Como funcionam os estetoscópios

O estetoscópio inicial foi inventado no início do século 19 pelo médico francês René Laennec. Sua invenção o ajudou a ouvir os sons do corpo com mais clareza, sim, mas na verdade Laennec estava tentando alcançar um fim bem diferente: distância médico-paciente. A higiene em 1800 não era o que é hoje, e o médico estava cansado de pressionar o rosto contra corpos sujos, fedorentos e cheios de piolhos [fonte: NPR ].

O estetoscópio de Laennec era basicamente um tubo oco. Outros inovadores criaram designs progressivamente mais complexos, culminando com o estetoscópio do médico David Littman, de Harvard, que é praticamente o mesmo que está pendurado no pescoço dos profissionais de saúde hoje [fonte: NPR ]. Esses estetoscópios podem captar sons tão fracos quanto os batimentos cardíacos fetais com apenas seis semanas de gravidez. E embora seu uso mais comum seja na detecção de coração , respiração e, em conjunto com medidores de pressão arterial, sons de sangue, eles também podem ser ferramentas cruciais na detecção de anormalidades nos sistemas digestivo e venoso [fonte: EoS ].

Como? Na verdade, é uma abordagem bastante básica para aproveitar as propriedades do som. Para entender como um estetoscópio transmite, digamos, o "lub-lub" de um batimento cardíaco de um coração para os ouvidos de um médico, começaremos com os principais componentes da ferramenta. Como se vê, há um mero punhado.

Os estetoscópios de hoje estão muito longe de um tubo oco, mas pelo que podem realizar, são dispositivos notavelmente simples. Em um estetoscópio acústico básico, que ainda é o tipo mais comum em uso hoje, você vê três seções principais e um total de cinco partes cruciais [fonte: MyStethoscope ].

Peitoral: Esta é a parte que entra em contato com o paciente, captando o som. Existem dois lados do peitoral. De um lado está o diafragma , um disco plano de metal que, por sua vez, contém um disco plano de plástico. O diafragma é o maior componente do auscultador. Do outro lado está o sino , uma peça oca de metal em forma de sino com um pequeno orifício no topo. O sino é melhor para captar sons de baixa frequência, como sopros cardíacos (o já mencionado "whoosh"); o diafragma se destaca na faixa de tom mais alto, que inclui sons respiratórios e batimentos cardíacos normais ("lub-lub") [fonte: IPAT ].

Tubulação: Uma configuração em forma de Y de tubos de borracha vai do auscultador ao fone de ouvido. Os sons captados pelo auscultador inicialmente viajam através de um único tubo, eventualmente se dividindo em dois canais à medida que se aproximam do fone de ouvido, para que o ouvinte possa ouvi-lo em ambos os ouvidos. A tubulação do estetoscópio normalmente varia de cerca de 18 a 27 polegadas (45 a 68 centímetros) de comprimento.

Fone de ouvido: O tubo de borracha termina em um conjunto de tubos de metal que levam o som para as pontas dos ouvidos do ouvinte. As pontas auriculares são feitas de borracha macia, não apenas para conforto, mas também para criar uma vedação que ajuda a bloquear o ruído ambiental.

Não é uma máquina sofisticada. O estetoscópio capta o som da mesma forma que nossos tímpanos. A grande diferença está em como o som chega lá.

Variações

Algumas reviravoltas modernas no estetoscópio acústico tradicional incluem o diafragma ajustável, que combina a campânula e o diafragma em um lado do auscultador; elementos de cancelamento de ruído nos fones de ouvido para bloquear mais som externo; e eletrônicos no auscultador que gravam e emitem som como arquivos digitais.

Se você leu Como funciona a audição , sabe que o som é essencialmente um distúrbio na pressão do ar. Quando você dedilha uma corda de violão, por exemplo, essa corda vibra (assim como nossas cordas vocais fazem quando falamos). Essas vibrações causam flutuações na pressão do ar à medida que se movem para fora, viajando em ondas. Quando essas ondas de variações de pressão atingem nossos tímpanos, nossos tímpanos vibram e nossos cérebros interpretam essas vibrações como ruído.

Nossos tímpanos, como o lado maior do auscultador de um estetoscópio, são diafragmas.

Quando um médico ou enfermeiro coloca um diafragma de estetoscópio no tórax de um paciente, as ondas sonoras que viajam pelo corpo do paciente fazem com que a superfície plana do diafragma vibre. Essas vibrações viajariam para fora se o diafragma fosse um dispositivo autônomo, mas como o objeto vibratório está preso a um tubo, as ondas sonoras são canalizadas em uma direção específica.

Cada onda salta, ou reflete, nas paredes internas do tubo de borracha, um processo chamado de reflexão múltipla. Desta forma, cada onda, sucessivamente, atinge as pontas dos auriculares, ou saliências de borracha nas extremidades do aparelho e, finalmente, os tímpanos do ouvinte.

As ondas de sons agudos, como respiração e batimentos cardíacos, estão viajando em frequências mais altas, o que significa que causam um número maior de flutuações de pressão em um determinado período de tempo. Sons mais agudos irão vibrar diretamente na área da superfície do disco grande e plano (e do disco de plástico dentro). Isso basicamente significa que as ondas sonoras causadas pela abertura e fechamento de uma artéria, por exemplo, são as mesmas que viajam pelo tubo do estetoscópio até os ouvidos do ouvinte.

O sino funciona um pouco diferente. Em vez de captar diretamente as vibrações causadas pelo movimento da artéria, ele capta as vibrações na pele causadas por esse movimento. O sino menor e oco entra em contato com o paciente com menos área de superfície - apenas a borda fina de metal. Sons de tom mais baixo, que podem ter mais dificuldade em vibrar o diafragma grande, ainda vibram a pele à medida que se movem para fora. A pele então vibra o sino.

Como as vibrações que atingem o auscultador são canalizadas para um tubo estreito, em vez de serem permitidas viajar para fora à vontade, mais delas atingem o tímpano. Desta forma, os sons que eles carregam são amplificados.

É um truque legal. Usando um estetoscópio, uma pessoa a mais de 2 pés (0,6 metros) de distância do tórax de um paciente pode ouvir sons cardíacos mais altos do que uma pessoa cujo ouvido está em contato direto com o paciente. Diagnosticamente, isso torna o estetoscópio uma ferramenta médica inestimável.

Do ponto de vista olfativo, é uma dádiva de Deus, apenas no caso de alguns pacientes hoje ainda praticarem a higiene no padrão do início do século XIX. Às vezes, até na medicina, a distância é uma coisa boa.

Faça o seu próprio

Qualquer um pode comprar um estetoscópio, mas também pode ser um projeto DIY interessante. Você pode fazer um usando itens que provavelmente tem pela casa agora. Basta pegar um tubo de papel-toalha e, usando fita adesiva, prender um pequeno funil de cozinha em uma extremidade (lado côncavo voltado para fora). Voilà, um estetoscópio.

Publicado originalmente: 19 de fevereiro de 2013

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Nota do autor

Optei por entrar apenas brevemente na natureza e comportamento do som porque existem vários artigos que se aprofundam no assunto. Talvez o melhor deles seja Como funciona a audição , que mencionei na seção "Captando sons". A página sobre som também merece uma olhada; e para aqueles que realmente querem se aprofundar, confira Como funciona o som surround virtual , O som do silêncio e, um dos meus favoritos pessoais, Duas latas e uma corda podem realmente ser usadas para falar à distância? (OK, esse último não é tão profundo, mas você sabe que se perguntou.)

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