ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2-а

Тема: «ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ АУДИОМЕТРА. ИЗМЕРЕНИЕ АБСОЛЮТНЫХ ПОРОГОВ СЛУХОВОГО ОЩУЩЕНИЯ»

МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ. Многие процессы в организме сопровождаются звуковыми явлениями. Следовательно, звук может быть источником информации о состоянии внутренних органов человека. Знание основных акустических понятий необходимо для оценки слуховых ощущений и состояния слуховой системы. При акустических исследованиях в медицине широко применяется прибор «Аудиометр», предназначенный для определения порогов слышимости слухового анализатора.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ.Аудиометр клинический АП-02.

ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Понятие звуковой волны и скорости ее распространения в различных средах.

2. Значение звука в жизни человека.

3. Музыкальные звуки.

4. Акустический резонанс и его использование.

5. Основные физические характеристики звука: интенсивность (сила звука), звуковое давление, частота, скорость распространения.

6. Физиологические характеристики звукового ощущения: громкость, высота тона, тембр.

7. Закон Вебера-Фехнера. Звуковые измерения.

8. Физические основы звуковосприятия.

9. Аудиометр. Его устройство и принцип работы.

10. Звуковые методы исследования в клинике.

11. Борьба с шумом.

12. Инфразвук и ультразвук. Их применение в медицине.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Механические колебания частиц в упругих средах, распространяющиеся в виде продольных волн с частотой от 16 до 20000 Гц и воспринимаемые человеческим ухом, называются ЗВУКОМ.

Продольные механические волны с частотой ниже 16 Гц называются ИНФРАЗВУКОМ, а выше 20000 Гц - УЛЬТРАЗВУКОМ. Они не воспринимаются ухом человека.

Звук характеризуется следующими физическими характеристиками: амплитудой, частотой, интенсивностью (силой) звука и звуковым давлением.

ИНТЕНСИВНОСТЬЮ ЗВУКА называется плотность потока энергии звуковой волны (т.е. энергия звуковой волны, проходящая через единицу площади поверхности за единицу времени). Измеряется интенсивность в системе СИ в Вт/м².

ЗВУКОВОЕ ДАВЛЕНИЕ - это значение избыточного давления (над атмосферным), которое образуется в участках сгущения частиц в звуковой волне. Звуковое давление связано с интенсивностью звука соотношением:

I=P²/2ρV

где:

I - интенсивность звука;

P - звуковое давление;

r - плотность среды;

V - скорость распространения звука в среде.

W = rV - удельное акустическое сопротивление среды.

Физические характеристики звука связаны с психофизическими (субъективными) характеристиками слуха, такими как высота, громкость, тембр. АБСОЛЮТНЫМ ПОРОГОМ СЛЫШИМОСТИ называют минимальную интенсивность звука, вызывающую звуковое ощущение. Абсолютный порог слышимости зависит от частоты звука и от состояния слухового анализатора человека.

ИНТЕНСИВНОСТЬ СЛУХОВОГО ОЩУЩЕНИЯ обычно называют ГРОМКОСТЬЮ. Изменение громкости L зависит от исходной интенсивности I, что связано с адаптацией уха. Способность уха к адаптации позволяет человеку различать и сравнивать звуки в огромном диапазоне интенсивности: от
10^-12 Вт/м² до величины в 10000 млрд. раз большей.

Поскольку ухо способно воспринимать отличающиеся по силе от
10^-12 Вт/м² до 10 Вт/м², т.е. в 10¹³ раз, то оно нечувствительно к малым изменениям силы звука и замечает прирост громкости звука при увеличении силы последнего не менее, чем на 10-20%. Поэтому в качестве характеристики интенсивности звука выбирают обычно не силу звука I, а ее десятичный логарифм, точнее величину , где I₀=10^-12Вт/м², а для построения графиков используют логарифмическую шкалу. Величина b называется уровнем силы звука и измеряется в белах. Уровень силы звука в 1 бел соответствует силе звука, равной I=10I₀. Наряду с этой единицей пользуются в 10 раз меньшей единицей, называемой децибелом (дБ).

Уровень громкости L определяется как десятичный логарифм отношения данной силы звука I к пороговой I₀

или дБ (децибел), где Р - мощность звуковой волны в Вт/м.

Величина ощущения приближенно возрастает пропорционально логарифму силы раздражения:

,

где:

a и b - постоянные величины;

S - величина ощущения;

R - сила раздражения.

Эта зависимость носит название закон Вебера-Фехнера. В технике и медицине используются единицы громкости звука, приведенные к частоте 1000 Гц и усредненному значению порога слышимости:

I₀= 10^-12 Вт/м².

В этом случае величина громкости не носит субъективного характера и может быть измерена прибором. АУДИОМЕТРИЯ - метод исследования состояния слухового анализатора путем измерения порогов слышимости на разных частотах. Обычно применяют звуки частотой 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 6000 и 8000 Гц.

Порогу слышимости, соответствующему интенсивности звука, равному приблизительно 10^-12 Вт/м², соответствует уровень громкости звука 0 дБ. Самый громкий звук имеет уровень интенсивности 10 Вт/м². Звуки большей интенсивности вызывают болевое ощущение. Исследования слуха в клинике производится с помощью прибора, называемого АУДИОМЕТРОМ.

Обычно определяют точки кривой абсолютных порогов слышимости на различных частотах. Потеря слуха определяется как разность между полученным значением и нормой.

УСТРОЙСТВО АУДИОМЕТРА

Простейший аудиометр состоит из блоков питания, блока управления, генератора звуковых частот, усилителя напряжения, аттенюатора, воздушных и костных телефонов, (рис. 1), а также дополнительных устройств: прерывателя звукового сигнала, микрофона, кнопки пациента и др.

Рис. 1. БЛОК-СХЕМА АУДИОМЕТРА.

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

1. Запрещается работать с прибором без заземления.

2. Необходимо следить, чтобы при работе с прибором уровень громкости сигнала не превышал 100 дБ при 1000 Гц. L – уровень шума в помещении при исследовании не превышал 40 дБ.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Что представляет собой звуковая волна, от чего зависит скорость ее распространения?

2. Какие звуки называются тонами, что такое простые и сложные тоны, чем они создаются?

3. Укажите характеристики звукового тона.

4. Что такое сила звука, в каких единицах она измеряется?

5. Что такое звуковое давление, как оно связано с интенсивностью звука?

6. Назовите характеристики слухового ощущения человека. Какими физическими факторами они определяются?

7. Почему для оценки уровня интенсивности звука удобно использовать логарифмическую шкалу?

8. Что такое абсолютный порог слышимости уха?

9. Дайте определение бела и децибела.

10. Запишите закон Вебера-Фехнера.

11. Что такое аудиометрия? Какой график называется аудиограммой?

12. Что представляет собой аудиометр? Опишите устройство.

13. Расскажите об аускультации как звуковом методе диагностики заболеваний в клинике.

14. Что такое фонокардиография?

15. В чем заключаются физические основы перкуссии?

16. Что такое шум, источники и методы борьбы с ним?

17. Что называется ультразвуком?

18. Каковы медико-биологические применения ультразвука?

19. Инфразвук.

ПЛАН ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Последовательность действий	Способ выполнения действий
1. Знакомство с аудиометром.	Ознакомьтесь с внешним видом прибора, найдите на нем: лампочку ответов пациента, переключатель рода работ (В - воздушные исследования, К - костные), тумблер включения сети, переключатель и кнопку подачи тона, планку переключателя частот, проверьте заземление прибора.
2. Получение аудиограмм (левого и правого уха).	1. Наденьте телефоны воздушной проводимости. 2. Установите частоту 125 Гц. 3. Подайте через телефон в исследуемое ухо отчетливо слышимый тон, постоянно уменьшайте интенсивность тона передвижением ручки переключателя до тех пор, пока тон перестанет быть слышимым. 4. Повторив 2-3 раза увеличение и уменьшение интенсивности тона, найдите то положение переключателя (минимальная интенсивность), при которой еще слышен звук в телефоне. В месте пересечения планок через отверстие в планке на бланке аудиограммы поставьте карандашом точку. Эта точка будет соответствовать порогу слышимости уха на данной частоте. 5. Сдвинув переключатель частот в положение, соответствующее следующей частоте, повторите процедуру определения слышимости на другой частоте. 6. Все полученные точки, соответствующие порогам слышимости на разных частотах для одного уха, соедините. При составлении аудиограмм для обозначения порогов слышимости правого и левого уха рекомендуется пользоваться карандашами разного цвета. 7. При окончании работы переключатели вернуть в исходное положение. Выключить прибор и вынуть из сетевой розетки вилку шнура питания.
3. Вывод.