Байдуллаева Қазақтіліне аударғандар Н. М. Алмабаева, Г. Е. Байдуллаева, К. Е. Раманқұлов Мәскеу и з д а т е л ь с к а я г р у п п а «гэотар-медиа» 1 9
жүктеу/скачать 28,1 Mb. Pdf көрінісі
|
Ремизов А.Н. Медициналық және биологиялық физика (1)
| Р
2 S] /, — = -fh -у - =20-1,3 = 26 Рх S 2 2 немесе логарифмдік бірлікте (§ 1 . 1 караныз): LB = 20 lg (p2/ p t) = 20 lg26 = 20-1,415 * 28 дБ. Осы деңгейде орташа құлак сырткы дыбыстык кысымды ішкі кұлакка жеткізеді (жоғарылатады). Орташа кұлактың тағы бір функциясы — жоғарғы каркындылыкты ды- быстарды бәсендету. Бұл орташа кұлактың сүйекшелерінің бұлшыкеттерінің рефлекторлы әлсіреуі аркылы жүзеге асырылады. Орташа құлақ атмосфера- мен есту түтікшесі аркылы байланыскан. Сырткы және орта кұлактар дыбыс өткізгішті жүйеге жатады. Ал ішкі кұлак дыбыс сезуші (дыбыс кабылдаушы) жүйе болып табылады. Ішкі кұлактың негізгі бөлігі ішкі кұлак иірімі болып табылады. Онын негізгі жүмысы механикалык тербелісті электрлі сигналға ауыстырады. Ішкі кұлакка күлак иірімімен катар вестибулярлы аппаратта (кұрылғы) жатады (§6.4 кара ныз), бірак оның есту функциясына катысы жоқ. Адамның кұлак иірімі 35 мм ұзындыктағы сүйекті күрылым, ол 2 3/ 4 бұра- масы бар конус тәріздес спираль түрінде болады. Түбірдің шамасы 9 мм-ге, ал биіктігі шамамен 5 мм. 8 . 8 -суретте ішкі иірім (ұлу) сызбалы түрде көрсетілген. Ұлу бойымен үш арык (канал) өтеді. Сопакша терезеден басталатын бірінші канал 8 вестибу- лярлы саты деп аталады. Ал екінші канал 9 дөңгелек терезеден басталатыны дауылпазды саты 10 деп аталады. Вестибулярлы және дауылпазды сатылар ұлу күмбезінің маңайында 11 геликотерма — кішкене тесікпен байланыскан. Де- мек, бұл екі канал трилимфамен толтырылған бір жүйеге біріктірілген. Үзеңгі сүйектің ( 6 ) тербелісі сопакша терезенің (7) мембранасына беріліп, одан пе- римифаға және дөңгелек терезені (9) «том- пайтады». Вестибулярлы және дауылпазды сатылар арасындағы кеңістікті ( 1 2 ) иірімді (үлулы) канал деп атайды, ол эндолимфа- мен толтырылған. Ұлулы канал мен дауыл пазды сатылар арасынан негізгі (базилярлы) мембрана (13) өтеді. Оның бойында кортилі аркылы мүше орналаскан, ол рецепторлы (шашты) жасушалардан кұрылған, ал ұлудан есту жүйкелері таралған (8.9-суретінде бұл көрсетілген). 8 . 1 1 -сурет Суйекшелер Кортикалы ағза (спиралды ағза) механикалык тербелістерді электрлік сиг- налға түрлендіреді. Негізгі мембрананың ұзындығы 32 мм жуык, ол сопақша терезеден ұлу ба- сына дейін кенейеді және жіңішкереді (екі 0,1 мм-ден 0,5 мм-ге дейін) электр сигналдарын беруге болады. Негізгі мембрана — физикалык тұрғыдан кызык- ты кұрылым, ол жиілікті — талдау касиетіне ие. Бұған алғаш Гельмгольц назар аударды, ол негізгі мембрананы пианиноның реттелген шегімен салыстырды. Нобель сыйлығының лауреаты Бекеши бұл резонаторлы теорияның дұрыс еместігін дәлелдеді. Екіншіден, ғылыми жұмысында негізгі мебрана мехни- калык козуды тасымалдайтын біртексіз түзу екендігі көрсетілді. Акустикалык стимул арқылы эсер етіп негізгі мебрана бойынша толқын тарайды. Толкын жиілігіне байланысты бүл толкын әртүрлі өшеді. Неғұрлым жиілік аз бол тан сайын сонақша терезеденбасталатын тербеліс негізгі мембрана бойымен өшерден бұрын ұзынырак тарайды. Мысалы, 300 Гц жиіліктегі толкын өшер алдында сопакша терезеден 22 мм-ге, ал 100 Гц жиіліктегі толкын 30 мм-де өзінін максимум кашыктығына жетеді. Осы бакылаудың нәтижесінде ырғак- тьщ жоғарлығын негізгі мембрананың тербелісінің максимумы аркылы анык- тау теориясы пайда болды. Сонымен, ішкі кұлакта нақты функционалдык буын аныкталды: сопакша терезе мембранасының тербелісі — перилимфа тербелі- сі — негізгі мембранының күрделі тербелісі — нактыжасушалардың тітіркенуі (көрші жасушаларынының рецепторы) — электр сигналдарының генерациясы. Керендіктін кейбір түрлері ұлудын рецепторлы аппаратынын бұзылуынан болады. Бүл жағдайда ұлу механикалык тербелістерден келген электрлі сигнал- дарды үдетпейді. Мұндай керең адамдарға көмектесуге болады, ол үшін үлуға механикалык стимул әсерінен пайда болатын сәйкес келетін электр сигналда рын бере алатын имплантацияланған электродтарды койылады. Мұндай үлудың негізгі функциясын протездеу кейбір елдерде жасайды. Кохлеарлы протез Ресейде жасалған және Ресейдегі медициналык универси- тетінде жүзеге асырылды. Кохлеарлы протез 8.12-суретте көрсетілген, мүндағы 1 — негізгі корпус; 2 — кұлакша микрофоны; 3 — имплантациялы электрод косылатын тілшелер. 124 8.6. УЛЬТРАДЫБЫС ЖӘНЕ ОНЫҢ МЕДИЦИНАДА ҚОЛДАНЫЛУЫ Ультрадыбыс (УД) деп жиілігі 20 Гц жоғары механикалык тербелістер мен толкындарды айтамыз. Ультрадыбыстын жиілігінің жоғарғы шегін шартты түрде 10 9 —10'° Гцдеп алу- ға болады. Бұл шек молекулааралык аракашыктыкпен аныкталады, сондыктан ол ультрадыбыс таралатын затгың агрегаттық күйіне байланысты. УД генера ция жасау үшін УД-дыбыс шығарушысы деп аталатын қондырғы колданылады. Оның көп таралған түрі кері пьезоэлектрлі эффектіге негізделген (§14.7 кара- ңыз). Керіпъезоэлектрлі эффекті электр өрісі әсерінен механикалық деформа- цияға жасалған. Пъезоэлектрлі эффектінін мәнісі — электрлі өрістің әсерінен дененің механикалык деформацияға ұшырауы. Мұндай дыбыс шығарушынын негізіне (8.13, а-сурет) пъезоэлектрлі касиеті жоғары (кварц, сегнетті тұз, ба рий титанитінегізіндегі кышкыл) пластина немесе сырык 1 алынады. Бұл пластиналардың бетіне өткізгішті кабат ретінде 2 электродтар шағылады. Егер электродтарға 3 генератордан айнымалы ток жүргізсе, пластиналар пьезоэлектрлі эффектінің аркасында дірілге ұшырайды да, сәйкес жиіліктегі механикалык толкындарды шығарады. Механикалык толкындардың шығарылуы максимал болу үшін резонанс шартын орындау жеткілікті (§7.6 караңыз). Мысалы 1 мм калындығы бар пластина үшін кварцта 2,87 МГц сегнетті түзында 1,5 МГц, барий титанатында 2,75 МГц жиілікте резонанс туындайды. УД кабылдағышты осы пьезоэлектрлі эффект негізінде жасауға болады. Бұл жағдайда механикалык толкындар (УД) әсерінен кристалл деформацияға ұшырап (8.13, б-сурет), пьезоэффектінің аркасында айнымалы электр өрісінің генерациясын тудырады, ал электрлі кернеулікті есептеуге болады. Медицина- да УД-ның колданылуы оның таралу ерекшілігі мен кейбір ерекше сипатына байланысты. Осы мәселені карастырайык. Табиғаты бойынша УД дыбыс ретінде механикалык (серпімді) толқын. Бірак УД толкын үзындығы дыбыс тол- кын ұзындығынан өте аз. Мысалы, суда толкын ұзындыктары 1.4 м (1 Гц, дыбыс), 1,4 мм (1 МГц, УД) және 1,4 мкм (1 ГГц, УД). Толкындар дифракциясы (§24.5 караңыз) өзі дифрак- цияланатын денелердін өлшемі мен толкын ұзындығының кдтынасына өте тәуелді. Ұзындығы 1 м «мөлдір емес» дене 1.4 м дыбыс толкыны үшін кедергі бола алмайды, ал 1,4 мм УД үшін кедергі болып, одан УД-көлеңке пайда болады. Бұл жағдай УД толқындардың деформациясын ескермей, оларды шағылу жэне сыну касиеті бар сәуле ретінде (жарык сэуле- лерінің шағылуы және сынуы тәрізді) карастыруға болады. УД екі ортаның шекарасында шағылуы олардың тол- кындык кедергілерінін катынасын (§8.4 караңыз) байла нысты. Айталык ульрадыбыс бұлшыкет—сүйекүсті—сүйек 8.13-сурет шекарасында, іші куыс ағзаларда жаксы шағылады. Сон- жүктеу/скачать 28,1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|