Характеристика звуков сердца и особенностей их восприятия

Под звуком понимают субъективную интерпретацию ощущений, возникающих при колебании тимпанической мембраны уха в результате вибраций воздуха в наружном слуховом проходе. Слуховой анализатор человека в состоянии различать звуки с частотой от 16 до 10000 колебаний в секунду. Однако индивидуальная чувствительность к звукам различных частот варьирует в довольно широких пределах. В частности, у лиц пожилого возраста снижается чувствительность к высокочастотным звукам. Чувствительность звукового анализатора человека максимальна в пределах 1000-2000 колебаний в секунду (1000-2000 Гц). Способность к восприятию звука быстро снижается при уменьшении числа его колебаний. Поэтому звуки низких частот обычно хорошо слышны лишь при условии более высокого давления, оказываемого колебаниями воздуха на тимпаническую мембрану. Абсолютное большинство звуков, возникающих в сердце, имеют частоту в пределах 40-500 Гц. Следовательно, практически все они находятся вне зоны максимального восприятия.
Качество воспринимаемого звука определяется рядом его физических характеристик. Во-первых, это частотная характеристика звука (число колебаний в секунду). Во-вторых, интенсивность звука, зависящая от величины (размаха колебаний) звуковой волны, а, следовательно, и тимпанической мембраны. Интенсивность (сила) звука определяется количеством энергии (Вт), проходящим через единицу площади (см2), перпендикулярной направлению звука. Сила звука измеряется в децибелах (Дб). В-третьих, это наличие дополнительных к основному тону тонов (обертонов), придающих звуку ту или иную «музыкальную» окраску. В-четвертых, длительность колебаний тимпанической мембраны. Хотя все эти характеристики звуков являются существенными, тем не менее решающее значение при идентификации звуков принадлежит их частотной характеристике.

Традиционно все аускультативные феномены, возникающие в сердце, принято подразделять на тоны и шумы. Как известно, под тоном понимают колебания строго определенной частоты. В то же время тоны сердца представляют собой суммацию звуков различных частот и в действительности являются шумами. Однако традиционное подразделение звуковых явлений, возникающих в сердце, на тоны и шумы очень удобно для клиницистов. Поэтому, несмотря на очевидную условность, это подразделение сохраняется в кардиологии. Хотя тоны сердца в действительности являются суммацией большого количества звуков с различными частотными характеристиками, тем не менее в составе каждого из них можно выделить преобладающие по частотным характеристикам компоненты (табл. 1). Представленные данные были получены при фонокардиофафических исследованиях, выполненных с высокочувствительными микрофонами. Больший диапазон колебаний в исследованиях A.A.Luisada, по-видимому, объясняется тем, что он представил не наиболее типичные частотные характеристики, а пределы колебаний частот, отмеченные при исследованиях звуковых феноменов.

В зависимости от частоты все аускультативные феномены, возникающие в сердце, принято подразделять на три группы: низкочастотные (менее 180 Гц), среднечастотные (от 180 до 710 Гц) и высокочастотные (более 710 Гц). К низкочастотным звукам относятся тоны сердца, за исключением хлопающего I тона при митральном стенозе. Большинство систолических шумов являются среднечастотными. В то же время диастолические шумы недостаточности клапанов аорты и легочной артерии приближаются к высокочастотным. Звуки низких частот (III и IV тоны) нередко лучше воспринимаются при пальпации, чем при выслушивании.
Хотя частотная характеристика звука является основным фактором, определяющим его восприятие, тем не менее громкость звука зависит и от ряда других его характеристик. Громкость звука - это физиологический феномен, определяемый как частотой звука, так и интенсивностью колебаний тимпанической мембраны. Чем больше сила (интенсивность) звука, тем большие по амплитуде колебания тимпанической мембраны он вызывает и тем громче воспринимается. Поэтому звуки одинаковые по частоте, но различные по силе, воспринимаются далеко не одинаково.
С другой стороны, одинаковые по силе звуки, имеющие различные частотные характеристики, также воспринимаются как звуки различной громкости. В частности, четкое восприятие звука с частотой 100 Гц, равное восприятию звука с частотой в 1000 Гц, возможно лишь в том случае, если сила звука возрастает в 100 раз. При равной силе звука, звуки с частотой менее 50 Гц и более 10000 Гц воспринимаются приблизительно в 1 млн раз хуже, чем звуки с частотой в 1000 Гц [Андреев Л.Б., Андреева Н.Б., 1976]. С.Ф.Олейник (1957) указывает, что интенсивность I и II тонов сердца здорового человека составляет 40-50 Дб, систолического шума митральной недостаточности - 20-35 Дб.
Наличие обертонов не изменяет громкость звука, но влияет на его качественные характеристики. В то же время наличие в составе звуков низкой интенсивности высокочастотных компонентов резко улучшает их восприятие. Наконец, существенными являются длительность звука, а также величина интервалов между звуками. Ухо опытного врача в состоянии различить интервал между соседними звуками лишь в том случае, если он превышает 0.02 с (20 мс).
Однако восприятие звука зависит не только от его физических характеристик. Не меньшее значение имеет опыт исследователя и условия, в которых производится выслушивание сердца. Аускультация сердца - одна из сложнейших задач для студентов медицинских ВУЗов и начинающих врачей. И лишь с годами, по мере приобретения опыта, врач начинает чувствовать себя уверенно и оказывается в состоянии на основании выслушивания дать подробную характеристику звуковых явлений. Исключительно важной является и сосредоточенность врача при проведении аускультации.
На качестве выслушивания существенно сказываются и условия его проведения. Работа в комнате с наличием посторонних шумов, использование стетоскопа с плохо подобранными оливами - все это ухудшает восприятие звуков сердца. При выслушивании сердца следует помнить и о феномене «маскировки», проявляющемся в плохом восприятии слабых звуков, следующих за громкими. Так, при наличии грубого систолического шума плохо воспринимается диастолический шум аортальной недостаточности.