Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ответы к билетам по медицинской физике.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
25.12.2018
Размер:
4.13 Mб
Скачать

Вопрос №1

1.Субъективные характеристики звука, их связь с объективными.

Любое тело, которое находится в упругой среде и колеблется со звуковой частотой, является источником звука. Источника звука можно поделить на две группы: источники, которые работают на собственной частоте, и источники, которые работают на вынужденных частотах. К первой группе принадлежат источники, звуки в которых создаются колебаниями струн, камертонов, воздушных столбов в трубах. Ко второй группе источников звука принадлежат телефоны. Способность тел излучать звук зависит от размера их поверхности. Чем большая площадь поверхности тела, тем лучше оно излучает звук. Так, натянутая между двумя точками струна или камертон создают звук довольно малой интенсивности. Для усиления интенсивности звука струн и камертонов их объединяют с резонаторными ящиками, которым присущий ряд резонансных частот. Звучание струнных и духовых музыкальных инструментов основано на образовании стоящих волн в струнах и воздушных столбах.

Интенсивность звука, который создается источником, зависит не только от его характеристик, а и от помещения, в котором находится этот источник. После прекращения действия источника звука рассеянный звук не исчезает внезапно. Это объясняется отбиванием звуковых волн от стен помещения. Время, на протяжении которого после прекращения действия источника звук полностью исчезает, называют временами реверберации. Условно считают, что время реверберации равняется промежутку времени, на протяжении которого интенсивность звука уменьшится в миллион раз.

Время реверберации - это важная характеристика акустических свойств концертных залов, кинозалов, аудиторий и др. При большом времени реверберации музыка звучат довольно громко, но невыразительно. При малом времени реверберации музыка звучат слабо и глухо. Поэтому в каждом конкретном случае добиваются наиболее оптимальных акустических характеристик помещений.

2.5. Субъективные характеристики звука. Человек ощущает звуки, которые лежат в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц. Чувствительность органов слуха человека до разных частот неодинаковая. Для того, чтобы человек реагировал на звук, необходимо, чтобы его интенсивность была не меньше минимальной величины, которая носит название порога слышимости. Порог слышимости для разных частот неодинаковый. Людское ухо имеет наибольшую чувствительность к колебаниям частотой от 1 до 3 кГц. Порог слышимости для этих частот составляет около Дж/м2с. При значительном возрастании интенсивности звука ухо перестает воспринимать колебания как звук. Такие колебания вызывают ощущение боли. Наибольшую интенсивность звука, при которой человек воспринимает колебания как звук, называют порогом болевого ощущения. Порог болевых ощущений при указанных частотах отвечает интенсивности звука 1 Дж/м2с. Звук как физическое явление характеризируют частотой, интенсивностью или звуковым давлением, набором частот. Это объективные характеристики звука. Органы слуха человека воспринимают звукза громкостью, высотой тона, тембром. Эти характеристики имеют субъективный характер. Диаграмма на которой представлены области частот и интенсивности,воспринимаемые человеческим ухом, называют диаграммой слуха. Физическому понятию интенсивности звука отвечает громкость звука. Субъективную громкость звука нельзя точно количественно измерить. Высота звука определяется его частотой, чем больше частота, тем большим будет высота звука. Органы слуха человека довольно точно ощущают изменение частоты. В области частот 2 кГц может воспринимать два тона, частота которых отличается на 3 - 6 Гц. Тембр звука определяется его спектральных составом. Тембр - это оттенок сложного звука, которым отличаются два звука одинаковой силы и высоты.

Вопрос№2

Закон Вебера-Фехнера ё(син.: Вебера — Фехнера закон, Фехнера закон) — закон, устанавливающий связь между силой раздражения какого-либо органа чувств и интенсивностью ощущения; при средних значениях интенсивности раздражителя интенсивность ощущения прямо пропорциональна натуральному логарифму силы раздражителя.

Закон Вебера — Фехнера — эмпирический психофизиологический закон, заключающийся в том, что интенсивность ощущенияпропорциональна логарифму интенсивности стимула.

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. Так, чтобы два предмета воспринимались как различные по весу, их вес должен различаться на 1/30, а не на x грамм. Для различения двух источников света по яркости необходимо, чтобы их яркость отличалась на 1/100, а не на x люмен и т. д.

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

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

Так, люстра, в которой 8 лампочек, кажется нам настолько же ярче люстры из 4-х лампочек, насколько люстра из 4-х лампочек ярче люстры из 2-х лампочек. То есть количество лампочек должно увеличиваться в одинаковое число раз, чтобы нам казалось, что прирост яркости постоянен. И наоборот, если абсолютный прирост яркости (разница в яркости «после» и «до») постоянен, то нам будет казаться, что абсолютный прирост уменьшается по мере роста самого значения яркости. Например, если добавить одну лампочку к люстре из двух лампочек, то кажущийся прирост в яркости будет значительным. Если же добавить одну лампочку к люстре из 12 лампочек, то мы практически не заметим прироста яркости.

Можно сказать и так: отношение минимального приращения силы раздражителя, впервые вызывающего новые ощущения, к исходной величине раздражителя есть величина постоянная.

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

3.Аудиограмма. Аудиометрия. Графики, пояснения, применения в медицине

Метод измерения остроты слуха называют аудиометрией. При аудиометрии на аудиометре определяют порог слухового ощущения на разных частотах. Полученная кривая называется аудиограммой.

Аудиограмма - это график, отображающий состояние слуха человека.

По горизонтальной оси откладываются частоты (от 125 до 8000 Гц), а по вертикальной – пороги слышимости на соответствующих частотах, т.е. минимальные уровни звукового давления сигнала, при которых пациент слышит звук. При построении аудиограммы значения этих порогов измеряются специальным прибором – аудиометром.

По характеру данного графика можно судить о нарушениях органа слуха и методах и их коррекции.

Что такое кривая порога слышимости?

Кривой порога слышимости называют график зависимости (минимальной) интенсивности звука, способного создать слуховое ощущение от частоты этого звука. Этот график приведен на рисунке в пункте 11. Как и кривые одинаковой громкости они имеют провал - минимум на частотах 1000 - 4000 Гц, что указывает на то, что наше ухо наиболее чувствительно именно к этим частотам.

Вопрос №4. Инфразвук – акустические волны с частотой колебаний меньше 16Гц. Одним из самых важных свойств инфразвука является его способность распространяться на большие расстояния в различных средах: в воздухе, воде, земной коре. Воздействие инфразвука происходит не только через слуховой анализатор, но и через механорецепторы кожи. Возникающие нервные импульсы нарушают согласованную работу различных отделов нервной системы, что может проявляться головокружением, болями в животе, тошнотой, затрудненным дыханием, чувством страха, при более интенсивном и продолжительном воздействии - кашлем, удушьем, нарушением психики.

Поражающее действие инфразвука зависит от его силы и интенсивности.

Инфразвуковые колебания небольшой интенсивности вызывают тошноту и звон в ушах, уменьшают остроту зрения. Нарушения, связанные с расстройствами зрительного аппарата проявляются отличием друг от друга картин, создаваемых левым и правым глазом, начинает «ломаться» горизонт. При длительном воздействии возникают проблемы с ориентацией в пространстве и в редких случаях слепота.

Колебания средней интенсивности могут стать причиной расстройства пищеварения, сердечнососудистой, дыхательной систем, нарушения психики с самыми неожиданными последствиями.

Инфразвук высокой интенсивности (частотой 7 Гц и выше), влекущий за собой резонанс , приводит к нарушению работы практически всех внутренних органов, к кровотечению из ушей и носа. Также возможен смертельный исход из-за остановки сердца, или разрыва кровеносных сосудов.

Вопрос № 5. Ультразвук.

Ультразвуком называют продольные механические волны с частотами колебаний выше 20 КГц. В каждой среде скорость распространения, как звука, так и ультразвука – одинакова. Длина ультразвуковых волн в воздухе меньше чем 17 мМ

Источниками ультразвука являются специальные электромеханические излучатели. Один тип излучателей работают на основе явления магнитострикции, когда в переменном магнитном поле изменяются размеры некоторых тел ( например, никелевого стержня). Такие излучатели позволяют получить колебания с частотами от 20 до 80 КГц.

Второй тип излучателей работает на основе пьезоэффекта, когда в переменном электрическом поле изменяются размеры некоторых тел. Для этого типа излучателей можно получать более высокочастотные колебания – до 500 МГц.

Особенности ультразвука.

В каждой среде скорость распространения звука и ультразвука – одинакова. Наиболее важной особенностью ультразвука является узость ультразвукового пучка, что позволяет воздействовать на какие-либо объекты локально.

при использовании ультразвука является прохождение ультразвука из одной среды в другую.

Частота при этом не изменяется. Скорость и длина волны при этом могут изменяться.

Проникновение УВ в другую среду характеризуется коэффициентом проникновения. Он определяется как отношение интенсивности волны попавшей во вторую среду к интенсивности, попавшей волны:

Этот коэффициент зависит от соотношения акустического импеданса двух сред.

Акустическим импедансом называют произведение плотности среды на скорость распространения волн в данной среде:

Коэф. Проникновения наибольший- близкий к 1, если акустический импеданс двух сред примерно равны.

Если импеданс второй среды больше, чем первой, то коэф. проникновения ничтожно мал. В однородных средах ультразвук поглощается по закону показательной функции.

Воздействие УВ на организм.

Три вида действия УВ:

- механическое

- тепловое

- химическое

Все три вида воздействия УВ на организм связано с явлением кавитации- это кратковременные возникновения микро полостей в местах разряжения волны.

УВ ускоряет протекание процессов диффузии и растворения, оказывает влияние на скорость химических реакций. УВ большой мощности вызывает гибель вирусов и бактерий. При малой мощности увеличивается проницаемость клеточных мембран и активизируются процессы обмена в тканях. Способность УВ волн оказывать механическое и тепловое действие на ткани лежит в основе УВ физиотерапии.

Локационные методы:

- эхоэнцефалография( определение опухолей и отека головного мозга)

-ультразвуковая кардиография ( измерение размеров сердца в динамике)

-ультразвуковая локация ( в офтальмологии).

Теменной метод основан на регистрации интенсивности УВ , прошедшего через исследуемый объект. В хирургии для резки костной ткани применяют УВ скальпель.

Вопрос №6.Особенности тока крови по крупным сосудам, средним и мелким сосудам, капиллярам, ток крови при сужении сосуда, звуковые эффекты.

Движение крови по сосудам обусловлено градиентом давления в артериях и венах. Оно подчинено законам гидродинамики и определяется двумя силами: давлением, влияющим на движение крови, и сопротивлением, которое она испытывает при трении о стенки сосудов. Силой, создающей давление в сосудистой системе, является работа сердца, его сократительная способность. Сопротивление кровотоку зависит прежде всего от диаметра сосудов, их длины и тонуса, а также от от объема циркулирующей крови и ее вязкости. При каждом сокращении сердца кровь выбрасывается в артерии под большим давлением. Вследствие сопротивления кровеносных сосудов ее передвижению в них создается давление, которое называют кровяным давлением. Величина его неодинакова в разных отделах сосудистого русла. Наибольшее давление в аорте и крупных артериях. В мелких артериях, артериолах, капиллярах и венах оно постепенно снижается; в полых венах давление крови меньше атмосферного. На протяжении сердечного цикла давление в артериях неодинаково: оно выше в момент систолы и ниже при диастоле, Наибольшее давление называют систолическим (максимальным), наименьшее — диастолическим (минимальным). Колебания кровяного давления при систоле и диастоле сердца происходят лишь в аорте и артериях; в артериолах и венах давление крови постоянно на всем протяжении сердечного цикла. Среднее артериальное давление представляет собой ту величину давления, которое могло бы обеспечить течение крови в артериях без колебаний давления при систоле и диастоле. Это давление выражает энергию непрерывного течения крови, показатели которого близки к уровню диастолического давления. Когда давление станет равным систолическому, кровь будет способна пробиться через сдавленную артерию – возникнет турбулентное течение.

Характерные тоны и шумы, сопровождающие этот процесс, прослушивает врач при изменении давления, располагая фонендоскоп на артерии дистальнее манжеты ( на большом расстоянии от сердца). Продолжая уменьшать давление в манжете, можно восстановить ламинарное течение крови, что заметно по резкому ослаблению прослушиваемых тонов

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.