Задача №10.

Почему при ультразвуковой терапии необходимо избегать воздушной прослойки между излучателем и облучаемыми участками тела?

Ответ: На границе воздух-ткань происходит практически полное отражение УЗ из-за того, что акустическое сопротивление биологических тканей в сотни раз превышает акустическое сопротивление воздуха. Это создает определенные трудности при УЗ терапии, т.к. слой воздуха всего в 0,01 мм между вибратором и кожей является непреодолимым препятствием для УЗ. В качестве контактных веществ обычно используют вазелиновое масло, глицерин, ланолин и даже воду. Эти вещества имеют акустические сопротивления близкие к акустическим сопротивлениям кожи и излучателя, обладают малым коэффициентом поглощения УЗ, имеют значительную вязкость и нетоксичны для организма.

Задание 5. Заполните таблицы:

Таблица № 1

Физическая Величина	Обозначение	Формула	Единицы измерения в СИ
Энергия гармонического колебания
Удельная энергия
Поток энергии
Интенсивность волны

Таблица № 2

Интенсивность звука частотой 1 кГц изме- няется (по отношению к порогу слышимости)	Уровень интенсивности звука изменяется
В 10 раз	на 1 Бел
В 100 раз
В 1000 раз
	на 50 дБ
	на 40 дБ

Таблица № 3

Интенсивность звука	Уровень интенсивности звука L=lg (I/I0); (I0 =10-12Вт/м2)
Интенсивность сердечных тонов, воспринимаемых через стетоскоп, равна 10-9 мкВт/см2.	I =10–9 мкВт/см2=10-11 Вт/м2 ; L=lg (10-11/10-12)= lg 10=1; L= 1 Б=10 дБ.
Средняя интенсивность звуков нормального разговора равна 10-7 Вт/м2.
Интенсивность шума в большой аудитории во время перерыва в среднем составляет 10-4 Вт/м2.
Интенсивность звука автосирены равна 10-7 Вт/см2. С учетом допустимого предела уровня шума (70 дБ) объяснить, почему в городах запрещены автосирены.

 

Таблица № 4

Используя кривые равной громкости, определить уровень громкости звука.

Частота, Гц	Уровень силы звука, дБ	Уровень громкости звука, фон.

 

Задание 6. Заполните ориентировочную карту действия:

Основные задания	Указания	Ответы
В определенном диапазоне частот (700-800 Гц) барабанная перепонка работает почти как идеальный приемник звука, т.е. звуковые волны, поступающие в слуховые пути, от нее почти не отражаются. При каком условии возможно это явление?	Для ответа при-мените формулу волнового сопро-тивления.
Почему проще получить направленный пучок ультразвуковых волн, чем волн, воспринимаемых ухом человека?	Сравните частоту, длину волны и энергию звуко-вых и ультра-звуковых волн.
Голос человека можно слышать на большом расстоянии, но слова разобрать трудно. Чем это объяснить, если учесть, что скорость распространения звуков разной частоты одинакова?	Проанализируйте процесс погло-щения звуков разной частоты в одной и той же среде.
Произнесенный человеком звук плохо достигает его уха, т.к. оно находится в звуковой тени. Почему же ослабление слуха относительно собственного голоса происходит только на 5-10 фонов?	Сравните меха-низмы костной и воздушной про-водимости звука.

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

ПО РАЗДЕЛУ «БИОМЕХАНИКА» КУРСА МЕДИЦИНСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И МЕДАППАРАТУРЫ

Основные понятия и величины кинематики вращательного движения.

Основные понятия динамики вращательного движения: момент силы, энергия и работа при вращательном движении, основное уравнение динамики вращательного движения.

Момент инерции тела и способы его определения. Момент импульса и закон его сохранения.

Элементы биомеханики. Понятие о свободных осях вращения и степенях свободы. Опорно-двигательный аппарат человека. Эргометрия. Динамическая и статическая работа человека. Центрифугирование.

Колебательные движения и их классификация. Гармонические колебания: основные понятия, уравнения; скорость, ускорение и энергия тела, совершающего гармоническое колебание.

Сложение простых колебаний: гашение, биение, фигуры Лиссажу. Сложное колебание, его гармонический анализ и спектры.

Затухающие колебания: дифференциальное уравнение и его решение, коэффициент и декремент затухания. Алгоритм изучения функциональных состояний мышечных сокращений с помощью кимографа.

Вынужденные колебания: собственная частота, резонанс, влияние свойств системы, роль резонансных явлений. Автоколебания. Релаксационные колебания.

Механические волны. Классификация волн. Уравнение волны. Объемная плотность энергии, поток энергии, вектор Умова. Эффект Доплера и его использование в медицине.

Акустика. Объективные и субъективные характеристики звука. Физика слуха.

Звуковые измерения. Закон Вебера-Фехнера. Единицы измерения по шкале уровней интенсивности и громкости звука. Пороговые значения. Аудиометрия. Физические основы звуковых методов исследования в медицине.

Ультразвук: основные свойства и способы получения, особенности распространения и взаимодействия с биотканями.

Законы поглощения и отражения ультразвука в среде. Физические основы и перспективы применения ультразвука в диагностике и для лечения. Ультразвуковая интроскопия.

Инфразвук. Физические характеристики инфразвука. Биофизическое действие инфразвука на живой организм. Вибрация.

 

 

 

Рис.5.2. Механизм терапевтического действия ультразвука.

 

 

 

Рис.5.1. Схема взаимодействия ультразвука с биологической средой и реакции организма.