§ 15. Бинауральный эффект

Бинауральный эффект – это способность устанавливать направление на источник звука в горизонтальной плоскости. Звуковая волна приходит в левую и правую ушные раковины в разных фазах и с отличающимися интенсивностями. Это обеспечивает бинауральный эффект. Человек с нормальным слухом фиксирует направление на источник звука с точностью до 3°.

В вертикальной плоскости разности фаз нет и интенсивность одинакова, но форма ушной раковины способствует определению локализации источника звука. Дифракция звука на ушных раковинах происходит по-разному. В результате на спектр звукового сигнала накладываются max и min, зависящие от положения источника. По-видимому, в результате огромного опыта слушатели научились ассоциировать различные спектральные характеристики с соответствующими направлениями. Специальным подбором спектрального состава можно «обмануть» ухо. Человек воспринимает звук, содержащий основную часть энергии в области 1 кГц – сзади, независимо от его действительного расположения. Звуковые волны с частотами ниже 500 Гц и в области 3 кГц – спереди, 8 кГц – сверху.

§ 16. Тимпанометрия

Тимпанометрия – метод измерения податливости звукопроводящего аппарата слуховой системы под влиянием аппаратного изменения воздушного давления в слуховом проходе. По тимпанограммам судят о патологиях.

Рис. 22. Тимпанограммы при различной степени

подвижности системы

Рис. 23. Основные типы тимпанограмм при патологиях среднего уха:

а – отсутвствие патологии; б – экссудативный средний отит;

в – нарушение проходимости слуховой трубы; г – атрофические

изменения барабанной перепонки; д – разрыв слуховых косточек

В слуховом проходе создается избыточное или недостаточное давление до 200 дПа. Подается волна определенной интенсивности, которая отражается от барабанной перепонки. Изменение интенсивности отраженной волны позволяет судить о звукопроводящих возможностях среднего уха. Мерой является параметр подвижности (рис. 22). Тимпанограммы позволяют определять патологии среднего уха (рис. 23).

ЛЕКЦИЯ 6

§ 17. Ультразвук

Получают ультразвук (УЗ) за счет использования пьезоэффекта. Особенность ультразвука – это направленность распространения, как луч света. Для УЗ применимы законы геометрической оптики. При прохождении через вещество УЗ поглощается. На глубине h интенсивность УЗ: ;H – глубина полупоглощения. На этой глубине интенсивность УЗ уменьшается вдвое. В медицинских целях используют УЗ волны различных интенсивностей: малая 1,5 Вт/м², средняя 1,5–3 Вт/м², большая 3–10 Вт/м². Волновое сопротивление биологических тканей в 3000 раз больше волнового сопротивления воздуха, поэтому 99,99 % УЗ отражается. Для исключения влияния воздушного слоя поверхность кожи покрывают смазкой, уменьшающей отражение и создающей акустический контакт.

а) Биофизическое действие УЗ.

– УЗ механические колебания частиц вещества в тканях могут вызывать благоприятные структурные перестройки вследствие микровибраций на клеточном и субклеточном уровне, микромассаж тканевых структур.

– УЗ оказывает действие на клеточные мембраны. Внутри клетки микропотоки могут менять взаимное расположение клеточных органелл, перемешивать цитоплазму, изменять ее вязкость. УЗ волны могут отрывать от клеточных мембран биологические макромолекулы, изменять поверхностный заряд, проницаемость. При достаточно большой интенсивности УЗ происходит разрушение мембран. Резистивность клеток различна от 0,110⁴Вт/м²до 2510⁴Вт/м².

– Облучение УЗ с интенсивностью, превышающей порог кавитации, используют для разрушения имеющихся в жидкости бактерий и вирусов.

– УЗ вызывает расщепление молекул воды на H⁺и ОН^–с последующим образованием перекиси водорода Н₂О₂.

– При воздействии УЗ происходит нагрев тканей. Теплота выделяется на границах раздела тканей: мягкие ткани ‑ кость. При этом повышается интенсивность процессов обмена.

б) УЗ-терапия.Это УЗ массаж – при помощи дозированного пучка УЗ (массаж сердца, легких и др.).

в) Фонофорез – введение с помощью УЗ в ткани через поры кожи лекарственных веществ. При этом перемещаются и незаряженные частицы. Фонофорез эффективнее электрофореза.

г) Аутогемотерапия– внутримышечное введение человеку собственной крови, взятой из вены. Эта процедура более эффективна, если кровь перед вливанием облучить УЗ. Предварительное воздействие УЗ усиливает действие γ и СВЧ облучения на опухоли.

УЗ можно использовать для сваривания мягких тканей и костей и, наоборот, для резки тканей. При этом инструмент соединяют с источником УЗ. Снижаются усилия резания, уменьшается болевое ощущение, есть кровоостанавливающий и стерилизующий эффект.

Очень интенсивный УЗ смертелен. Инфразвук с характеристиками: 160 дБ и 7 Гц также смертелен.