Связь спектрального состава акустического сигнала и амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) электроакустического преобразования микрофона.
Подавляющее большинство сальмонелл – возбудителей сальмонеллёзов (из общего числа более 700) относится к подвиду enterica и является его серовариантами. Полное название наиболее часто встречающихся возбудителей сальмонеллёзов – Salmonella enterica подвид enterica серотип typhimurium, Salmonella enterica подвид enterica серовар enteritidis, Salmonella enterica подвид enterica серовар choleraesuis, Salmonella enterica подвид enterica серовар dublin, Salmonella enterica подвид enterica серовар heidelberg, Salmonella enterica подвид enterica серовар typhimurium.
Сальмонеллёз может возникнуть у людей любого возраста. Но среди детей младшего возраста он в 5 раз выше, чем среди взрослых и детей старшего возраста. Чаще других болеют пожилые люди.
Морфология– палочки с закругленными концами размером 0,7–1,5 х 2,0–3,0 мкм, за небольшим исключением подвижны, спор и капсул не образуют.
Тинкториальные свойства – хорошо окрашиваются анилиновыми красителями, грамотрицательны.
Культуральные свойства. Возбудители активно растут и размножаются на обычных питательных средах при температуре от +6 до +46° С (оптимум роста +37°С), и рН 7,2–7,4. На простом агаре дают гладкие, круглые, полупрозрачные, выпуклые, влажные (S-форма) и шероховатые, тусклые, сухие, неправильной формы (R-форма) колонии.
При росте, на бульоне гладкие формы колоний вызывают равномерное помутнение среды, шероховатые формы дают осадок, надосадочная жидкость прозрачна.
Ферментативные свойства. Биохимически активны, ферментируют до кислоты и газа глюкозу, мальтозу и маннит, выделяют сероводород, не продуцируют индол, не разжижают желатин (табл. 8).
Таблица 8
Биохимические свойства некоторых видов (старое название) или серотипов (название, соответствующее современной классификации) сальмонелл – возбудителей сальмонеллёзов
Виды (серовары) | глюкоза | лактоза | маннит | сахароза | H2S | индол |
S. typhimurium | КГ | - | КГ | - | + | - |
S. enteritidis | КГ | - | КГ | К | + | - |
S. choleraesuis | КГ | - | КГ | К | + | - |
S. dublin | КГ | - | КГ | КГ | + | - |
Примечание: «К» – расщепление субстрата до кислоты; «КГ» – расщепление субстрата до кислоты и газа; «+» положительная реакция; «–» – отрицательная реакция.
Токсинообразование. Возбудители сальмонеллёзов обладают факторами, способствующими развитию заболевания:
1. Фактор адгезии (прилипания сальмонелл к поверхности энтероцита, Ads F);
2. Фактор сцепления (сальмонелл с поверхностью энтероцита, Adr F);
3. Фактор колонизации (CF);
4. Фактор инвазии (IF, интерналин), обеспечивающий проникновение сальмонелл в эпителий кишечника.
5. Возбудители сальмонеллёзов способны продуцировать экзотоксины (цитотонины) LT (labile toxin) и ST(stable toxin), обеспечивающие избыточное образование ц-АМФ и ц-ГМФ, что приводит к появлению у больных диареи.
6. Цитотоксин SLT, нарушающий белоксинтезирующие процессы в клетках слизистой оболочки кишечника.
7. Эндотоксины — липополисахариды (ЛПС), освобождающиеся при распаде сальмонелл, являются одним из главных факторов их патогенности.
Антигенная структура. Сальмонеллы, являющиеся возбудителями пищевых токсикоинфекций (сальмонеллёзов), имеют 2 основных антигенных комплекса: О- и Н- антигены. О-антиген - соматический, термостабильный, связанный с телом микробной клетки. Н-антиген – термолабильный, связанный со жгутиками. Антигенная структура (формула) наиболее часто вызывающих сальмонеллёз бактерий представлена в табл. 9.
Патогенность для животных. Сальмонеллы вызывают энтериты у крупного рогатого скота, поросят, мышей и крыс. Ими инфицированы морские птицы (чайки, бакланы) и водоплавающие (утки, гуси), передающие возбудителя трансовариально. Распространение сальмонеллёза зависит от условий, в которых выращивают, перевозят, забивают и продают птицу. Обсеменение молока и яиц может привести к крупным вспышкам заболевания. Сальмонеллы длительно сохраняются во внешней среде: в воде стоячих водоёмов до 5 мес., в мясе и колбасных изделиях от 2 до 4 мес., в замороженном мясе животных – около 6 мес., в замороженных тушках птиц – более года, в сливочном масле – до 4 мес., в сырах – до 1 года, в яичном порошке – от 3 до 9 мес., в пиве – до 2 мес., в почве – до 18 мес. В некоторых продуктах сальмонеллы способны не только сохраняться, но и размножаться, не изменяя внешнего вида и вкуса продуктов. Соление и копчение оказывают на них очень слабое воздействие.
Таблица 9
Антигенная структура (формула) некоторых видов (сероваров) сальмонелл – возбудителей сальмонеллёзов
Группа | Серовар | О-антиген | Н – антиген | ||||
1-я фаза | 2-яфаза | ||||||
B группа | S. typhimurium | i | 1,2 | ||||
S.heidelberg | r | 1,2 | |||||
C группа | S. cnoleraesuis | - | - | c | 1,5 | ||
D группа | S. enteritidis | - | g, m | - | |||
S. dublin | - | g, p | - |
Примечание: жирным шрифтом выделен групповой антиген.
Патогенез.Источником инфицирования людей являются животные, птицы, рыбы, реже больной человек или бактерионоситель.
Механизм передачи возбудителей алиментарный, реже – фекально-оральный.
Пути передачи – пищевой (продукты питания), редко контактно-бытовой (предметы обихода, руки).
Входные ворота инфекции.Сальмонеллы проникают в тонкий кишечник с пищей. Дальнейшие процессы их взаимодействия с эпителиальными клетками слизистой происходят также, как и при взаимодействии с сальмонеллами тифопаратифозной группы. Лигандами сальмонелл являются специфические для каждого серовара повторяющиеся блоки олигосахаров в боковых цепях липополисахарида (ЛПС). Адгезия сальмонелл на поверхности энтероцитов происходит за счет расположенных на их поверхности рецепторов к моносахарам. После адгезии и колонизации энтероцитов сальмонеллы за счет продуцируемого ими фактора инвазии (интерналин) проникают внутрь эпителиальных клеток слизистой. Процесс проникновения может осуществляться также и эндоцитозом. В этом случае сальмонеллы быстро покидают территорию эндосомы с помощью продуцируемого ими фактора F и выходят в цитозоль энтероцитов. Затем, не размножаясь в энтероцитах и не разрушая их, сальмонеллы переносятся сквозь эпителиальные клетки с последующим выходом в собственной пластинке слизистой (фаза инфицирования, инкубационный период).
Динамика распространения возбудителя. Возможны два варианта дальнейшего распространения возбудителей: локальный и генерализованный.
Преодолев эпителиальный барьер, сальмонеллы проникают в толщу ткани тонкой кишки, где захватываются макрофагами. Внутри макрофагов они размножаются и частично погибают с освобождением эндотоксина, поражающего нервно-сосудистый аппарат кишечника и повышающего проницаемость клеточных мембран. Это способствует дальнейшему распространению сальмонелл по лимфатическим путям в мезентериальные лимфатические узлы. На данной стадии инфекционный процесс приобретает локализованную (гастритическую, гастроэнтеритическую, гастроэнтероколитическую) форму и может завершиться (локальный вариант).
При глубоком нарушении барьерной функции лимфатического аппарата кишечника происходит генерализация процесса, развивается длительная бактериемия, сальмонеллы попадают в различные внутренние органы, вызывая в них дистрофические изменения или формирование вторичных гнойных очагов (тифоподобная и септикопиемическая формы).
Термолабильный энтеротоксин сальмонелл индуцирует механизм активации аденилатциклазы энтероцитов, что приводит к нарастанию в них концентрации ц-АМФ. Это влечет за собой поступление в просвет кишечника большого количества жидкости, калия, натрия, хлоридов. У больных возникают рвота и понос. Нарастают симптомы обезвоживания организма. Дегидратация приводит к гипоксии тканей, с нарушением клеточного метаболизма, что в сочетании с электролитными изменениями способствует развитию ацидоза.
Наиболее поражаемые органы.В зависимости от динамики распространения сальмонелл патоморфологические процессы могут затронуть преимущественно ЖКТ или распространиться на другие внутренние органы – печень, селезенку (холецистит, холангит, абсцессы печени и селезенки).
Выведение возбудителя во внешнюю средупроисходит с испражнениямис первого и до последнего дня заболевания. Возможно формирование носительства (до нескольких месяцев), без проявления клинических симптомов заболевания..
Механизмы саногенеза.Как и при тифопаратифозных заболеваниях в преимунную фазу уничтожение сальмонелл наступает вследствие активации комплемента по лектиновому и альтернативному путям. В иммунную фазу заболевания появляющиеся IgM за счёт иммунного лизиса препятствуют проникновению сальмонелл в ткани внутренних органов. У пациентов с дефицитом образования IgM в патологический процесс вовлекаются внутренние органы. IgG к белкам наружной мембраны сальмонелл образуются в невысоких титрах. Кратковременный иммунитет является типоспецифическим.
Сальмонеллы относятся к числу наиболее часто выделяемых возбудителей при вспышках пищевых отравлений в ЛПУ (33,3-66.7%). При этом могут быть реализованы разные механизмы передачи возбудителей:
а) алиментарный (пищевые продукты - мясо и мясные блюда, молоко и молочные продукты, яйца и яичные продукты, порошковое детское питание и др.), воспроизводящий обычные пищевые вспышки зооантропонозного типа в результате использования инфицированных пищевых продуктов, не подвергавшихся необходимой обработке.
б) фекально-оральный механизм (наличие носителей среди работников пищеблока, нарушения технологических процессов приготовления пищи, неправильное хранение и обработка готовой и сырой продукции), воспроизводящий сальмонеллез антропонозного типа, обусловленный загрязнением сальмонеллами различных продуктов человеком;
в) аспирационный (воздушно-пылевой путь, при отсутствии должного санитарного режима в ЛПУ).
Внутрибольничная сальмонеллезная инфекция наиболее часто возникает в детских соматических стационарах (дети раннего возраста), в многопрофильных ЛПУ для взрослых (лица пожилого и старческого возраста) и протекает, как правило, на фоне тяжелых заболеваний (острые лейкозы, хронические заболевания печени, почек, легких, сердца) или присоединяется в послеоперационном периоде.
В пределах одного ЛПУ (или ряда ЛПУ в одном городе) могут циркулировать несколько штаммов сальмонелл, обладающих множественной лекарственной резистентностью (прежде всего полиантибиотикорезистентностью), высокой устойчивостью по отношению к действию ряда факторов (ультрафиолетовому облучению, высушиванию, действию дезинфицирующих препаратов и др.). Такие штаммы, обладающие селективными преимуществами, обозначают как внутрибольничные (госпитальные). Среди них часто встречаются S. typhimurium, S. enteritidis, S. heidelberg, S. haifa, S.agama, S. infantis, S. newport , S. panama, S. derby.
Микробиологическая диагностика. Материалом для исследования могут быть кровь больного, испражнения, рвотные массы, моча, промывные воды желудка, желчь и дуоденальное содержимое, гной или экссудат из воспалительных очагов, остатки пищи, смывы с посуды. В случае смерти для исследования берут кусочки паренхиматозных органов (печень, селезенка, почки), кровь из сердца, желчь, мезентериальные лимфатические узлы, костный мозг, отрезки тонкой и толстой кишок с содержимым.
Микроскопический метод. При групповых заболеваниях сальмонеллезом используется метод флюоресцирующих антител (прямой и непрямой) без выделения чистой культуры возбудителя.
Бактериологический метод. Для выделения чистой культуры сальмонелл (гемокультура) производят посев крови в желчный бульон. Рвотные массы, испражнения, секционный материал, гной, спинномозговую жидкость, продукты, смывы сеют на чашки со средой Плоскирева или в среды накопления (желчный бульон, магниевая среда, селенитовая среда), из которой через 6–10 часов делают пересев на среду Плоскирева. Посевы инкубируют. На следующий день их изучают, отбирают бесцветные лактозо-грицательные колонии и пересевают на трехсахарную среду Олькеницкого или скошенный агар для накопления чистой культуры. На 3–4-й день исследования выделенные чистые культуры идентифицируют на средах «пестрого» ряда (Гисса, Рессела), проводят реакцию агглютинации (РА) с адсорбированными групповыми сыворотками (А, В, С, Д, Е). В случае положительного ответа с одной из групп сывороток, проводят РА с адсорбированными О-сыворотками, характерными для данной группы, а затем с монорецепторными Н-сыворотками (неспецифической и специфической фазами) для определения вида и серовара бактерий. Нa 4-й день учитывают изменение сред «пестрого» ряда.
Биологический метод. В первый день исследования производится пероральное заражение белых мышей. Через 1 – 2 суток мыши погибают от септицемии. При вскрытии обнаруживают резко увеличенную селезенку, иногда и печень, из крови и материала внутренних органов (печень, селезенка, лимфоузлы) можно выделить культуры сальмонелл.
Серологический метод. Применяют РНГА с эритроцитарными диагностикумами (О-, Н-) и с цистеиновой или унитиоловой пробой для определения титра IgM и IgG в сыворотках крови людей с хроническим течением заболевания.
Аллергологический эметод не применяется поскольку тип формирующегося иммунного ответа относится к Th2.
Профилактика. Для лечения больных сальмонеллёзами детей и взрослых, санации реконвалесцентов, носителей сальмонелл и с профилактической целью по эпидпоказаниям используется бактериофаг сальмонеллёзный групп А В С Д Е. Он представляет собой смесь фаголизатов сальмонелл паратифа А и В, тифимуриум, гейдельберг, холерасуис, ораниенбург, ньюпорт, дублин, анатум, ньюландс активную в отношении сальмонелл, имеющих наибольшее распространение и относящихся к группам А, В, С, Д, Е.
Специфическая профилактика не разработана из-за обилия серотипов сальмонелл. На основе мутантных штаммов Salmonella typhimurium (G30D и аrоА) созданы вакцины для животных, которые предполагается апробировать и в отношении людей.
Связь спектрального состава акустического сигнала и амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) электроакустического преобразования микрофона.
Амплитудно - частотный спектр звуковых волн, излучаемых одиночным источником, как правило, начинается с компоненты, соответствующей основному тону самой низкой интонации, если речь идёт о звуковысотном музыкальном инструменте. Сказанное особенно справедливо для одноголосных инструментов - медных или деревянных духовых. Что касается музыкальных инструментов, на которых возможны исполнения аккордами, и инструментов, где звукообразование происходит посредством так называемого «хора», то есть двух-трёх струн (у роялей, пианино, мандолин, т. п.) или нескольких язычков (органы, баяны, аккордеоны, гармони), то энергетический спектр их излучения простирается гораздо ниже, вплоть до инфразвуковой области. Это объясняется биениями при относительной расстройке колеблющихся элементов. Спектр собственных частот дек, в особенности больших, также существенно обогащает звучание в низкочастотной зоне.
Значительное расширение спектрального состава на низких частотах наблюдается при унисонном исполнении музыкального материала группой однородных инструментов. В оркестровой ткани это типично для смычковых струнных. Ещё больший эффект дают хоровые унисоны; им особенно свойственно наличие инфранизкочастотных излучений.
Спектры ударных и ударно-шумовых инструментов, благодаря импульсному характеру атак при звукоизвлечении, имеют достаточно заполненную низкочастотную область, независимо от того, являются ли эти инструменты интонирующими (настраиваемыми), или нет.
Надо учесть, что некоторые ударные инструменты, например,
литавры и большие барабаны, обнаруживают, пожалуй, самый
ощутимый подъём спектральной плотности на низких частотах;
излучая акустическую волну, близкую к шаровой, они создают поле,
характеризующееся непосредственно у звучащих мембран высокой
величиной градиента давления. Следовательно, любой
направленный микрофон (в той или иной степени реагирующий на градиент звукового давления), устанавливаемый вблизи от них, должен обладать собственным компенсационным корректором, работающим в нижней области амплитудно - частотной характеристики, либо фильтром верхних частот не ниже второго порядка.
Если кому - либо кажется, что приведенное замечание носит гипотетический характер, можно предложить поочерёдное прослушивание сигналов двух микрофонов, расположенных рядом друг с другом в непосредственной близости от источника указанного вида. Один из микрофонов должен быть приёмником звукового давления, а другой - приёмником градиента звукового давления. Внимание необходимо обращать на естественность звучания источника.
Сразу станет ясно, что ненаправленный микрофон даёт гораздо более натуральную звукопередачу. И дело здесь далеко не только в том, что этот микрофон обеспечивает больший пространственный охват объекта; в конце концов, эксперимент можно провести при таком расстоянии до источника, когда последний полностью попадёт в зону эффективного приёма направленного микрофона. Причина неестественности в этом случае объясняется гиперболическим подъёмом частотной характеристики в нижней части спектра, названном в электроакустике «эффектом ближней зоны»,
К сказанному, впрочем, не следует относиться, как к вето. Эффект сверхкрупного плана (см. главу «ФОНОГРАФИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ»)вполне может оправдать применение микрофона - приёмника градиента звукового давления с гипертрофированной передачей низких частот.
Что касается высокочастотной части спектра акустического источника, то она определяется отнюдь не частотой основного тона самого верхнего звука интонирующего музыкального инструмента, а частотами обертонов, практический учёт которых может потребовать их передачи во всём диапазоне, доступном тому или иному электроакустическому тракту. Это в максимальной степени относится к источникам с импульсным характером атак, например, фортепиано, ударным и ударно-шумовым инструментам, человеческим голосам.
Заметное обогащение спектра на высоких частотах также происходит при инструментальных или хоровых унисонах. То же можно сказать и о шумовых призвуках, сопутствующих звукоизвлечению.
Но поскольку в естественных акустических полях высокочастотные компоненты в полной мере прослушиваются лишь вблизи источника, а при удалении - постепенно затухают, то требования к амплитудно - частотной характеристике микрофона на верхних частотах тем строже, чем ближе к нему находится акустический объект, соответственно, чем крупнее план фонографического изложения.
В этом случае оказывается, что для большинства источников высокочастотная характеристика микрофона должна простираться до предела человеческой слышимости, несмотря на то, что полный тракт звукопередачи, включая устройства записи-воспроизведения и системы мониторинга, может вносить собственные ограничения. В справедливости сказанного точно так же убеждают сравнительные эксперименты с парой микрофонов, обладающих при прочих равных условиях неодинаковыми частотными диапазонами электроакустического преобразования.
Но гораздо серьёзнее требования, предъявляемые не к пределам АЧХ микрофона, а к её равномерности в высокочастотной области. Речь идёт об экстремумах (резонансах), обусловливающих жёсткую, металлическую окраску (разумеется, когда она нежелательна). Это происходит оттого, что обертоновый состав спектра источника передаётся с нарушением пропорций между отдельными высокочастотными составляющими, причём компенсировать этот дефект удаётся далеко не всегда из-за неполной адекватности характеристик корректирующих фильтров и форм локальных подъёмов частотной характеристики микрофона.
Некоторые фирмы - изготовители микрофонов, рассчитывая на положительные субъективные оценки потребителей, добиваются намеренных высокочастотных резонансов в своих конструкциях. Применять эти микрофоны следует с известной осторожностью. Впечатления действительно хороши, если такие приёмники устанавливаются на большом расстоянии от акустического объекта, и указанные подъёмы АЧХ возмещают дистанционные потери на высоких частотах, пусть даже с некоторой окраской, кстати сказать, не всегда неприятной на слух. В ближней же зоне избирательное, резонансное подчёркивание высокочастотных составляющих почти всегда оставляет в звуке некий «электроакустический налёт».
Заметим попутно, что в этом кроется одна из причин гипертрофированной передачи звонких и шипящих согласных человеческой речи.
Среднечастотный диапазон, спектров звуковых источников, как правило, проблем в микрофонной передаче не вызывает. Исключения составляют случаи специфической окраски, вносимой микрофонами опять-таки в тех случаях, когда их АЧХ имеет локальные экстремумы в средней части; это, в основном, характерно для конструкций с большими габаритами, сложными геометриями форм и т. п.
Но необходимо помнить, что причиной заметной акустической окраски звука могут быть некоторые дефекты тон-ателье, особенно, когда его размеры невелики, имеются архитектурные ниши, полости или образуются стоячие волны. Иногда окраска объясняется местом установки микрофона вблизи протяженного источника, в формировании звука которого большую роль играют дека или мензура; излучения разными их участками интерферируют, и в области нахождения микрофона какая-нибудь зона спектра может оказаться подчёркнутой.
Ниже будет сказано также о колористическом влиянии характеристик направленности источников и микрофонов в их взаимоотношениях.
Убедится практически в том, что вина в окраске звука лежит на микрофоне, сравнительно несложно: его нужно поочерёдно располагать в разных точках тон-ателье, желательно ближе к источнику, чтобы исключить влияние архитектурной акустики. Если «красит» действительно микрофон, то перемещения мало что изменят. Для точности оценок такой эксперимент звукорежиссёру лучше всего проводить с ассистентом, и, по возможности, быстро, дабы не сработал эффект привыкания, когда окраска звука перестаёт обращать на себя внимание.
В заключении хочется добавить, что звукопередача музыкальных инструментов нижних регистров, в особенности при удалённом изложении, значительно снижает требования к высокочастотной области АЧХ применяемых микрофонов. Желательно только, чтобы частотная характеристика имела в верхней области спад монотонного характера.
Инженерные службы звукозаписывающих студий предоставляют звукорежиссёрам техническую документацию, где с тем или иным приближением отражены амплитудно - частотные характеристики имеющихся микрофонов. Благодаря этому, во время предварительного анализа записываемого материала возможен отбор, в какой-то степени априорный, необходимых электроакустических приёмников.
Дата добавления: 2015-03-20; просмотров: 741;