Myth Buster: la cavitazione

Myth Buster: la cavitazione

 

Una decina di anni fa, in Italia, era il trattamento estetico al top per la cellulite o il grasso in eccesso. Pubblicizzato dappertutto, con migliaia di apparecchiature vendute a estetiste e medici, alcune anche molto costose (sopra i 100.000€).
- Cosa è?
- Cavitazione estetica
- Effetti della cavitazione sui tessuti grassi
- Conclusione

La cavitazione: cosa è?

Cavitare per estensione significa creare una cavità, un vuoto.
La cavitazione è un fenomeno che emerse nello studio della fluidodinamica in modo rilevante, con aspetti tutt’ora non perfettamente compresi.
Nell’acqua, semplificando, la cavitazione è il fenomeno che fa formare bolle di gas senza portare l’acqua stessa a temperatura di ebollizione.

Alcuni aspetti spettacolari della cavitazione

Il modello interpretativo più comune è sostanzialmente fisico, correlando il fenomeno alle variazioni di pressione in un fluido, ma esistono anche validi modelli chimici, in particolare sulle reazioni elettrolitiche, che spiegano alcuni fenomeni submolecolari di cavitazione altrimenti inspiegabili.
Anche se complessa ed in parte incompresa, la cavitazione è un fenomeno molto comune ed è la spiegazione più semplice di fenomeni che sono sotto agli occhi di tutti:
Le bolle e la conseguente scia che si forma con un elica in rapido movimento nell’acqua ma anche lo scroccare delle giunture con particolari movimenti delle articolazioni.

Se, semplificando, la cavitazione porta alla formazione di bolle nell’acqua senza che venga raggiunta la temperatura di ebollizione, è possibile classificare la cavitazione in funzione del comportamento di queste bolle.
1-la cavitazione gassosa, detta a volte anche tribonucleazione, richiede energie più basse e comporta la formazione di bolle formate prima che dal vapore dell’acqua stessa dai gas disciolti nell’acqua, in particolare l’aria. Le bolle che si formano sono tendelzialmente più stabili e possono essere la causa dell’embolia gassosa dei subacquei, ma non rilasciano forti energie di implosione, dissolvendosi lentamente.
2-la cavitazione critica, riconoscibile per il suono (crepitio) della frittura, produce bollicine che implodono con bassa energia.
3-la cavitazione incipiente, in grado di produrre bolle che quando implodono sviluppano forze dell’ordine anche di 100 kg/cm2 in grado di intaccare ed erodere le superfici d’acciaio delle turbine o delle pale di un’ elica.
3-la cavitazione supersatura (choking), dove la tensione di vapore del liquido è superiore alla pressione idrostatica. In questo caso le bolle che si formano hanno maggiori dimensioni e quando implodono possono liberare forze enormi, anche 1000kg/cm2 in grado nel tempo di erodere e distruggere le giranti di pompe o condutture ad alta pressione costruite con i materiali più resistenti.
Chi progetta eliche ad alta velocità o impianti idraulici ad alta pressione conosce bene l’energia disgregante della cavitazione e può proteggere le strutture generando la supercavitazione, dove la cavitazione produce bolle talmente grandi che queste implodono lontano dall’elica o pompa che le ha generate, limitandone i danni.
L’energia intrinseca dell’implosione delle bolle è talmente alta che può dar vita in acqua al fenomeno della sonoluminescenza, dove le bolle implodendo emettono luce.

La cavitazione prodotta dagli ultrasuoni è legata alla natura del suono che si propaga come un‘onda con una fase di compressione seguita da una fase di decompressione del mezzo.
Nella fase di decompressione, se la potenza è sufficiente (almeno 0,3 w/cm2), l’acqua nebulizza senza raggiungere la temperatura di ebollizione.
Questo effetto è riscontrabile in qualunque aerosol o nebulizzatore ad ultrasuoni.
Questo fenomeno facilmente ottenibile nell’area di contatto tra l’acqua ed il trasduttore è in realtà molto difficile da realizzare ad una certa distanza dal trasduttore (parlando di trattamenti estetici, ad una certa distanza dalla superfice della pelle dove si applica il trasduttore) e per di più in un mezzo dove l’acqua libera rappresenta solo una componente minoritaria mentre il mezzo di propagazione del suono è principalmente costituito da tessuti grassi.
La frequenza degli ultrasuoni con cui si può indurre la cavitazione in acqua è normalmente inferiore ai 100 KHz.
Il fenomeno della cavitazione indotta dagli ultrasuoni è associato a frequenze relativamente basse, l’energia liberata dall’implosione delle bolle è più alta a 25KHz che a 90KHz. È infatti necessario un maggior tempo di decopressione perché si formi la bolla e negli ultrasuoni ad alta frequenza la fase di compressione arriva troppo presto perché la bolla possa crescere.

La cavitazione estetica

L’uso estetico della cavitazione ha avuto un importante impulso con le ricerche fatte negli anni 80 per migliorare la liposuzione.
In quel caso la problematica era legata all’efficienza della suzione che richiedeva di rendere più fluidi i grassi da asportare attraverso la cannula di suzione.
Una delle prime soluzioni fu quella di far vibrare a frequenze ultrasoniche la cannula in modo che una volta inserita nelle sacche adipose riducesse per semplice diatermia (riscaldamento indotto non a contatto) la viscosità dei lipidi da asportare. Quando il calore prodotto dalla vibrazione non era sufficiente si operava infiltrando solubilizzanti nella zona da trattare.
Solo successivamente, sempre per agevolare la liposuzione, alcune ricerche concluderebbero che la fluidificazione dei grassi è possibile con l’applicazione “non invasiva” di ultrasuoni supercavitanti.
Per ottenere la cavitazione all’interno del nostro corpo è quindi necessario concentrare ultrasuoni ad alta pressione acustica in una precisa area inducendo il riscaldamento diatermico e la cavitazione distanti dalla superficie cutanea.

La concentrazione della pressione acustica necessaria si può ottenere sia focalizzando gli ultrasuoni (tecnologia che comporta alcuni rischi), sia sfruttando le interferenze additive che si formano all’interno della zona di fresnel cioè ad una distanza dalla superfice del manipolo inferiore alla lunghezza d’onda.
L’utilizzo sulle masse adipose e sulla cellulite è stato quello più pubblicizzato.
Quando nel 2011 (con 21 anni di ritardo) sono state definite per decreto legge, recentemente aggiornato, le specifiche tecniche delle apparecchiature utilizzabili dalle estetiste, migliaia di apparecchiature che vantavano di produrre la cavitazione erano già state vendute agli istituti di bellezza per trattamenti anticellulite o contro le adiposità localizzate.

Tutti quelli che parlano di ridurre l'adipe sciogliendo i grassi, poi non dicono dove vanno a finire i grassi una volta sciolti.

Il tipico claim, sfruttando, con un po’ di supercazzola pseudoscientifica, la diffusa ignoranza della complessa fisica della cavitazione, evocava il concetto di “SCIOGLIERE I GRASSI”; aggiungendo per i pochi scettici la bufala che una volta sciolti i grassi “uscivano con le urine”. Le norme hanno escluso l’utilizzo in Italia da parte di estetiste, ma non dei medici, di apparecchiature ad ultrasuoni a bassa frequenza per trattare l’adipe o la cellulite. Sono ammessi degli ablatori superficiali che operano a quelle frequenze per una sorta di peeling meccanico.
Sempre nel 2011 in Francia venne votato il decreto n. 2011-382 concernente il divieto della pratica di atti di lisi degli adipociti per estetica anche da parte di medici. Il decreto, annullato pochi mesi dopo la sua entrata in vigore, considerava che i rischi per la salute non erano commisurati ai presunti benefici estetici di questi trattamenti.
Nel mercato italiano una fitta nebbia ha avvolto le migliaia di apparecchiature già vendute agli istituti di bellezza e qualcuno, con notevole fantasia adesso distingue una cosiddetta cavitazione estetica da una cosiddetta cavitazione medica.

Effetti della cavitazione sui tessuti grassi.

Con l'animazione si possono illustrare i teorici effetti della cavitazione sui tessuti adiposi

Su cosa facciano le apparecchiature per la cavitazione alla cellulite o alle masse adipose sono state scritte molte cose. Molto convincenti alcuni film di animazione che portano a pensare che cellulite e adiposità poi si riducano o scompaiano. Ma con un film di animazione posso anche raccontare la storia di un elefantino con grandi orecchie che lo fanno volare.
Per il consumatore, che sente tante storie raccontate così bene, è difficile comprendere cosa effettivamente possono fare questi trattamenti, se comportano rischi e se vale la pena farseli fare.
Premesso che la cavitazione ultrasonica applicata sulla pelle non è mai disgiunta dall’effetto di diatermia e conseguente vasodilatazione prodotta dalla vibrazione e relativo “sfregamento” dei tessuti, a seconda delle potenze e frequenze adottate gli ultrasuoni possono svolgere nei tessuti adiposi 2 azioni fondamentali: Omogenizzazione e Lipolisi

Omogenizzazione:

Il termine omogenizzare, preso dalle tecnologie di processo del latte dove la cavitazione è stata studiata e utilizzata per omogenizzare da oltre 60 anni, si riferisce alla capacità, nel latte, di ridurre le dimensioni dei globuli di grasso. I tessuti adiposi, specialmente quelli che connotano la cellulite in fase edematosa si possono rappresentare come lobi o sacche di adipociti, dispersi in un mezzo solo parzialmente acquoso e legati da strutture fibrose che li distanziano tra loro. L’obiettivo della omogenizzazione è quello di frammentare queste sacche, riducendole di dimensioni e disperderle in modo più uniforme.
Il risultato visibile sarebbe che la superfice dell’area trattata appare più liscia ed uniforme.
Gli adipociti hanno una struttura e soprattutto una membrana cellulare molto diversa dall’interfaccia dei globuli di grasso nel latte. Il meccanismo fisico per cui la cavitazione si ipotizza che disgreghi gli adipociti è esattamente lo stesso per cui si omogenizza il latte. Il termine altisonante e medicale con cui viene chiamato il fenomeno è “lipoclasia” dal greco “klasis” = rottura.
La ipotetica disgregazione/rottura degli adipociti ipertrofici comporterebbe anche la disaggregazione delle strutture globulari (lobi composti da più adipociti) trattenute da una fitta ed inspessita rete fibre proteiche.

Lipoclasia:

Antani nonci

Supercazzola di autore, Antani con sbiguida in indice, per nonpazienti affetti da Diabete Bianco - nonciclopedia

La lipoclasia, chi ama la supercazzola può utilizzare il più altisonante “idrolipoclasia”, agirebbe prevalentemente sugli adipociti ipertrofici. Questi a causa delle dimensioni hanno una resistenza superficiale minore ed una maggiore probabilità di rottura delle membrane cellulari.
Nella trasmissione dell’onda acustica attraverso l’adipocita ed il mezzo in cui è immerso la cavitazione può innescare un processo erosivo della membrana cellulare che consente la fuoriuscita del citosol, che nell’adipocita è sostanzialmente una goccia di trigliceridi.
Una volta libere le gocce di trigliceridi, raccontano che verrebbero metabolizzate più facilmente comportando una riduzione dei tessuti adiposi nell’area trattata. Più credibile il fatto che rendendo un po’ più plastici e mobili i tessuti adiposi si potrebbe effettivamente rendere più omogenea, con un opportuna azione meccanica (massaggio) la superficie cutanea.

Lipoemulsione:



In laboratorio è molto semplice emulsionare un olio in acqua sfruttando la cavitazione

La pubblicità della cavitazione per finalità estetiche spesso parla di lipoemulsione.
Ammesso che si rompano le membrane cellulari degli adipociti e che questi rilascino il citosol, i suoi trigliceridi in un mezzo acquoso sotto effetto degli ultrasuoni possono formare una emulsione. Il fenomeno è però difficilmente osservabile in vivo prima di tutto per la carenza di acqua nei tessuti adiposi.

Lipolisi:

L'alta energia della cavitazione può effettivamente separare il glicerolo dagli acidi grassi.

Uno dei termini più utilizzati nella pubblicità di questo tipo di trattamenti è LIPOLISI. Si tratta di un termine ambiguo associato al concetto di “sciogliere i grassi” che però propriamente definisce l’idrolisi dei trigliceridi, dove si separa il glicerolo dai 3 acidi grassi che li compongono. L’alta energia della cavitazione può effettivamente separare il glicerolo dagli acidi grassi, ma sono necessarie potenze molto elevate e una quantità di acqua normalmente non presente nei tessuti adiposi.
Normalmente nel nostro corpo la lipolisi è una reazione dove intervengono degli enzimi ( soprattutto la lipasi ).

Conclusione.

I trattamenti che vantano l’azione della cavitazione sono ancora molto presenti nel mercato dell’estetica.
Sono offerti soprattutto per ridurre la cellulite o i grassi in eccesso.
Per realizzarsi la cavitazione richiede un mezzo acquoso, o con tensione di vapore analoga, che nei tessuti adiposi palesemente scarseggia.
Il razionale con cui si supporta l’efficacia di questi trattamenti è particolarmente confuso e improbabile.
Anche se i presupposti chimico/fisici sono relativamente corretti non è affatto dimostrato che in vivo all’interno del nostro corpo si produca la rottura delle membrane degli adipociti.
Se questa rottura indotta dalla cavitazione poi effettivamente ci fosse, non è chiaro come valutare il rischio che si danneggino anche altre cellule e tessuti biologici.
È anche evidente che, ammesso che ci sia, la fuoriuscita dei trigliceridi dagli adipociti danneggiati non può produrre sostanziali perdite di peso o riduzione delle masse adipose.
Non si può escludere con l’applicazione di ultrasuoni ad alta potenza e bassa frequenza una sorta di omogenizzazione e destrutturazione delle masse adipose, che opportunamente massaggiate possono mobilizzarsi e migliorare il loro aspetto.

Rodolfo Baraldini

I commenti, le testimonianze e le opinioni sono sempre graditi. I programmi anti-spam possono far si che il commento sia visibile nel blog solo dopo approvazione. Per inserire nei commenti un link, rimuovere http:// e www. I commenti con argomentazioni ad personam, promozionali o non pertinenti verranno cancellati. Non è questa la sede per supportare le proprie tifoserie, fedi o ideologie.

5 Commenti

  1. Rodolfo,
    ogni giorno entro nel sito ma mi ritrovo sempre l’articolo (interessantissimo) sulla cavitazione.

    Sbrigati a postare i nuovi!

    :)

    • come tutti gli anni , per disintossicarmi da internet stacco per qualche giorno dal blog e da facebook. Quest’anno la vacanza si è prolungata effettivamente molto: 1° perché non si sta affatto male lontani da internet – 2* perché quando tornavo a dare una occhiata al blog trovavo oltre 1000 messaggi span da cancellare. A presto.

      • Ma guarda te e io che ero preoccupatissima per la tua assenza! Bentornato :-*

      • In effetti dovrei comunicare prima queste mie “fughe” da internet, ma se le comunicassi non sarebbero fughe :) .

  2. finalmente qualcuno ha il coraggio di dire la verità. ..comlimenti

Commenta

L'indirizzo email non verrà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

*

Choose a Rating