Физические основы звуковых методов исследования в клинике

Распространенный звуковой метод диагностики заболеваний – аускультация (выслушивание). Для аускультации используют стетоскоп или фонендоскоп. Фонендоскоп состоит из полой капсулы с передающей звук мембраной, 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.
При аускультации легких выслушивают дыхательные шумы, разные хрипы. По изменению тонов сердца и появлению шумов можно судить о состоянии сердечной деятельности.
Для диагностики состояния сердечной деятельности применяют метод, называется фонокардиографией (ФКГ). Этот метод заключается в графической регистрации тонов и шумов сердца. Запись фонокардиограммы производят с помощью фонокардиографа, состоящего из микрофона, усилителя, системы частотных фильтров и регистрирующего устройства.
Отличным от двух выше изложенных методов является перкуссия. В этом методе выслушивают звучание отдельных частей тела при простукивании их. Схематично тело человека можно представить как совокупность газонаполненных (легких), жидких (внутренние органы) и твердых (кость) объемов. При ударе по поверхности тела возникают колебания, частоты которых имеют широкий диапазон. Из этого диапазона одни колебания погаснут довольно быстро, другие же совпадающие с собственными колебаниями пустот, усилятся и вследствие резонанса будут слышимы. Опытный врач по тону перкуторных звуков определяет состояние и топографию внутренних органов.

Понятие о звукопроводящей и звуковоспринимающей системах.
Орган слуха является анализатором звуков, в котором различают звукопроводящую и звуковоспринимающую системы.
Звукопроводящая система включает в себя наружное ухо, среднее ухо и жидкостные среды внутреннего уха.
К звуковоспринимающей системе относят внутреннее ухо и центр слуха коры головного мозга.
Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода, закрытого с одного конца барабанной перепонкой. Ушная раковина улавливает звук и участвует в определении локализации источника звука. Звук от источника попадает в наружный слуховой проход в результате дифракции звука на ушной раковине. Это приводит к изменению спектрального состава звуковой волны, попадающей в слуховой проход.
Наружный слуховой проход слегка извилистый канал 2,5-3,0 см. у взрослого человека. Звуковая волна проходит через слуховой проход, частично отражается от барабанной перепонки, и в результате при сложении падающей и отраженной волны может возникнуть акустический резонанс, это происходит при частоте звука 1-4кГц.
Физиологическое значение наружного уха заключается в проведении звуковых волн к барабанной перепонке, которая отделяет наружное ухо от среднего, размер барабанной перепонки составляет 9-10мм., она расположена косо, образуя угол в 120-140 градусов к верхней стенке слухового прохода. Благодаря конусовидной форме и неодинаковому натяжению, барабанная перепонка обладает собственным резонансом, вследствие чего она передает звуковые волны разной частоты одинаково без искажения.
Среднее ухо состоит из ряда сообщающихся полостей – барабанной полости, воздухоносных ячеек сосцевидного отростка и слуховой трубы. Внутренняя стенка барабанной полости является наружной стенкой внутреннего уха. Среднее ухо соединяется с атмосферой через слуховую трубу.
Через систему слуховых косточек (молоточек, наковальня и стремечко) среднее ухо трансформирует звуковые колебания воздуха в звуковые колебания жидкой среды внутреннего уха. Среднее ухо является защитным устройством для внутреннего уха от звуков большей интенсивности.
Внутреннее ухо размещено в пирамиде височной кости, содержит систему полостей с заключенными в них рецепторными структурами органа слуха и вестибулярного аппарата. Внутреннее ухо называется лабиринтом. В лабиринте различают преддверие, улитку и полукружные каналы.
Один из каналов начинается от овального окна – называется вестибулярной лестницей, другой от круглого окна – называется барабанной лестницей. Эти каналы соединены в область купола улитки маленьким отверстием – геликотремой. Эти каналы наполнены перилимфой. Между улитковым каналом и барабанной лестницей проходит основная базилярная мембрана.
На ней находится спиральный (Кортиев) орган, содержащий механочувствительные рецепторные кл-ки, Кортиев орган и является преобразователем механических колебаний в электрические сигналы.
Во внутреннем ухе колебания мембраны овального окна вызывают колебания перилимфы, которые в свою очередь приводят к сложным колебаниям базилярной мембраны. В результате этих колебаний происходит раздражение волосковых клеток и как следствие, генерация электрических сигналов, несущих информацию о характеристиках звуковой волны в центр слухового восприятия коры головного мозга.
Таким образом, во внутреннем ухе прослеживается определенная ф-ная цепь: колебания мембраны овального окна, колебания перилимфы, сложные колебания основной базилярной мембраны, раздражение волосковых клеток, генерация электрического сигнала.