УКАЧИВАНИЕ. ПРИЧИНЫ И МЕХАНИЗМЫ ЕГО ВОЗНИКНОВЕНИЯ

Под укачиванием понимается своеобразная реакция организма человека на действие инерционных сил при передвижении, особенно при резком изменении положения в пространстве транспортных средств. Укачивание проявляется в виде сложного комплекса симптомов центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, желудочно-кишечного тракта, гипофизарно-надпочечниковой системы и обмена веществ.

Многолетние наблюдения указывают на разную частоту случаев укачивания. Эго связано с тем, что исследования проводились в неодинаковых условиях, а критерием оценки являлась разная степень выраженности укачивания. По одним данным, морской болезни подвержены до 90 процентов лиц, впервые попавших на море, и до 40 процентов — при повторных воздействиях качки. Некоторые авторы на основе анализа материалов второй мировой войны утверждают, что на судах сопровождения конвоев во время шторма морской болезнью заболевало от 40 до 60 процентов моряков. Причем эти данные относятся лишь к выраженной степени укачивания.

Автор данной брошюры установил, что в среднем три четверти моряков на современных морских судах при плавании в Баренцевом море при волнении моря в 5–8 баллов подвержены укачиванию разной степени тяжести. Так, моряки со стажем плавания около года более подвержены укачиванию, чем моряки со стажем плавания от двух до трех лет. У первых после одних-двух суток качки в 50 процентах случаев наблюдалась выраженная, в 35 — средняя и в 15 — легкая степень укачивания. У более опытных моряков чаще отмечалась средняя степень укачивания, реже — выраженная и лишь в отдельных случаях легкая степень укачивания.

На небольших судах, плававших в Балтийском море, укачиванию подвергались треть моряков с плавательным стажем до года, 21 процент — от года до трех лет, 12 — в четыре года и 9 — более пяти лет (рис. 1). Здесь же представлены данные обследования 335 членов экипажей судов и 296 пассажиров во время плавания в Баренцевом и Белом морях. Около 90 процентов людей, впервые попавших в качку при волнении моря в 3–4 балла, подвергались укачиванию разной степени тяжести. По мере увеличения времени плавания 43 процента этих людей совсем перестали укачиваться, у 18 — укачивание протекало в легкой степени и 39 — продолжали укачиваться, но при волнении моря в 5 баллов и более.

Рис. 1. Зависимость укачиваемости моряков от плавательного стажа:

А — Балтийское море (по данным А. С Хачатурьянца);

Б — Баренцево море (по данным Р. А. Окунева);

В — Баренцево море (по данным А. И. Вожжова),

По горизонтали — плавательный стаж

Таким образом, частота случаев укачивания зависит от стажа и времени плавания, от состояния моря. У более опытных моряков эта болезнь встречается реже. По мере увеличения времени плавания случаи заболевания и степень их проявления также уменьшаются. Однако известны примеры, когда организм некоторых людей не может приспособиться к морской качке. Так, английский флотоводец адмирал Нельсон много плавал, но при каждом шторме жестоко страдал от морской болезни.

Укачивание в воздухе происходит реже, чем на море. И тем не менее значительная часть людей, пользующихся летательными аппаратами, не избегает этого недуга. Так, из некоторых иностранных источников явствует, что при пятичасовом полете 80 процентов авиадесантников подвергались укачиванию. Исследования советских ученых показали, что во время полетов на винтомоторных самолетах укачивается 12–13, а на самолетах с газотурбинными двигателями — 1–3 процента пассажиров.

Частота случаев морской болезни зависит также от функционального состояния организма человека, т. е. состояния его здоровья. Отмечено, что укачиваются чаще лица, страдающие заболеваниями уха, горла, носа и желудочно-кишечного тракта. Так, среди летного состава с заболеваниями ЛОР органов вестибуло-вегетативные расстройства составили: у летчиков — 34, у штурманов — 55 процентов случаев.

В процессе наблюдения установлено, что у лиц, страдающих заболеваниями желудочно-кишечного тракта, главным образом хроническим гастритом с секреторной недостаточностью, симптомы морской болезни наблюдаются даже при сравнительно небольшом волнении моря, а протекает она в более выраженной форме, чем у здоровых людей.

Теории возникновения укачивания существовали с древних времен и подвергались пересмотру по мере накопления человечеством знаний во всех областях естественных наук.

Бывали времена, когда причиной укачивания считалось все что угодно, только не перемещение тела в пространстве. Так, некоторые утверждали, что морскую болезнь вызывает морской воздух, насыщенный электричеством. Поэтому для предупреждения укачивания рекомендовалось надевать на лицо железную маску с остриями, притягивающими электричество. Другие морскую болезнь объясняли заражением воздуха миазмой, развивающейся в морской воде от гниения органических веществ. Даже Рене Декарт — известный французский философ, математик, физик и физиолог — явление укачивания связывал с необычными для человека условиями плавания, т. е. с психическим фактором.

В последующем исследователи пришли к убеждению, что причиной укачивания являются механические, длительные, периодически повторяющиеся разнонаправленные перемещения тела человека в пространстве. При плавании на судах они вызывают морскую, а во время полетов — воздушную болезнь.

Под качкой корабля (судна) имеются в виду колебательные движения, совершаемые кораблем (судном) под воздействием волн, ветра и других причин. Колебания могут быть собственные (естественные), происходящие под влиянием инерции и остойчивости после разового воздействия возмущающих усилий, и, вынужденные, возникающие при систематическом воздействии внешних сил.

Величина размахов качки зависит от отношения периода собственных колебаний к периоду волн, т. е. от возможного погашения размахов качки сопротивляющейся водой, а также от крутизны волны и отношения ширины корабля к длине волны. Обычно при качке амплитуда размахов будет тем больше, чем данная часть судна более удалена от оси качания.

Время перемещения судна из одного крайнего положения в другое и обратно (на тихой воде) называется собственным (естественным) периодом колебания судна. Качка у судов с небольшим естественным периодом колебания обычно быстрая и порывистая, у судов с большим периодом — медленная и плавная. В противоположность естественным колебаниям время вынужденных колебаний судна зависит от длины, высоты и направления волн, которые в свою очередь зависят от силы и скорости ветра.

Различают три вида качки корабля: бортовую (боковую), или поперечную, килевую, или продольную, и вертикальную. Обычно все эти виды качки корабля встречаются в сочетании.

При бортовой качке угловые колебания корабля вокруг его продольной оси приводят к изменению крена. Для больших судов при благоприятном плавании он не должен превышать 20° на сторону. Однако она будет увеличиваться, если судно пойдет бортом к волне. При бортовой качке наибольшие движения совершают борта, а так как самая широкая часть судна находится посредине его длины, то именно здесь люди подвергаются самому сильному укачиванию. Наименьшая бортовая качка наблюдается у миделя, т. е. в месте пересечения всех осей качания, а также на носовой и кормовой оконечностях корабля.

Килевая качка возникает как следствие угловых колебаний корабля вокруг его поперечной оси и вызывает изменения дифферента корабля, т. е. наклона в продольной вертикальной плоскости относительно поверхности моря. К килевой качке приводят вынужденные колебания судна, так как собственные колебания в этом случае быстро погашаются водой. Когда корабль идет против волны, килевая качка усиливается, а скорость хода снижается, так как при дифференте на нос увеличивается сопротивление воды. Наибольшему укачиванию при этом подвергаются лица, находящиеся на носу или на корме судна.

При вертикальной качке линейные колебания корабля вдоль вертикальной оси приводят к изменениям осадки корабля, т. е. расстояния от горизонтальной плоскости, проведенной через нижнюю точку в середине длины корпуса до поверхности спокойной воды. Этот вид качки не приводит к укачиванию.

Бытует еще понятие «мертвая зыбь», которая обычно наступает после бури. Впечатление штиля при этом обманчиво, так как амплитуда колебания волн иногда достигает нескольких метров. Мертвая зыбь вызывает наиболее тяжелое состояние укачивания.

Быстрая, стремительная качка малых судов переносится, как правило, легче, чем медленные качания больших судов. На среднем и полном ходу качка переносится также легче. Укачивание усиливается, когда судно идет малым или самым малым ходом. Чем больше длина волны, тем качка плавнее и неприятнее.

Качка самолета — это перемещение его вокруг продольной оси, когда одно крыло поднимается, а другое в это время опускается и наоборот. При полетах укачивание может возникнуть при так называемой «болтанке», при «рыскании» самолета или при выполнении им нескольких следующих друг за другом маневров. «Болтанка» самолета происходит в результате вертикального перемещения его вверх и вниз. Чем больше масса самолета и выше скорость его полета, тем меньше «болтанка», а, следовательно, и укачивание. Под «рысканием» самолета понимают вращательные движения, совершаемые в горизонтальной плоскости вокруг ее вертикальной оси. При этом нос самолета смещается то вправо, то влево. Обычно это бывает при сильном боковом ветре, когда пилот вынужден периодически «доворачивать» самолет, чтобы выдержать курс полета.

Развитию укачивания способствует все то, что отрицательно сказывается на функциональном состоянии организма человека и приводит к понижению статокинетической устойчивости, т. е. способности функциональной системы анализаторов, воспринимающей пространство и осуществляющей функцию равновесия тела, сохранять стабильную деятельность и обеспечивать высокий уровень профессиональной работоспособности человека при воздействии статокинетических раздражений, возникающих как при пассивных, так и при активных перемещениях в пространстве.

Статокинетическая устойчивость тесно связана с вестибулярной, однако имеет некоторые отличия. Она определяет устойчивость человека не только к вестибулярным стимулам, но и к раздражителям, адресованным к другим анализаторам (зрительному, проприоцептивному, двигательному и интероцептивному). Статокинетическая устойчивость более адекватно отражает резистентность человека к комплексному воздействию раздражителей, возникающих в процессе перемещений в пространстве, чем изолированно определяемые вестибулярная, оптокинетическая и другие виды устойчивости.

К факторам, способствующим развитию укачивания, относятся повышенная температура и влажность воздуха, недостаточная вентиляция корабельных помещений, пониженное парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе, шум, вибрации, наличие в воздухе паров керосина, бензина, запахи отработанного машинного масла, дыма, лаков, приготовляемой пищи, курение и употребление алкоголя, утомление и переутомление, длительные нервные напряжения.

Приступы морской или воздушной болезни могут возникнуть даже после прекращения качки, при воздействии на организм дополнительных факторов. Известны случаи, когда авиационные пассажиры хорошо переносили качку самолета в полете, а при езде в автобусе или на такси под воздействием таких дополнительных факторов, как утомление, повышенная температура и влажность, запахи масла, дыма, у них возникала воздушная болезнь в выраженной форме.

Немаловажную роль в развитии укачивания играет нарушение режима труда, отдыха и питания (обильная, жирная, трудноперевариваемая пища), повышенный вес и большой рост человека. Лица, легко поддающиеся внушению, укачиванию подвергаются быстрее. Так, иногда даже вид укачавшегося, особенно при наличии рвоты, может вызвать у них симптомы укачивания.

Развитию укачивания способствуют также длительные волнения, переживания, страхи. Отмечаются случаи, когда человек, перенесший выраженную форму укачивания с тошнотой, многократной рвотой, головной болью, общей слабостью, при повторном плавании со страхом вновь ждет эту болезнь и только от этого его начинает укачивать.

Существенными дополнительными факторами, влияющими на развитие укачивания, являются различные заболевания. Они снижают специфическую и неспецифическую резистентность человека к воздействию внешней среды. Установлено, что у лиц, страдающих язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки, хроническими гастритами, функциональными расстройствами желудка, хроническими холециститами, мочекаменной болезнью, а также различными функциональными и органическими заболеваниями центральной нервной системы, морская болезнь возникает чаще и протекает в более тяжелой форме, чем у здоровых людей. Очень тяжело переносят укачивание больные истерией.

Существует и обратная зависимость: укачивание способствует развитию новых и обострению хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта, сердечнососудистой системы и других. Данные переносимости пробы с прерывистым воздействием ускорений Кориолиса (2 мин) и укачивания на качелях у летного состава показали, что вестибулярная устойчивость у лиц с заболеваниями органов пищеварения в три раза ниже, чем у здоровых. После лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта подверженность укачиванию этих больных значительно уменьшилась.

Многие исследователи связывают возникновение укачивания с нарушением функционального состояния сердечно-сосудистой системы (существенную роль играет гипотония), мозгового кровообращения. У укачиваемых лиц внутричерепная гемодинамика отличается монотонностью реакции, отсутствием привыкания к укачиванию в момент воздействия качки и медленным восстановлением после воздействия. Не укачиваются лица, у которых внутричерепное кровообращение быстро изменяется в ответ на раздражение вестибулярного аппарата..

Считается также, что развитию укачивания способствует нарушение гемодинамики с определенными микроциркуляторными расстройствами на тканевом и межклеточном уровнях, гипертензионная направленность сдвигов, нарушение водно-солевого обмена с тканевым дисбалансом ионов калия и кальция. Лица, перенесшие закрытую черепно-мозговую травму, с астено-невротическим состоянием, нейроциркуляторной дистонией по кардинальному и гипертоническому типу укачиваются быстрее и заболевание (укачивание) протекает тяжелее, чем у здоровых людей. У них же понижена вестибулярная устойчивость.

Из наблюдений морских врачей-практиков явствует, что укачивание быстрее возникает и протекает несколько своеобразно у лиц, страдающих хронической ишемической болезнью сердца и гипертонической болезнью.

Есть предположение, что подверженность некоторых людей укачиванию зависит от наличия особой предрасположенности организма, в основе которой лежит конституциональная недостаточность лимбико-гипоталаморетикулярного комплекса, в большинстве случаев наследственная. Эта недостаточность у разных людей выражается в различной степени — от состояния, граничащего с заболеванием, до индивидуальных функциональных особенностей этих центров. По мнению авторов этого предположения, это проявление выраженного вегетативного криза парасимпатического характера, появляющегося при длительном раздражении некоторых афферентных систем (и главным образом, вестибулярной) у людей, обладающих такой предрасположенностью. Эта предрасположенность не является болезнью, и люди с конституционально-приобретенной недостаточностью лимбико-ректикулярного комплекса в межприступный период почти здоровы. Но при длительном раздражении некоторых афферентных систем у этих людей развивается укачивание с полной клинической картиной. Вероятно, наличие конституционально-приобретенной недостаточности лимбико-ректикулярного комплекса у человека и является тем необходимым условием развития укачивания, без которого наличие одной причины не вызывает заболевания (укачивания). Это положение подтверждено клиникой таких заболеваний, как воспаление среднего уха, мигрень, острый отек Квинке, болезнь Меньера.

Таким образом, заболевание организма является существенным фактором в развитии укачивания. Оно влияет на функциональное состояние многих органов исистем, а функциональное состояние организма в свою очередь сказывается на тяжести течения этой болезни. Забегая несколько вперед, необходимо отметить, что одной из мер борьбы с укачиванием является предупреждение и своевременное лечение заболеваний у лиц, пользующихся скоростным транспортом или обслуживающих его.

Следует сделать еще один вывод. Большинство отмеченных здесь дополнительных факторов, способствующих развитию укачивания, может быть устранено работниками транспорта, а в некоторых случаях — и пассажирами. Это ибудет одним из путей профилактики укачивания.

Известны следующие физиологические механизмы укачивания: рефлекторный; условнорефлекторный; нарушение функциональной системностианализаторов, осуществляющих восприятие пространства; ослабление реципрокных влияний с рецепторов отолитовой части вестибулярного аппарата на функцию полукружных каналов.

Основным механизмом укачивания является рефлекторный, т. е. раздражение рецепторов тех анализаторов, которыми воспринимаются механические и оптические раздражения. Роль указанных анализаторов в механизме укачивания различна. В наиболее распространенной и общепризнанной отолитовой теории главная роль отводится отолитовой части вестибулярного аппарата. Основные положения этой теории сводятся к следующему. Существенное значение в развитии укачивания имеют вертикальные перемещения. Другие движения (вращения, наклоны и т. д.) также вызывают укачивание, но в меньшей степени. Механический фактор — перемещение по вертикали — раздражает в какой-то мере все подвижные органы, их связочный аппарат, проприорецепторы и рецепторы кожно-механического анализатора. Специфическим органом восприятия качаний является отолитовый аппарат, так как он чувствителен к прямолинейным перемещениям и имеет низкий порог раздражения.

Несколько меньшую роль в происхождении (возникновении) укачивания по сравнению с рефлекторными играет условнорефлекторный механизм.

Нарушение функциональной системности анализаторов (вестибулярного, двигательного, интероцептивного, кожно-механического и зрительного), осуществляющих восприятие пространства, наблюдается в том случае, когда из нее в центральную нервную систему поступает взаимоисключающая сигнализация. Так, при ограничении внекабинной пространственной ориентировки во время «болтанки» все механорецепторы человека реагируют на механические смещения, тогда как со зрительного рецептора поступает противоположная информация. В центральной нервной системе происходит диссоциация, нарушение функциональной системности анализаторов, возникают условия, усугубляющие состояние укачивания.

Ослабление реципрокных влияний с рецепторов отолитовой части вестибулярного аппарата на функцию полукружных каналов представляет несомненный интерес. В последние годы советские ученые-медики несколько развили отолитовую теорию. Они выделяют четыре фазы в развитии состояния укачивания.

Первоначально качания вызывают, по-видимому, иррадиацию возбудительного процесса в коре головного мозга (первая фаза). Известно, что некоторые лица после качелей чувствуют себя лучше, у них повышается настроение, работоспособность и т. д. Качания в силу иррадиации слабого возбуждения в коре головного мозга вызывают у этих людей повышение возбудимости высших отделов центральной нервной системы.

При усилении качаний или при увеличении времени их действия наблюдается внешнее торможение (вторая фаза), которое вследствие одновременной отрицательной индукции вызывает снижение возбудимости и лабильности зрительного анализатора, остроты обоняния, ослабляет протекание условных и безусловных рефлексов, снижает секреторную и моторную функции желудка и т. д.

Затем, по мере продолжения качаний, из очага возбуждения (по-видимому, чаще из коркового отдела вестибулярного анализатора) происходит иррадиация сильного возбуждения в коре больших полушарий, которое распространяется и на подкорковые образования (третья фаза). При этом происходит не повышение возбудимости тех или иных структур, как это имело место в первой фазе укачивания, а активизация различных нервных центров. В результате возникают рвотные движения, изменяется моторика желудочно-кишечного тракта, появляются сдвиги в функциональном состоянии сердечно-сосудистой, дыхательной, гипофизарно-надпочечниковой систем и т. д.

Во время четвертой фазы при запредельном торможении сначала возникают гипнотические фазы в каких-то отдельных структурах, а затем и в большей части нервной системы — ступорозное состояние, прострация, обмороки и т. д.

При скрытом течении укачивания наблюдаются только две первые фазы: первоначальное повышение возбудимости центральной нервной системы, а затем понижение ее вследствие внешнего торможения. При выраженных проявлениях состояния укачивания имеют место все четыре фазы.

У лиц с пониженной статокинетической устойчивостью качания часто сразу же вызывают внешнее торможение (вторая фаза), скоро сменяющееся последующими фазами. Первая фаза, по-видимому, здесь не улавливается современными методами исследования вследствие ее скоротечности.