5. Особенности восприятия звука. Закон Вебера-Фехнера. Децибельная шкала громкости.

Человек ощущает изменения звукового давления, происходящие с частотой 20-20 000 Гц. Звуки с частотой ниже 40 Гц сравнительно редко встречаются в музыке и не существуют в разговорной речи. На очень высоких частотах музыкальное восприятие исчезает и возникает некое неопределенное звуковое ощущение, зависящее от индивидуальности слушателя, его возраста. С возрастом чувствительность слуха у человека уменьшается и прежде всего в области верхних частот звукового диапазона.

Закон Вебера — Фехнера — эмпирический психофизиологический закон, заключающийся в том, что интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя.

В ряде экспериментов, начиная с 1834 года, Э. Вебер показал, что новый раздражитель, чтобы отличаться по ощущениям от предыдущего, должен отличаться от исходного на величину, пропорциональную исходному раздражителю.

На основе этих наблюдений Г. Фехнер в 1860 году сформулировал «основной психофизический закон», по которому сила ощущения p пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя S :

p=klnS/S₀

где S — значение интенсивности раздражителя. S₀ — нижнее граничное значение интенсивности раздражителя: если , S<S₀ раздражитель совсем не ощущается. k - константа, зависящая от субъекта ощущения.

Закон Вебера — Фехнера можно объяснить тем, что константы скорости химических реакций, проходящих при рецептировании, нелинейно зависят от концентрации химических посредников физических раздражителей или собственно химических раздражителей.

Децибельная шкала основана на десятичных логарифмах, и введена она не спроста, поскольку тоже описывает ощущения человека. В децибельной шкале единица уровня громкости называется фон – это величина, равная количеству децибелов для уровня звукового давления тона 1000 Гц напр., громкость в 50 фон соответствует громкости тона 1000 Гц с уровнем 50 дБ над абсолютным порогом, причем за нулевой уровень принимается звуковое давление 20 микроПаскаль, примерно соответствующее порогу слышимости.

6. Звуковые методы исследования в медицине: перкуссия, аускультация. Фонокардиография.

Перкуссия - метод исследования больного посредством постукивания по его телу и оценки возникающих при этом звуков, метод врачебного исследования внутренних органов. Получил признание и был внедрён в медицину в начале 19 века. Метод основан на том, что при постукивании по поверхности тела в лежащих под местом выстукивания органах возникают колебательные движения, вызывающие звуки определённой громкости, продолжительности, высоты и звучания. Например, лёгкие содержат воздух и дают громкий (ясный) звук; сердце, печень, мышцы, как плотные органы, дают тихий (тупой) звук и т.д.

Различают перкуссию топографическую (определение границ органа) и сравнительную, которой выявляют изменения в органе. Появление участка притупленного звука в лёгком может быть признаком воспаления лёгких, плеврита, тимпанический звук свидетельствует о повышенной воздушности лёгочной ткани (эмфизема лёгких), о наличии в лёгком полостей (каверна, киста); по тупому перкуторному звуку констатируют наличие свободной жидкости в полости брюшины (асцит), по тимпаническому — чрезмерное скопление газов в кишечнике (метеоризм) и т.п.

Аускультация (выслушивание) - один из основных методов исследования внутренних органов выслушиванием звуковых явлений, возникающих в них. При аускультации пользуются чаще фонендоскопом, состоящим из полой капсулы с передающей звук мембраной, прикладываемой к телу больного; от неё идут резиновые трубки к уху врача.

При аускультации лёгких выслушивают дыхательные шумы, различные хрипы, характерные для определенных заболеваний. По изменению тонов сердца и появлению шумов судят о состоянии сердечной деятельности, о появлении заболеваний сердца и т. п. Артерии выслушивают при измерении кровяного давления. При аускультации живота устанавливают наличие перистальтики желудка или кишечника, у беременных — сердцебиение плода.

В ветеринарии аускультацию применяют при диагностике заболеваний сердечнососудистой, дыхательной, желудочно-кишечной систем животных.

Фонокардиография — это один из методов диагностического исследования сердца. Он основан на графической регистрации звуков, сопровождающих сердечные сокращения, с помощью микрофона, который преобразует звуковые колебания в электрические, усилителя, системы частотных фильтров и регистрирующего устройства. Регистрируют в основном тоны и шумы сердца. Получаемое при этом графическое изображение называют фонокардиограммой. Фонокардиография существенно дополняет аускультацию и дает возможность объективно определить частоту, форму и продолжительность регистрируемых звуков, а также их изменение в процессе динамического наблюдения за больным. Используется фонокардиография главным образом для диагностики пороков сердца, фазового анализа сердечного цикла. Это особенно важно при тахикардии, аритмиях, когда с помощью одной аускультации трудно решить, в какой фазе сердечного цикла возникли те или иные звуковые явления.