12.3.7. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ

Рассмотрим три возможных типа биологических структур и оценим, какие из обсуждавшихся выше сил наиболее важны в каждом случае.

1. Жидкость, заключенная в определенные границы, например кровь в кровеносном сосуде, цитоплазма в растительной клетке.

Когда жидкость течет вдоль фиксированной границы, устанавливается градиент скорости, вызывающий сдвиговые напряжения. Если интенсивность ультразвука достигает определенного уровня, в объеме жидкости возникают акустические течения, что увеличивает градиент скорости и, следовательно, сдвиговые напряжения.

2. Структуры, зафиксированные своим окружением, например изосомы, митохондрии.

Структура, которая имеет плотность, отличную от окружающей ее среды, подвергается воздействию периодических перемещающих сил, равных для сферических объектов произведению их объема на разность плотностей и на ускорение.

Большинство структурных включений в биологических системах имеют ту же плотность, что и их окружение, поэтому эффект будет малым. Объект, помещенный в жидкость и прикрепленный к границе раздела жидкость — твердое тело, подвергается действию

сдвиговых напряжений и даже может двигаться в жидкости, если связь с границей не жесткая.

3. Объекты, способные свободно перемещаться в жидкости, например эритроциты, тромбоциты, пузырьки.

Объект, находящийся в поле и имеющий акустический импеданс, отличный от импеданса окружающих ее тканей, может двигаться за счет радиационного давления и, что наиболее вероятно, притягиваться к границе. Точно так же возникающая в окрестности пузырька сила будет притягивать объект к пузырьку.