Atención primaria
Sonidos y ultrasonidos
Los sonidos y ultrasonidos son la manera en la que la ecografía puede existir, en ella se representan gráficamente estas ondas audibles.
facultad de enfermería · atención primaria
jue. 11 de feb. 2021

Para comenzar a definir los términos de sonidos y ultrasonidos en el ámbito de la salud hay que resaltar que, sin ellos, muchas enfermedades no podrían ser diagnosticadas. Los profesionales de la salud, así como los profesionales de la ecografía clínica para Enfermería conocen la importancia de los sonidos y ultrasonidos. Por ello gran parte de los mismos se especializan en esta área.

“Aquel que quiera construir torres altas deberá permanecer largo tiempo en los fundamentos”.

Josef Anton Bruckner (1824-1896)

Saber qué tipo de energía es el sonido, saber qué son los ultrasonidos, saber cómo se generan y reciben los ultrasonidos, y asociar la información anatómica y hemodinámica que proporciona la ecografía con los principios físicos en los que se basan. Son los fundamentos del conocimiento necesario en ecografía clínica.

Los sonidos y ultrasonidos brindan la posibilidad de conocer nuestro cuerpo al interior sin hacer ningún tipo de operación intrusiva.

Los diferentes sonidos y ultrasonidos

Cuando se comprime un objeto elástico su posterior descompresión será transmitida a cualquier medio con el que esté en contacto. Ya sea aire, agua o cualquier otro material que contenga partículas compresibles. Este medio se comprimirá a su vez y luego también se descomprimirá en sentido contrario al de la compresión inicial.

La presión provocada se irá transmitiendo así hacia los demás medios próximos, hasta que su propio agotamiento la haga desaparecer. Finalizada la secuencia de compresión/descompresión o “vibración”, tanto el primer objeto como los medios que lo rodean volverán a su estado original. Todo ello siendo únicamente la energía mecánica la que será finalmente transmitida

La transmisión de energía mecánica vibratoria en dirección longitudinal (p.ej. un campo de espigas mecido por el viento) se diferencia de otras formas de transmisión elástica no longitudinal (p.ej. la conocida “ola” de los espectadores de un estadio). La transmisión mecánica vibratoria longitudinal es también denominada como “acústica” o “del sonido”. Los fluidos son capaces de propagar energía mecánica vibratoria de forma longitudinal siendo excelentes transmisores del sonido.

Sonido

El sonido es un movimiento periódico de vaivén. El mismo es originado en las partículas de una materia compresible (p.j. la cuerda de una guitarra o las cuerdas vocales de un animal). En su propagación longitudinal por un medio elástico entra finalmente en contacto con un objeto al que hace vibrar.

En el caso de los animales, este objeto es el órgano del oído. Hay una forma de energía no mecánica, la electromagnética, que no precisa de materia para su transmisión, siendo la luz el ejemplo más destacado. Para la propagación del sonido es imprescindible la presencia en el medio de cualquier tipo de materia con masa y volumen. Estos son entendidos como una concentración mayor o menor de partículas, de aquí la famosa frase de la película “Alien: el octavo pasajero” del director norteamericano Ridley Scott: “En el Espacio nadie puede oír tus gritos”.

Los sonidos y ultrasonidos tienen características propias que deben interpretarse de manera adecuada.

Parámetros esenciales

El sonido se propaga en forma de onda, implicando un transporte de energía sin transporte de materia. La transmisión de cualquier sonido puede ser representada en un gráfico, como en toda propagación ondular. En el que el eje vertical registra los cambios de presión con respecto al cero (presión atmosférica). Estos son medidos en cualquier punto que sea atravesado por la propagación de energía mecánica. Todo ello mientras que el eje horizontal registra el tiempo transcurrido.

En este gráfico pueden identificarse unos elementos comunes: amplitud, ciclo, periodo y frecuencia. La amplitud de una onda de sonido es el máximo valor de presión que alcanza durante la fase de compresión. Además del mínimo valor que alcanza durante la fase de descompresión. El pascal (Pa) es la unidad de presión del sistema internacional de unidades. Se define como la presión que ejerce una fuerza de 1 newton (1 kilogramo por metro durante 1 segundo) sobre una superficie de 1 metro cuadrado perpendicular a la misma.

Fue nombrada en homenaje a Blaise Pascal (1623-1662), eminente matemático, físico y filósofo francés. Este aclaró los conceptos de presión y de vacío. Es una unidad muy pequeña que equivale a 0,0000099 atmósferas (1 atmósfera = 101.325 Pa). En el estudio de las ondas de sonido las presiones se expresan habitualmente en kilo-pascales (KPa) o Mega-Pascales (Mpa).

El ciclo

Un ciclo es la repetición de cualquier fenómeno de forma que se vuelve a la configuración de partida transcurrido un cierto tiempo. Un periodo es el tiempo que tarda un sonido en completar un ciclo completo de vibración y es equivalente a la longitud de onda o λ.

La frecuencia es el número de vibraciones que se producen en una unidad de tiempo; matemáticamente, la frecuencia es la inversa del periodo (F=1/T) lo que significa que en una unidad de tiempo determinada (p. ej. 1 segundo) habrá más vibraciones cuanto mayor sea la frecuencia del sonido.

Ciclos por segundo o Hertz (españolizada como “Hercio”) es la unidad de medida de la frecuencia de cualquier onda en el sistema internacional de unidades; denominados así en homenaje al físico alemán Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) que descubrió el efecto fotoeléctrico, la propagación de las ondas electromagnéticas y las formas para producirlas y detectarlas. Mil ciclos por segundo son 1 kilo-hertz o 1 KHz; un millón de ciclos por segundo son 1 mega-hertz o 1 MHz.

Audición

La audiciónes la percepción de las ondas sonoras que se propagan por el espacio. El caso de los animales y de los seres humanos, el receptor es un aparato auditivo. En el proceso de audición, un pabellón auditivo externo u “oreja” dirige la onda sonora hacia un conducto auditivo externo de forma tubular. En el fondo de este conducto se encuentra anclada la membrana del tímpano, cuál si se tratara de una tripa de tambor.

La llegada de una onda sonora produce una vibración en esta membrana timpánica. Esta es transmitida como energía mecánica longitudinal a la cadena de huesecillos (martillo, yunque y estribo) del oído medio. Estos se encargan de conducir la vibración hasta la ventana oval del caracol, en el interior del oído interno.

Al hacer vibrar la perilinfa del caracol, las ondas mueven los cilios de las células nerviosas del órgano de Corti y se estimulan las terminaciones nerviosas del nervio acústico (VIII par craneal), transformándose así vibraciones mecánicas en impulsos nerviosos eléctricos. La electricidad es conducida por el nervio acústico hacia la corteza cerebral del lóbulo temporal. Allí se interpretan como sensaciones auditivas.

Sonidos audibles

Son sonidos con frecuencias vibratorias. Estas están comprendidas entre 20 y 20.000 ciclos por segundo (20 Hz – 20 KHz). Diversos estudios han demostrado que este rango de frecuencias puede ser audible para el promedio de jóvenes sanos de 18 años; los demás seres humanos tendrán un rango de audición generalmente dentro del aceptado como audible y algunos lo tendrán incluso mayor.

El sonar (acrónimo inglés de Sound navigation and ranging o “navegación por sonido”) es una técnica que usa la propagación del sonido audible para navegar. También usada para comunicarse o detectar objetos sumergidos bajo el agua. El sonido directo es que el que se transmite directamente desde una fuente sonora hasta un receptor y sonido reflejado. Es el que es recibido por el receptor después de que haya rebotado en las superficies que delimitan un medio acústico o en los objetos que se encuentren en su trayectoria.

Contextualizando los conocimientos sobre sonidos y ultrasonidos

Para terminar este artículo se vuelve a hacer énfasis en la importancia de este gran descubrimiento en la salud. Si no fuera por usar el sonido a favor de la medicina, nunca se hubieran podido lograr avances tales como los que vemos hoy en día. Este avance tecnológico debe aprovecharse al máximo y se debe tener en cuenta que no es una tecnología aprovechada en un 100% lo que deja espacio para futuras investigaciones.

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