а) Аускультация – непосредственное выслушивание звуков, возникающих внутри организма. Приборы: стетоскоп, фонендоскоп.
б) Фонокардиография – графическая регистрация тонов и шумов сердца и их диагностическая интерпретация.
в) Перкуссия – исследование внутренних органов посредством постукивания по поверхности тела и анализ возникающих при этом звуков. По тону перкуторных звуков определяют состояние и топографию органов.
г) Аудиометрия – метод измерения остроты слуха.
Прибор – аудиометр, на нем определяется порог восприятия: 
,
где 
– пороговая интенсивность звука, которая приводит к возникновению слухового ощущения. Аудиограмма – это спектральная характеристика уха на пороге слышимости. Сравнивая аудиограмму больного пациента с нормальной кривой порога слухового ощущения, ставят диагноз (табл. 7).
Таблица 7
Тугоухость (Международная классификация)
| Степень тугоухости | I | II | III | IV | ||
| Среднее значение порога восприятия (дБ) | 26-40 | 41-55 | 56-70 | 71-90 | ||
| Глухота |  90 дБ
| |||||
| ЛЕКЦИЯ 5 | ||||||
Физика слуха
В слуховом аппарате человека можно выделить звукопроводящую и звуковоспринимающую части (рис. 19). Строение слухового аппарата представлено на рис. 20а.
Рис. 19. Схематическое представление основных элементов
слухового аппарата человека: 1 – ушная раковина,
2 – наружный слуховой проход, 3 – барабанная перепонка,
4 – система косточек, 5 – улитка, 6 – основная мембрана,
7 – рецепторы, 8 – разветвление слухового нерва
а) Наружное ухо – это ушная раковина, наружный слуховой проход и барабанная перепонка. Ушная раковина (1) – звукоулавливатель, концентрирующий звуковые волны на слуховом проходе (2). Вследствие этого давление на барабанную перепонку (3) возрастает в ~ 3 раза по сравнению с давлением в падающей волне. Наружный слуховой проход (длина ~ 2,5 см) вместе с ушной раковиной играет роль резонатора. Барабанная перепонка отделяет наружное ухо от среднего и состоит из двух слоев коллагеновых волокон, ориентированных по-разному. Ее толщина ~ 0,1 мм. Максимальная чувствительность уха в районе 3 кГц.
Рис. 20 а. Структура человеческого уха
б) Среднее ухо содержит систему косточек (4) – устройство, передающее звуковое колебание из воздушной среды (наружное ухо) в жидкую среду (внутреннее ухо). Объем среднего уха ~ 0,8 см3, оно заполнено воздухом. Для того, чтобы понять назначение среднего уха нужно рассмотреть переход звука из воздушной среды в жидкую. Он характеризуется коэффициентом пропускания 
.
для воздуха – 440 (кг/м2с); 
для жидкости внутри
уха – 1440000 кг/м2с; (см. формулу 7.2) 
В логарифмическом масштабе потери составляют:
.
Такой переход с энергетических позиций не эффективен. Система слуховых косточек среднего уха выполняет функцию согласования волновых сопротивлений воздушной и жидкой среды для уменьшения энергетических потерь. Система косточек работает как рычаг, в связи с чем, сила F 2, действующая на овальное окно (рис. 21) возрастает в 1,3 раза по сравнению с силой, развиваемой барабанной перепонкой, т.е. F 2 = 1,3 F 1. Площади барабанной перепонки и овального окна относятся как 
.
| текториальная мембрана |
| текториальная |
| мембрана |
Рис. 20 б. Схема улитки и поперечное сечение. Звук проходит
путь как показано стрелочками, что вызывает движение волосков
в кортиевом органе против текториальной мембраны,
стимулируя нервы в основании волосков
Рис. 21. Диаграмма показывает как давление звука, пришедшего
из внешнего уха, увеличивается в среднем ухе. Сила F 2
в 1,3 раза больше силы F 1. Площадь овального окна A 2
в 20 раз меньше площади барабанной перепонки.
Таким образом давление P 2 в 26 раз больше P 1
~ 26 раз.
Таким образом, различие площадей 
и 
совместно с системой косточек обеспечивает усиление звукового давления в 26 раз. В логарифмических единицах это составляет: 
, т.е. энергетические потери составят лишь 1 дБ.
Еще одна функция среднего уха – ослабление передачи колебаний в случае большой интенсивности за счет рефлекторного ослабления с помощью мышц связи между косточками. Сильное изменение давления в окружающей среде может вызвать растяжение барабанной перепонки (болевые ощущения, разрыв). Для ослабления таких перепадов служит евстахиева труба, которая соединяет полость среднего уха с верхней частью глотки.
в) Внутреннее ухо содержит улитку, основную мембрану, рецепторы, разветвление слухового нерва и представляет собой полость, заполненную перелимфой (рис. 20б). Полость – лабиринт имеет сложную форму и состоит из двух основных частей: улитки (5), преобразующей механические колебания в электрический сигнал и полукружий вестибулярного аппарата (рис. 20 а). Вдоль улитки, представляющей собой полое костное образование длиной 35 мм, в виде спирали, содержащей 2,5 завитка, проходит три канала: вестибулярный, барабанный, улитковый. Между улитковым и барабанным каналом вдоль улитки проходит основная (базилярная) мембрана (6), на которой находится Кортиев орган, содержащий рецепторные (волосковые) клетки (7) (около 24000), в которых возникают электрические потенциалы, передаваемые по слуховому нерву (8) в мозг.
Кортиев орган является преобразователем механических колебаний в электрический сигнал. Длина основной мембраны 32 мм. Она неоднородна. Так, например, модуль упругости вблизи стремечка ~ в 100 раз больше, чем у вершины.
Бинауральный эффект
Бинауральный эффект – это способность устанавливать направление на источник звука в горизонтальной плоскости. Звуковая волна приходит в левую и правую ушные раковины в разных фазах и с отличающимися интенсивностями. Это обеспечивает бинауральный эффект. Человек с нормальным слухом фиксирует направление на источник звука с точностью до 3°.
В вертикальной плоскости разности фаз нет и интенсивность одинакова, но форма ушной раковины способствует определению локализации источника звука. Дифракция звука на ушных раковинах происходит по-разному. В результате на спектр звукового сигнала накладываются max и min, зависящие от положения источника. По-видимому, в результате огромного опыта слушатели научились ассоциировать различные спектральные характеристики с соответствующими направлениями. Специальным подбором спектрального состава можно «обмануть» ухо. Человек воспринимает звук, содержащий основную часть энергии в области 1 кГц – сзади, независимо от его действительного расположения. Звуковые волны с частотами ниже 500 Гц и в области 3 кГц – спереди, 8 кГц – сверху.
Тимпанометрия
Тимпанометрия – метод измерения податливости звукопроводящего аппарата слуховой системы под влиянием аппаратного изменения воздушного давления в слуховом проходе. По тимпанограммам судят о патологиях.
Рис. 22. Тимпанограммы при различной степени
подвижности системы
Рис. 23. Основные типы тимпанограмм при патологиях среднего уха:
а – отсутвствие патологии; б – экссудативный средний отит;
в – нарушение проходимости слуховой трубы; г – атрофические
изменения барабанной перепонки; д – разрыв слуховых косточек
В слуховом проходе создается избыточное или недостаточное давление до 
200 дПа. Подается волна определенной интенсивности, которая отражается от барабанной перепонки. Изменение интенсивности отраженной волны позволяет судить о звукопроводящих возможностях среднего уха. Мерой является параметр подвижности (рис. 22). Тимпанограммы позволяют определять патологии среднего уха (рис. 23).
| ЛЕКЦИЯ 6 |
Ультразвук
Получают ультразвук (УЗ) за счет использования пьезоэффекта. Особенность ультразвука – это направленность распространения, как луч света. Для УЗ применимы законы геометрической оптики. При прохождении через вещество УЗ поглощается. На глубине h интенсивность УЗ: 
; H – глубина полупоглощения. На этой глубине интенсивность УЗ уменьшается вдвое. В медицинских целях используют УЗ волны различных интенсивностей: малая 1,5 Вт/м2, средняя 1,5–3 Вт/м2, большая 3–10 Вт/м2. Волновое сопротивление биологических тканей в 3000 раз больше волнового сопротивления воздуха, поэтому 99,99 % УЗ отражается. Для исключения влияния воздушного слоя поверхность кожи покрывают смазкой, уменьшающей отражение и создающей акустический контакт.
