Biofísica da Audição

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DISCIPLINA DE BIOFÍSICA – FISIOTERAPIA
MATERIAL COMPLEMENTAR PARA ESTUDO AULAS 2, 3 e 4
INTRODUÇÃO
	O ouvido humano é um órgão que converte um estimulo mecânico produzido em meios externo, em estímulos nervosos. Os órgãos dos sentidos são responsáveis por captar e transmitir as informações externas para o cérebro. 
	Os receptores e as vias nervosas permitem a detecção dos sinais sonoros pela audição. 
	Parte das informações recebidas pelo ser humano pode ser representada por um movimento ondulatório. 
	Além dessas informações, os sensores situados nos canais semicirculares do ouvido interno ajudam na manutenção da postura e participam na definição do equilíbrio do corpo e percepção de movimentos.
	
BIOFISICA DA AUDIÇÃO
1 - FÍSICA DO SOM
	O som pode ser representado por um movimento ondulatório, com pulso longitudinal e é a transmissão de uma perturbação material, pode ser estudado levando em consideração dois aspectos:
Perturbação material, deslocamento de energia: Se temos um tubo com ar onde se aplica um sinal sonoro em uma das extremidades, na propagação aparecem zonas de compressão e rarefação do ar.
2. Representação com movimentos de ondas: O lançamento de uma pedra no centro de um
 tanque com água, aparecem dois movimentos ondulatórios.
CARACTERÍSTICAS
1. COMPRIMENTO DE ONDA
	É a distância percorrida num ciclo completo, é representado por lambda. O comprimento de onda varia conforme o meio de propagação, fonte emissora.
2. VELOCIDADE
	É o espaço percorrido pela onda. Equivale a dividir o comprimento da onda pelo período. A velocidade depende do meio da propagação.
3- FREQUÊNCIA
	É o numero de vezes que o fenômeno se repete em intervalo de tempo, medido em ciclos por segundo. 
4 - ACÚSTICA
	O som físico percebido pelo ouvido pode ser definido por três características: intensidade, altura e timbre. 
5 - INTENSIDADE
	É o nível de energia sonora e no movimento ondulatório e é medido pela amplitude. A amplitude vai desde sons pouco audíveis, como o falar cochichando, até o barulho de avião.
6 - ALTURA
	Corresponde ao nível de freqüência do som emitido. Os sons de maior freqüência são os mais altos e os de menor freqüência os mais baixos ou mais graves. 
7 - TIMBRE
	Também se denomina qualidade, corresponde ao somatório de freqüências harmônicas. As freqüências harmônicas são múltiplos inteiros de uma freqüência fundamental, que é a mais longa. 	Os sons fundamentais complementam os sons harmônicos, dependendo do número e intensidade dos harmônicos, o som tem um timbre, ou qualidade, que pode ser característico. 
PROPAGAÇÃO DO SOM
	O som se propaga em função das propriedades do meio transmissor. De um modo aproximado, a velocidade é diretamente proporcional à temperatura, e inversamente proporcional ao módulo de elasticidade do meio. 
	Os tecidos biológicos conferem ao som características semelhantes à da água, ou seja, movimentos ondulatórios.
	 O som apresenta todas as propriedades comuns aos movimentos ondulatórios, entre as quais apresentam interesse biológico:
REFLEXÃO DO SOM
	Quando o conjunto de ondas encontra uma superfície que se opõe à propagação, ele muda de direção, com ângulo de incidência igual ao da reflexão. As conchas acústicas refletem o som a partir de um foco sonoro, reforçando a intensidade em determinada direção. A reflexão do som também é o principio do sonar e da exploração biológica através do ultra-som.
DIFRAÇÃO
	É o “contornamento” de obstáculos pela onda.
INTERFERÊNCIA
	È o aumento ou diminuição da intensidade do som, devido ao somatório dos pulsos de onda: superposição de duas cristas.
	 A interferência é responsável pela perda da discriminação de sons e ruídos e é notada especialmente no momento do seu desaparecimento.
EFEITO DOPLER
	É a mudança aparente de freqüência, quando existe movimento relativo entre o emissor e o receptor. O efeito Dopler é observado cotidianamente em buzina de veículos, sirenes de ambulâncias, apitos, que se aproximam ou se afastam. 
	Esse efeito é usado para determinação de velocidade da circulação sanguinea, usando ondas refletidas pelo sangue que se afasta.
QUANTITAÇÃO DO SOM
	Unidades práticas são as mais usadas nos estudos de audição sendo elas:
	DECIBEL: É a intensidade relativa do som, não sendo linear. A escala decibélica de audibilidade é interessante. A maioria dos indivíduos normais que escutam o som padrão (1.000 Hz) de 40dB com um ouvido, ouve a mesma intensidade quando usa os dois ouvidos.
 O APARELHO AUDITIVO
	Os estímulos sonoros, cuja origem física são as ondas mecânicas, ao chegarem no sistema auditivo terminam agindo sobre células ciliadas e seus nervos terminais, que codificarão o estímulo mecânico em potenciais de ação. 
	O aparelho auditivo transforma as diferenças de pressão do som em pulso elétrico, que são enviadas ao cérebro, onde causam a sensação psicofísica da audição. 
ANÁLISE DA INTENSIDADE DO SOM RECEBIDO
	A diferença de intensidade de sons recebidos é percebida da seguinte maneira:
	Os deslocamentos da membrana basilar e do órgão de Corti (localizado no ouvido interno, o órgão de Corti é parte integrante do sistema auditivo, apresenta em sua superfície células sensitivas que reagem a sons provocando vibrações de fibras nervosas e enviando ao cérebro um impulso de determinada freqüência), têm amplitude proporcional à intensidade do som.
	O som entra como onda hidráulica, pela janela oval. No trajeto, um som fraco desloca menos a membrana basilar, o som forte desloca mais. Quanto maior a intensidade sonora, maior é a amplitude do deslocamento, maior é o pulso elétrico gerado. Esse pulso elétrico tem o mesmo potencial de ação das células que o geram, mas como mais células são acionadas, a corrente é maior no caso de sons mais intensos. Essa maior corrente provoca sensação de som mais intenso no cérebro. 
Características da percepção auditiva
	As freqüências audíveis estão no intervalo de 20Hz a 20kHz, aproximadamente. A sensibilidade do ouvido varia muito com a freqüência da onda sonora, criando-se um campo de audibilidade. 
	Quando, em um valor de freqüência audível, fazemos crescer a intensidade física do som, constatamos que:
- a partir de certo valor da pressão acústica, começamos a perceber som;
- além de um valor bem superior da pressão acústica o som provoca uma sensação penosa e ate mesmo insuportável;
	As ondas acústicas podem produzir vários efeitos no organismo, como por exemplo, sensação de mal-estar, vertigem e náuseas. Isso se deve às minúsculas células capilares do ouvido interno que vibram. Essas ondas também podem fazer órgãos internos vibrarem, resultando em dores, espasmos ou até em morte. 
ANATOMIA MORFOFUNCIONAL DO APARELHO AUDITIVO
	O aparelho auditivo é formado por diversas partes:
Ouvido externo;
Ouvido médio;
Ouvido interno;
Nervo acústico;
Centros auditivos cerebrais
	O ouvido externo é constituído pelo pavilhão auricular (orelha) e pelo conduto auditivo externo, o qual liga a orelha no ouvido médio. O conduto auditivo externo é fechado internamente pela membrana timpânica. 
	Ouvido médio é formado por uma cavidade cheia de ar que esta conectada a rinofaringe, é constituída no tímpano e por três pequenos ossos interconectados: o martelo, a bigorna e o estribo.
	O tímpano é uma membrana muito durável e bem esticada que vibra. Quando a onda alcança uma compressão força o tímpano para dentro e a refração a força para fora, logo o tímpano vibra com a mesma freqüência da onda, como ela esta conectada ao martelo, os movimentos do tímpano colocam o martelo, a bigorna e o estribo em movimento com a mesma freqüência da onda.
	O estribo é conectado ao ouvido interno, assim as vibrações do estribo são transmitidas ao fluido do ouvido médio e criam uma onda de compressão dentro do fluido. Os três pequenos ossos do ouvido médio agem como ampliadores das vibrações das ondas sonoras.
	O ouvido interno também conhecido como cóclea, é formado pelo (labirinto; uma estrutura tubular e preenchida pela endolinfa.
	O Vestíbulo localizado na janela oval recebe vibraçõesmecânicas do estribo,essas vibrações são transmitidas à endolinfa; e os canais semicirculares envolvidos com o sentido dos movimentos, um conjunto de túneis cheios de linfas, encravados no osso temporal. 
	Em forma de espiral este dividido por três canais: rampa vestibular, rampa média e rampa timpânica. As rampas vestibulares e timpânicas contêm a perlinfa, um líquido com baixa concentração de potássio e alta concentração de sódio.
	A rampa média contém a endolinfa, um líquido com alta concentração de potássio e baixa concentração de sódio. A separação das rampas média e timpânica é feita pela membrana basilar. 	Na superfície desta membrana está o órgão de Corti, que contém as células ciliadas. As vibrações dos líquidos dentro da cóclea produzem vibrações nas células ciliadas que convertem o som em sinais elétricos.
FUNÇÕES DO APARELHO AUDITIVO
	As funções do aparelho auditivo estão relacionadas á conversão de ondas sonoras e impulsos elétricos, que são enviadas ao cérebro, onde causam a sensação psicofísica da audição e percepção de movimento e posição de uma pessoa.
	Cada parte do aparelho auditivo serve para uma função especifica para interpretar o som: 
	O ouvido externo tem como função coletar o som e o levar para o canal externo até o ouvido médio.
	O ouvido médio tem como função transformar a energia de uma onda sonora em vibração interna da estrutura óssea do ouvido médio e finalmente transformar estas vibrações em uma onda de compressão ao ouvido interno.
	A função do ouvido interno ao perceber estas ondas é de transformar a energia da onda de compressão dentro do fluido em impulsos nervosos que podem ser transmitidos ao cérebro.
FISIOLOGIA
	O movimento dos elementos cocleares não é simples.Na região onde a onda sonora provoca um maior descolamento perpendicular da membrana basilar , predomina a vibração transversal, porém nas extremidades o componente de movimento longitudinal passa ser significativo.
	Ao mover a membrana tectorial estica e comprime os cílios das células ciliadas internas e externas, provocando a sua excitação e o aparecimento de impulsos elétricos que se propagam pelos filetes nervosos.
	Essas células se comportam como um transdutor de dupla ação, convertendo energia mecânica em elétrica (transdutor mecanoelétrico) ou energia elétrica em mecânica (transdutor eletromecânico).
	As células ciliadas internas e externas fazem sinapses com neurônios que se dirigem para o complexo olivar superior. As células internas têm sua atividade regulada em parte por impulsos elétricos provenientes do corpo olivar superior ipsilateral, enquanto as externas são controladas por impulsos gerados por estruturas cerebrais superiores. Tanto as ciliadas internas como as externas recebem inervação aferente e eferente. As vias aferentes levam informações para o sistema nervoso central, enquanto as eferentes trazem para as células os impulsos gerados por esse sistema.
	As sinapses entre as células ciliadas internas e as fibras nervosas aferentes utilizam o glutamato (substância neurotóxica quando em concentração elevada) como neurotransmissor .Para evitar lesões , essas sinapses possuem um eficiente mecanismo de transformação do glutamato em glutamina.As sinapses eferentes que chegam ás células internas se utilizam de vários neurotransmissores;
 Ex: 
-acetilcolina;
-ácido aminobutírico (GABA);
-dopamina;
-encefalina;
-calcitonina;
-dinorfinas
	Nas células externas a sinapse não é tão conhecida, porém sabe-se que entre vários neurotransmissores estão envolvidos o GABA, a acetilcolina e um tipo de calcitonina.
EXAMES / TESTES
Audiograma: mostra que a sensibilidade do ouvido humano varia com a freqüência do som.
Teste de Weber: quando um diapasão vibrante é colocado no plano sagital em contato com a testa, o paciente normalmente ouve o som de modo igual em ambos os ouvidos.
Teste Rinne: Coloca-se um diapasão em vibração sobre a apófise do temporal, o paciente com o ouvido normal ouve o som diminuir progressivamente à medida que a energia do diapasão se dissipa.
Teste do diapasão: Os ouvidos são testados alternadamente, por obliteração de um deles. O diapasão é vibrado perto do ouvido, e vai sendo afastado gradualmente, até o paciente indicar, com a mão, que não mais escuta o som. Nesse instante, o cabo do diapasão é rapidamente colocado no mastóide desse lado. Quando o paciente recomeça a ouvir o som, a surdez é de condução, a cóclea e o nervo ótico estão indenes, e a condução óssea é satisfatória. O paciente pode se beneficiar como uso de aparelhos auditivos. Quando no teste, o paciente não ouve nada, a surdez pode ser nervosa, mas é necessário investigar mais.
Teste da orelhinha: A triagem auditiva neonatal, obrigatória por lei municipal nº. 3028, de 17 de maio de 2000 é um programa de avaliação da audição em recém nascidos, indicada por instituições do mundo todo para diagnóstico precoce de perda auditiva, uma vez que sua incidência, na população geral, é de 1 a 2 por 1000 nascidos vivos.
	 A Técnica utilizada é a de Emissões Oto acústicas Evocadas (EOAs). O Exame é indolor, com a colocação de um pequeno fone na parte externa do ouvido, com a duração por um tempo médio de 3 a 5 minutos. O resultado é informado no final do exame. Um protocolo de avaliação junto com o laudo será enviado à mãe e ao médico solicitante. Quando houver suspeita de deficiência a partir da triagem auditiva, a criança será encaminhada para avaliação otológica e audiológica completas. 
ANOMALIAS
Surdez de condução: Ocorre quando há impedimento para a livre transmissão dos sons através do ouvido.
Surdez sensorial: Se deve ao aumento do limiar de excitabilidade para produzir os potenciais de ação que se propagam os nervos acústicos.
Surdez central: Ocorre quando há lesões das vias nervosas centrais ou do córtex cerebral encarregado da audição.
NOTAS IMPORTANTES
	O ouvido externo tem a função de canalizar as ondas que alcançam o ouvido para o canal e o tímpano no meio do ouvido interno. Uma das funções do ouvido médio é fazer que as pressões no lado externo e interno do tímpano sejam iguais.
 	O ouvido interno é formado pelo labirinto e preenchido pela endolinfa.
	A função geral do ouvido é converter ondas sonoras em impulsos nervosos, esse assume também grande importância no equilíbrio estático, avalia a posição da cabeça em relação à gravidade.
	 
MÓDULO 2
O SOM NA SAÚDE
 
 	Embora usualmente considerássemos o som em termos de seus efeitos físicos nos nossos ouvidos, esta é uma visão bastante limitada para os nossos propósitos. 
	Discutem-se as propriedades físicas do som e as suas aplicações na saúde.
	 Estas aplicações vão desde o uso do estetoscópio ao uso das modernas técnicas ultra-sônicas para estudar o movimento da válvula do coração e "observar" uma criança por nascer (feto).
 	O som é o maior meio de comunicação e nos dá prazer sob a forma de música. Entretanto, a poluição sonora, ou ruídos de níveis indesejáveis, é um problema crescente na sociedade moderna. 
O infrassom se refere às freqüências sonoras abaixo do intervalo auditivo normal, ou menores que 20 Hz. É produzido por fenômenos naturais como ondas de tremor de terra e variações de pressão atmosférica; pode ser também produzido mecanicamente, tal como por um revés num sistema de ventilação. 
Um sistema de ventilação típico produz freqüências de 10 Hz. Estas freqüências não podem ser ouvidas, mas podem causar dores de cabeça e distúrbios fisiológicos.
 	 O intervalo sonoro audível é usualmente definido como 20 Hz a 20.000 Hz (20 kHz). Entretanto, relativamente poucas pessoas podem ouvir por todo este intervalo. Pessoas idosas freqüentemente perdem a habilidade para ouvir as freqüências acima de 10.000 Hz (=10 kHz).
 	 O intervalo de freqüências acima de 20.000 Hz (= 20 kHz) é chamado ULTRASOM (O ultra-som não deve ser confundido com supersônico, que se refere à velocidades mais rápidas que as velocidades do som num meio). 
	O ultrassom é usado clinicamente em várias especialidades. Existe uma crescente tendência emimplantar equipamentos de ultrassom na área de diagnósticos radiológicos.
	O ultrassom é também usado pelos obstetras para examinar o feto. Ele freqüentemente dá mais informações que um raio - X, e é menos lesivo para o feto.
 
PROPRIEDADES GERAIS DO SOM
 
 	 Uma onda sonora é um distúrbio mecânico num gás, num líquido, ou num sólido, que viaja a partir da fonte com alguma velocidade definida. Podemos usar um alto-falante vibrando o ar para frente e para trás, à freqüência f, para demonstrar o comportamento do som. 
	As vibrações causam aumentos e decréscimos locais na pressão relativamente à pressão atmosférica (Fig.1). Estes aumentos de pressão, chamados compressões, e decréscimos, chamados rarefações, espalham-se como uma onda longitudinal, que é uma onda em que as variações de pressão ocorrem na mesma direção da onda viajante. As compressões e rarefações podem também serem descritas pelas variações na densidade e pelo deslocamento dos átomos e moléculas das suas posições de equilíbrio.
 A relação entre freqüência de vibração f, o comprimento de onda , e a velocidade v da onda sonora é
 
v = . f
FIGURA 1 - Representação esquemática de uma onda sonora de um alto falante.(a) Um diafragma vibra na freqüência f e produz compressões (aumento de pressão) e rarefações (diminuição de pressão) no ar. (b) A pressão relativa à pressão atmosférica versus distância. P0 é a máxima variação de pressão do valor da pressão atmosférica, e é o comprimento de onda.
 
 	Por exemplo, para uma onda sonora com uma freqüência de 1.000 Hz, v = 344 m/s, no ar 
a 20 ºC , é igual a 0,344m.
 
Intensidades Aproximadas de Vários Sons.
	 
	Intensidade (W/m2)
	Nível (dB)
	Som apenas perceptível
	10-12
	0
	Murmúrio
	10-10
	20
	Residência média
	10-9
	30
	Escritório
	10-7
	50
	Pancada
	10-6
	60
	Rua movimentada
	10-5
	70
	Subterrâneo ou carro
	10-3
	90
	Som que produz dor
	100
	120
	Avião a jato
	101
	130
	Lançamento de foguetes
	105
	170
 
 Para testes de audição, é conveniente usar uma intensidade sonora de referência (ou pressão sonora de referência) através das quais outras intensidades sonoras possam ser comparadas. A intensidade sonora de referência I0 é de 10-16 W/cm2 ( = 10-12 W/m2); P0 2 x 10-4 dinas/cm2. Uma nota de 1.000 Hz com esta intensidade é apenas audível para uma pessoa com boa audição.
 Se uma intensidade sonora é dada em decibéis com nenhuma referência a qualquer outra intensidade sonora, você pode assumir que I0 é a intensidade de referência. A Tabela 2 dá a intensidade de alguns sons típicos em termos deste valor de referência. O mais intenso som que o ouvido tolera sem dor é de 120 dB. Para 120 dB, 
 = 106 e = 1012 [1][1: [1] I é um trilhão de vezes mais intenso que I0.]
REFLEXÃO E REFRAÇÃO DAS ONDAS SONORAS
 
	 Quando uma onda sonora bate no corpo, parte da onda é refletida e parte é transmitida através do corpo. 
ABSORÇÃO DAS ONDAS SONORAS
 	
	 Quando uma onda sonora passa através do tecido, existe alguma perda de energia devido aos efeitos do atrito. A absorção de energia no tecido causa uma redução na amplitude da onda sonora.
Coeficientes de absorção e de espessura para várias substâncias
	Material
	freqüência (MHz)
	 (cm-1)
	Meio-valor de Espessura(cm)
	Músculo
	1
	0,13
	2,7
	gordura	
	0,8
	0,05
	6,9
	cérebro(ave)	
	1
	0.11
	3,2
	osso (crânio humano)
	0,6
	0,4
	0,95
	 
	0,8
	0,9
	0,34
	 
	1,2
	1,7
	0,21
	 
	1,6
	3,2
	0,11
	 
	1,8
	4,2
	0,08
	 
	2,25
	5,3
	0,06
	 
	3,5
	7,8
	0.45
	água
	1
	2,5 x 10-4
	1,4 x 103
 
 
O TIMPANISMO DO CORPO (PERCUSSÃO NA SAÚDE)
 
	Percussão (tapinha) tem sido usada desde o início da civilização para vários propósitos tais como testar se as paredes são sólidas ou coberturas para esconderijos e se o barril de vinho está cheio ou vazio. 
	O primeiro uso registrado da percussão no corpo humano como um meio de diagnóstico ocorreu no século dezoito. Em 1761, L. Auenbrugger publicou um pequeno livro, “sobre a percussão do peito”, que era baseado nas suas observações clínicas durante sete anos de diferentes sons que ele produziu pelas pancadinhas no peito dos pacientes em vários lugares. 
	Deve ser mencionado que Auenbrugger era um músico talentoso e que seu pai tinha uma hospedaria. Ele provavelmente aprendeu a técnica de percussão batendo em barris de vinho do seu pai, e seu ouvido musical provavelmente auxiliou-o na interpretação dos sons.
 
FIGURA - Um método de indução de percussão do peito para as costas. Os dedos de uma mão são mantidos contra a pele e batidos com os dedos da outra mão.
 
 
 	 No seu livro, Auenbrugger descreveu como bater no tórax com os dedos e ele estabeleceu, "o som assim provocado do tórax sadio parece-se com o som sufocado de um tambor coberto com um espesso tecido de lã ou outro envoltório". 
	 Ele discutiu ambos os sons ouvidos de objetos sadios e o som ouvido de pacientes com vários sintomas patológicos. Auenbrugger estabeleceu que com a percussão ele poderia diagnosticar câncer, a presença de cavidades anormais em um órgão, e aquelas doenças envolvendo fluidos na região do tórax. Ele confirmou muitos daqueles diagnósticos examinando os corpos após a morte.
 	A descoberta de Auenbrugger inteiramente ignorada até 1808, quando seu trabalho originalmente publicado em Latim, foi traduzido para o Francês. 
	A percussão tem desde então se tornado uma importante técnica na detecção de doenças.
 
O ESTETOSCÓPIO
 	Talvez nenhum símbolo está mais associado com os profissionais da área da saúde, do que o estetoscópio pendurado no pescoço ou saindo de sua maleta. 
	Este simples "auxiliar de audição" permite ao profissional ouvir sons produzidos dentro do corpo, principalmente do coração e pulmões. 
	O ato de ouvir estes sons com um estetoscópio é chamado “auscultação intermediada”, ou usualmente apenas “auscultação”.
	 Muitos sons da região torácica podem ser úteis no diagnóstico da doença. Antes de 1818, o único método disponível para examinar o tórax era sentindo-o com as mãos, percussão e auscultação intermediada com o ouvido diretamente no peito.
	 No “um tratado sobre as doenças do peito e sobre auscultação intermediada” (1818), R.T.H. Laenec descreveu as objeções de se colocar o ouvido diretamente no peito: "é sempre inconveniente para ambos, médico e paciente, e no caso das mulheres, não somente é indelicado, mas freqüentemente impraticável; e para aquela classe de pessoas encontradas nos hospitais é repugnante". Deve ser mencionado que naquele tempo, médicos rotineiramente atendiam chamados em casa e examinavam e tratavam quase todo mundo, em qualquer caso, na sua casa. Somente pacientes pobres iam para o hospital.
 Laenec usou auscultação intermediada até 1816 quando ele examinou uma garota com sintomas gerais de uma doença do coração. Como ela era obesa, jovem e mulher, ele sentiu que o método de exame usual não era apropriado. Entretanto, ele lembrou-se que se uma extremidade de um pedaço de madeira é arranhado com um prego, o som pode ser ouvido bem quando na outra extremidade é colocado o ouvido. 
	Ele imediatamente enrolou vários pedaços de papéis num cilindro e levou uma das extremidades ao seu ouvido e a outra ao peito da garota acima do seu coração. O resultado foi dramático e encorajou Laenec a melhorar este instrumento. 
	Eventualmente ele desenvolveu um cilindro oco de madeira de 30 cm de comprimento com um diâmetro interno de aproximadamente de 1 cm e um diâmetro externo de mais ou menos 7,5 cm. Ele chamou-o de estetoscópio. Naquele livro, ele descreveu sua pesquisa sobre o estetoscópio e sua interpretação dos sons naturais e patológicos dos pulmões, coração e voz.
 O estetoscópio correntemente em uso está baseado no trabalho original de Laenec. As partes principais de um moderno estetoscópio são o sino, o qual é aberto ou fechado por um fino diafragma, o tubo e as peças auditivas.
 
 
	 O sino aberto é um casamento de impedâncias entre a pele e o ar, e acumula sonsda área de contato. A pele sob o sino aberto comporta-se como um diafragma. A pele-diafragma tem uma freqüência de ressonância natural na qual ela transmite mais efetivamente os sons; os fatores controladores da freqüência de ressonância são semelhantes daqueles que controlam as freqüências de vibração de uma corda esticada. 
	 Quanto mais esticada a pele ao ser puxada, maior é a sua freqüência de ressonância. Quanto maior o diâmetro do sino, mais baixa a freqüência de ressonância da pele. Assim é possível aumentar o intervalo sonoro de interesse variando o comprimento do sino e variando a pressão do sino contra a pele e assim a tensão do sino. Uma baixa freqüência de ruído do coração parecerá ocorrer se o estetoscópio é pressionado fortemente contra a pele!
 Um sino fechado é meramente um sino com um diafragma de freqüência de ressonância conhecida, usualmente alta, que desafina os sons de baixa freqüência. Sua freqüência de ressonância é controlada pelo mesmo fator que controla a freqüência do sino aberto pressionado contra a pele. O estetoscópio de sino fechado é principalmente usado para audição de sons dos pulmões, que são freqüências maiores que os sons do coração. A Fig.7 mostra o intervalo de freqüência típico dos sons do coração e do pulmão.
 	A maioria dos sons do coração são de baixas freqüências na região onde a sensibilidade da audição é pobre. Os sons dos pulmões tem geralmente freqüências maiores. A curva representa o corte de audição para um bom ouvido. Alguns dos sons do coração e dos pulmões estão abaixo deste corte
O ULTRASSOM 
 O ouvido humano responde a sons no intervalo de freqüências de 20 a 20.000 Hz, embora muitos animais possam produzir e ouvir sons de freqüências consideravelmente maiores. Por exemplo, morcegos emitem sons de freqüências ultra-sônicas - 30 a 100 kHz - e voam ouvindo os ecos.
	 Foi descoberto durante a II Guerra Mundial que o homem pode usar ultrassons em muito situações da mesma maneira que os morcegos. A marinha desenvolveu o sonar (Sound Navigation and Ranging), um método de localizar objetos submersos, tais como submarinos, com ecos ultra-sônicos. Após a II Guerra Mundial engenheiros-médicos desenvolveram técnicas para usar o ultra-som em diagnósticos.
	Basicamente, uma fonte de ultrassom envia um feixe de pulsos sonoros de 1 a 5 MHz através do corpo. O tempo requerido para os pulsos sonoros serem refletidos dá informação da distância das várias estruturas, ou órgãos, no trajeto do feixe ultrassônico, nos casos de imagenologia.
 Embora existam vários métodos de geração de ultrassom, o mais importante para aplicações médicas envolve efeitos piezoelétricos. Este efeito foi descoberto por Jacques e Pierre Curie por volta de 1880. Muitos cristais podem ser cortados de modo que uma voltagem oscilante através dele produzirá uma vibração semelhante a do cristal, gerando assim uma onda sonora.
 Um dispositivo que converte energia elétrica em energia mecânica, ou vice-versa, é chamado transdutor. Geradores de ultra-sons são freqüentemente referidos como tradutores.
 Cada transdutor tem uma freqüência de ressonância natural de vibração. Quanto mais tênue o cristal, maior a freqüência em que ele oscilará. 
 Freqüências típicas para trabalhos na área da saúde estão no intervalo de 1 a 5 MHz. Um nível de potência média para aplicações em diagnósticos é uns poucos miliwatts por centímetro quadrado.
 	 Pulsos de ultrassom são transmitidos ao corpo colocando um cristal vibrante em estreito contato com a pele, usando água ou uma pasta gelatinosa para eliminar o ar. Isto dá um bom acoplamento com a pele e aumenta consideravelmente a transmissão do ultrassom no corpo e do eco de volta ao detetor.
 
 
 O princípio do sonar. O golfinho envia ondas ultra-sônicas e usa os ecos para localizar o alimento.
 
 
A PRODUÇÃO DA FALA
 
 Os sons da fala normal são produzidos por modulação de um fluxo de ar para fora. Para a maioria dos sons os pulmões fornecem o jato de ar, que flui através das cordas vocais.. Os sons da fala produzidos deste modo são chamados sons vocais. Alguns sons são produzidos na porção oral do região vocal sem o uso de cordas vocais - estes são chamados sons não vocais. Exemplos são p, t, k, s, f, th, e ch. O p, t e k são sons "explosivos"; o s, f, e th são sons fricção; e o ch é uma combinação dos dois tipos. Os sons não vocais envolvem fluxo de ar através de compressões ou "past edges" formados pela língua, dentes, lábios e palato. Tente fazer alguns desses sons e note como você usa sua língua, dentes, e lábios no processo.
 Desde que o mecanismo vocal é muito complexo para examinar em detalhes do ponto de vista acústico, usa-se um modelo da região vocal. Neste modelo, o som é produzido nas cordas vocais e é seletivamente modificado ou filtrado por três cavidades. (Este tipo de modelo é algumas vezes chamado modelo de fonte-filtro).
 As cordas vocais estão localizadas dentro da laringe, ou pomo-de-adão, no interior da traquéia. A figura mostra as cordas vocais quando vistas de cima, e mostra um corte vertical da laringe quando vista de frente.
	 Durante a respiração normal as cordas estão bem separadas, formando uma grande abertura triangular. Na produção dos sons vocais as cordas vocais são trazidas muito próximas por músculos, o ar nos pulmões é exalado, a pressão abaixo das cordas vocais cresce, e as cordas vocais fechadas são forçadas a abrir.  
 
Esquema do mecanismo vocal humano
 
 
 	A freqüência fundamental da complexa vibração resultante depende da massa e tensão das cordas vocais. Homens, que tem cordas vocais maiores e mais pesadas do que as mulheres têm uma freqüência fundamental típica de 125 Hz; a freqüência fundamental típica para as mulheres é um oitavo mais alta, ou 250 Hz. A freqüência mais baixa que pode ser produzida por um única voz grave é de 64 Hz (C baixo), e a mais alta freqüência que um soprano pode produzir é 2048 Hz (cinco oitavos acima do C baixo).
 
 
 Ondas sonoras glotais passam através de várias cavidades vocais - a faringeal (garganta, cavidades oral, e nasal - que variam ainda mais o som da onda que é emitido. As cavidades da garganta e nasal são muito bem fixados para cada indivíduo e em grande parte determinam o som da voz. Eles não podem ser mudados muito voluntariamente, mas o inchaço dos tecidos devido a uma pedra de gelo alterar-lhes-ão e causará uma mudança na voz.
 Mudanças na forma da cavidade oral através do movimento da língua, maxilar de baixo, palato mole, e bochecha para determinar os sons específicos que são emitidos. A língua, palato, e bochechas em particular, selecionam os sons desejados a saírem na complicada onda periódica. 	 Você pode sentir esta seleção ao pronunciar sons vogais e alguns dos sons consonantais.