Biofísica del sonido

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1. BIOFÍSICA DEL SONIDO Universidad de Sucre Facultad Ciencias de la Salud Programa de Medicina Andrea Carrascal Herazo; Lina Merlano Romero; Hebe Burgos Romero; Luis Alfredo Caraballo

2. ¿Qué es el sonido? Origen del sonido Medio sustrato material Aparato auditivo BIOFISICA DEL SONIDO Propagación del sonido Sonidos intensos Fino movimiento (vibración) Sonidos agudos (-) Graves ≠ velocidad de vibración ( + ) Agudos

3. ¿Qué es el sonido? BIOFISICA DEL SONIDO El sonido es una perturbación que se propaga en forma de onda, alterando de tal forma la posición instantánea de las moléculas constituyentes de un medio, que estas sufren desplazamientos paralelos a la perturbación, en un intervalo muy corto de tiempo, retornando nuevamente a la posición anterior una vez que el fenómeno ha cesado.

4. BIOFISICA DEL SONIDO

5. BIOFISICA DEL SONIDO BIOFISICA DEL SONIDO

6. BIOFISICA DEL SONIDO Onda BIOFISICA DEL SONIDO

7. Cualidades del sonido Intensidad Es la cantidad de sonido que emite un objeto al vibrar. Cuanto más fuerte es el sonido, más amplitud tiene la onda. La intensidad sonora que hay en un lugar determinado se mide en decibelios (dB). Esta relacionada directamente con la magnitud física “Intensidad de la onda”. BIOFISICA DEL SONIDO BIOFISICA DEL SONIDO

8. Cualidades del sonido Tono Esta relacionada directamente con la magnitud física “frecuencia”. Los sonidos graves son los de frecuencia baja y los sonidos altos son los de gran frecuencia. BIOFISICA DEL SONIDO BIOFISICA DEL SONIDO

9. Cualidades del sonido Timbre BIOFISICA DEL SONIDO Cualidad que nos permite distinguir el sonido producido por instrumentos diferentes. La onda resultante tiene una forma diferente. Esto ocurre porque la onda que produce cada instrumento es la suma de la onda del tono principal (la que determina la altura del sonido) y otras ondas más pequeñas generadas por ésta, que se denominan armónicos. El resultado final es una onda formada por varias ondas. BIOFISICA DEL SONIDO

10. ESTRUCTURA DEL OIDO BIOFISICA DEL SONIDO

11. OIDO EXTERNO Desemboca en el tímpano. Tiene unos 2,7 cm de long. y un diámetro promedio de  0,7 cm Reúne las ondas sonoras que entra al conducto auditivo externo El tímpano es una membrana que es  puesta en movimiento por la onda que la  alcanza BIOFISICA DEL SONIDO

12. Caja timpánica Contiene la cadena de huesecillos Las variaciones de presión producidas por las ondas sonoras sobre el tímpano determinan movimientos de la cadena de huesecillos que se comunican al oído interno por medio del estribo el cual efectúa un movimiento de balanceo de la ventana oval, enviando ondas de presión al fluido coclear OIDO MEDIO BIOFISICA DEL SONIDO

13. L aberinto óseo  Contiene la perilinfa Vestíbulo: porción central Cóclea Canales semicirculares Laberinto membranoso  endolinfa OIDO INTERNO BIOFISICA DEL SONIDO

14. MECANISMO DE LA AUDICIÓN BIOFISICA DEL SONIDO 1. Recepción La onda sonora incide sobre el pabellón auditivo, el cual los transmite. O rientación auditiva. Su función en la orientación depende de tres factores: la intensidad del sonido , la fase de las ondas y el tiempo que tarda la onda en llegar al cerebro . El fenómeno de la audición normal en los seres humanos da lugar a un efecto de difracción de las ondas sonoras.

15. Si las ondas sonoras son de gran frecuencia, o la longitud de onda pequeña frente a las dimensiones de la cabeza aparece una diferencia de intensidad entre los sonidos percibidos por cada oído Sí éstos son de baja frecuencia lo que se observa es una diferencia de fase, es decir, cierta diferencia de tiempo entre los oídos. BIOFISICA DEL SONIDO

16. MECANISMO DE LA AUDICIÓN BIOFISICA DEL SONIDO 2.    Transmisión   La transmisión del oído se efectúa en primer lugar a través de la cadena de huesecillos La onda sonora pasa de un medio aéreo a otro líquido, por lo que es necesario un sistema adaptador, constituido por la cadena ósea . Nos permite evaluar las pérdidas que sufre la onda sonora al pasar de un medio a otro.         

17. L a cadena ósea tiene una función protectora, dado que los músculos del martillo y del estribo reducen la amplitud de las oscilaciones y protegen al oído interno frente a los sonidos intensos de baja frecuencia. La presión en el tímpano se transmite a la superficie del tímpano y la del estribo a la ventana oval, lo que originan  las vibraciones en los líquidos del oído interno, que a su vez estimula las células sensoriales.      BIOFISICA DEL SONIDO MECANISMO DE LA AUDICIÓN

18. 3. Percepción E s el resultado de los procesos psicológicos que tienen lugar en el  sistema auditivo central y permiten interpretar los  sonidos recibidos. La cóclea cumple una función importante en el sentido del oído: transforma los sonidos en mensajes nerviosos y los envía al cerebro. Allí , los pequeños pelos que recubren la cóclea se mueven y agitan. De esta manera, le avisan al cerebro que oyes un sonido.  BIOFISICA DEL SONIDO MECANISMO DE LA AUDICIÓN

19. Intensidad acústica subjetiva El oído posee un rango de frecuencia de 20 Hz a 20 Khz O la intensidad de la onda sonora se define como la energía transportada por segundo en la unidad de área O la unidad de intensidad del sonido vatio/cm2 . BIOFISICA DEL SONIDO

20. Umbral de la audición El umbral de la audición U se define como el sonido más débil que puede ser oído por un sujeto unidad es el Bel y se le define como el logaritmo del cociente entre la intensidad de un sonido dado I y el umbral de la audición: Bel= 1g x I/U BIOFISICA DEL SONIDO

21. BIOFISICA DEL SONIDO

22. Resonancia Cuando una onda incide en un medio con una frecuencia igual a la frecuencia natural del medio, se produce un refuerzo de la vibración que se llama resonancia C onsiste en la magnificación de la amplitud. BIOFISICA DEL SONIDO

23. Microfónica coclear Como respuesta a la estimulación acústica se generan potenciales a nivel de la cóclea en forma inmediata . Son producidos por las inflexiones de los cilios de las células ciliadas debido a la vibración de la membrana. Estos generan una corriente que no constituyen impulsos nerviosos sino potenciales propios de la cóclea. BIOFISICA DEL SONIDO

24. Ondas Viajeras La onda produce una presión del estribo a la ventana oval, transmitiéndola al oído medio. La inflexión de la membrana bacilar se produce ya que la onda no tiene tiempo de recorrer el espacio entre la membrana oval hasta la membrana redonda. Su tensión elástica inicia una onda que viaja a lo largo de la ventana. BIOFISICA DEL SONIDO

25. Ondas Viajeras Los diversos segmentos de la membrana bacilar tienen distintas frecuencias naturales Cuando hay resonancia con la frecuencia, se reforzará en ése sitio. Las frecuencias altas, medianas y bajas harán vibrar las porciones basal, medial y helicotrémica respectivamente . BIOFISICA DEL SONIDO

26. Audiometría Agudeza auditiva: es la capacidad del oído de detectar sonidos de pequeña intensidad. Se utiliza un instrumento capaz de emitir tonos puros entre las frecuencias de 100 a 12000 ciclos/ seg o hertz denominado audiómetro. Este aparato consta de un oscilador productor de ondas sinusoidales puras, conectado a un atenuador. estas ondas pasan a el sujeto por medio de unos audífonos. BIOFISICA DEL SONIDO

27. Audiometría Para la vía ósea se pone en contacto con la apófisis mastoides un vibrador conveniente. Estos datos se grafican en coordenadas cartesianas. Existe una gráfica normal del sujeto tipo y sobre estos parámetros se puede determinar la normalidad de audiograma. BIOFISICA DEL SONIDO

28. Ultrasonido Las frecuencias audibles comprende de 20 a 20000 Hz Un individuo normal tiene dificultades para oír sonidos mas altos de 20000 Hz , y son denominados ultrasonidos. BIOFISICA DEL SONIDO

29. Producción de ultrasonidos Magnetostricción : Cuando se hace actuar un campo magnético intenso sobre una varilla de hierro dulce produce una contracción y dilatación periódica Esta vibración de la varilla puede generar ultrasonidos de elevada frecuencia. BIOFISICA DEL SONIDO

30. Producción de ultrasonidos Piezoelectricidad: Fue descubierta por los esposos Curie en 1880 y consiste básicamente en la producción de potenciales eléctricos por la compresión brusca de cristales tales como el cuarzo y el tartrato doble de sodio y potasio. BIOFISICA DEL SONIDO

31. Efectos biológicos de los H aces Ultrasónicos . Efectos térmicos: la absorción del sonido en un medio material sigue una ley exponencial: “Una fracción idéntica de energía incidente se absorberá por cada capa de igual espesor” La atenuación del has supone una entrega de energía al medio, la cual produce un aumento de la temperatura local, que puede ser importante para haces de elevada intensidad. BIOFISICA DEL SONIDO