Закон Вебера-Фехнера. Уровни интенсивности и уровни громкости звука. Единицы их измерения - децибелы и фоны.

Эффект Доплера и его применение для неинвазивного измерения скорости кровотока

Эффектом Доплера называют изменение частоты волн, воспринимаемых наблюдателем (приемником волн), вследствие относительного движения источника волн и наблюдателя. Эффект заключается в том, что при приближении источника каких-нибудь волн к наблюдателю приходит большее число волн в секунду, чем когда источник колебаний удаляется. Это приводит к тому, что наблюдатель воспринимает большее число колебаний в секунду, когда источник приближается к нему, и меньшее, - когда удаляется Эффект Доплера используют для определения скорости движения источника или приемника звука относительно среды. На этом основан, в частности, один из методов измерения скорости кровотока в сосудах человека и животных с помощью ультразвуковых волн. Ультразвуковой метод определения скорости кровотока Усиленное электрическое колебание попадает в устройство 3. Здесь колебания, соответствующие падающей и отраженной волнам, сравниваются, и выделяется доплеровский сдвиг частоты в виде электрического колебания: U=U0cos (2пvt). В крупных сосудах скорость эритроцитов различна в зависимости от их расположения относительно оси: «приосевые» эритроциты движутся с большей скоростью, а «пристеночные» - с меньшей. Ультразвуковая волна отражается от разных эритроцитов, следовательно, доплеровкий сдвиг представляет собой интервал частот. Поэтому этот метод позволяет определять не только среднюю скорость кровотока, но и скорость движения различных слоев крови. В диагностическом плане появилась возможность оценки значений и направлений движения нормальных и патологических потоков крови. Можно выделить потоки с ламинарным и турбулентным движениями. В эхоскопии эти задачи решаются в рамках ультразвуковой доплерографии. В современных ультразвуковых сканерах заложена возможность звукового и цветового кодирования различных скоростных составляющих кровотока. Метод, основанный на цветовом выделении зон патологического и нормального движения крови из общего черно-белого изображения, получил название цветового доплеровского картирования кровотока. Для повышения чувствительности этих двух методов при исследовании мелких сосудов используют эхоконтрастные вещества. Большинство этих веществ представляет собой суспензии, содержащие микропузырьки газа, усиливающие отраженный доплеровский сигнал (СО2, препараты с пузырьками газа, содержащие стабилизаторы, такие как альбумин, тканеспецифичные вещества). Контрастные вещества широко используются для более точного определения области роста опухоли.

Закон Вебера-Фехнера. Уровни интенсивности и уровни громкости звука. Единицы их измерения - децибелы и фоны.

З-н:если раздражение увелич в геометричпрогресии(т.е в одинаковое число раз),то ощущение этого раздражения возрастает в арифметпрогресии(т.е на одинаковую величину).Если интенсивность звука принимает ряд последовательных значений,напр.aI₀,a²I_0,a³I₀,то соответствующие им ощущения громкости звука E₀,2E₀,3E₀.

Если действуют два звуковых раздражения с интенсивностямиI₀ и I,то на основании з-на вебера громкость относительно I₀связана с интенсивностью следующ образом: E=klg(I/I₀), где k-коэффпропорциональности,зависящий от частоты и интенсивности.Если бы коэфk был постоянным,то следовало бы,что логарифмическая шкала интенсивностей звука соответств шкале громкостей.В этом случае громкость звука,так же как и интенсивность,выражалась бы в белках или децибелах.Для отличия от шкалы интенсивности звука в шкале громкости децибелы назыв (фон), поэтому введено обозначениеE_ф.Для измерения громкости использ звуковой генератор

47.Аудиометрия. Фонокардиогра­фия.

Исследование остроты слуха, т. е. чувствительность слухового органа к звукам разной высоты, называется аудиометрией. Обычно при исследовании находят точки кривой порога слышимости при частотах, пограничных между октавами. Октава - это интервал высот тона, в котором отношение крайних частот равно двум. Существует три основных метода аудиометрии: исследование слуха речью, камертонами и аудиометром. График зависимости порога слышимости от звуковой частоты называется аудиограммой. Потеря слуха определяется путем сравнения аудиограммы больного с нормальной кривой. Используемый при этом аппарат — аудиометр — представляет собой звуковой генератор с независимой и тонкой регулировкой частоты и уровня интенсивности звука. Аппарат оборудован телефонами для воздушной и костной проводимости и сигнальной кнопкой, с помощью которой исследуемый отмечает наличие слухового ощущения.Ряд процессов, происходящих в организме (дыхание, работа сердца и т.п.) сопровождается звуковыми явлениями. Непосредственное выслушивание звуков, самостоятельно возникающих внутри организма, называется аускультацией (выслушиванием). Этот метод известен еще со II века до нашей эры. Для аускультации используют стетоскоп или фанендоскоп. Стетоскоп - прямая деревянная или пластмассовая трубка с плоским раструбом на одном конце, которым она прикладывается к уху. Пользуются также бинауральным стетоскопом, который облегчает выслушивание, так как в нем участвуют оба уха. Он состоит из воронки, прикладываемой к телу исследуемого, и двух мягких трубок, наконечники которых врач вставляет в свои наружные слуховые проходы. Фонендоскоп состоит из полой капсулы "Б" с передающей звук мембраной (для выслушивания легких), прикладываемой к телу больного, от нее идут резиновые трубки к уху врача. В полой капсуле возникает резонанс столба воздуха, вследствие чего усиливается звучание и улучшается аускультация. Воронка "А" служит для выслушивания сердца.При аускультации легких выслушивают дыхательные шумы, разные хрипы, характерные для заболевания. По изменению тонов сердца и появлению шумов можно судить о состоянии сердечной деятельности. Используя аускультацию, можно установить наличие перистальтики желудка или кишечника, прослушивать сердцебиение плода.При записи электрокардиограммы часто производится одновременная запись (также с помощью микрофона, усилителя и регистрирующего устройства) звуков, сопровождающих работу сердца. Такая кривая называется фонокардиограммой (ФКГ).

45.Акустика. Физические характеристики звука. Характеристики слухового ощущения и их связь с физическими характеристиками звука. Акустика - раздел физики, изучающий звуковые явления. Акустика подразделяется на общую, физиологическую, архитектурную, музыкальную и другие .Звуковыми колебаниями или просто звуком называют колебания частиц в упругих средах, распространяющихся в форме продольных волн, частота которых лежит в пределах, воспринимаемых человеческим ухом, т.е. в среднем от 16 до 20 000 гц. В акустике рассматриваются и пограничные со звуком области: ниже 16 гц - инфразвуки и выше 20 000 гц - ультразвуки. Общая акустика изучает преимущественно явления, касающиеся генерации, распространения (отражение, преломление, поглощение и т.д.) и использования звуковых волн для тех или иных целей. Физиологическая акустика изучает физические основы устройства органов речи и слуха, систему звуковых измерений Звуки разделяются на тоны и шумы.