1 / 2018 / vol. 7
Kosmetologia Estetyczna
100
N
artykuł naukowy
Kosmetologia i medycyna Estetyczna
CZYM JEST PLAZMA I JAK POWSTAJE
Rys. 1
Wytwarzanie plazmy. Etapy przejścia ze stanu stałego przez ciecz po gaz do plazmy,
z uwzględnieniem oddziaływania energii na każdym z etapów
Źródło:
[I]
Plazma to zjonizowany gaz, w przybliżeniu zawierający takie
same ilości ładunków dodatnich i ujemnych [5]. „Gaz”, którego
wartość energii wewnętrznej podniesiona została do poziomu
co najmniej równego najniższemu potencjałowi jonizacyjne-
mu jego składników [6]. Zasadniczą jednak cechą odróżniającą
plazmę od gazu jest to, że plazma poprzez właściwość, jakiej
nabierają zjonizowane atomy, przewodzi prąd elektryczny.
Powszechnym doświadczeniem dla człowieka związanym
z plazmą jest słońce, składające się z materii w stanie plazmy.
Na ziemi obecność plazmy jest stosunkowo rzadka (z wyjąt-
kiem błyskawicy i zorzy polarnej), we wszechświecie stanowi
ona ponad 99% znanej materii: w tymwłaśnie słońce, gwiazdy
i mgławice, które mają postać plazmy (rys. 1).
Ze względu na odmienne od fazy stałej, ciekłej i gazowej
właściwości, powstaje w temperaturach, w których średnie
energie kinetyczne cząstek przekraczają wartość potencjału
jonizacyjnego.
Plazma wytwarzana jest od wysokotemperaturowej, zwa-
nej „gorącą, będąca składnikiem gwiazd, powstająca również
podczas wybuchu bomby wodorowej, do niskotemperaturo-
wej – „zimnej” lub wyładowań elektrycznych – powstającej
w znacznie niższych temperaturach, np. pokojowej. Z tech-
nicznego punktu widzenia zimna plazma powstaje w genera-
torze plazmowym, w transformatorze Tesli [7]. Plazmę stanowi
materia, która jest złożona z cząsteczek obojętnych, mieszani-
ny zjonizowanych i niezjonizowanych atomów w stanie pod-
stawowym i wzbudzonym, wolnych rodników, tlenu i azotu,
ozonu oraz elektronów i promieniowania UV.
Podziału plazmy dokonuje się przede wszystkim z uwagi na
ciśnienie, temperaturę i gaz, w którym jest ona generowana
[8]. Ze szczegółowym opisem rodzajów plazmy można się za-
poznać w wielu publikacjach [9, 10, 11, 12].
MECHANIZM DZIAŁANIA NA SKÓRĘ
I WŁAŚCIWOŚCI PLAZMY
Mechanizm działania plazmy na skórę obejmuje dwa etapy.
Plazma oparta jest na ładunku elektrycznym – strumieniu
elektronów i jonów. Generuje wysokie napięcie, które powsta-
je pomiędzy końcówką zabiegową – elektrodą urządzenia
a obszarem zabiegowym – skórą pacjenta. Dzięki powstałemu,
niewielkiemu łukowi elektrycznemuw kontrolowany sposób
dochodzi do sublimacji naskórka, czyli przejście substancji sta-
łej bezpośrednio w fazę gazową z pominięciem fazy ciekłej i re-
dukcji skóry w miejscu jego działania, wpływając na poprawę
estetyki skóry. Plazma pozwala na precyzyjną i selektywną
sublimację (odparowanie) powierzchniowych warstw skóry,
w celu usunięcia wiotkości skóry. Wywołuje kontrolowane
zapalenie uruchamiające naturalny mechanizm regeneracji
i odbudowy skóry oraz reorganizację włókien kolagenowych.
Wpływa na proliferację fibroblastów i stymulację syntezy ko-
lagenu [5]. Wiązka plazmy generowana poprzez jonizację gazu
wywołuje odnowienie tkanek powierzchniowych, tworząc
w ten sposób efekt liftingu.
W zależności od zastosowanej techniki, parametrów urzą-
dzenia oraz wskazania, zastosowanie plazmy wywołuje efekt
usunięcia nadmiaru skóry albo trakcji, odpowiedzialny za
zwiększenie napięcia skóry powiek.
Plazma występuje w bardzo szerokim zakresie energii cząstek,
wynoszącym od 0,2 eV do 2 Me V. Stany o jeszcze wyższych
energiach są teoretycznie przewidywalne i są podejmowane
próby ich badania [13].
Przyjmuje się, że zimna plazma występuje w zakresie ener-
gii od 0,2 eV do 3 eV, co odpowiada w przybliżeniu zakresowi
temperatur od 2000 K do 30 000 K (l eV = 11600 K) [14]. Wme-
dycynie i kosmetologii estetycznej najbardziej odpowiednią
energią do wytworzenia plazmy jest pseudosinusoidalny sy-
gnał o zakresie częstotliwości roboczej 70-80 kHz i maksymal-
nym napięciu 1,2 kVpp, maksymalnej mocy 2W [15].
W Polsce są aktualnie dostępne urządzenia, które do wytwo-
rzenia plazmy wykorzystują:
•
prąd stały – najczęściej w postaci łuku elektrycznego,
•
prąd zmienny – w postaci wyładowania z barierą dielek-
tryczną,
•
fale radiowe,
•
mikrofale
•
czy strumienie plazmowe [16].
W celu wygenerowania plazmy wykorzystuje się głównie
technologię pośrednią bądź bezpośrednią. W procesie bezpo-
średniego wytwarzania plazmy powstaje luka wyładunkowa,
która znajduje się pomiędzy elektrodą urządzenia a obszarem
zabiegowym pacjenta. Urządzenie nie wymaga obwodu za-
mkniętego. W celu przeprowadzenia zabiegu działa tylko elek-
troda czynna, nie jest wymagana elektroda bierna jak w przy-
padku np. zabiegów z wykorzystaniem bipolarnej fali radiowej
[17]. Przy zbliżeniu elektrody urządzenia na odległość ok. 0,5-1
mm dochodzi do powstania mikrowyładowania oraz jonizacji
gazów zawartych w powietrzui wytworzenia plazmy [18].
Skuteczność działania urządzeń generujących plazmę i wy-
nikające z nich korzyści zależy przede wszystkim od takich
elementów, jak: moc i budowa urządzenia, częstotliwość prądu,
długość trwania pojedynczego impulsu wzbudzającego, czasu
Ciało stałe
Energia
Energia Cząsteczka
Jony
Wzbudzona
cząsteczka
Energia
Energia
Ciecz
Gaz
Plazma
Cząstka
elementarna
Wolny
elektron
