ผลกระทบของอัลตราซาวนด์ต่อร่างกายมนุษย์ - ผู้ไล่อัลตราโซนิกเป็นอันตรายหรือไม่? อัลตราซาวนด์และผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ ผลของอัลตราซาวนด์ต่อร่างกาย ผลของอัลตราซาวนด์ต่อร่างกายมนุษย์

สารบัญ
หน้าหนังสือ
บทนำ…………………………………………………………….…..………..3
1. “อัลตราซาวนด์” และการประยุกต์ในการแพทย์………………………………………………4
1.1. “อัลตราซาวนด์” ส่งผลต่อร่างกายมนุษย์อย่างไร……………………………….5
1.2. ผลที่ตามมาของการสัมผัสอัลตราซาวนด์ต่อร่างกาย………………………8
2. คำเตือนถึงผลที่เป็นอันตรายของอัลตราซาวนด์……………………………...9
2.1. ข้อห้ามในการจ้างงาน………………………………….11
สรุป……………………………………………………………………… ……………………………12
บรรณานุกรม…………………………………………………. .13

การแนะนำ

ขอบเขตของการใช้อัลตราซาวนด์ในปัจจุบันกว้างผิดปกติ ซึ่งรวมถึงการนำทาง อุตสาหกรรม การแพทย์ และอื่นๆ อีกมากมาย อัลตราซาวนด์เป็นอันตรายต่อมนุษย์หรือไม่? เมื่อพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าอัลตราซาวนด์ทางการแพทย์ไม่เพียง แต่ใช้สำหรับการวินิจฉัยเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการรักษาด้วยเราสามารถตอบได้ว่าไม่มันไม่เป็นอันตราย แต่นี่ไม่ถูกต้องทั้งหมด เช่นเดียวกับหลายๆ อย่าง สิ่งสำคัญคือต้องทราบขีดจำกัด ในกรณีของเรา การวัดคือปริมาตร อัลตราซาวนด์ก็เหมือนกับเสียงที่เราได้ยินซึ่งมีระดับเสียง แพทย์พิจารณาระดับเสียงที่ปลอดภัยที่ 80-90 dB, ระดับเสียงอัลตราซาวนด์มากกว่า 120 dB ที่ การได้รับสารในระยะยาวส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์

กระบวนการทางเทคโนโลยี: การทำความสะอาดและการขจัดไขมันของชิ้นส่วน การประมวลผลทางกลของวัสดุแข็งและเปราะ การเชื่อม การบัดกรี การยึดแน่น กระบวนการอิเล็กโทรไลต์ การเร่งความเร็ว ปฏิกริยาเคมีและอื่นๆ ใช้การสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกความถี่ต่ำ (LF) - ตั้งแต่ 18 ถึง 30 kHz และกำลังสูง - สูงถึง 6-7 W/cm 2 แหล่งกำเนิดอัลตราซาวนด์ที่พบบ่อยที่สุดคือทรานสดิวเซอร์แบบเพียโซอิเล็กทริกและแม่เหล็ก นอกจากนี้ ในสภาวะทางอุตสาหกรรม อัลตราซาวนด์ LF มักถูกสร้างขึ้นในระหว่างกระบวนการทางอากาศพลศาสตร์ เช่น การทำงานของเครื่องยนต์ไอพ่น กังหันก๊าซ เครื่องยนต์อากาศกำลังแรง เป็นต้น

1. “อัลตราซาวนด์” และการประยุกต์ในทางการแพทย์

อัลตราซาวนด์– สิ่งเหล่านี้คือการสั่นสะเทือนทางกลของตัวกลางยืดหยุ่นซึ่งแพร่กระจายในรูปแบบของการบีบอัดแบบแปรผันและการทำให้บริสุทธิ์ ที่มีความถี่สูงกว่า 16-20 kHz ซึ่งหูของมนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้
เมื่อความถี่ของการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกเพิ่มขึ้น การดูดซึมโดยสภาพแวดล้อมจะเพิ่มขึ้น และความลึกของการเจาะเข้าไปในเนื้อเยื่อของมนุษย์ลดลง การดูดซึมอัลตราซาวนด์จะมาพร้อมกับการให้ความร้อนแก่ตัวกลาง การผ่านของอัลตราซาวนด์ในของเหลวจะมาพร้อมกับผลกระทบของการเกิดโพรงอากาศ โหมดการสร้างอัลตราซาวนด์สามารถเป็นแบบต่อเนื่องหรือแบบพัลส์ได้

อัลตราซาวนด์แพร่หลายในวงการแพทย์ในการรักษาโรคกระดูกสันหลัง ข้อต่อ ระบบประสาทส่วนปลาย ตลอดจนการผ่าตัดและการวินิจฉัยโรค นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันได้พัฒนาวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดเนื้องอกในสมอง (2002) ซึ่งไม่คล้อยตามการรักษาด้วยการผ่าตัดแบบเดิมๆ ขึ้นอยู่กับหลักการที่ใช้ในการกำจัดต้อกระจก - บดขยี้การก่อตัวทางพยาธิวิทยาด้วยอัลตราซาวนด์ที่เน้น เป็นครั้งแรกที่มีการพัฒนาอุปกรณ์ที่สามารถสร้างได้ จุดที่กำหนดการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกของความเข้มที่ต้องการโดยไม่ทำลายเนื้อเยื่อโดยรอบ แหล่งกำเนิดอัลตราซาวนด์จะอยู่ที่กะโหลกศีรษะของผู้ป่วยและปล่อยการสั่นสะเทือนที่ค่อนข้างอ่อน คอมพิวเตอร์คำนวณทิศทางและความเข้มของพัลส์อัลตราซาวนด์เพื่อให้รวมเข้าด้วยกันเฉพาะในเนื้องอกและทำลายเนื้อเยื่อ

นอกจากนี้ แพทย์ได้เรียนรู้ที่จะปลูกฟันที่หายไปอีกครั้งโดยใช้อัลตราซาวนด์ (2549) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอัลเบอร์ตาของแคนาดาค้นพบว่าอัลตราซาวนด์ที่มีความเข้มต่ำช่วยกระตุ้นการงอกใหม่ของฟันที่หลุดออกและหายไป แพทย์ได้พัฒนาเทคโนโลยีพิเศษ - "ระบบบนชิป" ขนาดเล็กที่ช่วยให้มั่นใจในการรักษาเนื้อเยื่อฟัน ด้วยการออกแบบไร้สายของทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์ อุปกรณ์กล้องจุลทรรศน์ที่ติดตั้งวัสดุที่เข้ากันได้ทางชีวภาพจึงถูกใส่เข้าไปในปากของผู้ป่วยโดยไม่ทำให้รู้สึกไม่สบาย
อัลตราซาวนด์เพื่อการวินิจฉัยถูกนำมาใช้อย่างเข้มข้นเป็นเวลาสามทศวรรษในระหว่างตั้งครรภ์และสำหรับโรคของอวัยวะแต่ละส่วน อัลตราซาวนด์พบสิ่งกีดขวางในรูปของมนุษย์หรืออวัยวะของทารกในครรภ์ กำหนดสถานะและขนาดของพวกเขา

1.1. อัลตราซาวนด์ส่งผลต่อร่างกายมนุษย์อย่างไร?

นอกเหนือจากผลกระทบทั่วไปต่อร่างกายของผู้ที่ทำงานผ่านอากาศแล้ว อัลตราซาวนด์ LF ยังมีผลกระทบเฉพาะที่เมื่อสัมผัสกับชิ้นงานและสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิกตื่นเต้น พื้นที่ที่มีผลกระทบมากที่สุดของอัลตราซาวนด์คือมือ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์ การดำเนินการเฉพาะที่อาจเป็นแบบถาวร (จับเครื่องมือไว้กับชิ้นงานในระหว่างการชุบดีบุก การบัดกรี) หรือชั่วคราว (การใส่ชิ้นส่วนลงในอ่าง การเชื่อม ฯลฯ)

การสัมผัสกับสิ่งติดตั้งที่มีกำลังสูง (6-7 วัตต์/ซม.2) เป็นสิ่งที่อันตราย เนื่องจากอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อระบบประสาทส่วนปลายและอุปกรณ์เกี่ยวกับหลอดเลือด ณ จุดที่สัมผัสกัน (โรคประสาทอักเสบจากพืช บาดแผลที่นิ้ว มือ และปลายแขน) การสัมผัสกับอัลตราซาวนด์มักเกิดขึ้นระหว่างการขนถ่ายชิ้นส่วนจากอ่างอัลตราโซนิก การแช่นิ้วสามนาทีในน้ำอาบด้วยกำลังแปลง 1.5 กิโลวัตต์ทำให้เกิดอาการรู้สึกเสียวซ่า บางครั้งมีอาการคัน และหลังจากผ่านไป 5 นาที หลังจากการหยุดอัลตราซาวนด์จะสังเกตเห็นความรู้สึกเย็นและชาที่นิ้ว ความไวในการสั่นสะเทือนลดลงอย่างรวดเร็ว ความไวต่อความเจ็บปวดเข้า บุคคลที่แตกต่างกันในกรณีนี้สามารถเพิ่มขึ้นหรือลดลงได้ การสัมผัสอย่างเป็นระบบในระยะสั้นกับสภาพแวดล้อมที่มีเสียงนาน 20-30 วินาทีขึ้นไปในการติดตั้งดังกล่าวสามารถนำไปสู่การพัฒนาปรากฏการณ์ของ polyneuritis จากพืชได้แล้ว

ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษ อัลตราซาวนด์วินิจฉัย- การทบทวนการวินิจฉัยด้วยภาพวินิจฉัยในการตั้งครรภ์ของ Kruskal (2000) ระบุว่าคลื่นอัลตราซาวนด์มีศักยภาพที่จะสร้างความเสียหายต่อเนื้อเยื่อชีวภาพผ่านการให้ความร้อนและการเกิดโพรงอากาศ อย่างไรก็ตาม ไม่มีหลักฐานที่เป็นเอกสารเกี่ยวกับผลกระทบทางชีวภาพของอัลตราซาวนด์ สมาคมสูตินรีแพทย์และนรีแพทย์แห่งแคนาดาตั้งข้อสังเกตในแถลงการณ์เมื่อปี 2542 ว่าไม่มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่แสดงว่าอัลตราซาวนด์ในการวินิจฉัยเป็นอันตรายต่อทารกในครรภ์ที่กำลังพัฒนา ก่อนหน้านี้มีการเสนอแนะว่าการสัมผัสอัลตราซาวนด์อาจสัมพันธ์กับน้ำหนักแรกเกิดต่ำ โรคดิสเล็กเซีย อัตราการเกิดมะเร็งเม็ดเลือดขาวที่เพิ่มขึ้น เนื้องอกที่เป็นก้อน และความล่าช้าในการเรียนรู้ในการอ่านและการเขียน ความเสี่ยงของการตรวจอัลตราซาวนด์ประกอบด้วยการวินิจฉัยที่เป็นไปได้เป็นส่วนใหญ่หรือความเป็นไปได้ที่จะพลาดพยาธิสภาพ

ระดับความดันเสียงที่อนุญาตของการติดตั้งอัลตราโซนิคควรเป็นไปตาม "บรรทัดฐานและกฎเกณฑ์ด้านสุขอนามัยในการทำงานกับการติดตั้งอัลตราโซนิคทางอุตสาหกรรม" หมายเลข 1733-77, GOST 12. 1. 001-89, SanPiN 2. 2. 2/2 1. 8. 582 ซึ่งกำหนดไว้สำหรับ 1/3 อ็อกเทฟแบนด์ในช่วงความถี่ 1.25-100 kHz และจำนวน 80 - 110 dB ในระหว่างการสัมผัส ระดับอัลตราซาวนด์ไม่ควรเกิน 110 เดซิเบล GOST ให้การเปลี่ยนแปลงในระดับสูงสุดของอัลตราโซนิกด้วยการลดเวลาในการเปิดรับแสงโดยรวม (โดย 6 dB โดยมีเวลาเปิดรับแสง 1... 4 ชั่วโมงต่อกะและ 24 dB ด้วยเวลาเปิดรับแสง 1... 5 นาที ).

ภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์การซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์สำหรับสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพต่างๆที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเผาผลาญความเร็วของกระบวนการเอนไซม์กิจกรรมทางไฟฟ้าของเซลล์เนื้อเยื่อและกระบวนการอื่น ๆ เปลี่ยนไป ในเนื้อเยื่อภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์กระบวนการเผาผลาญจะถูกกระตุ้นเนื้อหาของกรดนิวคลีอิกจะเพิ่มขึ้นและกระตุ้นกระบวนการดูดซึมออกซิเจนโดยเนื้อเยื่อ

ภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์จะช่วยเพิ่มการซึมผ่านของหลอดเลือดดังนั้นในกรณีของกระบวนการอักเสบเฉียบพลันที่มีอาการบวมของเนื้อเยื่ออย่างรุนแรงหลักสูตรของโรคอาจแย่ลง แต่ในกระบวนการอักเสบกึ่งเฉียบพลันและเรื้อรังที่ไม่มีอาการบวมน้ำการปรับปรุงเกิดขึ้นเนื่องจากอัลตราซาวนด์ส่งเสริมการสลายของกระบวนการ antispasmodic ที่เด่นชัด (บรรเทาอาการกระตุกของกล้ามเนื้อเรียบของอวัยวะภายในและผนัง) ก็ถูกสร้างขึ้นเช่นกัน หลอดเลือด) อิทธิพลของอัลตราซาวนด์

อัลตราซาวนด์ช่วยให้แผลเป็นหยาบน้อยลงและ กระบวนการอักเสบและยังนำไปสู่การทำให้เนื้อเยื่อแผลเป็นที่เกิดขึ้นแล้วอ่อนตัวลง ซึ่งทำให้รอยแผลเป็นมีความหยาบน้อยลงและสังเกตเห็นได้ชัดเจนหลังการรักษาด้วยอัลตราซาวนด์ ดังนั้นจึงใช้การออกเสียงเสียงในการรักษาผลที่ตามมาของการบาดเจ็บต่างๆเช่นกัน กระบวนการติดกาวหลังการผ่าตัดและโรคอักเสบ

อัลตราซาวนด์ขนาดเล็กมีผลกระตุ้นกระบวนการฟื้นฟูเนื้อเยื่อ ในขณะที่อัลตราซาวนด์ในปริมาณมากจะยับยั้งกระบวนการเหล่านี้ อัลตราซาวนด์ยับยั้งการนำความเจ็บปวดเข้ามา เซลล์ประสาทและเส้นใยประสาทซึ่งทำให้สามารถใช้รักษาอาการปวดต่างๆ ได้

อัลตราซาวนด์มีผลกระตุ้นระบบต่อมไร้ท่อ: เนื้อหาของอินซูลินและกลูโคคอร์ติคอยด์ในเลือดเพิ่มขึ้น

ภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์การเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อในท้องถิ่นเกิดขึ้น (การเปิดใช้งานกระบวนการเผาผลาญในท้องถิ่นการปรับปรุงการไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือดขนาดเล็กกระบวนการฟื้นฟู) และปฏิกิริยาที่ซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดซึ่งเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของ กองกำลังป้องกันร่างกายและกระบวนการฟื้นฟูในร่างกายโดยรวม

1.2. ผลที่ตามมาของการสัมผัสอัลตราซาวนด์ต่อร่างกาย

การเปลี่ยนแปลงการทำงานของระบบประสาทส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วง ระบบหัวใจและหลอดเลือด เครื่องวิเคราะห์การได้ยินและการทรงตัว การเบี่ยงเบนของต่อมไร้ท่อและร่างกายไปจากปกติ อาการปวดหัวที่มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในบริเวณหน้าผากและบริเวณขมับ, ความเมื่อยล้ามากเกินไป ความรู้สึกกดดันในหู, การเดินไม่มั่นคง, เวียนศีรษะ; รบกวนการนอนหลับ (ง่วงนอนระหว่างวัน); ความหงุดหงิด, hyperacusis, ภาวะไขมันในเลือดสูง, ความกลัวแสงจ้า, เพิ่มเกณฑ์ความตื่นเต้นง่ายของความเจ็บปวด; ภายใต้เงื่อนไขของการสัมผัสกับอัลตราซาวนด์ที่รุนแรงพร้อมกับเสียง - ความไม่เพียงพอของหลอดเลือด (ลดความดันโลหิต, ความดันเลือดต่ำ), ยับยั้งการตอบสนองของผิวหนังและหลอดเลือดร่วมกับปฏิกิริยา vasomotor ที่แข็งแกร่ง; ความผิดปกติของสมองทั่วไป polyneuritis ของพืชที่มือ (น้อยกว่าขา) องศาที่แตกต่าง(ซีดขาว, โรคอะโครไซยาโนซิสของนิ้ว, ความไม่สมดุลของความร้อน, ความผิดปกติของความไวเช่นถุงมือหรือถุงเท้า); อุณหภูมิร่างกายและผิวหนังเพิ่มขึ้น, น้ำตาลในเลือดลดลง, eosinophilia ความรุนแรงของการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาขึ้นอยู่กับความรุนแรงและระยะเวลาของอัลตราซาวนด์ การสัมผัสกับสภาพแวดล้อมทางเสียงและการมีเสียงรบกวนในคลื่นความถี่ยังทำให้สุขภาพแย่ลงอีกด้วย

เมื่อเปรียบเทียบกับเสียง HF อัลตราซาวนด์มีผลอ่อนกว่าอย่างเห็นได้ชัดต่อการทำงานของการได้ยิน แต่ทำให้เกิดการเบี่ยงเบนที่เด่นชัดมากขึ้นจากบรรทัดฐานในการทำงานของขนถ่าย ความไวต่อความเจ็บปวด และการควบคุมอุณหภูมิ อัลตราซาวนด์ HF แบบเข้มข้นเมื่อสัมผัสกับพื้นผิวของร่างกายทำให้เกิดการรบกวนเช่นเดียวกับ LF

2. คำเตือนถึงผลร้ายของอัลตราซาวนด์

การป้องกันผลกระทบที่เป็นอันตรายของอัลตราซาวนด์นั้นขึ้นอยู่กับมาตรการ ธรรมชาติทางเทคโนโลยี: การสร้างอุปกรณ์อัลตราโซนิกอัตโนมัติ (สำหรับล้างภาชนะ ทำความสะอาดชิ้นส่วน) การติดตั้งด้วยรีโมทคอนโทรล การเปลี่ยนไปใช้อุปกรณ์พลังงานต่ำ ในกรณีนี้ความเข้มของอัลตราซาวนด์และเสียงรบกวนจะลดลง 20-40 dB (ตัวอย่างเช่นระหว่างการทำความสะอาดชิ้นส่วนอัลตราโซนิกการบัดกรีการเจาะ ฯลฯ )

เมื่อออกแบบการติดตั้งอัลตราโซนิก ขอแนะนำให้เลือกความถี่การทำงานที่อยู่ห่างจากช่วงความถี่ที่ได้ยินได้มากที่สุด (ไม่ต่ำกว่า 22 kHz) เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบของสัญญาณรบกวน HF ที่เด่นชัด

การติดตั้งอัลตราโซนิกที่มีระดับเสียงรบกวนและอัลตราซาวนด์เกินมาตรฐานควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันเสียง: ปลอก, หน้าจอที่ทำจากเหล็กแผ่นหรือดูราลูมิน หุ้มด้วยวัสดุดูดซับเสียง: ผ้าสักหลาดสำหรับหลังคา, ยางทางเทคนิค, พลาสติก, ป้องกันการสั่นสะเทือน, สีเหลืองอ่อนป้องกันเสียงรบกวน ฝาครอบกันเสียงของการติดตั้งอัลตราโซนิกจะต้องหุ้มฉนวนจากพื้นด้วยปะเก็นยางและไม่มีรอยแตกหรือรู
ฯลฯ................

แผนกควบคุมความปลอดภัยในการทำงานยังคงเขียนบทความต่อเนื่องเกี่ยวกับผลกระทบด้านลบของปัจจัยที่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์และการต่อสู้กับมัน วันนี้เราจะพูดถึงอัลตราซาวนด์

อัลตราซาวนด์คือการสั่นสะเทือนทางกลของตัวกลางที่ยืดหยุ่นซึ่งมีลักษณะทางกายภาพเหมือนกับเสียง แต่เกินเกณฑ์ด้านบนของความถี่เสียง (มากกว่า 20 kHz) อัลตราซาวนด์ความถี่ต่ำ (ความถี่ - สิบกิโลเฮิร์ตซ์) มีความสามารถในการแพร่กระจายในอากาศ ความถี่สูง (ความถี่ - หลายร้อยกิโลเฮิร์ตซ์) ลดทอนลงอย่างรวดเร็ว ในสื่อยืดหยุ่น เช่น น้ำ โลหะ ฯลฯ อัลตราซาวนด์แพร่กระจายได้ดี และความเร็วของการแพร่กระจายได้รับอิทธิพลอย่างมากจากอุณหภูมิของสื่อเหล่านี้

ตามวิธีการแพร่กระจายของการสั่นสะเทือน อัลตราซาวนด์จะแบ่งออกเป็นการสัมผัส (เมื่อมือหรือส่วนอื่น ๆ ของร่างกายมนุษย์สัมผัสกับแหล่งกำเนิดอัลตราซาวนด์) และอากาศ (อะคูสติก)

แหล่งกำเนิดอัลตราซาวนด์ในที่ทำงาน

แหล่งที่มาของอัลตราซาวนด์ที่มนุษย์สร้างขึ้น ได้แก่ อุปกรณ์เทคโนโลยีอัลตราโซนิกทุกชนิด อุปกรณ์อัลตราโซนิก และอุปกรณ์สำหรับวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม การแพทย์ และในครัวเรือน ซึ่งสร้างการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกในช่วงความถี่ตั้งแต่ 20 kHz ถึง 100 MHz และสูงกว่า แหล่งที่มาของอัลตราซาวนด์อาจเป็นอุปกรณ์ในระหว่างการทำงานซึ่งมีการสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิคเกิดขึ้นเป็นปัจจัยร่วมด้วย

องค์ประกอบหลักของเทคโนโลยีอัลตราโซนิกคือทรานสดิวเซอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัลตราโซนิก ปัจจุบัน อัลตราซาวนด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในวิศวกรรมเครื่องกล โลหะวิทยา เคมี วิทยุอิเล็กทรอนิกส์ การก่อสร้าง ธรณีวิทยา แสงและ อุตสาหกรรมอาหาร, ตกปลา, ยารักษาโรค ฯลฯ ในสภาวะการผลิต การสัมผัสอัลตราซาวนด์ในระยะสั้นและเป็นระยะเกิดขึ้นเมื่อจับเครื่องมือ ชิ้นงาน การขนถ่ายผลิตภัณฑ์ลงในอ่าง การขนถ่าย และการดำเนินการอื่นๆ

การวิเคราะห์ความชุกและโอกาสในการใช้แหล่งกำเนิดอัลตราโซนิกต่างๆ พบว่า 60-70% ของผู้ที่ทำงานภายใต้ผลข้างเคียงของอัลตราซาวนด์เป็นเครื่องตรวจจับข้อบกพร่อง ผู้ปฏิบัติงานทำความสะอาด การเชื่อม หน่วยตัด แพทย์อัลตราซาวนด์ นักกายภาพบำบัด ศัลยแพทย์ ฯลฯ

ผลของอัลตราซาวนด์ต่อร่างกายมนุษย์

การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์ (อากาศและการสัมผัส) เป็นไปตามรูปแบบทั่วไป: ความเข้มต่ำจะกระตุ้นและกระตุ้น ในขณะที่ความเข้มปานกลางและสูงจะกด ยับยั้ง และสามารถระงับการทำงานได้อย่างสมบูรณ์

ผลกระทบทางชีวภาพที่ได้รับการศึกษามากที่สุดของอัลตราซาวนด์คือผลกระทบจากการสัมผัส การทดลองพบว่าการสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิคที่เจาะลึกเข้าไปในร่างกายอาจทำให้เกิดอาการร้ายแรงได้ การละเมิดในท้องถิ่นในเนื้อเยื่อ: ปฏิกิริยาการอักเสบ, การตกเลือด, และที่ความรุนแรงสูง - เนื้อร้าย

อัลตราซาวนด์แบบสัมผัสความถี่สูงเนื่องจากมีความยาวคลื่นสั้นจึงไม่แพร่กระจายในอากาศและส่งผลกระทบต่อคนงานเฉพาะเมื่อแหล่งกำเนิดอัลตราซาวนด์สัมผัสกับพื้นผิวของร่างกายเท่านั้น การเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการกระทำของอัลตราซาวนด์สัมผัสมักจะเด่นชัดมากขึ้นในบริเวณที่สัมผัสซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นที่นิ้วมือและมือ

การทำงานระยะยาวกับอัลตราซาวนด์ที่ การส่งผ่านการติดต่อที่มือทำให้เกิดความเสียหายต่อระบบประสาทส่วนปลายและความรุนแรงของการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับความเข้มของอัลตราซาวนด์เวลาในการส่งเสียงและพื้นที่สัมผัสเช่น การเปิดรับอัลตราโซนิกและสามารถปรับปรุงได้เมื่อมีปัจจัยร่วมกันในสภาพแวดล้อมการทำงานที่ทำให้ผลกระทบรุนแรงขึ้น (อัลตราซาวนด์อากาศ, การระบายความร้อนในท้องถิ่นและทั่วไป, สารหล่อลื่นแบบสัมผัส - น้ำมันประเภทต่างๆ, ความตึงเครียดของกล้ามเนื้อคงที่ ฯลฯ )

ในบรรดาผู้ที่ทำงานกับแหล่งที่มาของอัลตราซาวนด์สัมผัสนั้นมีข้อร้องเรียนจำนวนมากเกี่ยวกับการมีอาชา เพิ่มความไวมือเป็นหวัด รู้สึกอ่อนแรงและปวดมือในเวลากลางคืน ลดความไวต่อการสัมผัส เหงื่อออกที่ฝ่ามือ นอกจากนี้ยังมีอาการปวดศีรษะ เวียนศีรษะ มีเสียงดังในหูและศีรษะ จุดอ่อนทั่วไป, ใจสั่น, ปวดบริเวณหัวใจ.

ในบุคคล เวลานานมีส่วนร่วมในงานทดลองเกี่ยวกับการติดตั้งอัลตราซาวนด์บางครั้งพบความผิดปกติของ diencephalic (การลดน้ำหนัก, น้ำตาลในเลือดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วโดยลดลงอย่างช้าๆถึงระดับเริ่มต้น, ภาวะต่อมไทรอยด์ทำงานเกิน, เพิ่มความตื่นเต้นทางกลของกล้ามเนื้อ, คัน, การโจมตีแบบพาราเซตามอลประเภทของวิกฤตการณ์เกี่ยวกับอวัยวะภายใน) ระบบประสาทส่วนปลายทำงานผิดปกติบ่อยครั้ง อาการชา ความไวลดลงทุกประเภท เช่น ถุงมือสั้นและถุงมือยาว และเหงื่อออกมาก นอกจากนี้ยังพบการสูญเสียการได้ยินและความผิดปกติที่แปลกประหลาดของอุปกรณ์ขนถ่าย

มาตรการในการป้องกันและป้องกันอิทธิพลของอัลตราซาวนด์ต่อคนงานควรมุ่งเป้าไปที่การจำกัดผลกระทบของเสียงและการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกที่ส่งผ่านอากาศและโดยการสัมผัส มาตรการหลักในการลดเสียงรบกวนและอัลตราซาวนด์คือการลดความเข้มที่แหล่งกำเนิด แต่เส้นทางนี้ไม่สามารถทำได้ในทางเทคนิคเสมอไป บน สถานประกอบการอุตสาหกรรมบ่อยครั้งที่มีการใช้ความรุนแรงของการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกที่ประเมินไว้สูงเกินไป ดังนั้นก่อนอื่นควรให้ความสนใจกับการเลือกกำลังของอุปกรณ์อย่างมีเหตุผล ในกรณีที่การลดความรุนแรงขัดต่อผลประโยชน์ของเทคโนโลยีมากที่สุด มาตรการที่มีประสิทธิภาพการลดเสียงรบกวนและอัลตราซาวนด์เป็นอุปกรณ์เก็บเสียง

การป้องกันการสัมผัสอัลตราซาวนด์ทำได้โดยการปิดการสั่นสะเทือนระหว่างการขนถ่ายชิ้นส่วน ซึ่งแนะนำให้ใช้การปิดกั้นอัตโนมัติ

สามารถลดความรุนแรงของเอฟเฟกต์การสัมผัสลงได้อย่างมากโดยใช้อุปกรณ์พิเศษสำหรับการโหลดชิ้นส่วน (ตะแกรง ภาชนะลูกแก้ว ฯลฯ พร้อมด้ามจับที่มีการเคลือบยืดหยุ่น) หากจำเป็นต้องสัมผัสกันเป็นระยะๆ แนะนำให้ใช้ที่หนีบ คีม ​​และสวมถุงมือยางและผ้าฝ้าย ผนังและเครื่องเชื่อมต้องมีอุปกรณ์พิเศษสำหรับยึดชิ้นส่วนระหว่างการประมวลผล

อัลตราซาวนด์- การสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่นที่มีความถี่สูงกว่าช่วงการได้ยินของมนุษย์ (20 kHz) แพร่กระจายเป็นคลื่นในก๊าซ ของเหลว และของแข็ง หรือก่อตัวเป็นคลื่นนิ่งในพื้นที่จำกัดของสื่อเหล่านี้

แหล่งที่มาของอัลตราซาวนด์- อุปกรณ์เทคโนโลยีอัลตราโซนิกทุกประเภท อุปกรณ์อัลตราโซนิก และอุปกรณ์เพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรมและการแพทย์

พารามิเตอร์มาตรฐานของอัลตราซาวนด์สัมผัสตาม SN 9-87 RE 98 คือระดับความดันเสียงในย่านความถี่หนึ่งในสามอ็อกเทฟที่มีความถี่เฉลี่ยทางเรขาคณิต 12.5; 16.0; 20.0; 25.0; 31.5; 40.0; 50.0; 63.0; 80.0; 100.0 กิโลเฮิรตซ์

ผลร้ายของอัลตราซาวนด์ในร่างกายมนุษย์แสดงออกในความผิดปกติในการทำงานของระบบประสาท การเปลี่ยนแปลงความดัน องค์ประกอบและคุณสมบัติของเลือด คนงานบ่นว่าปวดหัว เหนื่อยล้า และสูญเสียความไวในการได้ยิน

เอกสารหลักที่ควบคุมความปลอดภัยเมื่อทำงานกับอัลตราซาวนด์คือ GOST 12.1.001-89 SSBT "อัลตราซาวนด์ ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยทั่วไป" และ GOST 12.2.051-80 SSBT "อุปกรณ์เทคโนโลยีอัลตราโซนิก ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย" เช่นเดียวกับ SI 9-87 RB 98 "การส่งอัลตราซาวนด์ โดยเครื่องบิน- ระดับสูงสุดที่อนุญาตในที่ทำงาน", SI 9-88 RB 98 "ส่งอัลตราซาวนด์ โดยการติดต่อ- ระดับสูงสุดที่อนุญาตในสถานที่ทำงาน”

ห้ามสัมผัสโดยตรงกับบุคคลที่มีพื้นผิวการทำงานของแหล่งกำเนิดอัลตราซาวนด์และสัมผัสกับสื่อในระหว่างการกระตุ้นอัลตราซาวนด์ ขอแนะนำให้ใช้รีโมทคอนโทรล ลูกโซ่ที่ช่วยให้ปิดเครื่องอัตโนมัติหากเปิดอุปกรณ์เก็บเสียง อัลตราซาวนด์ความถี่สูงแทบไม่แพร่กระจายในอากาศและอาจส่งผลกระทบต่อคนงานเป็นหลักเมื่อแหล่งกำเนิดอัลตราซาวนด์สัมผัสกับพื้นผิวเปิดของร่างกาย

ในทางกลับกันอัลตราซาวนด์ความถี่ต่ำส่งผลกระทบต่อคนงาน การกระทำทั่วไปผ่านอากาศและเฉพาะที่เนื่องจากการสัมผัสของมือกับชิ้นงานซึ่งเกิดการสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิก

การสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกโดยตรงที่แหล่งกำเนิดของการก่อตัวของมันแพร่กระจายในทิศทาง แต่เมื่ออยู่ในระยะทางสั้น ๆ จากแหล่งกำเนิด (25-50 ซม.) พวกมันจะกลายเป็นคลื่นที่มีศูนย์กลางซึ่งเติมเต็มห้องทำงานทั้งหมดด้วยอัลตราซาวนด์และเสียงความถี่สูง

อัลตราซาวด์มีผลกระทบอย่างมากต่อร่างกายมนุษย์ ตามที่ระบุไว้แล้ว อัลตราซาวนด์สามารถแพร่กระจายในทุกสื่อ: ก๊าซ ของเหลว และของแข็ง ดังนั้นในร่างกายมนุษย์ไม่เพียงส่งผลกระทบต่ออวัยวะและเนื้อเยื่อเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อเซลล์และของเหลวอื่น ๆ ด้วย เมื่อแพร่กระจายในตัวกลางที่เป็นของเหลว อัลตราซาวนด์จะทำให้เกิดโพรงของของเหลวนี้ เช่น การก่อตัวของฟองอากาศเปล่าเล็ก ๆ ในนั้นเต็มไปด้วยไอของของเหลวนี้และสสารที่ละลายในนั้นและการบีบอัด (ยุบ) กระบวนการนี้มาพร้อมกับการก่อตัวของเสียงรบกวน

เมื่อทำงานกับการติดตั้งอัลตราโซนิกที่ทรงพลัง ผู้ปฏิบัติงานบ่นว่าปวดหัวซึ่งตามกฎแล้วจะหายไปเมื่อหยุดทำงาน ความเหนื่อยล้า; รบกวนการนอนหลับตอนกลางคืน; ความรู้สึกง่วงนอนอย่างไม่อาจต้านทานได้ในระหว่างวัน การมองเห็นอ่อนแอ, ความรู้สึกกดดันต่อลูกตา; ความอยากอาหารไม่ดี ปากแห้งอย่างต่อเนื่องและความแข็งของลิ้น; ปวดท้อง ฯลฯ

อินฟาเรด- พื้นที่การสั่นสะเทือนอะคูสติกในช่วงความถี่ต่ำกว่า 20 Hz ในสภาวะการผลิตตามกฎแล้วอินฟราซาวด์จะรวมกับสัญญาณรบกวนความถี่ต่ำและในบางกรณีจะมีการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำ ในอากาศ อินฟราซาวด์จะถูกดูดซึมเพียงเล็กน้อย จึงสามารถแพร่กระจายไปในระยะทางไกลได้

ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติหลายอย่าง (แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด พายุทะเล) มาพร้อมกับการปล่อยการสั่นสะเทือนจากคลื่นอินฟราเรด

ในสภาวะทางอุตสาหกรรม อินฟราซาวด์จะเกิดขึ้นเป็นหลักในระหว่างการทำงานของเครื่องจักรและกลไกขนาดใหญ่ความเร็วต่ำ (คอมเพรสเซอร์ เครื่องยนต์ดีเซล หัวรถจักรไฟฟ้า พัดลม กังหัน เครื่องยนต์ไอพ่น ฯลฯ) โดยทำการเคลื่อนที่แบบหมุนหรือแบบลูกสูบโดยมีรอบการซ้ำน้อยกว่า 20 ครั้งต่อวินาที (อินฟาเรดของแหล่งกำเนิดทางกล)

อินฟราซาวด์ของแหล่งกำเนิดแอโรไดนามิกเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการปั่นป่วนในการไหลของก๊าซหรือของเหลว

ตาม SanPiN 2.2.412.1.8.10-35-2002 พารามิเตอร์ที่ทำให้เป็นมาตรฐานของอินฟราซาวด์คงที่คือระดับความดันเสียงในย่านความถี่อ็อกเทฟที่มีความถี่เฉลี่ยเรขาคณิต 2, 4, 8, 16 เฮิรตซ์

ระดับความดันเสียงโดยรวมคือค่าที่วัดได้เมื่อเปิดเครื่องวัดระดับเสียงด้วยคุณลักษณะความถี่ "เชิงเส้น" (ตั้งแต่ 2 เฮิร์ตซ์) หรือคำนวณโดยการรวมพลังงานของระดับความดันเสียงในย่านความถี่อ็อกเทฟโดยไม่มีการแก้ไขแก้ไข วัดเป็น dB (เดซิเบล) และแสดงเป็น dB Lin

รีโมทคอนโทรลอินฟาเรดในที่ทำงานแตกต่างสำหรับ หลากหลายชนิดงานตลอดจนระดับอินฟราซาวด์ที่อนุญาตในที่อยู่อาศัยและ พื้นที่สาธารณะและในเขตที่อยู่อาศัยมีการติดตั้งตาม App. 1 ถึง SanPiN 2.2.412.1.8.10-35-2002.

อินฟราซาวด์ส่งผลเสียต่อร่างกายมนุษย์ทั้งหมด รวมถึงอวัยวะในการได้ยิน ส่งผลให้ความไวในการได้ยินลดลงทุกความถี่

การสัมผัสกับการสั่นสะเทือนของอินฟาเรดบนร่างกายมนุษย์ในระยะยาวถือเป็นการออกกำลังกาย และนำไปสู่ความเหนื่อยล้า ปวดศีรษะ ความผิดปกติของการทรงตัว ความผิดปกติของการนอนหลับ ผิดปกติทางจิต, ความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลาง เป็นต้น

การสั่นสะเทือนความถี่ต่ำที่มีระดับความดันอินฟราเรดสูงกว่า 150 เดซิเบลนั้นมนุษย์ไม่สามารถยอมรับได้อย่างสมบูรณ์

แหล่งที่มาของการสั่นสะเทือนแบบอะคูสติกต่ำที่พบได้ทั่วไปและแพร่หลายที่สุดคือคอมเพรสเซอร์ มีข้อสังเกตว่าเสียงของร้านคอมเพรสเซอร์นั้นมีความถี่ต่ำโดยมีความเด่นของอินฟราซาวด์ และในห้องโดยสารของผู้ปฏิบัติงาน อินฟราซาวด์จะเด่นชัดมากขึ้นเนื่องจากการลดทอนของเสียงรบกวนความถี่สูง

ระบบระบายอากาศและปรับอากาศที่มีประสิทธิภาพยังเป็นแหล่งของการสั่นสะเทือนแบบอินฟราเรดอีกด้วย ระดับความดันเสียงสูงสุดถึง 106 dB ที่ความถี่ 20 Hz, 98 dB ที่ 4 Hz, 85 dB ที่ 2 และ 8 Hz ตามลำดับ

ในช่วงความถี่ 16-30 เฮิรตซ์ เกณฑ์ในการรับรู้การสั่นของอินฟราเรดสำหรับเครื่องวิเคราะห์การได้ยินคือ 80-120 dBA และ เกณฑ์ความเจ็บปวด- 130-140 เดซิเบลเอ.

ผลกระทบของอินฟาเรดที่มีต่อบุคคลนั้นถูกมองว่าเป็นการออกกำลังกาย: การวางแนวเชิงพื้นที่ถูกรบกวน, อาการเมารถ, โรคทางเดินอาหาร, ความบกพร่องทางการมองเห็น, อาการวิงเวียนศีรษะเกิดขึ้นและการไหลเวียนโลหิตเปลี่ยนแปลงไป ระดับการรับแสงขึ้นอยู่กับช่วงความถี่ ระดับความดันเสียง และระยะเวลาการรับแสง การสั่นสะเทือน 7 เฮิร์ตซ์รบกวนสมาธิและทำให้เกิดความเมื่อยล้า ปวดศีรษะและคลื่นไส้ การสั่นสะเทือนที่อันตรายที่สุดอยู่ที่ความถี่ 8 Hz พวกเขาสามารถทำให้เกิดปรากฏการณ์การสั่นพ้องของระบบไหลเวียนโลหิตส่งผลให้กล้ามเนื้อหัวใจทำงานหนักเกินไป หัวใจวายหรือแม้แต่การแตกของหลอดเลือดบางส่วน อินฟราซาวด์ที่มีความเข้มต่ำอาจทำให้เกิดความกังวลใจเพิ่มขึ้นและทำให้เกิดภาวะซึมเศร้าได้

อุปกรณ์และเทคโนโลยีอัลตราโซนิคถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกิจกรรมของมนุษย์ในสาขาต่างๆ โดยมีวัตถุประสงค์ในการมีอิทธิพลต่อสารต่างๆ (การบัดกรี การเชื่อม การยึดแน่น การประมวลผลทางกล การขจัดคราบไขมันของชิ้นส่วน ฯลฯ ); การวิเคราะห์เชิงโครงสร้างและการควบคุมคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของสารและวัสดุ (การตรวจจับข้อบกพร่อง) สำหรับการประมวลผลและส่งสัญญาณจากเรดาร์และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ในด้านการแพทย์เพื่อวินิจฉัยและรักษาโรคต่างๆ โดยใช้การมองเห็นที่ดี การตัดและต่อเนื้อเยื่อชีวภาพ เครื่องมือฆ่าเชื้อ มือ เป็นต้น

ข้อความของงานถูกโพสต์โดยไม่มีรูปภาพและสูตร
เวอร์ชันเต็มงานมีอยู่ในแท็บ "ไฟล์งาน" ในรูปแบบ PDF

1. บทนำ

ในสมัยโบราณ ผู้คนเชื่อว่าเสียงสามารถทำให้สัตว์ป่าเชื่องและเคลื่อนย้ายหินได้ ชาวอียิปต์โบราณสังเกตเห็นผลกระทบอันน่าอัศจรรย์ของดนตรีต่อมนุษย์ และชาวอินเดียก็ได้พัฒนาโน้ตดนตรี พีทาโกรัสพิสูจน์ว่าเสียงต่ำในเครื่องดนตรีนั้นมีอยู่ในเครื่องสายยาว นี่เป็นจุดเริ่มต้นของศาสตร์แห่งเสียง อริสโตเติลเชื่อว่าร่างกายที่มีเสียงทำให้เกิดการบีบอัดและการทำให้อากาศบริสุทธิ์ และอธิบายเสียงสะท้อนโดยการสะท้อนของเสียงจากสิ่งกีดขวาง Leonardo da Vinci ได้กำหนดหลักการความเป็นอิสระของการแพร่กระจายคลื่นเสียงจากแหล่งต่างๆ

มีอยู่บนโลก เป็นจำนวนมากอาคารขนาดใหญ่ (ปราสาท Coral ของ Edward Lidleskalnin ในฟลอริดา, ปิรามิดอียิปต์ซึ่งเป็นวัดในทิเบตที่สร้างบนหน้าผาสูง 400 เมตร) ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ชาวเยอรมันได้สำรวจเสียงแตรของทิเบต พวกเขาพยายามใช้เสียงในการพัฒนาอาวุธรวมถึง จานบินที่ทำงานอยู่ สนามแม่เหล็กหรืออัลตราซาวนด์

หูของมนุษย์ไม่สามารถรับรู้อัลตราซาวนด์ได้ แต่สัตว์บางชนิดสามารถได้ยินและผลิตอัลตราซาวนด์ได้ ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 16 L. Spallanzani เป็นคนแรกที่แนะนำการมีอยู่ของอัลตราซาวนด์ โดยตั้งสมมติฐานว่าค้างคาวเมื่อบินในความมืดจะใช้คลื่นเสียงในการวิเคราะห์เสียงสะท้อนแทนที่จะเป็นแสง หลังจากนั้นก็เริ่มศึกษาและนำไปปฏิบัติจริง

วัตถุประสงค์ของการวิจัยของฉัน: อัลตราซาวนด์

สาขาวิชา: อะคูสติก.

สาขาวิชาที่ศึกษา: คุณสมบัติของอัลตราซาวนด์

เป้าหมายของการทำงาน: การประยุกต์คุณสมบัติบางประการของอัลตราซาวนด์กับวัตถุทางชีววิทยา

ความเกี่ยวข้องและความสำคัญในทางปฏิบัติ: โครงการนี้เชื่อมต่อ การทดลองทางกายภาพด้วยชีววิทยา

สมมติฐาน: ถ้าเราสมมติว่าอัลตราซาวนด์เปลี่ยนโครงสร้างของเนื้อเยื่อ บางทีนี่อาจจะช่วยรักษาโรคต่างๆ ได้

งาน:

ศึกษาและวิเคราะห์เนื้อหาทางทฤษฎีในหัวข้อนี้

ศึกษาคุณสมบัติของอัลตราซาวนด์และขอบเขตการใช้งาน

เห็นภาพอัลตราซาวนด์;

ดำเนินการทดลองและการทดลอง

ขยายขอบเขตการวิจัยอัลตราซาวนด์

สร้าง วัสดุภาพ.

ในงานของฉันฉันใช้สิ่งต่อไปนี้ วิธีการวิจัย: การวิเคราะห์ การสังเคราะห์ การทดลอง และวิธีเชิงประจักษ์ (การสังเกต การเปรียบเทียบ)

2. เสียงและประเภทของมัน

เสียงคืออะไร? ฉันพบคำจำกัดความหลายประการ

เสียงเป็นปรากฏการณ์ที่อวัยวะการได้ยินรับรู้

เสียงเป็นคลื่นที่มีคุณสมบัติบางอย่าง

เสียงคือการสั่นสะเทือนทางกลของตัวกลาง นั่นคือลำดับของโซนการบีบอัดและความตึงเครียด

เสียงคือการเคลื่อนที่แบบสั่นของอนุภาคของตัวกลางยืดหยุ่น

การทดลองของโรเบิร์ต บอยล์พิสูจน์ว่าอากาศเป็นตัวนำเสียง แต่เสียงสามารถได้ยินได้ไม่เพียงแต่ในอากาศเท่านั้น แต่ยังได้ยินเสียงในของแข็ง ของเหลว และก๊าซด้วย ไม่มีเสียงเฉพาะในความว่างเปล่าเท่านั้นเช่น ในสุญญากาศเนื่องจากไม่มีอะไรจะผันผวน

ดังนั้นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเกิดเสียงคือการมีตัวกลางยืดหยุ่น

นิวตันเสนอว่ากระบวนการแพร่ขยายเสียงนั้นเป็นคลื่น ซึ่งหมายความว่าเสียงในโลกโดยรอบเป็นไปตามกฎของคลื่น การสั่นสะเทือนของเสียงเรียกว่าการสั่นสะเทือนทางเสียง และวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเสียงเรียกว่าอะคูสติก

คลื่นใด ๆ มีลักษณะเป็นค่าต่อไปนี้ (รูปที่ 2.1)

วิธีแบ่งเสียงที่พบบ่อยที่สุดคือ ความถี่.

ขึ้นอยู่กับความถี่ เสียงจะถูกแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ตามอัตภาพ: ประเภท:

อินฟราซาวด์เป็นเสียงที่ไม่ได้ยินซึ่งมีการสั่นสะเทือนทางเสียงด้วยความถี่ต่ำกว่า 16 เฮิรตซ์

เสียงที่ได้ยินคือเสียงที่หูของมนุษย์รับรู้ในช่วงความถี่ตั้งแต่ 16 Hz ถึง 20 kHz

อัลตราซาวนด์คือการสั่นสะเทือนทางกลของตัวกลางยืดหยุ่นที่มีพลังงานและคลื่นที่แน่นอนที่มีความถี่มากกว่า 20 kHz

ไฮเปอร์ซาวด์ - คลื่นยืดหยุ่นที่มีความถี่ตั้งแต่ 1 GHz

ตามลักษณะสเปกตรัมการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกมีความโดดเด่น:

อัลตราซาวนด์ความถี่ต่ำ - 20 - 63 kHz

อัลตราซาวนด์ความถี่กลาง - 125-250 kHz

อัลตราซาวนด์ความถี่สูง - 1.0 - 31.5 MHz

มีดังต่อไปนี้ แหล่งที่มาอัลตราซาวนด์:

ธรรมชาติ (มีชีวิต - โลมาและ ค้างคาว) และไม่มีชีวิต (ใบกรอบแกรบ)

ประดิษฐ์ (อะคูสติก - เครื่องกลและเพียโซอิเล็กทริก (อัลตราซาวนด์)

แม่เหล็ก

ดังนั้นคลื่นคือการสั่นที่แพร่กระจายในอวกาศ (ตัวกลาง) เมื่อเวลาผ่านไป

3. ประเภทของคลื่นอัลตราโซนิก

เทคนิคอัลตราซาวนด์ส่วนใหญ่ใช้ทั้งแบบยาวหรือแบบ คลื่นตามขวาง- นอกจากนี้ยังมีการแพร่กระจายของอัลตราซาวนด์ในรูปแบบอื่น ๆ รวมถึงคลื่นพื้นผิวและคลื่นลูกแกะ

คลื่นอัลตราโซนิกตามยาว- คลื่นทิศทางการแพร่กระจายซึ่งสอดคล้องกับทิศทางของการกระจัดและความเร็วของอนุภาคของตัวกลาง

คลื่นอัลตราโซนิกตามขวาง- คลื่นที่แพร่กระจายไปในทิศทางตั้งฉากกับระนาบซึ่งมีทิศทางของการกระจัดและความเร็วของอนุภาคในร่างกายอยู่ เช่นเดียวกับคลื่นเฉือน

ข้าว. 3.1 การเคลื่อนที่ของอนุภาคในคลื่นอัลตราโซนิกตามยาวและตามขวาง

คุณสมบัติหลักของคลื่นคือการถ่ายโอนพลังงานโดยไม่มีการถ่ายโอนสสาร

สำหรับคลื่นเสียง คุณสมบัตินี้มีลักษณะเป็นปริมาณดังต่อไปนี้:

ความเข้มของเสียง(ความเข้มของเสียง) - พลังงานเฉลี่ยเวลาที่ถูกถ่ายโอนโดยคลื่นเสียงผ่านพื้นที่หน่วยที่ตั้งฉากกับทิศทางของการแพร่กระจายของคลื่นต่อหน่วยเวลา สำหรับเสียงเป็นคาบ การเฉลี่ยจะดำเนินการในช่วงเวลาที่มากกว่าเมื่อเทียบกับช่วงนั้น หรือตามจำนวนช่วงจำนวนเต็ม ความเข้มของอัลตราซาวนด์คือปริมาณที่แสดงพลังของสนามเสียงที่จุดหนึ่ง

พลังเสียง- พลังงานที่ส่งผ่านคลื่นเสียงผ่านพื้นผิวที่พิจารณาต่อหน่วยเวลา ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างค่าพลังงานอัลตราซาวนด์ทันทีและค่าเฉลี่ยในช่วงเวลาหนึ่งหรือเป็นเวลานาน สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือค่าเฉลี่ยของพลังงานอัลตราซาวนด์ต่อหน่วยพื้นที่ที่เรียกว่า พลังเสียงจำเพาะโดยเฉลี่ยหรือความเข้มของเสียง

การแพร่กระจายของอัลตราซาวนด์เป็นไปตามกฎพื้นฐาน และกฎเหล่านี้เป็นเรื่องปกติสำหรับคลื่นเสียงในทุกช่วงความถี่

4. คุณสมบัติของอัลตราซาวนด์และการประยุกต์

เนื่องจากความถี่สูง (ความยาวคลื่นสั้น) อัลตราซาวนด์จึงมีดังต่อไปนี้ คุณสมบัติ:

การรบกวนด้วยอัลตราซาวนด์- การกระจายเชิงพื้นที่ของแอมพลิจูดของคลื่นเสียงที่เกิดขึ้นไม่สม่ำเสมอขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างเฟสของคลื่นที่เกิดขึ้นที่จุดหนึ่งหรืออีกจุดหนึ่งในอวกาศ

เมื่อเพิ่มคลื่นฮาร์มอนิกที่มีความถี่เดียวกัน การกระจายเชิงพื้นที่ของแอมพลิจูดจะก่อให้เกิดรูปแบบการรบกวนที่ไม่ขึ้นกับเวลา ซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงในความแตกต่างของเฟสของคลื่นส่วนประกอบเมื่อเคลื่อนที่จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง สำหรับคลื่นรบกวนสองคลื่น รูปแบบนี้บนระนาบมีรูปแบบของแถบขยายสัญญาณสลับและการลดทอนของค่าแอมพลิจูดที่แสดงลักษณะของสนามเสียง (เช่น ความดันเสียง) สำหรับคลื่นระนาบสองแถบ แถบจะเป็นเส้นตรงโดยมีแอมพลิจูดแตกต่างกันไปตามแถบนั้นตามการเปลี่ยนแปลงของความแตกต่างของเฟส กรณีพิเศษที่สำคัญของการรบกวนคือการเพิ่มคลื่นระนาบด้วยการสะท้อนจากขอบเขตระนาบ ในกรณีนี้ คลื่นนิ่งจะก่อตัวขึ้นโดยมีระนาบของโหนดและแอนตีโหนดซึ่งขนานกับขอบเขต

การเลี้ยวเบนของอัลตราซาวนด์- การเบี่ยงเบนของพฤติกรรมเสียงจากกฎของอะคูสติกเรขาคณิตเนื่องจากลักษณะของคลื่นของเสียง ผลของการเลี้ยวเบนของเสียงคือความแตกต่างของลำแสงอัลตราโซนิกเมื่อเคลื่อนที่ออกห่างจากตัวส่งสัญญาณหรือหลังจากผ่านรูในหน้าจอ การโค้งงอของคลื่นเสียงเข้าสู่บริเวณเงาด้านหลังสิ่งกีดขวางขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับความยาวคลื่นไม่มีเงาอยู่ด้านหลัง สิ่งกีดขวางที่มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่น ฯลฯ n. สนามเสียงที่สร้างขึ้นโดยการเลี้ยวเบนของคลื่นดั้งเดิมบนสิ่งกีดขวางที่วางอยู่ในตัวกลาง บนความไม่เป็นเนื้อเดียวกันของตัวกลางนั้นเอง เช่นเดียวกับความผิดปกติและความไม่เป็นเนื้อเดียวกันของขอบเขตของตัวกลาง เรียกว่า ทุ่งกระจัดกระจาย สำหรับวัตถุที่มีการเลี้ยวเบนของเสียงซึ่งมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับความยาวคลื่น แล ซึ่งเป็นระดับความเบี่ยงเบนจาก รูปแบบทางเรขาคณิตขึ้นอยู่กับค่าของพารามิเตอร์คลื่น

การสะท้อนของอัลตราซาวนด์จากส่วนต่อประสานระหว่างสื่อเมื่อคลื่นเสียงตกลงบนส่วนต่อประสาน พลังงานส่วนหนึ่งจะสะท้อนไปยังตัวกลางที่หนึ่ง และพลังงานส่วนที่เหลือจะผ่านไปยังตัวกลางที่สอง ความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานที่สะท้อนกับพลังงานที่ส่งผ่านไปยังตัวกลางที่สองนั้นถูกกำหนดโดยอิมพีแดนซ์ของคลื่นของตัวกลางที่หนึ่งและตัวที่สอง

การกระเจิงของอัลตราซาวนด์เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของตัวกลางอย่างรวดเร็ว - ความหนาแน่นและโมดูลัสยืดหยุ่น - ที่ขอบเขตของความไม่เป็นเนื้อเดียวกันขนาดที่เทียบเคียงได้กับความยาวคลื่น (ตัวอย่างเช่นในก๊าซ - หยดของเหลวในตัวกลางที่เป็นน้ำ - อากาศ ฟองอากาศในของแข็ง - สิ่งแปลกปลอมต่างๆ หรือผลึกเดี่ยวในโพลีคริสตัล) สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือการกระเจิงจากความผิดปกติที่กระจายแบบสุ่มในอวกาศ

การดูดซับอัลตราซาวนด์อาจเนื่องมาจาก กลไกต่างๆ- มีบทบาทสำคัญในความหนืดและการนำความร้อนของตัวกลางปฏิกิริยาของคลื่นกับกระบวนการโมเลกุลต่าง ๆ ของสารพร้อมการสั่นสะเทือนทางความร้อนของโครงตาข่ายคริสตัล ฯลฯ

นั่นคือเหตุผลที่คลื่นอัลตราโซนิก: สามารถสร้างลำแสงควบคุมอย่างเคร่งครัด, เร่งกระบวนการแพร่กระจาย (แทรกซึม), ส่งผลต่อความสามารถในการละลายของสารและปฏิกิริยาเคมี, มี ผลความร้อน, ลดการเสียดสีบนพื้นผิวที่สั่น, ลดความหนืดของสาร, สร้างคลื่นนิ่ง, สร้างลม, ขจัดฝุ่น, ของเหลว degas, ทำลายผลึก, สเปรย์น้ำ (การอบแห้งด้วยอัลตราโซนิก, เครื่องเพิ่มความชื้นแบบอัลตราโซนิก, เครื่องสูดพ่น)

ภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์ ช่องว่าง (ฟองอากาศคาวิเทชัน) จะก่อตัวขึ้นในของเหลวและเกิดการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิก (การผสมของของเหลว)

การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์ที่หลากหลายซึ่งใช้คุณสมบัติต่างๆสามารถแบ่งออกเป็นสามทิศทาง: ทิศทางแรกเกี่ยวข้องกับการรับข้อมูลผ่านคลื่นอัลตราโซนิกส่วนที่สองที่มีอิทธิพลต่อสสารอย่างแข็งขันส่วนที่สามคือการประมวลผลและการส่งสัญญาณ (เส้นทางแสดงตามลำดับการก่อตัวทางประวัติศาสตร์)

สำหรับแต่ละการใช้งานเฉพาะ จะใช้อัลตราซาวนด์ของช่วงความถี่ที่กำหนด

การรับข้อมูลโดยใช้วิธีอัลตราโซนิก. วิธีการอัลตราซาวนด์ใช้กันอย่างแพร่หลายใน การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษาคุณสมบัติและโครงสร้างของสารเพื่อชี้แจงกระบวนการที่เกิดขึ้นในระดับมหภาคและจุลภาค วิธีการเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความเร็วของการแพร่กระจายและการลดทอนของคลื่นเสียงเป็นหลักต่อคุณสมบัติของสสารและกระบวนการที่เกิดขึ้นในสารเหล่านั้น

ผลกระทบของอัลตราซาวนด์ต่อสาร- อิทธิพลที่แอคทีฟของอัลตราซาวนด์ต่อสารซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้หรืออิทธิพลของอัลตราซาวนด์ต่อกระบวนการทางกายภาพที่ส่งผลต่อเส้นทางนั้นส่วนใหญ่เกิดจากผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นในสนามเสียง เอฟเฟกต์นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีอุตสาหกรรม ในเวลาเดียวกันปัญหาที่แก้ไขได้ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยีอัลตราโซนิกตลอดจนกลไกของการกระทำด้วยอัลตราโซนิกนั้นแตกต่างกันสำหรับสื่อที่แตกต่างกัน

การประมวลผลและการส่งสัญญาณ- อุปกรณ์อัลตราโซนิกใช้สำหรับการแปลงและการประมวลผลแบบอะนาล็อกของสัญญาณไฟฟ้าในสาขาต่างๆ ของอิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุ ตัวอย่างเช่น ในเรดาร์ การสื่อสาร คอมพิวเตอร์ และสำหรับการควบคุมสัญญาณแสงในทัศนศาสตร์และออปโตอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์สำหรับควบคุมสัญญาณไฟฟ้าใช้คุณสมบัติของอัลตราซาวนด์ดังต่อไปนี้: ความเร็วการแพร่กระจายต่ำเมื่อเทียบกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การดูดซับผลึกต่ำและปัจจัยคุณภาพสูงของเครื่องสะท้อนกลับ

เนื่องจากคุณสมบัติที่หลากหลาย จึงพบอัลตราซาวนด์ แอปพลิเคชันในด้านต่างๆ ของกิจกรรมของมนุษย์ (รูปที่ 4.1)

ดังนั้นแนวคิดของ "อัลตราซาวนด์" ขณะนี้ได้รับความหมายที่กว้างกว่าการกำหนดส่วนความถี่สูงของสเปกตรัมของคลื่นอะคูสติก เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์สมัยใหม่เทคโนโลยีอุตสาหกรรมเทคโนโลยีสารสนเทศและการวัดการแพทย์และชีววิทยาทั้งหมด (ตาราง 4.1 รูปที่ 4.2)

5. การแสดงภาพคลื่นนิ่ง

เสียงเปลี่ยนโครงสร้างของสสาร ฉันมั่นใจในสิ่งนี้โดยทำการทดลองต่อไปนี้

ประสบการณ์หมายเลข 1โดยแรงเสียดทาน ฝ่ามือเปียกฉันจับมือกับที่จับของชามจีน และสังเกตเห็นว่าน้ำเริ่มมีระลอกคลื่นปกคลุมอยู่ ซึ่งมีความเข้มข้นอยู่ที่สี่จุดรอบเส้นรอบวงของชาม มีเสียงสั่นสะเทือนเกิดขึ้น และน้ำเริ่มกระโดด หยดลงมาเหนือพื้นผิว (รูปที่ 5.1)

ประสบการณ์หมายเลข 2บนจาน รูปร่างที่แตกต่างกันเทเซโมลินาแล้ววิ่งคันธนูไปตามขอบของการติดตั้งซึ่งส่งผลให้มีร่างที่ชัดเจนปรากฏขึ้น เมื่อเสียงเปลี่ยน ร่างก็เปลี่ยน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ตัวเลขคลาดนี(รูปที่ 5.2)

สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนที่จุดใดจุดหนึ่งเพิ่มขึ้นหลายเท่า สิ่งที่เรียกว่าคลื่นนิ่งปรากฏขึ้น จุดที่น้ำนิ่งและที่เซโมลินาสะสมเรียกว่า โหนด คลื่นยืน- และสถานที่ที่น้ำพุปรากฏขึ้นและพื้นผิวที่ชัดเจนของเซโมลินาก็สอดคล้องกัน แอนติโนดคลื่นเหล่านี้

รูปที่ 5.3 คลื่นนิ่ง

ดังนั้นพฤติกรรมที่ผิดปกติของน้ำในชามและแป้งเซโมลินาบนโต๊ะอธิบายได้ด้วยผลของคลื่นนิ่ง

คุณสมบัติของอัลตราซาวนด์นั้นเหมือนกับคุณสมบัติของเสียงของความถี่อื่น ๆ เช่น การใช้อัลตราซาวนด์คุณสามารถเปลี่ยนโครงสร้างของสารได้

ในการทดลองของฉัน ฉันใช้เครื่องอัลตราซาวนด์กับเครื่องกำเนิดสนามแม่เหล็กที่มีความถี่ 44,000 เฮิรตซ์

ประสบการณ์หมายเลข 3ฉันดูว่าสารต่างๆ มีพฤติกรรมอย่างไรเมื่อใช้อัลตราซาวนด์

คลื่นนิ่งเกิดขึ้นในร่างกายทุกรูปร่าง (รูปที่ 5.4) ความเร็วของคลื่นขึ้นอยู่กับสสารและสถานะของสสาร

ดังนั้นอัลตราซาวนด์จะตั้งค่าอนุภาคของสสารให้เคลื่อนที่

6. การใช้งานที่เป็นไปได้อัลตราซาวนด์ในการแพทย์

ปัจจุบันการประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์แบบเน้นกำลังขยายตัวในการแพทย์เชิงปฏิบัติโดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างเนื้อเยื่อที่มีความเข้มสูงที่อยู่ลึกลงไปในเนื้อเยื่อ

ด้านการแพทย์และชีววิทยาของการใช้อัลตราซาวนด์แบบเน้นประกอบด้วยการทำลายเนื้อเยื่อชีวภาพ (ศัลยกรรมประสาท, จักษุวิทยา, โรคไต, ระบบทางเดินปัสสาวะ); การระคายเคืองต่อโครงสร้างประสาท (ประสาทวิทยา การวินิจฉัยทางโสตสัมผัสวิทยา และเครื่องช่วยฟัง) ผลต่อทางชีวภาพ คะแนนที่ใช้งานอยู่(การฝังเข็ม) การได้รับละอองลอย (การบำบัดด้วยละอองลอยด้วยอัลตราซาวนด์) ผลกระทบโดยตรงต่อ อวัยวะภายใน(การรักษาด้วยอัลตราซาวนด์ภายในอวัยวะ)

ในขณะที่ศึกษาคลื่นนิ่ง ฉันแนะนำว่าพวกมันสามารถเกิดขึ้นได้ในวัตถุทางชีวภาพเช่นกัน ซึ่งเป็นผลมาจากการสะท้อนจากขอบเขตระหว่างเนื้อเยื่อที่มีคุณสมบัติทางเสียงที่แตกต่างกัน

จะหลีกเลี่ยงผลเสียของยาต่อเซลล์ดีได้อย่างไร? เซลล์เป็นวัตถุทางชีววิทยาขั้นต่ำ ฉันจะถือว่าอนุภาคทรายเป็นเซลล์ในร่างกายของเรา

จากการทดลองครั้งที่ 1 ที่ทำไว้ก่อนหน้านี้ สรุปได้ว่าเมื่อสัมผัสกับอัลตราซาวนด์ในร่างกายมนุษย์ จะสามารถรวบรวมเซลล์ที่ติดเชื้อในแอนติบอดีหรือโหนดและรักษาโดยตรงในทิศทางอย่างเคร่งครัด จึงทำลายเซลล์ที่ไม่ดี (รูปที่ 6.1)

ดังนั้น, อัลตราซาวนด์, ออกฤทธิ์ต่อเนื้อเยื่อ, ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพในเนื้อเยื่อ

ประสบการณ์หมายเลข 4ฉันตัดช่องเล็ก ๆ และส่วนโค้งบนแผ่นกระดาษแข็งเช่น ทำให้เกิดอุปสรรคต่อการแพร่กระจายของแรงสั่นสะเทือน ฉันวางตัวส่งสัญญาณไว้ใกล้กับช่องว่าง (ส่วนโค้ง) และเห็นว่าสันทรายปรากฏขึ้นด้านหลังช่องว่าง (ส่วนโค้ง)

คลื่นบนพื้นผิวกระดาษเคลื่อนไปรอบๆสิ่งกีดขวาง ฉันสังเกตเห็นปรากฏการณ์หนึ่ง การเลี้ยวเบน(รูปที่ 6.2)

เนื่องจากความยาวคลื่นสั้น การเลี้ยวเบนของอัลตราซาวนด์จึงสามารถเกิดขึ้นได้บนวัตถุขนาดเล็ก วัตถุนี้ยังสามารถเป็นเซลล์ได้

ดังนั้น,เป็นไปได้ว่ายาที่ฉีดจะโค้งงอรอบเซลล์ดีแล้วเลี่ยงไป (รูปที่ 6.3) เพื่อไม่ให้เซลล์ที่ดีไปพร้อมกับเซลล์ที่ไม่ดีคุณต้องเลือกความถี่อัลตราซาวนด์ที่เหมาะสมโดยคำนึงถึงขนาดของเซลล์ด้วย

นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงความต้านทานต่อเสียงที่ขอบเขตของกล้ามเนื้อ - เชิงกราน - กระดูกด้วย

หากมีความจำเป็นจะต้องเข้า ยาซึ่งผสมเป็นเวลานานที่อุณหภูมิเท่านั้น ร่างกายมนุษย์จากนั้นจึงสามารถใช้คุณสมบัติอย่างหนึ่งของอัลตราซาวนด์ได้

ประสบการณ์หมายเลข 5ฉันเททรายลงบนแผ่นกระดาษแข็งเท่าๆ กันและแบ่งเป็นสองส่วน สถานที่ที่แตกต่างกันวางตำแหน่งแกนกำเนิด เป็นผลให้รูปแบบคลื่นสองรูปแบบซ้อนทับกัน ฉันยังพยายามสร้างคลื่นโดยมีสิ่งกีดขวางโดยการตัดรูบนกระดาษแข็ง ผมเห็นว่าสันทั้งสองด้านหมุนรอบหลุมและทับซ้อนกันอย่างไร ในระหว่างกระบวนการนี้ แอมพลิจูดจะถูกเพิ่มเข้าไป ฉันดูแล้ว การรบกวนคลื่น (รูปที่ 6.4)

ดังนั้นอาจมีการแนะนำหลายอย่าง ยาที่แตกต่างกันที่ทำปฏิกิริยากันเฉพาะภายในร่างกาย ผลของการรักษาจะดีขึ้น (รูปที่ 6.5)

กระบวนการ โพรงอากาศใช้ในทางการแพทย์เพื่อทำลายเนื้อเยื่อไขมัน เนื้อเยื่อไขมันประกอบด้วยของเหลวเป็นส่วนใหญ่ ดังนั้น เมื่อฟองสบู่แตก เนื้อเยื่อไขมันจะถูกทำลาย (รูปที่ 6.6)

กระบวนการของการเกิดโพรงอากาศเกิดขึ้นในเลือดได้อย่างไร? เลือดเป็นของเหลวหนืด ความหนาแน่นของเลือด 1,060 กก./ลบ.ม.

ประสบการณ์หมายเลข 6ฉันหยิบสารสี่ชนิด นำเครื่องกำเนิดมาและจดสิ่งที่ฉันเห็นในตาราง:

ภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์จะเกิดฟองอากาศคาวิเทชั่น (รูปที่ 6.7) ซึ่งสามารถทำลายเซลล์เม็ดเลือดที่ติดเชื้อได้

ฟองอากาศคาวิเทชั่นซึ่งเกิดพัลส์แรงดันมหาศาลในบริเวณใกล้ๆ กัน มีผลทำลายล้างต่อแบคทีเรีย การก่อตัวของฟันผุในของเหลวทำให้เซลล์เนื้อเยื่อตาย (รูปที่ 6.8) ดังที่เห็นจากภาพ กระบวนการทำลายเซลล์ที่ไม่ดีเกี่ยวข้องกับฟองอากาศคาวิเทชันที่ออกฤทธิ์ต่อไลโซโซม เป็นผลให้ไลโซโซมเริ่มกระบวนการทำลายตัวเอง

ฟองจะเร่งการปล่อยเอนไซม์เพื่อทำลายอนุภาคหรือไวรัสแปลกปลอมอย่างรวดเร็ว แต่สำหรับสิ่งนี้จำเป็นต้องคำนึงถึงปรากฏการณ์การเลี้ยวเบนเพื่อหลีกเลี่ยงการทำลายเซลล์ที่ดี

ดังนั้นเมื่อสัมผัสกับอัลตราซาวนด์เป็นเวลานาน ความสมบูรณ์ของโครงสร้างเซลล์ของร่างกายจะถูกทำลาย

7. บทสรุป

อัลตราซาวนด์เป็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจอย่างยิ่งและสามารถสันนิษฐานได้ว่ามีความเป็นไปได้หลายประการ การประยุกต์ใช้จริงยังไม่เป็นที่รู้จักของมนุษยชาติ

ในกระบวนการวิจัย ฉันศึกษาว่าเสียงคืออะไรและประเภทของเสียง ตรวจสอบคุณสมบัติของอัลตราซาวนด์และขอบเขตการใช้งาน สร้างเครื่องช่วยการมองเห็นและปริศนาอักษรไขว้เพื่อทดสอบความรู้ ฉันศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับคุณสมบัติต่างๆ เช่น การเลี้ยวเบนและการรบกวน จากคุณสมบัติของอัลตราซาวนด์เหล่านี้ ฉันทำการทดลอง โพรงอากาศเกิดขึ้นเป็นปรากฏการณ์ของการรบกวนที่เกิดขึ้นพร้อมกัน

ฉันได้หยิบยกข้อเสนอแนะหลายประการสำหรับการใช้อัลตราซาวนด์ในการแพทย์ต่อไป น่าเสียดายที่ฉันไม่สามารถช่วยยืนยันหรือหักล้างสมมติฐานของฉันได้ เพราะ... ฉันไม่มีวิธีทดสอบสิ่งนี้ในทางปฏิบัติ

สำหรับฉันดูเหมือนว่าอัลตราซาวนด์สามารถเปลี่ยนสถานะของเซลล์ได้ การสั่นสะเทือนทางกายภาพผ้า คลื่นเสียง- การสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิกสามารถทำลายเซลล์หรือกระตุ้นกระบวนการสำคัญของเซลล์ได้

บางทีอัลตราซาวนด์สามารถหยุดการแพร่กระจายของเซลล์ที่ไม่ดี รบกวนโครงสร้างของโปรตีนในเซลล์ และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของยีน

บางทีในอนาคตพวกเขาจะคิดค้นแท็บเล็ตอัลตราซาวนด์ที่จะเร่งการส่งยาและไม่จำเป็นต้องฉีดยา เมื่อกลืนเข้าไป อุปกรณ์จะส่งคลื่นอัลตราโซนิกเพื่อค้นหาเซลล์ที่ไม่ดี รวบรวมไว้ที่แอนติโนด และทำลายเซลล์เหล่านั้น สำหรับ การรักษาที่บ้านคุณสามารถสร้างแผ่นแปะอัลตราโซนิคเพื่อกำหนดเป้าหมายไปยังพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบได้ คลื่นอัลตราโซนิกที่ปล่อยออกมาจะกระตุ้นการเติบโต เนื้อเยื่อเกี่ยวพันและการสังเคราะห์ เซลล์ภูมิคุ้มกันรับผิดชอบกระบวนการบำบัด

เมื่อใช้อัลตราซาวนด์ในระหว่างการรักษาจำเป็นต้องคำนึงถึงระยะเวลาและระดับของรังสีเนื่องจากมีฤทธิ์ทางชีวภาพสูงตลอดจนพลังของอัลตราซาวนด์เนื่องจากสามารถฉีกขาดได้ เยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งนำไปสู่การตายของเซลล์ทั้งดีและไม่ดี

อย่างไรก็ตาม ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าเขตปลอดภัยนั้นกว้างแค่ไหน ระหว่างผลเชิงบวกของอัลตราซาวนด์ต่อเนื้อเยื่อที่เป็นโรคและผลเสียหายต่อเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีโดยรอบ

บรรณานุกรม

A. V. Peryshkin, E. M. Gutnik ฟิสิกส์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 - ม.: อีแร้ง, 2545.

คอร์เบนโก ไอ.จี. เสียง อัลตราซาวนด์ อินฟราซาวนด์ - ม., 2529.

Baulan I. เหนืออุปสรรคในการได้ยิน - ม., 2514.

Hill K. “การใช้อัลตราซาวนด์ในการแพทย์” - 1989

เรมิซอฟ เอ.เอ็น. "ฟิสิกส์การแพทย์และชีววิทยา" - ม.: มัธยมปลาย, 2539.

Korneev Yu.A., Korshunov A.P., Pogadaev V.I. ฟิสิกส์การแพทย์และชีววิทยา - ม.: เนากา, 2544.

การใช้งานฉัน

รูปที่ 2.1 กราฟของการกระจัดเทียบกับเวลา

ก) ความกว้างของการสั่น - ก, [m] - ค่าสูงสุดของปริมาณที่เปลี่ยนแปลง

ข) ความยาวคลื่น - λ , [ม.] - ระยะทางขั้นต่ำระหว่างจุดสองจุดที่สั่นในเฟสเดียวกัน

c) ระยะเวลาของการสั่น - ต, [s.] - เวลาของการสั่นที่สมบูรณ์หนึ่งครั้ง

d) ความถี่การสั่น - ν , [Hz] - จำนวนการสั่นในหนึ่งวินาที

ข้าว. 4.1 การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์

ตารางที่ 4.1

มะเดื่อ 4.2 การใช้อัลตราซาวนด์ในการแพทย์

ข้าว. 5.1 เอฟเฟกต์คลื่นนิ่ง (ชามจีน)

ข้าว. 5.2 เอฟเฟกต์คลื่นนิ่ง (ตัวเลขคลาดนี)

ข้าว. 5.4 สารต่างๆ เมื่อใช้อัลตราซาวนด์

ข้าว. 6.1 การสะสมของเซลล์ที่ไม่ดี

ข้าว. 6.2 ปรากฏการณ์การเลี้ยวเบน

รูปที่ 6.3 อัลตราซาวนด์โค้งงอรอบเซลล์ที่แข็งแรง

รูปที่ 6.4 ปรากฏการณ์การรบกวน

ข้าว. 6.5 ผลของยาหลายชนิดที่เพิ่มขึ้นต่อเซลล์

ข้าว. 6.6 การทำลายเซลล์ไขมัน

ข้าว. 6.7 ฟองอากาศคาวิเทชั่น

ข้าว. 6.8 โพรงอากาศในกรง

อัลตราซาวนด์ - นับการสั่นสะเทือนที่สูงกว่า 20 kHz แพร่กระจายทั้งในอากาศและในสื่อที่เป็นของแข็ง สิ่งนี้ทำให้เกิดการสัมผัสกับบุคคลผ่านอากาศและโดยตรงจากพื้นผิวที่มีการสั่นสะเทือน (เครื่องมือ อุปกรณ์ และแหล่งที่มาอื่น ๆ ที่เป็นไปได้) หูของมนุษย์รับรู้คลื่นยืดหยุ่นที่แพร่กระจายในตัวกลางด้วยความถี่ประมาณ 16-20 kHz; ความผันผวนมากขึ้น ความถี่สูงเป็นตัวแทนของอัลตราซาวนด์ (เกินขีด จำกัด การได้ยิน) โดยทั่วไปแล้ว ช่วงอัลตราโซนิคจะถือเป็นช่วงความถี่ตั้งแต่ 20,000 เฮิรตซ์ ถึงหลายกิกะเฮิรตซ์

อิทธิพล:

อัลตราซาวด์มีผลกระทบต่อร่างกายเป็นส่วนใหญ่ เนื่องจากจะถูกส่งผ่านการสัมผัสโดยตรงกับเครื่องมืออัลตราโซนิก ชิ้นงาน หรือสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิกตื่นเต้น การสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิคที่เกิดจากอุปกรณ์อุตสาหกรรมความถี่ต่ำแบบอัลตราโซนิกมีผลเสียต่อร่างกายมนุษย์ การได้รับอัลตราซาวนด์ในอากาศอย่างเป็นระบบในระยะยาวทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระบบประสาท หัวใจและหลอดเลือด และ ระบบต่อมไร้ท่อ, เครื่องวิเคราะห์การได้ยินและขนถ่าย ลักษณะเฉพาะที่สุดคือการมีอยู่ ดีสโทเนียพืชและหลอดเลือดและกลุ่มอาการแอสเทนิก

ระดับความรุนแรงของการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับความเข้มและระยะเวลาของการสัมผัสกับอัลตราซาวนด์และการเพิ่มขึ้นของเสียงรบกวนความถี่สูงในสเปกตรัม ในขณะที่มีการสูญเสียการได้ยินอย่างเด่นชัดเพิ่มขึ้น หากสัมผัสกับอัลตราซาวนด์อย่างต่อเนื่อง ความผิดปกติเหล่านี้จะคงอยู่นานขึ้น ภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์ในท้องถิ่นปรากฏการณ์ของ polyneuritis ของพืชที่มือ (น้อยกว่าขา) ของระดับความรุนแรงที่แตกต่างกันเกิดขึ้นจนถึงการพัฒนาของอัมพฤกษ์ของมือและปลายแขนและความผิดปกติของพืชและหลอดเลือด ลักษณะของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในร่างกายภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีที่ได้รับ

ขนาดเล็ก - ระดับเสียง 80-90 เดซิเบล - ให้ผลกระตุ้น - การนวดแบบไมโคร, การเร่งกระบวนการเผาผลาญ ปริมาณมาก– ระดับเสียงตั้งแต่ 120 dB ขึ้นไป – ทำให้เกิดความเสียหาย ในด้านการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิคในเนื้อเยื่อที่มีชีวิต อัลตราซาวนด์มีผลกระทบทางกล ความร้อน และเคมีกายภาพ (การนวดระดับไมโครของเซลล์และเนื้อเยื่อ) ในขณะเดียวกันก็เปิดใช้งานด้วย กระบวนการเผาผลาญจะทำให้คุณสมบัติภูมิคุ้มกันของร่างกายเพิ่มขึ้น อัลตราซาวนด์มีฤทธิ์ระงับปวดเด่นชัด, antispasmodic, ต้านการอักเสบและยาชูกำลังทั่วไป, กระตุ้นการไหลเวียนของเลือดและน้ำเหลือง, เร่งกระบวนการสร้างใหม่และปรับปรุงถ้วยรางวัลของเนื้อเยื่อ เวลาในการสัมผัสกับบริเวณความเจ็บปวดคือ 3-5 นาทีและโดยรวม - ไปยังหลายโซน - ไม่เกิน 12-15 นาทีสำหรับขั้นตอนทั้งหมดและไม่เกิน 10-12 ขั้นตอนทุกๆ 3 เดือน เนื่องจากอัลตราซาวนด์สะท้อนจากชั้นอากาศที่บางที่สุดได้อย่างสมบูรณ์ จึงถูกนำเข้าสู่ร่างกายผ่านสื่อสัมผัสแบบไร้อากาศ

คุณสมบัติของผลกระทบของอินฟราซาวด์ต่อมนุษย์ (อินฟราซาวด์).

การสั่นสะเทือนของอินฟาเรดที่มีความถี่ต่ำกว่า 20 เฮิรตซ์ แพร่กระจายไปในอากาศ ความถี่ต่ำของการสั่นสะเทือนของอินฟาเรดจะกำหนดคุณสมบัติหลายประการของการแพร่กระจายของมัน สิ่งแวดล้อม- เนื่องจากความยาวคลื่นที่ยาว การสั่นสะเทือนจากอินฟราเรดจึงถูกดูดซับในชั้นบรรยากาศได้น้อยกว่า และโค้งงอไปรอบๆ สิ่งกีดขวางได้ง่ายกว่าการสั่นสะเทือนที่มีความถี่สูงกว่า สิ่งนี้อธิบายถึงความสามารถของอินฟราซาวด์ในการแพร่กระจายในระยะทางที่สำคัญโดยสูญเสียพลังงานเพียงเล็กน้อย นี่คือสาเหตุที่มาตรการควบคุมเสียงรบกวนแบบเดิมๆ เข้ามา ในกรณีนี้ไม่ได้ผล ภายใต้อิทธิพลของอินฟราซาวด์ การสั่นสะเทือนของวัตถุขนาดใหญ่ของโครงสร้างอาคารเกิดขึ้นเนื่องจากการสั่นพ้องและการกระตุ้นของเสียงรบกวนที่เหนี่ยวนำรองใน ช่วงเสียงกรณีมีอินฟราซาวน์เพิ่มขึ้นในบางห้อง

อิทธิพล:

ช่วงของการสั่นสะเทือนของอินฟราเรดเกิดขึ้นพร้อมกับความถี่ภายในของอวัยวะมนุษย์แต่ละส่วน (6-8 เฮิรตซ์) ดังนั้นผลกระทบที่ร้ายแรงอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการสั่นพ้อง

การเพิ่มความดันเสียงเป็น 150 dBA ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง ฟังก์ชั่นการย่อยอาหารและ อัตราการเต้นของหัวใจ- อาจสูญเสียการได้ยินและการมองเห็น

ทุกกรณีของการติดต่อระหว่างมนุษย์กับอินฟราซาวด์สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ การสัมผัสในพื้นที่ซึ่งไม่ถูกจำกัดด้วยกำแพงที่แข็งเกร็งและการสัมผัสในห้อง นั่นคือ ในพื้นที่ที่ถูกจำกัดด้วยกำแพงที่แข็งเกร็ง ดังนั้น จากมุมมองของอะคูสติก สิ่งเหล่านี้คือการสัมผัสกับคลื่นเคลื่อนที่ (ในกรณีแรก) และ หน้าสัมผัสในช่องตัวสะท้อนเสียง (ในกรณีที่สอง ) กำลังดำเนินการ กิจกรรมแรงงานการติดต่อระหว่างมนุษย์กับอินฟราซาวด์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นอย่างแม่นยำในพื้นที่ที่ถูกจำกัดด้วยกำแพงที่แข็งแรง

มีการทดลองปรากฏว่าอยู่ในนั้น ส่วนต่างๆแม้แต่ห้องเล็ก ๆ ก็อาจทำให้เกิดปฏิกิริยาหลายทิศทางในอวัยวะและระบบของมนุษย์และสัตว์ได้ มีการระบุโซนของการไล่ระดับคลื่น IW ซึ่งประสิทธิภาพลดลง ความถี่ของความแตกต่างระหว่างพัลส์เสียงและการกะพริบของแสงลดลง และกิจกรรมของลิงก์ควบคุมความเห็นอกเห็นใจถูกเปิดใช้งานอย่างรวดเร็ว ระบบหลอดเลือดและเกิดปฏิกิริยาการแข็งตัวของเลือดมากเกินไป นี่เป็นเพราะการออกฤทธิ์โดยตรงของ IZN ที่ผนังหลอดเลือด