М?найгаз саласында?ы е?бекті ?ор?ау ж?не ?ндірістік экология

Дыбыс

Дыбыс-серпімді орта б?лшектеріні? тол?ын т?рінде таралатын тербелмелі ?оз?алысын айтамыз. Осы тербелістер адам немесе жануарды? есту м?шесіне ?сер еткенде дыбыс т?йсігін ту?ызады. Адам ??ла?ы жиілігі 20 Гц -20·10³Гц аралы?ында?ы дыбысты ести алады. Ал жиілігі 20 Гц т?мен дыбыстарды адам ??ла?ы естімейді. Оны инфрадыбыстар деп атайды. 10 Гц-тен 1013 Гц -ке дейінгі дыбыстарды гипердыбыстар деп атайды.

Дыбысты? негізгі жиілігі — дыбыс биіктігін, ал оны? гармониялы? ??раушыларыны? жиыны дыбыс тембрі деп аталады. Дыбыс интенсивтілігі -тол?ынны? таралу ба?ытына перпендикуляр ?ойыл?ан бірлік бет (S) ар?ылы бірлік уа?ыт (t)ішінде дыбыс тол?ыны таситын энергия м?лшеріне те?. Я?ни дыбыс интенсивтілігі (I) мына формуламен ?рнектеледі: I = E/St ; М?нда?ы Е — энергия, S — аудан, t – уа?ыт.

Ультрадыбыс

Жиілігі 20·10³ Гц жо?ары дыбыстарды ультрадыбыстар деп атайды. Оларды адам естімейді. Ал,естілмейтін дыбыстар физиологиялы? т?р?ыдан былайша т?сіндіріледі.

Негізгі мембрана бірімен-бірі ?те нашар байланыс?ан к?лдене? талшы?тардан т?рады. Сонды?тан негізгі мембрананы? кейбір б?ліктері ?з алдына меншікті тербелісін жасап т?руы м?мкін. Егер сопа?ша терезені жайлап басып тербеліске келтірсек, онда негізгі мембрананы? кейбір б?ліктері ?ана болмаса, оны? ?зі т?гелдей тербеліске т?спеуі м?мкін. Бас?аша айт?анда жиілігі 20 Гц дыбыс тол?ындары негізгі мембрананы тербеліске т?сіре алмайды. С?йтіп ондай дыбыстарды да адам ??ла?ы естімейді. Олай болса, адам ??ла?ыны? т?менгі есту шегі 20 герц жиіліктегі дыбыс екен.

Орысты? ата?ты физигі ж?не физиологы П.П. Лазарев естуді? шегін былайша т?сіндіреді. Дабыл жар?а?шасы есту жолына б?рыш жасай орналас?ан. Егер дыбысты? жиілігі 20,000 Гц болса, онда оны? тол?ын ?зынды?ы 0,6 сантиметрдей болады. Б?л кезде к?лдене? т?р?ан дабыл жар?а?шасына б?тін тол?ын сыйып кетеді де, оны? кейбір б?ліктері ?арама-?арсы ?сер к?шін сезбейді. С?йтіп тербеліс есту с?йектеріне берілмейді. Олай болса, м?ндай дыбысты адам ??ла?ы естімейді. Ондай дыбыстарды б?дан б?рын айт?анымыздай ультрадыбыстар деп атайды.

Ультрадыбысты? ?асиеттері

Тол?ын ?зынды?ы. Естілетін дыбыс тол?ыны ?зін шы?арып т?р?ан ??ралды? жан-жа?ына бірдей таралады. Былайша айт?анда, естілетін дыбыс тол?ынын бір ?ана н?ктеге естілетіндей етіп ба?ыттап жіберуге болмайды. Мысалы адамны? с?йлеген с?зі оны? барлы? жа?ына бірдей естіліп т?рады. Ал, жары? тол?ыны дыбыс тол?ыны сия?ты барлы? жа??а бірдей таралмайды. Ол белгілі бір ба?ытта тарайды. Дыбыс та, жары? та тол?ын т?різді. Ендеше б?л екеуіні? тарауында?ы м?ндай айырмашылы? неге байланысты? Оны? тол?ын ?зынды?ы мен жолай кездесетін кедергіні? (оларды шы?арып т?р?ан ??ралды?) шамасына ты?ыз байланысты екені аны?талды. Естілетін дыбыстарды? тол?ын ?зынды?тары 1,4-1,5 метрге дейін жетеді. Ал жары? тол?ыныны? ?зынды?ы миллиметрді? он мы?да?ан ?лесімен ?лшенеді. Олай болса, адам с?йлегендегі естілетін дыбыс тол?ыныны? ?зынды?ы адам аузыны? шамасына ?ара?анда ?лде?айда ?лкен ?лкен болады. Ендеше естілетін дыбыс тол?ыны жан-жа??а бірдей таралады. Ал жары? тол?ыныны? ?зынды?ы жары? к?зіні? шамасынан ?лде?айда кіші. Сонды?тан да ол бір шо? болып ба?ытталады.

Зерттеулер н?тижесінде дыбыс тол?ыны не??рлым кіші бол?ан сайын со??рлым оны ба?ыттал?ан шо? т?рінде алу?а болатынды?ы аны?талды.

Бай?ап ?араса?, к?рінетін жары? с?улесіні? тол?ын ?зынды?ы мен ?те мол жиіліктегі ультрадыбыс тол?ыныны? ?зынды?ы шамалас. Ультрадыбыс тол?ыныны? ?ыс?алы?ы ультрадыбыс с?улелерін де (жары? с?улелері сия?ты) ба?ыттал?ан т?рде алу?а м?мкіндік береді. Сондай-а? ультрадыбыс с?улелері жары? с?улелері секілді ша?ылысады, сынады ж?не фокустелінеді.

Ультрадыбыс энергиясы. Ультрадыбысты? тамаша ?асиеттеріні? бірі – энергияны ?те к?п тасымалдайды.

Ультрадыбыс тол?ындары, материалды? б?лшектерді? серпімді тербелісі бол?анды?тан, ?зі тарал?ан ортада белгілі бір м?лшерде энергия тасиды. Ал біз ультрадыбыс тербелісіні? жиілігі естілетін дыбысты? жиілігіне ?ара?анда ж?з мы? ж?не миллион есе арты? екенін білеміз. Олай болса, ультрадыбыс дегеніміз естілетін дыбыстар?а ?ара?анда миллион есе арты? энергия тасымалдайды екен. Ультрадыбыс тол?ындары тасымалдайтын энергия механикалы? тол?ындарды? ?айсысыны? болса да таситын энергиясынан ?лде?айда к?п болады. Естілетін дыбыс энергиясыны? ?аншалы?ты аз екенін т?мендегі мысал ай?ын к?рсетеді. Егер бір ш?йнек суды с?йлегенде шы??ан дыбыстан ешбір шы?ын шы?армай жылу?а айналдырыл?ан энергиясы ар?ылы ?айнат?ымыз келсе, Москва ?аласыны? б?кіл т?р?ыныны? бір т?улік бойы ?здіксіз ?атты с?йлеуі керек болар еді, ал м?ндай ш?йнекті электр плиткасы 20 минутта ?айнатады. Б?дан естілетін дыбыс энергиясыны? ?те аз екенін а??ар?ан шы?арсыз.

Ал, ультрадыбыс энергиясыны? к?птігі соншалы?, оны? к?мегімен суды? ішіндегі ?ор?асын, к?міс т?різді металдарды ?нта?тау?а, араласпайтын екі с?йы?ты араластырып (мысалы керосин мен су), т?ра?ты эмульсия алу?а ж?не алмаз, кварц т?різді ?те ?атты кристалдарды кесуге, тесуге, ??деуге болады.

Ультрадыбысты? ?сері

Ультрадыбыс тол?ындарыны? механикалы?-динамикалы?, физикалы?-химиялы? ж?не жылулы? ?серлері болады. Осыларды жеке-жеке на?ты білгенні? зияны жо?.

Ультрадыбыс тол?ындарыны? биологиялы? ?серлерін ?арастыр?анда акустикалы? ?ысымны? ?лкен роль ат?аратынын ескерген ж?н. Ультрадыбыс тербелісіні? жиілігі к?п бол?ан сайын, оны? тол?ын ?зынды?ы ?ыс?ара береді де, ?ысым т?йіндері біріне-бірі жа?ын орналасып, ультрадыбысты? механикалы? ?сері арта т?седі. Зерттеулерге ?ара?анда клетка?а ультрадыбыспен ?сер еткенде оны? сырты б?тін бол?анымен ішіні? ?лкен ?згеріске ?шырайтыны белгілі болып отыр. Ультрадыбыс ?серінен клетка ?тімділігі арта т?седі. Цитоплазмада микроа?ындарды? пайда болуы ультрадыбысты? механикалы? ?серін д?лелдейді. Ультрадыбыс шы?ар?ышпен клетканы? кішкене бір ауданына ?сер еткенде оны?, я?ни клетканы? ішінде ?згерістер пайда болады. Сонымен ?лкен ?ысымды ультрадыбыс пен микроа?ындар ?осылып, механикалы?-динамикалы? ?сер етеді.

Ультрадыбысты? физикалы?-химиялы? жа?дайын тексеру ?шін И.Е,Эльпинер интенсивтілігі 12*104Вт/см2 ультрадыбыспен он ?ш амин?ыш?ылына 12-16 са?ат бойы ?сер еткен. Сонда кейбіреулеріні? т?сі ?згерген. Мысалы, м?лдір триптофан ерітіндісі алдымен ?ыз?ылт, сонан кейін ?ош?ыл ?ызыл т?ске енсе, гистидин ерітіндісі сары т?ске айнал?ан. Осы зерттеуді? н?тижесінде алдымен ?згеріске циклдік амин ?ыш?ылдары ?шырайды деген ?орытынды жасалды.

Ультрадыбысты? емдік ?асиетін пайдалан?ан кезде оны? химиялы? ?серіні? ?андай болатынын білген ж?н. 1961 жылы И.Е. Хурсин интенсивтігі 6*103-104 Вт/м2 ультрадыбыспен а? тыш?анны? ?ры?ына ?сер етіп, онда?ы нуклеин ?ыш?ылыны? ?алай ?згеретінін тексерген. Сонда 24 са?ат ішінде еш?андай да ?згеріс болма?анын, температураны? тек бір градус?а ?ана жо?арыла?анын бай?а?ан. Ал енді интенсивтілігі 2*104 Вт/м2ультрадыбыспен ?сер еткенде нуклеин ?ыш?ылы азайып температурасы алты градус?а к?терілген. Осы?ан ?арап температура к?терілген сайын нуклейн ?ыш?ылы азая береді деген ?орытынды?а келген. Ал, енді Эльпинерді? айтуына ?ара?анда ультрадыбысты? химиялы? ?сері интенсивтілігі жо?ары ультрадыбыстарда ?ана пайда болады екен.

Ультрадысты? келесі ?сері жылулы? деп аталады. Ультрадыбыспен бір зат?а ?сер еткенде оны, сол зат ж?тып алады да, ультрадыбыс энергиясы жылулы? энергия?а айналады. ?сіресе ультрадыбыс тербелісі ты?ызды?ы ?р т?рлі екі ортаны? шекарасына келіп т?скенде жылулы? ?сер ?атты бай?алады. Мысалы таза майды ультрадыбыспен ??дегендегі к?терілген температурасыны? сол май?а ??м, шыны ж?не т.б. ?атты заттар салып ??дегендегі к?терілген температурасынан ?лде?айда аз болатыны д?лелденді. Малды? с?йегі мен етін ультрадыбыспен б?лек-б?лек ??дегенде оларды? температурасы еті сылынба?ан с?йекті? ??делген температурасынан аз болатыны бай?ал?ан. Сонымен ультрадыбыспен ?сер еткен орында жылулы? ?сер мен механикалы? к?ші пайда болады. Ол екеуі химиялы? процестерді? ж?руін тездетеді. Олай болса б?л ?шеуі бірімен-бірі ты?ыз байланысты м?селе.

Сонымен жо?ары интенсивтігі ультрадыбыс тол?ындары биологиялы? объектілерді ?згеріске ?шыратады. О?ан кавитация к?мектеседі. Кавитацияны? ?серінен клеткалар ж?не бас?а да орындар механикалы? ?згеріске ?шырайды. Ол жылуды? пайда болумен пара-пар. Ал, енді интенсивтілігі т?мен ультрадыбыстан кавитация пайда бола алмайды. М?ндай ультрадыбыстар массаж жасай отырып, ?ан айналысын жа?сартады. Соны? ?серінен жылу пайда болады. Тканьге немесе та?ы бас?алар?а ?сер етілген ультрадыбысты? пайдал немесе пайдасыз болуы тек оны интенсивтілігіне ?ана емес сонымен бірге ультрадыбыспен ??деу уа?ытыны? ?за?ты?ына да, ??деу методикасына да байланысты болады.

Диагностиканы? дыбысты? ?дістері.

Жан-жануарды?, адамны? организмдегі кейбір м?шелері ж?мыс істеп т?р?анда дыбыс шы?арады. Мысалы, ж?рек, ішек-?арын, ?ан айналысы кезінде дыбыс шы?ады. Б?л органдарды? сау кезіндегі шы?аратын дыбысы мен ауыр?ан кезіндегі дыбыс шы?аруы т?рліше болады. Атап айт?анда, тон жо?арылы?ы, тембрі, ?за?ты?ы, ?аттылы?ы ?р т?рлі келеді. Мысалы, ж?рек ж?мысы кезінде екі дыбыс ай?ын білінеді. Оны ж?рек тоны деп атайды. Бірінші дыбыс т?мен, к??гірттеу ж?не созылмалы болса, екінші дыбыс – жо?ары ж?не ?ыс?а болып естіледі. Бірінші дыбыс ж?рек ?арыншасы жиырыл?анда (оны систола кезіндегі дыбыс деп атаса), екінші дыбыс ?айта ?алпына келгенде (боса?сы?анда) шы?ады. Ол диастола кезіндегі дыбыс делінеді. Ал ж?рек ауру?а ?шыраса осы дыбыстарды? сипаты ?згереді. Сол сия?ты ішкі органдар б?зыл?анда да, дыбыс сипаты ?згереді. Ішкі органдар мен ж?рек со?ысыны? дыбыстарын ты?дап, диагноз ?ою ?дісін аускультация деп атайды. Аускультация ?дісімен дыбысты ты?дау ?шін стетоскоп пен фонендоскоп ?олданылады. Стетоскопты? бір ?ші тарлау, екінші ?шы ке?деу болып жасалынады. Стетоскопты? ке?деу ?шы ауру ты?далатын жерге жапсырылады да, тарлау ?шымен ты?дайды. Ал ты?далатын дыбысты к?шейту ?шін фонендоскоп деген ??рал пайдаланылады. Б?л ??рал ты?далатын оймыштан ж?не резе?кеден жасал?ан екі т?тікшеден т?рады. Екі т?тікше д?рігерді? екі ??ла?ына кигізіледі де, оймыш ауру денеге жапсырылады. Сонда екі ??ла?пен ты?дал?ан дыбыс бір ??ла?пен ты?дал?ан дыбыс?а (стетоскоп) ?ара?анда к?шейіп шы?ады. Ал стетоскоп пен фонендоскопты біріктірсек онда, стетофонендоскоп деп аталады. Б?л ??ралда?ы оймышпен ж?рек ж?мысын ты?даса, мембранамен ?кпе ж?мысын ты?дайды.

Денені? ?р жерін ?рып к?ріп, одан шы??ан дыбысты ты?дау ?дісін перкуссия деп атайды. Денені? ?р жерін сауса?пен немесе кішкене бал?амен ?рып к?рсе, онда еріксіз дыбыс пайда болады. Б?л дыбысты перкуторлы? дыбыс деп атайды. Серпімді тканьдерді немесе ауа тол?ан дене ?уысын ?р?анда перкуторлы? дыбыс резонанс?а т?сіп, ол дыбыс к?шейіп естіледі. Ал ауру?а ?шыра?ан жердегі дыбыс сипаты б?лекше естіледі. мысалы ??рса? ?уысында с?йы? к?бірек жинал?ан болса, онда дыбыс ?те ?ыс?а ж?не т?ншы?ып естіледі. ?азіргі кезде электронды? стетоскоп пайдаланылады. Ол ??ралмен дыбысты ты?дап ?ана ?оймай, ол дыбысты? графигін сызып алу?а да болады.

Ультрадыбысты? диагностика

?азіргі кезде медицинада ультрадыбысты? диагностика (эхолокация) ке?інен ?олданылады. Осы ?діс ар?ылы адам а?засыны? ішінде пайда бол?ан т?рліше бітімдерді? (ісік, жал?ая? – ірі?, бауыр мен б?йректегі тастар ж?не т.б.) пішінін, ?лшемдерін ж?не орнын д?л аны?тау?а болады. Сонымен ?атар ультрадыбысты? эхолокация хирургияда, онкологияда, гинекологияда ж?не т.б. ке?інен ?олданылады.

Таби?атта ультрадыбысты дельфиндер, жар?анаттар, ?шпа шегірткелер шы?арады.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«М?найгаз саласында?ы е?бекті ?ор?ау ж?не ?ндірістік экология»

Дыбыс

Дыбыс-серпімді орта бөлшектерінің толқын түрінде таралатын тербелмелі қозғалысын айтамыз. Осы тербелістер адам немесе жануардың есту мүшесіне әсер еткенде дыбыс түйсігін туғызады. Адам құлағы жиілігі 20 Гц -20·10³Гц аралығындағы дыбысты ести алады. Ал жиілігі 20 Гц төмен дыбыстарды адам құлағы естімейді. Оны инфрадыбыстар деп атайды. 10 Гц-тен 1013 Гц -ке дейінгі дыбыстарды гипердыбыстар деп атайды.

Дыбыстың негізгі жиілігі — дыбыс биіктігін, ал оның гармониялық құраушыларының жиыны дыбыс тембрі деп аталады. Дыбыс интенсивтілігі -толқынның таралу бағытына перпендикуляр қойылған бірлік бет (S) арқылы бірлік уақыт (t)ішінде дыбыс толқыны таситын энергия мөлшеріне тең. Яғни дыбыс интенсивтілігі (I) мына формуламен өрнектеледі: I = E/St ; Мұндағы Е — энергия, S — аудан, t – уақыт.

Ультрадыбыс

Жиілігі 20·10³ Гц жоғары дыбыстарды ультрадыбыстар деп атайды. Оларды адам естімейді. Ал,естілмейтін дыбыстар физиологиялық тұрғыдан былайша түсіндіріледі.

Негізгі мембрана бірімен-бірі өте нашар байланысқан көлденең талшықтардан тұрады. Сондықтан негізгі мембрананың кейбір бөліктері өз алдына меншікті тербелісін жасап тұруы мүмкін. Егер сопақша терезені жайлап басып тербеліске келтірсек, онда негізгі мембрананың кейбір бөліктері ғана болмаса, оның өзі түгелдей тербеліске түспеуі мүмкін. Басқаша айтқанда жиілігі 20 Гц дыбыс толқындары негізгі мембрананы тербеліске түсіре алмайды. Сөйтіп ондай дыбыстарды да адам құлағы естімейді. Олай болса, адам құлағының төменгі есту шегі 20 герц жиіліктегі дыбыс екен.

Орыстың атақты физигі және физиологы П.П. Лазарев естудің шегін былайша түсіндіреді. Дабыл жарғақшасы есту жолына бұрыш жасай орналасқан. Егер дыбыстың жиілігі 20,000 Гц болса, онда оның толқын ұзындығы 0,6 сантиметрдей болады. Бұл кезде көлденең тұрған дабыл жарғақшасына бүтін толқын сыйып кетеді де, оның кейбір бөліктері қарама-қарсы әсер күшін сезбейді. Сөйтіп тербеліс есту сүйектеріне берілмейді. Олай болса, мұндай дыбысты адам құлағы естімейді. Ондай дыбыстарды бұдан бұрын айтқанымыздай ультрадыбыстар деп атайды.

Ультрадыбыстың қасиеттері

Толқын ұзындығы. Естілетін дыбыс толқыны өзін шығарып тұрған құралдың жан-жағына бірдей таралады. Былайша айтқанда, естілетін дыбыс толқынын бір ғана нүктеге естілетіндей етіп бағыттап жіберуге болмайды. Мысалы адамның сөйлеген сөзі оның барлық жағына бірдей естіліп тұрады. Ал, жарық толқыны дыбыс толқыны сияқты барлық жаққа бірдей таралмайды. Ол белгілі бір бағытта тарайды. Дыбыс та, жарық та толқын тәрізді. Ендеше бұл екеуінің тарауындағы мұндай айырмашылық неге байланысты? Оның толқын ұзындығы мен жолай кездесетін кедергінің (оларды шығарып тұрған құралдың) шамасына тығыз байланысты екені анықталды. Естілетін дыбыстардың толқын ұзындықтары 1,4-1,5 метрге дейін жетеді. Ал жарық толқынының ұзындығы миллиметрдің он мыңдаған үлесімен өлшенеді. Олай болса, адам сөйлегендегі естілетін дыбыс толқынының ұзындығы адам аузының шамасына қарағанда әлдеқайда үлкен үлкен болады. Ендеше естілетін дыбыс толқыны жан-жаққа бірдей таралады. Ал жарық толқынының ұзындығы жарық көзінің шамасынан әлдеқайда кіші. Сондықтан да ол бір шоқ болып бағытталады.

Зерттеулер нәтижесінде дыбыс толқыны неғұрлым кіші болған сайын соғұрлым оны бағытталған шоқ түрінде алуға болатындығы анықталды.

Байқап қарасақ, көрінетін жарық сәулесінің толқын ұзындығы мен өте мол жиіліктегі ультрадыбыс толқынының ұзындығы шамалас. Ультрадыбыс толқынының қысқалығы ультрадыбыс сәулелерін де (жарық сәулелері сияқты) бағытталған түрде алуға мүмкіндік береді. Сондай-ақ ультрадыбыс сәулелері жарық сәулелері секілді шағылысады, сынады және фокустелінеді.

Ультрадыбыс энергиясы. Ультрадыбыстың тамаша қасиеттерінің бірі – энергияны өте көп тасымалдайды.

Ультрадыбыс толқындары, материалдық бөлшектердің серпімді тербелісі болғандықтан, өзі таралған ортада белгілі бір мөлшерде энергия тасиды. Ал біз ультрадыбыс тербелісінің жиілігі естілетін дыбыстың жиілігіне қарағанда жүз мың және миллион есе артық екенін білеміз. Олай болса, ультрадыбыс дегеніміз естілетін дыбыстарға қарағанда миллион есе артық энергия тасымалдайды екен. Ультрадыбыс толқындары тасымалдайтын энергия механикалық толқындардың қайсысының болса да таситын энергиясынан әлдеқайда көп болады. Естілетін дыбыс энергиясының қаншалықты аз екенін төмендегі мысал айқын көрсетеді. Егер бір шәйнек суды сөйлегенде шыққан дыбыстан ешбір шығын шығармай жылуға айналдырылған энергиясы арқылы қайнатқымыз келсе, Москва қаласының бүкіл тұрғынының бір тәулік бойы үздіксіз қатты сөйлеуі керек болар еді, ал мұндай шәйнекті электр плиткасы 20 минутта қайнатады. Бұдан естілетін дыбыс энергиясының өте аз екенін аңғарған шығарсыз.

Ал, ультрадыбыс энергиясының көптігі соншалық, оның көмегімен судың ішіндегі қорғасын, күміс тәрізді металдарды ұнтақтауға, араласпайтын екі сұйықты араластырып (мысалы керосин мен су), тұрақты эмульсия алуға және алмаз, кварц тәрізді өте қатты кристалдарды кесуге, тесуге, өңдеуге болады.

Ультрадыбыстың әсері

Ультрадыбыс толқындарының механикалық-динамикалық, физикалық-химиялық және жылулық әсерлері болады. Осыларды жеке-жеке нақты білгеннің зияны жоқ.

Ультрадыбыс толқындарының биологиялық әсерлерін қарастырғанда акустикалық қысымның үлкен роль атқаратынын ескерген жөн. Ультрадыбыс тербелісінің жиілігі көп болған сайын, оның толқын ұзындығы қысқара береді де, қысым түйіндері біріне-бірі жақын орналасып, ультрадыбыстың механикалық әсері арта түседі. Зерттеулерге қарағанда клеткаға ультрадыбыспен әсер еткенде оның сырты бүтін болғанымен ішінің үлкен өзгеріске ұшырайтыны белгілі болып отыр. Ультрадыбыс әсерінен клетка өтімділігі арта түседі. Цитоплазмада микроағындардың пайда болуы ультрадыбыстың механикалық әсерін дәлелдейді. Ультрадыбыс шығарғышпен клетканың кішкене бір ауданына әсер еткенде оның, яғни клетканың ішінде өзгерістер пайда болады. Сонымен үлкен қысымды ультрадыбыс пен микроағындар қосылып, механикалық-динамикалық әсер етеді.

Ультрадыбыстың физикалық-химиялық жағдайын тексеру үшін И.Е,Эльпинер интенсивтілігі 12*10⁴Вт/см² ультрадыбыспен он үш аминқышқылына 12-16 сағат бойы әсер еткен. Сонда кейбіреулерінің түсі өзгерген. Мысалы, мөлдір триптофан ерітіндісі алдымен қызғылт, сонан кейін қошқыл қызыл түске енсе, гистидин ерітіндісі сары түске айналған. Осы зерттеудің нәтижесінде алдымен өзгеріске циклдік амин қышқылдары ұшырайды деген қорытынды жасалды.

Ультрадыбыстың емдік қасиетін пайдаланған кезде оның химиялық әсерінің қандай болатынын білген жөн. 1961 жылы И.Е. Хурсин интенсивтігі 6*10^3-10⁴ Вт/м²ультрадыбыспен ақ тышқанның ұрығына әсер етіп, ондағы нуклеин қышқылының қалай өзгеретінін тексерген. Сонда 24 сағат ішінде ешқандай да өзгеріс болмағанын, температураның тек бір градусқа ғана жоғарылағанын байқаған. Ал енді интенсивтілігі 2*10⁴ Вт/м²ультрадыбыспен әсер еткенде нуклеин қышқылы азайып температурасы алты градусқа көтерілген. Осыған қарап температура көтерілген сайын нуклейн қышқылы азая береді деген қорытындыға келген. Ал, енді Эльпинердің айтуына қарағанда ультрадыбыстың химиялық әсері интенсивтілігі жоғары ультрадыбыстарда ғана пайда болады екен.

Ультрадыстың келесі әсері жылулық деп аталады. Ультрадыбыспен бір затқа әсер еткенде оны, сол зат жұтып алады да, ультрадыбыс энергиясы жылулық энергияға айналады. Әсіресе ультрадыбыс тербелісі тығыздығы әр түрлі екі ортаның шекарасына келіп түскенде жылулық әсер қатты байқалады. Мысалы таза майды ультрадыбыспен өңдегендегі көтерілген температурасының сол майға құм, шыны және т.б. қатты заттар салып өңдегендегі көтерілген температурасынан әлдеқайда аз болатыны дәлелденді. Малдың сүйегі мен етін ультрадыбыспен бөлек-бөлек өңдегенде олардың температурасы еті сылынбаған сүйектің өңделген температурасынан аз болатыны байқалған. Сонымен ультрадыбыспен әсер еткен орында жылулық әсер мен механикалық күші пайда болады. Ол екеуі химиялық процестердің жүруін тездетеді. Олай болса бұл үшеуі бірімен-бірі тығыз байланысты мәселе.

Сонымен жоғары интенсивтігі ультрадыбыс толқындары биологиялық объектілерді өзгеріске ұшыратады. Оған кавитация көмектеседі. Кавитацияның әсерінен клеткалар және басқа да орындар механикалық өзгеріске ұшырайды. Ол жылудың пайда болумен пара-пар. Ал, енді интенсивтілігі төмен ультрадыбыстан кавитация пайда бола алмайды. Мұндай ультрадыбыстар массаж жасай отырып, қан айналысын жақсартады. Соның әсерінен жылу пайда болады. Тканьге немесе тағы басқаларға әсер етілген ультрадыбыстың пайдал немесе пайдасыз болуы тек оны интенсивтілігіне ғана емес сонымен бірге ультрадыбыспен өңдеу уақытының ұзақтығына да, өңдеу методикасына да байланысты болады.

Диагностиканың дыбыстық әдістері.

Жан-жануардың, адамның организмдегі кейбір мүшелері жұмыс істеп тұрғанда дыбыс шығарады. Мысалы, жүрек, ішек-қарын, қан айналысы кезінде дыбыс шығады. Бұл органдардың сау кезіндегі шығаратын дыбысы мен ауырған кезіндегі дыбыс шығаруы түрліше болады. Атап айтқанда, тон жоғарылығы, тембрі, ұзақтығы, қаттылығы әр түрлі келеді. Мысалы, жүрек жұмысы кезінде екі дыбыс айқын білінеді. Оны жүрек тоны деп атайды. Бірінші дыбыс төмен, күңгірттеу және созылмалы болса, екінші дыбыс – жоғары және қысқа болып естіледі. Бірінші дыбыс жүрек қарыншасы жиырылғанда (оны систола кезіндегі дыбыс деп атаса), екінші дыбыс қайта қалпына келгенде (босаңсығанда) шығады. Ол диастола кезіндегі дыбыс делінеді. Ал жүрек ауруға ұшыраса осы дыбыстардың сипаты өзгереді. Сол сияқты ішкі органдар бұзылғанда да, дыбыс сипаты өзгереді. Ішкі органдар мен жүрек соғысының дыбыстарын тыңдап, диагноз қою әдісін аускультация деп атайды. Аускультация әдісімен дыбысты тыңдау үшін стетоскоп пен фонендоскоп қолданылады. Стетоскоптың бір ұші тарлау, екінші ұшы кеңдеу болып жасалынады. Стетоскоптың кеңдеу ұшы ауру тыңдалатын жерге жапсырылады да, тарлау ұшымен тыңдайды. Ал тыңдалатын дыбысты күшейту үшін фонендоскоп деген құрал пайдаланылады. Бұл құрал тыңдалатын оймыштан және резеңкеден жасалған екі түтікшеден тұрады. Екі түтікше дәрігердің екі құлағына кигізіледі де, оймыш ауру денеге жапсырылады. Сонда екі құлақпен тыңдалған дыбыс бір құлақпен тыңдалған дыбысқа (стетоскоп) қарағанда күшейіп шығады. Ал стетоскоп пен фонендоскопты біріктірсек онда, стетофонендоскоп деп аталады. Бұл құралдағы оймышпен жүрек жұмысын тыңдаса, мембранамен өкпе жұмысын тыңдайды.

Дененің әр жерін ұрып көріп, одан шыққан дыбысты тыңдау әдісін перкуссия деп атайды. Дененің әр жерін саусақпен немесе кішкене балғамен ұрып көрсе, онда еріксіз дыбыс пайда болады. Бұл дыбысты перкуторлық дыбыс деп атайды. Серпімді тканьдерді немесе ауа толған дене қуысын ұрғанда перкуторлық дыбыс резонансқа түсіп, ол дыбыс күшейіп естіледі. Ал ауруға ұшыраған жердегі дыбыс сипаты бөлекше естіледі. мысалы құрсақ қуысында сұйық көбірек жиналған болса, онда дыбыс өте қысқа және тұншығып естіледі. Қазіргі кезде электрондық стетоскоп пайдаланылады. Ол құралмен дыбысты тыңдап қана қоймай, ол дыбыстың графигін сызып алуға да болады.

Ультрадыбыстық диагностика

Қазіргі кезде медицинада ультрадыбыстық диагностика (эхолокация) кеңінен қолданылады. Осы әдіс арқылы адам ағзасының ішінде пайда болған түрліше бітімдердің (ісік, жалқаяқ – ірің, бауыр мен бүйректегі тастар және т.б.) пішінін, өлшемдерін және орнын дәл анықтауға болады. Сонымен қатар ультрадыбыстық эхолокация хирургияда, онкологияда, гинекологияда және т.б. кеңінен қолданылады.

Табиғатта ультрадыбысты дельфиндер, жарқанаттар, ұшпа шегірткелер шығарады.

Ғылым мен техникада ультрадыбысты алу үшін пьезоэлектрлік эффект деген құбылыс пайдаланылады. Бұл эффектінің мәнісі мынада: кейбір кристалдарды механикалық деформациялағанда (мысалы қысқанда не созғанда) олардың қарама-қарсы жақтарында электр зарядтары пайда болады.

Пьезоэлектрлік эффект кварц, турмалин, сегнет тұзы, қант (бір түрі науат), қара тікен тұз және т.б. бірқатар кристалдарына байқалады.

Ультрадыбыс акустикалық кедергілері әртүрлі екі ортаның шекарасынан шағылады. Мысалы, бұлшық ет – сүйек қабығы – сүйектің шекараларында, ағзаның қуыс беттерінде ультрадыбыс жақсы шағылады. Сондықтан адам ағзасындағытығыздығы әртүрлі бітімдеріанықтауға болады. Осы әдісті ультрадыбыстық локация дейді.

УД-локация қондырғысы генератордан, УД-импульс тарататын датчиктен Д және шағылған дыбысты қабылдаушыдан және электрондық осцилографтан тұрады. Қабылдаушы қабылдаған импульстарының айырмасы нұсқаның жатқан тереңдігін көрсетеді, ал датчиктің қозғалысы нұсқаның пішінін көрсетеді.

Осыған негізделген көптеген диагностикалық тәсілдер бар. Мысалы: эхоэнцефалография — мидағы ісікті және мидың қабынуын анықтайтын тәсіл, УД-кардиография – жүректің өлшемдерін анықтау, офтальмологияда – көз ортасының бітімін анықтау және т.с.с. УД-локациямен қатар диагностика мақсатында УД-ның жұтылу процесін зерттеуде қолданылады. Акустикалық қасиеті әр түрлі екі ортаның шекарасында ультрадыбыс жұтылады.

Медицинада диагностика мақсатында ультрадыбыстық Допплер эффектісі кеңінен қолданылады. Қазіргі кезде қолданылатын ультрадыбыстық аппараттардың көптеген түрлері бар. Солардың ішінде кең тараған импульстік – толқындық аппараттар. Бұл аппараттың көмегімен тіннің үш өлшемді (ұзындығы, ені және биіктігі) кескінің алуға және олардың көлемін анықтауға болады. Ағзаның кескінін жұмсақ-табаққа, (гибкие дискеты), олар компакт дискке және магнитооптикаға жазып алуға болады. Сонымен қатар допплер қисықтарына автоматты түрде талдау жасайды. Жедел диагностика мақсатында жеңіл, тасымалдауға қолайлы ультрадыбыстық аппараттар қолданылады. Бұл аппараттар қолдану мүмкіншілігі шағынан стационарлық аппараттардан кем емес.

Ультрадыбыстар механикалық және электромеханикалық әдістермен алынады. Өндірісте магнитострикциялық және пьезоэлектрлік сәулелерді қолданады. Біріншісі төмен жиіліктегі ультрдыбыстарды алу үшін (200 КГц), екіншісі 50 МГц дейінгі жиіліктегі ультрадыбыстарды алуға қолданады.

Төмен жиіліктегі ультрадыбыстар ауада жақсы таралады. Ол жоғарлаған сайын ауадан таралу жиіліктері төмендейді. Қысқа толқынды жоғары жиіліктегі ультрадыбыстар ауада мүлдем таралмайды. Газды сұйықтыққа қарағанда ультрадыбыстар аз жұтады. Ультрдыбыстардың тесуші әсері фармацияда және өндірісте кеңінен қолданады.

Ультрадыбыстың көмегімен сварка, пайка, бөлшектерді тазалау, сұйықтықтарды стерилдеу, бұрғылау, кесу, шлифовка және полировка жүзеге асады. Сонымен қатар ультрадыбысты молекулярлы физикада, биологияда және фармацияда әртүрлі химиялық реакцияларды жүргізу кезінде еру процестерін жеделдету үшін қолданылады.

Дыбысты сол сияқты дыбыс генераторы да шығарып береді. Атап айтқанда, дыбыс көздері қатарына музыкалық аспаптардың ішектері, пьезоэлектрлік немесе магнитострикциялық материалдардан жасалған пластинкалар мен стерженьдер, телефон мембранасы, органдық трубалар, үрмелі музыкалық аспаптар, ысқырықтар жатады. Адам мен жануарлардың дыбыстық аппараттары күрделі тербелмелі жүйеге жатады. Дыбыс көздерінің тербелісін туғызу көбінесе соққы, т. б. әсер еткенде (ішектер, қоңырау) жүзеге асырылады. Ауа ағыны қатты денені орай аққанда құйындардың түзілуі және құйындардың сол денелерден бөлінуі далада дыбыс шығарады. Мысалы, жел соққан кезде сымдар мен кұбырлар дыбыс шығарады. Дыбыс ортаға тараған сайын оның интенсивтігі кеми береді.