quale poi si applicavano gli ultrasuoni, che per il processo di cavitazione, determinava l’implosione di queste micro bolle con liberazione di energia meccanica che danneggiava il tessuto circostante.

Una tecnica che è stata studiata dal punto di vista scientifico i

n maniera approfondita sia con studi di ricerca fondamentale, sia con studi di carattere clinico”.

Ma cerchiamo – continua il Prof.Ceccarelli - di capire esattamente come funziona la cavitazione, quali sono i suoi limiti e quali sono i suoi effetti, che credo che sia la cosa che vi interessa di più in un momento dove questa tecnica è diventata di grande moda”.

Quindi affrontiamo il discorso iniziale cercando di conoscere gli ultrasuoni. Gli ultrasuoni sono delle onde meccaniche, quindi un qualche cosa che si muove determinando una compressione, un’energia che colpisce il punto di arrivo. Onde meccaniche ad elevata frequenza, che cioè, superano l’udibilità del nostro orecchio, perché vengono prodotte a frequenze superiori a 20.000 cicli per secondo”.

“Che cosa dobbiamo conoscere degli ultrasuoni?Dobbiamo conoscere la frequenza, che appunto è il numero di onde emesse per secondo. Quindi quando si parla di 20.000 cicli per secondo, vuol dire che stiamo lavorando a 20 KHz, cioè 1000 Kilo – 20Khz. Quando si parla di 2 MHz si parla di 2 milioni di onde per secondo, vuol dire che per 2 milioni di volte al secondo un’onda meccanica arriva su qualche cosa e si alterna ad un momento di mancanza.

L’altra cosa importante che dobbiamo conoscere è la potenza che è determinata, dal punto di vista fisico, dall’altezza dell’onda. La potenza è quella che ci dà l’effetto, cioè maggiore è la potenza e maggiore è l’effetto meccanico di danno eventuale dell’ultrasuono.

Che effetti hanno gli ultrasuono sul tessuto biologico?Sono sempre dannosi. Oggi ancora in Italia si fa l’ecografia per fare la diagnosi di gravidanza. Negli Stati Uniti questo è proibito, prima del terzo trimestre di gravidanza non si fa ecografia, perché gli ultrasuoni come vediamo creano un danno biologico. Danno che si esplica a tre livelli:

a. Un primo tipo è il danno micromeccanico b. Un secondo è un danno termico c. Il terzo è questo famoso danno di cavitazione

Vediamolo:

che cos’è il danno micromeccanico: Un’onda meccanica è come un vento che entra all’interno di un albero; il vento che entra all’interno di un albero fa muovere le fronde e questo succede anche livello dei nostri tessuti a livello delle molecole.

Che hanno queste nostre molecole biologiche? Hanno una struttura particolare spaziale che ne determina la loro funzione. Hanno una struttura di base chiamata struttura primaria che è fatta da legami chimici forti e hanno una struttura secondaria, terziaria e quaternaria, che invece è fatta da legami deboli. Questo vuol dire che se io arrivo con un vento abbastanza forte, posso allontanare queste cariche deboli e denaturare la struttura proteica, quindi far perdere funzione biologica alle mie proteine e quindi determinare un danno, che esplicato a livello cellula

re porta ovviamente alla morte cellulare”.

Dal punto di vista termico questa onda meccanica che arriva ( come sempre in fisica tutte le forme di energia cedono una parte di loro sotto forma di calore, che si chiama effetto joule), che cosa porta? porta che questa cessione di energia meccanica sotto forma di calore determina un aumento dell’energia cinetica delle molecole le quali si muovono in maniera più frequente e determina ugualmente l’allontanamento di queste cariche e quindi la denaturazione, quello che succede quando cuociamo la carne. Perché cuociamo la carne? Per renderla più digeribile denaturando le proteine”.

Il terzo effetto, che è quello di cui oggi si parla di più, è quello di cavitazione. Che cos’è la cavitazione? È praticamente un passaggio di stato dell’acqua che passa dallo stato di acqua allo stato di vapore, quando la compressione è sufficiente per permettere questo passaggio. La successiva compressione di queste bollicine di vapore che si formano determina l’implosione delle stesse e la liberazione di un’energia meccanica che danneggia le strutture circostanti. Questa non è una cosa che riguarda la medicina estetica o l’estetica stessa, ma è una cosa che riguarda la fisica.

È stata studiata perché?

Perché si è visto che sulle turbine idrauliche, sull’eliche delle navi si formavano dei buchi veri e propri e perché? Perché l’energia emessa da queste eliche che giravano, determinava questo processo di cavitazione questo pass

aggio di stato e queste bollicine che scoppiavano determinavano addirittura la perforazione del metallo, quindi questo noi l’abbiamo riportato a un discorso poi di medicina, quindi stiamo parlando di un qualche cosa che determina danno.

Per determinare questo passaggio di stato noi abbiamo bisogno di una potenza sufficiente che determini questa compressione/decompressione in modo tale da fare questo passaggio di stato - qui vedete una formula che ci fa capire l’importanza della potenza degli ultrasuoni, questa è una formula fisica che si chiama numero di cavitazioni, ci da il parametro che ci dice quanto può cavitare l’acqua ed è direttamente proporzionale alla pressione. Quindi maggiore è la pressione, maggiore è la cavitazione dell’acqua.

Vediamola meglio, cioè io applico sull’acqua queste onde di pressione, che abbiamo detto sono alternate. Abb

iamo una compressione iniziale, le molecole si comprimono. Nel momento nel quale non c’è compressione, perché abbiamo detto che l’onda è alternata, arriva questa onda di decompressione e causa un momento di depressione che ovviamente è direttamente proporzionale alla compressione applicata. Se la potenza è sufficiente, c’è questo passaggio di stato e l’acqua diventa vapore e si formano bollicine di vapore. Arrivando la nuova onda di pressione, schiaccia le bollicine di vapore che si sono formate ed implodendo liberano energie.

Il problema delle alte potenze è stato in parte superato perché c’è una certa difficoltà a produrre dei trasduttori che determinino una elevata potenza in quanto si ha un riscaldamento del manipolo. Allora le ditte di produzione della strumentazione sono ricorse ad una escamotage che sta nel variare la frequenza, passando da alte frequenze a basse frequenze.

Che cosa fanno le basse frequenze? riducono il numero di onde. Quindi nonostante io ho una compressione/decompressione di potenza piccola, ho un tempo lu

ngo e in questo tempo lungo io ho il sufficiente tempo per permettere ugualmente il passaggio di stato, quindi la formazione della micro bolla.

Oggi si parla di basse frequenze di ultrasuoni perché? Perché si tende di ottenere una cavitazione anche con potenze non importanti.

Ma qual è la problematica delle frequenze basse? È la penetranza degli ultrasuoni, cioè più bassa è la frequenza e più l’ultrasuono penetra in profondità. Perché è ovvio, se io ho un’onda che si muove molto lentamente, questa riesce a passare attraverso le molecole e a penetrare in profondità. Se io ho un’onda che si muove molto velocemente, quindi alte frequenza, mi incontra le strutture molecolari e viene riflessa e quindi non può penetrare in profondità.

Allora qual è la problematica? Che quando io la vado ad applicare su un tessuto, se io ho delle alte frequenze questa si ferma negli stati più superficiali del tessuto, se io ho basse frequenze, l‘onda penetra in profondità. Ma se noi stiamo facendo un trattamento di estetica, rischiamo,con le basse frequenze, di creare un danno che va oltre questo tessuto adiposo in eccesso,perchè se poniamo il manipolo che emette ultrasuoni, perpendicolare alla zona che trattiamo, questi ultrasuoni penetrano in profondità e il danno non sarà solo a livello di tessuto adiposo, ma sarà a livello dell’os

so, e si può frammentare un trocantere, se si mette sull’addome, si possono creare delle lesioni a livello delle ovaia.

Ecco allora che cosa si può fare. Si può mettere il manipolo in senso parallelo al tessuto, in modo tale che, questa onda di penetrazione, non vada in profondità ma colpisca il tessuto e sfugga fuori o manipoli convergenti che possano colpire un punto centrale senza penetrare in profondità”.

“Termino ripuntualizzando una cosa, e non per darvi una limitazione nell’uso di queste macchine ma per darvi un chiarimento sull’uso di queste macchine. Abbiamo detto che la cavitazione è un passaggio di stato dell’acqua, quindi è l’acqua che viene compressa e decompressa, è l’acqua che passa da liquido a vapore e sono le bolle di vapore che implodono.

Nel tessuto adiposo c’è solo il 18% di acqua contro il 60% dell’acqua che sta negli altri tessuti.

Allora gli ultrasuoni fanno cavitare il tessuto adiposo? NO, non fanno cavitare il tessuto adiposo.

Il danno che voi avrete sul tessuto adiposo sarà un danno di tipo mic

ro meccanico, di tipo calorico, ma non sarà un danno dal punto di vista di cavitazione, a meno che non aumentiamo la quantità di acqua.

Qui vedete uno studio anatomico, sulla vostra sinistra avrete un pezzo di grasso che non è stato infiltrato con un liquido, sulla vostra destra avrete un pezzo di grasso infiltrato con il liquido, si applicano gli ultrasuoni sopra e vedete che il pezzo non infiltrato è rimasto tale e quale, il pezzo infiltrato ha dei segni di danneggiamento dovuto alla cavitazione, che vediamo ancora meglio se noi tagliamo il pezzo di grasso, vedete dall’interno questo giallo del grasso norma

le che invece è diventato danneggiato nella parte infiltrata e que

sto per darvi l’indicazione.

Dal punto di vista medico utilizziamo gli ultrasuoni l’idrolipoclasia ultrasonica infiltrando il tessuto adiposo, quindi mettiamo all’interno una soluzione acquosa, ovviamente voi non potete inserirvi acqua con una siringa! E allora quale può essere una escamotage? È rallentare il microcircolo, il rallentamento del microcircolo vi porterà ad una vasodilatazione, a un edema del tessuto adiposo, che vi potrà permettere di dare un danneggiamento anche in piccola parte in cavitazione.

Una cosa molto importante, si parla di cellulite ma è bene chiarire che ci sono vari tipi di cellulite, perché questo termine ormai è diventato comune.

Io vorrei differenziare il tessuto adiposo dalla panniculopatia edematofibrosclerotica cioè quella dove c’è una problematica micro circolatoria.

Ecco qualunque tipo di trattamento, che siano gli ultrasuoni, o qualunque a

ltra metodica di danno, non va mai utilizzata su un tessuto sofferente, il tessuto sofferente deve essere curato e voi avete tantissimi mezzi per ridurre queste problematiche di carattere micro circolatorio e già questo tipo di cure è sufficiente per riportare il risultato estetico. Il trattamento di danneggiamento, che ripeto non è un danneggiamento solo del tessuto adiposo ma è un danneggiamento di tipo bilogogico.

Siccome si danneggiano i capillari, si danneggiano le terminazioni nervose, si

creano danni per ridurre un volume e migliorare l’estetica l’armonia della silhouette di questa paziente, questo trattamento è indicato solo quando veramente c’è necessità”.

Dalle testuali parole del Prof.Ceccarelli, per me che sono estetista risulta chiaro che un’ “operazione” vera di Cavitazione non esiste, poiché non posso lavorare come può fare un chirurgo che può creare cioè le condizioni per far verificare la cavitazione.

Tra l’altro, gli allegati prodotti dal Ministero a completamento della L.1/90, parlano chiaramente dell’attribuzione all’estetista di Ultrasuoni ad una frequenza di lavoro che dovrà essere compresa fra 0,8 MHz e 3,5 MHz, quindi parliamo di ultrasuoni ad alta frequenza.

Si evince chiaramente che non esiste possibilità di creare cavitazione con questi parametri, ma sarà comunque possibile ottenere effetti da danno micromeccanico e termico.

Cosa che è sempre stata così con gli ultrasuoni che abbiamo usato negli anni e che conoscevamo come tali, e, cosa ancor più grave, che è stato così anche negli ultimi anni che abbiamo creduto di usare la “cavitazione” ma che tale non era.

Abbiamo acquistato apparecchiature che erano "semplici" ultrasuoni, credendo di acquistare la CAVITAZIONE che non è un macchinario, ma un semplice processo fisico.