Биофизика (стр. 4 )

Н = Д ·К, Дж/кг = Зв (Зиверт в СИ) в СГС раду соответствует бэр (биологический эквивалент раду).

§11.2. Биологическое действие ионизирующих излучений.

Под действием ионизирующих излучений происходят химические реакции, которые называют радиолизом.

Рассмотрим радиолиз воды.

Н2О → Н2О* (возбужденная молекула воды)

Н2О → Н2О+ +е - .

Н2О+ + Н2О → Н3О+ + ОН

При взаимодействии ионизирующего излучения с водой образуются молекулы, ионы, радикалы – высокоактивные частицы

Н2О+ +е - → Н2О -

Н2О - → ОН - +

Взаимодействие молекул органического вещества (RH) с ионизирующим излучением:

. .

RH → RH* → R + H

RH → RH+ + е -

RH+ → R+H+

В результате радиолиза образуются высокоактивные частицы в химическом плане, что приводит к разрушению мембран, клеток.

Процесс лучевого поражения биологических объектов.

Процесс лучевого поражения имеет ряд особенностей:

1.  Значительные биологические нарушения вызываются ничтожно малыми дозами поглощенной энергии.

2.  Ионизационные излучения действуют не только на сам объект, но и на последующие поколение вследствие наследственности.

3.  Характерен скрытый период временного благополучия

( действие биологического излучения развивается во времени:

1  фаза – фаза первичных нарушений

2  фаза – фаза мнимого благополучия

3  фаза – фаза лучевой болезни ).

В радиобиологических исследованиях часто используют понятие дозы, при которой в течении 30 суток гибнет большая часть (50% ) организма, LD = 50/30.

животное	LD 50/30, бэр
собака	335
обезьяна	500
мышь	500-665
человек	600-700
лягушка	700
черепаха	1500
тритон	3000
змея

4.  Наиболее уязвимой функцией клеток является способность к делению.

5.  Ионизирующее излучение в большей степени действует на ткани, чем на соседние клетки.

6.  На зависимость интенсивности поражения от дозы облучения влияют внешние факторы (температура, влияние кислорода).

Чем выше температура после облучения, тем больше поражается биологический объект. Реакции поражения протекает с высокой энергией активации. Количество образуемых частиц от температуры не зависит; концентрация О2 во время облучения влияет на поражение, а после – нет.

Способы защиты от облучения:

- необходимо принять вещества, являющиеся ингибиторами реакций, (сера, сахара) – антиоксиданты.

Глава 12. Действие ультразвука на биологические ткани. Его применение в медицине

§12.1. Характеристики и получение ультразвука

Ультразвук – механические колебания среды, частота которых ниже 20 кГц

Получение ультразвука:

1. Обратный пьезоэлектрический эффект (при наложении переменного электрического поля к пластинкам кварца они начинают менять свои размеры)

2. Магнитно-стрикционный эффект (некоторые материалы, (железо, никель) изменяют свои размеры под воздействием магнитного поля).

§ 12.2. Действие ультразвука. Применение в биологии и медицине

Плотность потока энергии (вектор Умова), переносим ультразвуком; пропорционален квадрату частоты:

Вт/м2

ρ – плотность среды

А – амплитуда колебаний

ω – круговая частота

- скорость распространения волны

Действие ультразвука на биологические объекты можно условно свести к трем видам:

1) Механическое воздействие (при ультразвуковых колебаниях во время растяжения среды могут возникнуть разрывы сплошности – кавитация; при схлопывании пустот возникает ударная волна, которая приводит к разрушению рядом находящихся объектов).

Кавитация происходит при > 1 Вт/м2.

2) Химическое действие (в результате кавитации выделяется много энергии, происходят химические реакции с образованием высокоактивных частиц (радикалов, ионов), которые затем, воздействуя на биологические ткани, разрушают их).

3) Тепловое воздействие (применяют в терапевтических целях, как прогревание).

Применение в медицине:

·  для исследования мягких тканей;

·  сваривание и резание костных тканей;

·  разрушение опухолей мозга;

·  стерилизаторы;

·  измеряется скорость кровотока (с помощью эффекта Доплера).

Глава 13. Биомеханика опорно-двигательного аппарата человека

§ 13.1. Механические свойства биологических тканей

Тело человека – композиционный материал, основа которого скелет, окруженный мягкими тканями. Сами кости также являются композиционным материалом.

Костная ткань.

2/3 массы кости занимает гидроксилопатит: 3Са3(РО4)2 · Са(ОН)2 + коллаген.

Механическая плотность костной ткани ρ = 2400 кг/см3.

Е = 10 ГПа.

σв = 150 МПа (предел прочности).

ОА – упругая деформация

АВ – процесс ползучести

ВС – упругая деформация при снятии нагрузки

СД – обратная ползучесть

Кожа.

Состоит из коллагена (75% сухой массы) и 4% эластина (по свойствам похож на резину), а также жира и соединительной ткани.

Эластин растягивается на 200-300%, коллаген на 10%.

Материал	Модуль упругости, МПа	Предел прочности, МПа
Коллаген	10-100	100
Эластин	0,1-0,6	5

Мышцы.

В основном состоят из молекул миозина и актина.

Мышцы делят на:

- поперечно-полосатые;

- гладкие.

Гладкие мышцы образуют полые органы.

σ скелетная мышца

гладкие мышцы

Скелетная мышца и сердечная мышца

являются поперечно-полосатыми.

ε

§ 13.2. Моделирование механических свойств биологических объектов

Известен элемент, моделирующий упругие и пластичные свойства, - это пружина.

 

σ

- закон Гука.

В качестве модели вязкого тела используют поршень, передвигающегося в цилиндре.

 

σ

- закон вязкого сопротивления

µ - коэффициент дин. вязкости.

Деформацию, сочетающую вязкость и упругость, характерные для полимеров и биологических тканей, называют вязко-упругой.

1. Модель Максвелла (заключается в том, что 2 элемента соединяются последовательно) (соответствуют гладкие мышцы).

Продифференцируем уравнение (1):

ε = εупр + εвязк, (3) + (4) :

1 случай:

Пусть σ = σ0 = const

Из (5) →

Интегрируем с начальными условиями:

при t = 0

2 случай:

Если ε = ε0 = const (напряжения будут релаксироваться)

НУ: при t = 0 σ0 = ε0Е

Тогда lnC = lnσ0

2. Модель Фойгта(параллельное соединение).

В этом случае складываются не усилия, а перемещения.

σ = σупр + σвяз (10)

Пусть σ = σ0 = const

Используя (1), (2) и (10):

ГУ: Пусть при t = 0, ε = 0.

Отсюда или

ε

σ0/Е

ε1

t1 t

σ

σ0

t

Из (13) при t = t1:

В соответствии с (11):

При t = t1, ε = ε1, тогда

→

или

3. Смешанная модель.

При движении постоянной нагрузки:

ε

B

A

C

O D

t

ОА – упругая деформация пружины 1; АВ – вязко-упругая деформация двух параллельных соединенных пружин.

В точке В σ = 0.

σ

σ0

t

ВС – упругая деформация пружины 1.

СД – релаксация напряжений.

§ 13.3. Механические процессы в опорно-двигательном аппарате. Уравнение Хилла

Механические сокращения принято разделять на:

- изометрические (при которых длина остается постоянной)

- изотонические (при которых остается постоянной сила, развиваемая мышцей).

Чаще всего меняется и сила, и длина.

1 – тугая пружина с датчиком силы

2 – свободно поднимаемый груз

3 – электроды для стимуляции двигательного нерва

Хилл установил связь между силой и скоростью.

(ρ + а) υ = в (ρ0 – ρ) (уравнение Хилла)

ρ – нагрузка (усилие, развиваемое мышцей в изотоническом режиме)

ρ0 – максимальная нагрузка, которую может удержать мышца, не поднимая ее

υ – максимальная скорость при данной нагрузке ρ при изотоническом сокращении мышцы.

υ

При ρ = 0 υmax

При ρ = ρ0 υ = 0

Мощность: p0 p

W = Wмах при

Т. к. а ≈ 0,3 ρ0, то Wмах ≈ 0,3 ρ0

Особенности прикрепления.

Мышцы со скелетом образуют рычаги, которые принято разделять на 2 вида:

- рычаги скорости (проигрываем в силе)

- рычаги силы

Рычаг силы:

Условие равновесия:

Fa = ρ · в

, т. к. в < а.

Рычаг скорости:

Условие равновесия:

Fa sinα = ρ · в

Кость опорно-двигательного аппарата сочленяется суставами. Основная характеристика сустава – число степеней свободы (т. е. число независимых осей, вокруг которых может вращаться сочленение костей).

§ 13.4. Структура мышцы и биофизика мышечного сокращения

Скелетная мышца состоит из нескольких тысяч параллельных мышечных волокон, представляющих собой мышечные клетки. Любая мышечная клетка содержит 1-2 тысячи пучков белков – миофибрилл (d = 1 мкм), каждая миофибрилла состоит из параллельных толстых и тонких нитей – фибрилл, чередующихся определенным образом: толстые нити образованы молекулами белка миозина, тонкие – актина. Чередование этих нитей образует поперечно-полосатые мышцы.

Фрагмент миофибриллы:

Сокращение происходит из-за того, что любой мостик тянет актиновую нить к центру диска А, затем открепляется от актина и прикрепляется к актину в более далекой точке - происходит телескопическое перемещение, диски становятся меньше. Мышцы становятся короче, но толще. Идет за счет гидролиза АТФ.

Сокращение мышц происходит с повышением концентрации ионов Са2+ в саркоплазме (10-6 моль/л) «Депо» Са2+ - саркоплазматическая сеть (10-2 моль/л).

§ 13.5. Кинетическая теория мышечного сокращения.

Положения теории :

1. Любой поперечный мостик проходит последовательно 3 состояния:

·  свободное (разомкнутое)

·  тянущее замкнутое состояние

·  тормозящее замкнутое состояние

2. Элементарная сила, развиваемая одним мостиком, f0 постоянна и направлена к центру саркомера на протяжении всего тянущего состояния.

3. Для любого данного мостика весь цикл функционирования может быть представлен в виде трех реакций первого порядка с const-ми скорости К1, К2 и К3.

k1

γ n

 

k2 k

m

γ – разомкнутое состояние

n – тянущее состояние

m – тормозящее состояние

(радиоактивный распад)

(постоянная времени)

4. Константа скорости перехода из тянущего состояния в тормозящее:

, u – скорость движения нити друг относительно друга, б – путь, проходимый мостиком в тянущем состоянии.

5. К1 и К2 считаются независимыми от скорости скольжения нитей → процесс замыкания и размыкания нитей происходит случайным образом.

u – скорость скольжения актиновых и миозиновых нитей → скорость сокращения мышечного волокна:

υ1 = 2Nu (1)

f – развиваемая 1 миофибриллой:

f = nfэ – mfэ (2)

n, m –общее количество мостиков в полусаркомере, находящихся в тянущем и тормозящем состоянии соответственно.

Уравнение движения:

dt – скорость изменения количества мостиков в тянущем состоянии.

γ – количество мостиков в полусаркомере в разомкнутом состоянии.

Пусть α = γ + n + m (общее количество мостиков)

γ = α – n – m

Аналогично находим скорость изменения количества мостиков в тормозящем состоянии:

Уравнения (3) – (5) составляют систему кинетики мышечного сокращения.

(7)

u – скорость укорочения саркомера.

υ = 2N·u

ρ = N0 · ρ1

N0 – количество миофибрилл в мышце.

Сравним с уравнением Хилла:

(ρ + а) V = b (ρ0 – ρ)

Таким образом, , , (8)

Глава 14. Биофизика кровообращения

§ 14.1. Работа сердца

Система кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов, которые образуют большой и малый круги кровообращения.

Внутренний круг – временная шкала.

Внутреннее кольцо – систола (заштрихована) и диастола предсердий.

Наружное кольцо – систола и диастола желудочков.

Работу сердца разделяют на 2 вида: кинетическую и статическую. Статический компонент работы – работа по созданию давления, кинетический – по созданию скорости.

Аст = Рср · Vc

Рср – среднее давление, создаваемое сердцем.

Vc – систолический (ударный) объем крови.

График изменения давления

КД – кровяное давление.

, где ∆t = t2 – t1.

Рср ≈ 100 мм. рт. ст ≈ 13,3 кПа – в большом круге из левого желудочка.

Vс ≈ 70 мл.

Из правого желудочка Рср ≈ 15 мм. рт. ст ≈ 2 кПа

Астат. лев = 13,3 · 103 · 70 · 10-6 = 0,93 Д.

Астат. прав = 2 · 103 · 70 · 10-6 = 0,14 Д.

Кинетический компонент работы

υ = 0,7 м/с.

≈ 0,02 Д

(ρкрови = 1,05 г/см3)

А = 0,14 + 2 · 0,02 + 0,93 = 1,11 = 1,2 Д

А – суммарная работа.

Мощность сердца:

§ 14.2. Основные понятия гемодинамики

Различают линейную и объемную скорость.

- линейная скорость.

, м3/с – объемная скорость.

V = l ∙ S, где S – сечение сосуда.

Q = V ∙ S - объемная скорость ( тут V линейная скорость)

Чаще всего в сосудах реализуется ламинарное течение, переход из турбулентного оценивается критерием Re:

Reкр ≈ 970 ± 80 (т. к. кровь не подчиняется закону Ньютоновской жидкости).

- закон Ньютона (для крови µ изменяется).

τ– касательное напряжение между слоями жидкости.

µ ≈ 10 сП – в мелких артериях.

µ ≈ 800 сП – в капиллярах.

§ 14.3. Уравнение деформации кровеносных сосудов

Р – давление.

σт – тангенциальные напряжения в стенке сосуда.

r – радиус сосуда.

2r ∙ l ∙ p = 2δ ∙ l ∙ σт

(2δ ∙ l) – площадь продольного сечения стенки сосуда.

- уравнение Ламе

Меняется и δ, и r, но объем стенок сосуда постоянный

V = 2πrδl = const

rδ = α 0 = const

(1)

(2)

Из (2) и (3) →

(4)

Если использовать S = πr2, dS = 2πrdr, то

(5)

Оценка показывает, что второе слагаемое меньше, чем первое используют более простое выражение:

(6)

§ 14.4. Уравнения движения и изменения давления во времени крови в сосуде

При ламинарном стационарном течении крови в цилиндрическом канале:

(уравнение Пуазеля)

Изменение давления затрачивается на преодоление трения о стенки сосудов; будем считать, что при движении крови в сосудах толчками на преодоление сил трения затрачивается то же изменение давления dp.

На преодоление сил вязкого трения нужна сила:

Сила, необходимая для сообщения ускорения элементу объема крови Sdx, где - средняя скорость.

Складываем (8) и (9), обозначаем dp = dpвязк + dpинерц, делим на S, dx:

Изменение объема крови в элементе dx равно изменению объема, который вошло и который вышло, за время dt.

dS∙dx = Q1dt – Q2dt = -(Q2 – Q1) dt = - dQdt.

dS∙dx – изменение объема.

Разделим (7) на dt:

Подставим (11) в (12):

Система уравнений (10) – (13) отражает взаимную зависимость давления и объем. скорости кровотока во времени и по длине сосуда.

§ 14.5. Эластичная цепь как аналоговая модель кровеносной системы

- сопротивление трению

- емкость сосуда, связанная с эластичностью

- индуктивность

Роль напряжения играет давление p, роль тока – объемная скорость Q.

§ 14.6. Пульсовая волна

Распространяющуюся по аорте и артериям волну повышения давления называют пульсовой волной.

Скорость распространения 5-10 м/с.

р(о) = ро сonst

Решение (14) и (15) имеет вид:

υ – скорость распределения волны

β и a связаны соотношением (из этого решения):

(17)

Длина волны:

Получим приближенное выражение для β:

R <<ДL для крупных сосудов, тогда ωRC ≈ 0.

→ a ≈ 0

Тогда из первого уравнения системы (17):

(19)

§ 14.7. Резестивная модель периферического кровообращения

, где ∆ρ – перепад давления на длине l.

, (21)

где Rг= (гемодинамическое сопротивление)

При последовательном соединении сосудов Rг складывается, т. е. R=R1+R2 +…+Rn, а при параллельном .

Rг зависит от того участка, на котором его рассматривают:

1 – аорта

2 – магистральные артерии

3 – артериолы

4 – капилляры

5 – вены

График изменения кровяного давления в большом круге кровообращения:

Пульсовое давление ≈ 40 мм. рт. ст.

Рс – систолическое давление.

Рд – диастолическое давление.

1 – аорта

2 – крупные артерии

3 – мелкие артерии

4 – артериолы

5 – капилляры

6 – венулы

7 – вены

8 – полые вены

§ 14.8. Гидродинамическая модель кровообращения с сосредоточенными параметрами

Артериальная часть кровообращения моделируется резервуаром:

УР – упругий резервуар.

Уравнение баланса объема крови:

(объем крови идет на увеличение объема емкости УР и на Qот).

V – объем УР.

V = V0 + kр, (23)

V0 – объем при р = 0, k – коэффициент пропускаемости.

, где рв – давление в венах.

рв ≈ 0

Подставим (24), (25) в (22):

Проинтегрируем (27) в пределах периода изменения давления:

, ,

Vс – объем, выброс крови за одно сокращение.

Во время диастолы Q = 0 (кровь из сердца в аорту не поступает).

(26) будет иметь вид:

, разделяя переменные:

,

рс – систолическое давление при t = 0.

Поделим обе части (30) на RГ → получим объем скорость кровотока:

Глава 15. Биофизика внешнего дыхания

§ 15.1. Основные термины и определения

Совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом О2 и выделение СО2, - дыхание.

Различают 3 этапа дыхания:

1. Внешнее дыхание (обмен газами между кровью легочных капилляров и внешней средой (атмосферой)).

2. Транспорт газов кровью.

3. Тканевое дыхание (газообмен в тканях и биологическое окисление в митохондриях).

Внешнее дыхание обеспечивается системой органов дыхания: носоглотка, гортань, трахея, бронхи, органы, а также мышцы: межреберные, диафрагма. Верхние дыхательные пути: носоглотка, гортань; нижние – трахея, бронхи. Легкие помещаются внутри грудной клетки, отделяются плеврой (внутренний (висцеральный) листок и внешний (париетальный); между которыми щель, заполняется серозной жидкостью). Легкие состоят из бронхиального дерева и мельчайших пузырьков – альвеол (их 300 мл, S = 70-80м2, rср = 0,2 мм).

§ 15.2. Механические процессы в легких. Механическая стабильность альвеол

Вдох совершается в результате увеличения объема грудной полости, происходящем при подъеме ребер и опускании диафрагмы. Увеличение объема грудной полости приводит к уменьшению давления в плевральной полости; в результате увеличения разности давления между давлением воздуха и давлением плевральной полости легкие расправляются.

При выдохе расслабляются мышцы, под давлением перепада давления легкие сжимаются.

Атмосферное давление (р) на грудную клетку уравновешивается давлением плевральной полости и эластичной тягой грудной клетки:

Ратм = Рпл + Рэл. гк (1)

Ратм – атмосферное давление

Рпл – давление в плевральной полости

Рэл. гк - эластичная тяга грудной клетки

Ратм - Рпл < 9 мм. рт. ст.

Давление в альвеолах уравновешивается давлением в плевральной полости и эластичной тяги легких:

Рал = Рпл + Рэл. л (2)

Рал – давление в альвеолах

Рэл. л – эластичная тяга легких.

Транспульманальным давлением называется разность между давлением Рал и Рпл:

Р = Рал - Рпл = Рэл. л (3)

(в соответствии с (2) обеспечивается эластичной тягой легких).

Эластичная тяга легких развивается за счет 2-х факторов:

- упругость тканей легких

- сила поверхностного натяжения жидкости, выстилающей внутреннюю поверхность альвеол.

Условия равновесия альвеол:

Статическое уравнение равновесия:

r – радиус альвеолы

δ – толщина стенки альвеолы

σ – коэффициент поверхностного натяжения жидкости, выстилающей внутреннюю полость альвеолы (сурфактант).

Из (4)

Применим уравнение Гука:

(6) → в (5):

Рассмотрим:

1) Еδ > σ с увеличением радиуса эластичная тяга легких растет.

2) Еδ < σ с увеличением радиуса эластичная тяга легких уменьшается – неустойчивое состояние альвеолы.

Чтобы обеспечить механическую стабильность альвеол, должно выполняться соотношение Еδ > σ.

Для стенок альвеол Е ≈ 5 ∙ 104 н/м2, δ = 10-6 м, → σ < 5 ∙ 10-2 н/м.

(у воды σ = 0,07 н/м), поверхность выстлана не водой, а сурфактантом, состоит на 90% из липидов и белков. (на вдохе она толще 10,0, на выдохе - толще σ = 0,005-0,01 н/м).

р = рэл. л ≈ 9 мм. рт. ст. = 1180 Па.

§ 15.3. Газообмен в легких

Газообмен между альвеолярной газовой смесью и кровью капилляров происходит через АКМ – альвеолярно-капиллярную мембрану. Активного переноса через АКМ нет, осуществляется только за счет диффузии.

(8)

Уравнение Фика:

(9)

(10)

(11)

l – толщина стенки АКМ.

- дифференциальная способность легких по О2.

- дифференциальная способность легких по СО2.

В покое DΛО2 = 20-25; ДЛСО2 = 600 см3 мин-1мм. рт. ст.

Парциальное давление О2 и СО2 в организме человека

Воздух и жидкости организма	Парциальное давление	Степень насыщения гемоглобина кислородом, %
О2	СО2
Атмосферный воздух	157	0,3	-
Альвеолярный воздух	103	40	-
Артериальная кровь	93	40	97
Межклеточная жидкость	35	50	-
Венозная кровь	37	46	64

Из формулы Фика:

§15.4. Транспорт газа в крови.

Это вторая стадия дыхания. Транспорт О2 осуществляется двумя путями:

1)  проникнув в тело, О2 растворяется в плазме крови (растворимость: 0,3 см3 на 100г крови),

2)  14-16г гемоглобина на 100г крови, а каждый грамм гемоглобина связывает 1,39см3 О2, поэтому в 100мл крови за счет связывания с гемоглобином пропорционально 20 см3 О2.

Углекислый газ переносится за счет

1)  растворения 2,4 см3 в 100 мл крови (5% всего СО2);

2)  15% СО2 кровь несет в виде карбогемоглобина

Hb – NH2 + CO2 ↔ Hb – NH – COOH ↔ Hb – N – COO - + H+

карбогемоглобин

(реакция протекает вправо в тканях, влево – в легких)

3)  80% СО2 переносится за счет вытеснения О2 из гемоглобина (эффект Бора):

СО2 + Н2О Н2СО3 ↔ Н+ + НСО3- (атом Н+ вытесняет О2)

Н+ + HbO2 ↔ H + (Hb) + O2

эффект Бора заключается в том, что без СО2 не выделяется О2.

Глава 16. Элементы физики слуха.

§16.1. Характеристики звука.

Звук – колебание давления в какой-либо среде. Амплитуда колебаний давлений называется звуковым давлением (р, Па). Интенсивность звука – поток энергии звуковых волн, проходящих через единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения звуковых волн, в единицу времени (I, Вт/м2).

, (1)

c – скорость звука в среде с плотностью ρ.

Уровень интенсивности звука (L):

, (2)

I0 – опорная интенсивность звука. Обычно берут минимальный порог звука I0 =10-12 Вт/м2.

Если k =1, то [L] = Бел, если k =10, то [L] = децибел.

Порог болевой чувствительности: I = 10 Вт/м2.

(20-30 дБ соответствуют шепоту, 80 дБ - крику).

§16.2. Строение и физические основы работы уха.

Ухо принято разделять на 3 части:

·  наружное ухо,

·  среднее,

·  внутреннее.

1 – ушная раковина,

2 – слуховой проход,

3 – барабанная перепонка,

4 – молоточек,

5 – наковальня,

6 - стремечко,

7 –овальное окно,

8 – круглое окно,

9 – вестибулярная лестница,

10 – барабанная лестница,

11 – еликотрема,

12 – улитковый проток,

13 – базилярная мембрана,

14 – вестибулярная мембрана,

15 – вестибулярный аппарат,

16 – евстахиева труба,

17 – кортиев орган.

Ушная раковина способствует определению источника звука в вертикальной (сагиттальной) плоскости.

Направление звука можно определить двумя способами:

1)  звук частично затеняется головой, поэтому звук идет в другое ухо,

2)  звук может доходить до ушей в разных фазах (расстояние между ушами δ=0,15м).

,

Δφ – разность хода звуковой волны, обусловленная расстоянием между ушами

Такое явление называется бинауральным эффектом.

Барабанная перепонка. Звуковая волна частично отражается от барабанной перепонки, поэтому за счет суммирования ее с волной, идущей по прямой, может возникнуть явление резонанса (длина волны в 4 раза больше длины слухового прохода l).

Среднее ухо выполняет несколько функций, основная из которых – передача звука из воздушной среды в жидкую через систему косточек.

Формула Релея (доля энергии, передаваемой из одной среды в другую):

, (3)

ρс – волновое сопротивление.

Молоточек, стремечко и наковальня образуют рычаг силы (выигрыш состаляет 1,3р.)

F1= p1S1 (S1=64 мм2) (4)

F1 – сила, действующая на барабанную перепонку

F2= p2S2 (S2=64 мм2) (5)

F2 – сила, действующая на овальное окошко.

Ослабление передачи колебаний достигается изменением характера передвижения стремечка.

Внутреннее ухо. Главной частью внутреннего уха является улитка, в которой 2 ¾ завитка и 3 канала.