Ondas de choque

Potential applications of low-energy shock waves in functional urology 

La historia de las ondas de choque extracorpóreas se remonta a la Segunda Guerra Mundial. Submarinos que fueron atacados con cargas explosivas de profundidad a menudo tenían integridad estructural, sin embargo, muchos miembros de la tripulacion tenían un trauma severo en sus órganos internos, especificamente a sus pulmones. Este trauma se atribuyó a ondas expansivas que se propagaban por toda la nave como consecuencia de las explosiones de bombas bajo el agua. Las ondas penetraban las paredes del submarino hiriendo a los miembros de la tripulación sin dejar rastros externos de violencia.

Muchos estudios en animales, entre 1968 y 1971 en Alemania, mostraron los efectos de las ondas de choque sobre diversos tejidos biológicos. En 1971, Haeussler et al. informó el concepto de usar las ondas de choque para estimular la fragmentación de cálculos renales in vitro.

En 1987, se informó el uso de la terapia por onda de choque de forma benefisiosa  en el retraso y la no union de fracturas.

En las últimas décadas, han surgido muchas nuevas aplicaciones para la terapia por ondas de choque, incluyendo los espolones calcaneos, los tendones, los trastornos del movimiento espástico, la celulitis, la cicatrización de heridas y el tratamiento trombolítico. En el año 2000, la FDA aprobó una máquina de ondas de choque, el OssaTron, que está diseñado específicamente para enfermedades ortopédicas.

Actualmente, la terapia por ondas de choque se aplica en una amplia gama de diferentes trastornos musculoesqueleticos (tendinopatías, la reparación del cartílago y la curación del hueso), dermatología (cicatrización de heridas, fi re quemaduras, úlceras y úlceras de pie diabético), neurología (espasticidad o hipertonía espástica y la protección de las neuronas), odontología (regeneración ósea alveolar y periodontitis), urología
y tratamientos con células madre.

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El termino ``onda de choque´´ indica una onda de sonido de alta energía, que termina en una ráfaga de energía, similar a un mini explosión. Son ondas de sonido que transportan la energía a partir de una superficie de presión positiva a un área de presión negativa, y requieren un medio para propagarse. En la naturaleza, las ondas de choque son creadas por acontecimientos explosivos, tales como la caída de rayos y erupciones volcánicas. Las ondas de choque también puede ser artificialmente producidas por los aviones supersónicos, romper la barrera del sonido o de explosiones de bombas.

En uso médico, las ondas de choque se generan de forma extracorpórea por tres tipos de generadores: electrohidráulico, electromagnéticos y piezoeléctricos. El generador induce energía acústica micro explosiva, centrado mediante la concentración de reflectores, liberando un mecaanismo químico de energía eléctrica hacia los tejidos del cuerpo

Son de alta frecuencia cuyos rangos ocilan entre 16 Hz y 20 MHz.

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El mecanismo biológico de la ESWT aún no está claro, pero se ha mejorado continuamente. Haupt ha postulado cuatro fases de reacción de los SW en el tejido.

La fase física: La presión positiva puede desencadenar la absorción, reflexión, refracción y/o la transmisión de energía a los tejidos o células. La fuerza de tracción es inducida por la presión negativa de las ondas de choque, que produce efectos de cavitación (formación y movimiento de burbujas en un fluido), ionización de moléculas y aumento de la permeabilidad de la membrana celular. Estas fuerzas físicas transfieren la señal acústica a una reacción biológica a través de una vía de mecanotransducción que ajusta la transducción de señal ERK o quinasa de adhesión focal, y regula la expresión de genes en el núcleo.

La fase físico-química. En este punto, hay radicales difusibles que interactúan con las biomoléculas liberadas de las células estimuladas. Por ejemplo, el trifosfato de adenosina se libera para activar las vías de Erk1/2 en las células. La fase química, las reacciones intracelulares pueden ir acompañadas de cambios moleculares en las células. Las ondas de choque pueden alterar la movilización del calcio citosólico.

La fase biológica. Se ha informado que las ondas de choque estimulan la expresión de la proteína morfogenética ósea, eNOS, de manera dependiente de la dosis, como la respuesta primaria de osteoblastos. Activa vías moleculares (proteína morfogenética ósea, señalización de Wnt, TGF-b1, VEGF, Ras, Erk1 / 2, vías de proteína quinasas activadas por mitógenos) en fibroblastos tendinosos, condrocitos, y hueso. También estimula células del estroma medular, osteoblastos primarios, tejido adiposo, Células madre mesenquimales derivadas y células T Jurkat humanas, VEGF y antígeno nuclear de células en proliferación, además de causar neovascularización y mejorar la regeneración tisular.

Sin embargo, se debe tener en cuenta que los altos niveles de energía de las ondas de choque las que inducen alteraciones irreversibles en la estructura celular y los organelos. Niveles de baja energía, en contraste, induce modificaciones en la membrana celular y cambios funcionales, y realiza una serie de señalizaciones celulares y activación de procesos biológicos, como la proliferación celular, la angiogénesis, la regeneración de nervios periféricos, el aumento de la permeabilidad celular y la antiinflamación

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