Текст
                    проф. В.
И. ВОЯЧЕК
ЗАСЛУЖЕННЫЙ ДЕЯТЕЛЬ НАУКИ, ГЕНЕРАЛ-ЛЕЙТЕНАНТ
МЕДИЦИНСКОЙ СЛУЖБЫ
ВОЕННАЯ
О Т О -ЛАРИН ГОЛО ги я
л
3-е ИЗДАНИЕ .
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МЕДИЦИНСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
«МЕДГИЗ» — 1946
Вфм. Awaic

ВВЕДЕНИЕ Литература: 58, 61, 62, 65, 69, 138 Если оценивать различные отрасли медицинской науки по их относительному значению, то очевидно, что в военное время наиболее важной нужно считать травматологию, которая в широком смысле слова понимается как совокупность наших знаний о генезе расстройств, вызванных так называемыми травматизирующими факторами, о способах борьбы с ними и о ликвидации последствий, оставшихся после их воздействия. Иногда названием «травма» обозначают в более .узком умысле только тот вид повреждений, который обусловлен чисто механи- ческими причинами (раны резаные, колотые, ушибленные и т. д.). Однако в ЛОРспециальности приходится иметь дело с трав- матизирующим влиянием ряда других факторов, вредно действующих на ЛОРорганы, например, с чрезмерно сильными звуками. Это было известно сравнительно давно, и уже в прежнее время говорили о возможности «звуковой травмы» или «акутравмы». Далее, естест- венно, и все прочие виды повреждений от воздействия остальных вредоносных факторов тоже стали получать свое обозначение по аналогии с акутравмой; например, когда выяснилось, что вестибу- лярный аппарат может пострадать от слишком больших скоростей или ускорений, возникло понятие вестибулярной травмы; травму, связанную с изменениями атмосферного давления, стали называть баротравмой. Если быть последовательным, то нужно в перечень основных видов травм ввести все главнейшие виды повреждений, называя их, в зависимости от производящего фактора, травмами механическими, тепловыми, химическими, актиническими и т. д. По аналогии можно даже включить в номенклатуру широко уже применяющийся теперь термин «психическая» или аффектотравма. Если, с одной стороны, систематичность требует разделения всех травм на категории по характеру вредного воздействия, то, с другой стороны, мы должны при классификации учитывать также ц свойства повреждаемого органа или тканей, так как чувствитель- ность некоторых из них к определенным факторам ставит эти органы в особые условия и создает возможность таких расстройств, которых не бывает в других частях нашего тела; это должно отразиться и на номенклатуре. Примерами таких специфически травмируемых 4
органов служат: глаз по отношению к свету, ухо по отношению к звуку, юра головного мозга по отношению к психи веским воз- действиям и т. д. Итак, совокупность всех видов травмы следует делить на две основные группы: 1) на травмы, определимые только одним критерием — производящего фактора (например, механи- ческая, термическая, химическая); при них место воздействия почти безразлично, так как ему подвергаются в большей или меньшей степени все органы и ткани без выраженной избирательности, и 2) на травмы, характер которых определяется нс оЛшш только вредным фактором, но и местом его приложения. Следовательно, здесь в основе классификации будут уже два критерия; к этой группе относятся в области ото-рино-ларингологии акутравма, баротравма, вибротравма, вестибулотравма, слуховая и речевая психотравма. Когда речь идет вообще о повреждениях ЛОРорганов, то нужно учитывать принадлежность к первой или второй категории, так как возможно: 1) поражение их каким-либо неспецифическим воздействием, например, ушиб, ожог и т. д., наряду с любой,другой областью тела, или же 2) поражение специфическим воздействием (сотрясение, изменение атмосферного давления, воздействие звуками), но тогда уже подразумевается и определенная локализация повреж- дения. Следовательно, мы можем говорить об «акуггРавме Уха>>> если кортиев орган пострадал от чересчур сильного звукового воздействия, и о «механотравме уха», если имеется ег<> осколочное ранение или ушиб этой же области. Конечно, во зм о ясны и комби- нации разных видов травмы («миксты»), например, механическая .? и химическая травма, баротравма и психическая травма и т. д. Разногласия в вопросе о том, допустимо ли называть травмой относительно слабое, но длительное или часто повтор яющееся воз- действие того или иного фактора (кумуляцию), для номенклатуры не имеют большого значения, так как темпы воздействия трав- матизирующего фактора чрезвычайно растяжимы (травма может быть и острой, и хронической и притом в разной степени). Однако в тех случаях, где нужно подчеркнуть. силу и быстроту действия фактора, там нередко применяют различные названии, например, в судебномедицинской экспертизе под отравлением подразумевается более медленное общее действие яда, а ему противопоставляется «химических! ожог» при быстром местном действии хотя бы того же самого вещества, но в концентрированном виДе- В ЛОР- специальности также' возможны подобные различия, например, симптоме ком плене укачивания — это в сущности медленно насту- пающая вестибулярная травма, аналогичная отравлению при хим- травме или хроническим озноблениям при термотрамах. При механических ЛОРтравмах на практике в большинстве случаев мы имеем дело, конечно, с примерами острой травмы (раны, ушибы). Однако если инородное тело в пищеводе, пролежав там несколько дней, вызвало прободение его стенки, то здесь мы встречаемся со случаем медленно происходящей травмы. Известно, что любой раздражитель при постепенном усилении 5
может без резких границ превращаться из физиологического в пато- логический, а тот, усиливаясь, может приобретать в свою очередь, также без резких границ, характер травматизирующего. Единствен- ным определяющим критерием служит здесь диалектический переход количества в новое качество. Например, если считается, что для нормального тонуса человеческого тела нужны звуки, то эти же звуки при излишней их дозе или продолжительности вызывают уже «звуковое отравление» (Н. В. Белоголовой); если же звук сделался пронзительным, то он даже в короткое время успевает произвести акустическую травму; в этих трех явлениях можно видеть не только количественные, но и качественные отличия одного от другого, * к Исходя ив только что изложенных принципов классификации ЛОРтравм, мы разбили текст на отделы, причем сначала поместили описание тех видов травм (и других воздействий внешних факторов), которые обладают специфичностью для ЛОРоргапов, и уже после них — во второй части — описание неспецифических видов (механи-, веская травма и т. д.). Такой порядок более удобен, он сохраняет стройность изложения, так как первая категория травм более непосредственно связана с ЛОРфупкциямн, физиологический очерк которых должен предпосылаться описанию и того, и другого вида травм, следовательно, должен быть помещен в первой части руководства. Что касается ЛОРэкспертизы и организационных вопросов, базирующихся на данных ЛОРтравматологии, то их мы предпочли сосредоточить в третьей части, являющейся естественным продолжением и дополнением к первым дв ?ж
ОТДЕЛ 1 ФУНКЦИЯ СЛУХА И АКУТРАВМА ГЛАВА 1 ОБЩИЙ ОЧЕРК СЛУХОВОЙ ФУНКЦИИ (ПЕРИОДИЧЕСКОЙ БАРОФУНКЦИИ) Литература: 8, 9,10,11, 13. 40, 43, 49. 50—52. 59, 75, 76, 80, 81, 100, 142, 161, 227, 236—238, 240, 275, 279, 280, 315—317. Основным источником по физиологической акустике может служить книга С. Н. Ржевкина (236). 1. Так называемым адекватным (естественным, специфическим) внешним раздражителем слухового органа являются колебательные движения окружающей нас среды. В обычных условиях такой средой служит воздух, в исключительных случаях может быть вода, например, при водолазных работах и нырянии, почва, когда при-' слущиваются, приставляя ухо к земле, твердые предметы (например, ножка камертона в опытах с костной проводимостью) и т. д. Эти колебания твердых, жидких и газообразных веществ принято назы- вать звуковыми, вследствие чего создается взаимно связанное номенклатурное определение звука и слуха; звук — это тот физи- ческий фактор, который вызывает в нашем ухе слуховые ощущения, а слух — это биологическое свойство организма, способность его реагировать на звук. Однако ни физика, ни биология обычно не удовлетворяются таким узким определением понятий слуха и звука. С физической стороны звуковыми колебаниями считаются даже и такие, которые недо- ступны для слухового восприятия, ио которые по своим свойствам напоминают адекватный раздражитель нашего слухового органа (к ним относятся, например, так называемые инфразвуки и ультра- звуки). Сточки зрения биологии, слуховая функция является сама по себе очень растяжимым понятием; уже не говоря о неодинаковости слуха у человека и других млеко питающих, эту способность считают присущей отдаленным видам, например, говор; т о слухе некоторых насекомых, о слухе рыб (животные, не имеющие улитки) и т. д. Таким образом, в обширном смысле слуховые органы являются Далеко не однородными, а чувство слуха — не строго отмежевано 7
от других перцепторных функций организма, например, от ощущения вибраций и даже простых тактильных раздражителей. В дальнейшем мы будем для ясности условно подразумевать под термином «звук» более или менее периодическое колебательное движение окружающей нас молекулярной среды, доступное для слухового восприятия человека; что же касается термина «слух», то им в более узких рамках будем обозначать субъективную способ- ность человека (и близких к нему зоологических видов) к вос- приятию указанного движения. Переносить понятие слуха на аналогичные функции и у отдаленных видов животных, а также па функции у человека, родственные слуховой, но не тождественные с ней, допустимо только с соответственными оговорками. 2. Усвоению принципов физиологии слуха должно предшество- • вать хотя бы элементарное знакомство с основами современной акустики. Как сказано, звуковые колебания — это частный случай дви- жения в окружающей нас среде; причиной его является упругость, присущая в большей или меньшей степени любому веществу. Когда в каком-нибудь месте произошел сдвиг частиц воздуха или другой среды, то вследствие инерции соседних участков возникает уплот- нение или разряжение вещества, которое по упругости будет рас- пространяться дальше, к более отдаленным участкам, с определенной постоянной скоростью, но убывая в' своей силе из-за различных сопротивлений. Так рождается звуковая волна. Так как инерция и упругость — это общие свойства материи, то трудно себе представить, чтобы в естественных условиях могло существовать абсолютно тихое, беззвучное место; и когда мы про- буем искусственно создать такое пространство — «сурдокамеру», то вряд ли возможно даже и здесь обеспечить стопроцентную тишину. Кроме того, в воздухе все время происходят, как- думают, небольшие флюктуации давления, от которых избавиться никак нельзя, но которые, правда, не достигают по своей силе порога нормального человеческого слуха. Звуковые волны в природных условиях, испускаемые различ- ными колеблющимися предметами, наслаиваются друг на друга и образуют очень сложную смесь; но если искусственно особыми приборами создать звуковую волну простейшего вида, так назы- ваемое чистое (или бестембровое) колебание, то закон, по которому оно происходит, изобразится синусоидой, поэтому такие простые звуки (чистые тона) иначе называются синусоидными колебаниями. Другое их название — маятниковые колебания, гармонические колебания, гармоники.1 Любое периодически повторяющееся слож- ное колебание можно представить себе составленным из известного числа простых гармоник или же, если речь идет о звуках, любой тембровый звук можно рассматривать как совокупность некоторого 1 По В. И. Кауфману их можно называть «отвлеченными^ а реально существу- ющие в природе сложные звуки «конкретными». 8
числа чистых тонов — гармоник — определенной высоты и силы. В большом употреблении термин «обертон»; обертонами (верхними призвуками) называются все частичные, составляющие тембровый звук гармоники, кроме самой низкой, принимаемой за основную. Основной тон обозначается нулевым; верхне-частичные тоны — 1-й, 2-й, 3-й обертон й т. д. Если в сложном звуке (созвучии) имеются и частичные тоны, расположенные ниже основного, то они обозначаются как 1-й, 2-й и т. д. «унтертоны». 3. Термином «анатомия звуков» обозначают их анализ, имеющий целью определить тональный состав данных, нередко очень слож- ных колебаний, часто не имеющих заметной периодичности. Об- ширная группа звуков, весьма распространенных в природе, харак- теризующаяся свойствами, до некоторой степени противополож- ными тем, которые типичны для звуков певческого голоса, камертонов и других инструментов, создающих музыкальную гармонию, на- зывается шумами. Однородного определения этого понятия еще нет; мы довольствуемся указанием на то, что шумы—это либо очень короткие звуки, либо непериодические колебания, либо звуки, содержащие в себе составные призвуки (частичные тоны), относи- тельно большой силы, но выходящие за пределы музыкальной части тонскалы; высоту шума не удается так точно определить слухом, как высоту тональных звуков. С другой стороны, резкой границы между теми и другими формами звуков провести тоже нельзя; шумы тоже бывают высокими и низкими, более или менее прият- ными или диссонирующими. Из шумов также можно создавать эффектные звуковые картины (свойство, которое нашло себе при- менение в джав-музыке). Шумовыми компонентами характеризу- ется ряд фонем в любом языке (главным образом согласные звуки речи). Шумы могут иметь свой качественно отличающийся тембр, зафиксированный в соответственных названиях (стук, гул, вой, шорох и т. д.). Если благодаря какому-нибудь воздействию, удару, сжатию начинает колебаться тот или другой предмет, например камертон, мембрана телефона, голосовая связка, столб воздуха в органной трубке, то они становятся излучателями звука — вибраторами. В идеальном случае это «пульсирующий шар». Около такого вибра- тора образуется звуковое поле, наполненное свободно расходящи- мися в равные стороны шарообразно звуковыми волнами. Свобода такого поля нарушается стоящими на пути предметами, хотя бы, например, головой исследуемого (образуется диффракция звука — огибание им препятствия); в закрытых помещениях происходит многократное отражение звуковых лучей стенами и другими пред- метами (реверберация); образуются стоячие волны; могут образо- ваться'фокусы и концентрация в одной какой-либо, иногда отдален- ной от источника, точке; звук может сделаться, благодаря устрой- ству вибратора или форме помещения, направленным (звуковые лучи идут сближенным пучком) и т. д. Если в поле вибратора попадает другой, способный звучать 9
предмет, то и он может прнтти в звучание и делается тогда вторич- ным издучателем — резонатором. Резонанс бывает более выра- женным, когда резонатор настроен (т. е. легче всего способен колебаться) в унисон с вибратором; Существуют Предметы, не обладающие такой избирательной способностью, а, наоборот, при- ходящие в соколе банке почти одинаково хорошо от вибрации любой частоты; образчиков подобных универсальных резонаторов служит наша барабанная перепонка. 4. Звуковая волна, как й всякая другая, несет с собой известный з а па с эи е р ги и, поддающийся измеренихо, носмотря на относительно ничтожную свою величину по сравнению с некоторыми другими источниками. Измерение может быть относительным и абсолютным. Можно вычислить абсолютные величины для звуковой мощности ,данного вибратора; для этой цели более удобно пользоваться f специальными методами, позволяющими измерять так называемое \ акустическое давление (в единицах давления — барах), и уже ; после этого делать пересчет на энергию и мощность зв^ка в эргах или ваттах. 1 В звуковых волнах чередуются фазы сгущений и разряжений,! причем в узлах имеет место наибольший размах (амплитуда) давле- ния, а в пучностях — наибольший размах движения частиц (в ту ' и другую сторону). Так как звуковое давление и скорость частиц нарастают и спадают соответственно синусоиде, то существует еще особый термин «эффективное давление», которое представляет некоторую промежуточную (среднюю квадратичную) величину между б и максимальным размахом давления. Чтобы на практике определить величину звукового давления в данном месте звукового поля, пользуются микрофонами, отградуированными посредством так называемого диска Ре лея или же посредством термо фона. Диск Рслея, подвешенный на длинной нитке, имеет свойство, попадая в свободное звуковое поле, поворачиваться на известный угол, соответственно силе звукового давления; хотя этот прибор оказы- вается недостаточно чувствительным для топких измерений, но им, так сказано, можно градуировать другие приборы, уже более удобные для такой цели. Термо фон — это прибор, в- котором, благодаря пропускаемому через тончайший металлический листок переменному току, получается объемная пульсация окружающего слоя воздуха, правда, очень слабая, и возникает звуковое давление, эффективная величина которого точно определяется по особой фор- муле. Термо фон можно в некоторых случаях применять и для непосредственного отсчета звукового давления в каком-нибудь маленьком пространстве, например, в наружном слуховом проходе. 5. Единицами измерения интенсивности звука в абсолютных величинах служат, согласно сказанному, или бары, т. е. давление с силой 1 дины на 1 см2, пли же единицы мощности потока звуковой энергии — эрги, проходящие через 1 см2 в 1 секунду (или по дру- гой системе ватты на 1 см2). Эрг соответствует работе с силой в 1 дину на расстоянии в 1 см. Существует следующая зависимость 10

между интенсивностью звука и эффективным звуковым давлением: интенсивность (J) равна квадрату этого давления, деленному на акустическое сопротивление («акустический ом»), равное произ- ведению ив плотности среды (р) на скорость звука в ней (с). Получа- ется формула: р2 Если измеряется интенсивность звука в воздухе при 20° С н 760 мм атмосферного давления, то р * с будет равно приблизительно 41. Подставляя эту числовую величину и выражая обратно давление через интенсивность, получаем, что Р = 6,41/7 (2) Следовательно, определив каким-либо из способов эффективное звуковое давление, мы можем по этой формуле вычислить и энергию звукового потока и обратно. Но на практике определение энергии считается менее удобным, поэтому чаще пользуются способами, определяющими давление в барах (приблизительно миллионных долях атмосферного давления). Чтобы составить себе впечатление об относительных интенсив- ностях наиболее обычных (в технике и быту) звуков, приводим следующую таблицу из брошюры С. Н, 1 жевкина (интенсивность выражена величиной давления звуковых волн в миллиграммах- на 1 см2, что соответствует приблизительно числу дин на 1 см2): Порог слуховой чувствительности (при высоте звука 1000 герц) около 0,0002 Шопотная речь (и шелест листьев) ............................. 0,001 Тиканье часов.................... . •......................... 0,01 Шум в городской квартире .................*................... 0,02 Разговорная речь при расстоянии в 1 м......................... 0,2 Шум грузовика на расстоянии 5 м и шум трамвая................. 2,0 . Шум в закрытой кабине самолета................................ 5,0 Шум при клепке (внутри котла)................................. .200,0 Шум самолета на расстоянии 5 м................................ 500,0 В последнее время предложено пользоваться следующими аб- солютными величинами при опытах с исследованием человеческого слуха: за абсолютный нуль принимается уровень звукового давле- ния (эффективного) в 0,000204 (около двух десятитысячных) бара (при 20° С и 760 мм атмосферного давления) в случае свободно! сферической или плоской волны. При пересчете на ватты и эрги это дает следующее выражение для интенсивности: = 10~16 w/см2 = 10~В 9 эрг/см2/сек. (3) Поблизости от Э1ого нулевого уровня (именно несколько выше) находится уровень порога для тона в 1000 колебаний в секунду (сокращенное обозначение —1000 герц). Этот уровень соответ- ствует приблизительно эффективному давлению в три десятитысяч- ных бара; следовательно, Ро (для тона в 1000 герц) 3 -Ю-4 или ]/10 • 1О-* бара (4). 11
При пересчете на поток звуковой энергии получаем по формуле (1) для средней пороговой величины слуха здоровых (для тона в 1000 герц) ^(приблизительно равняется) 2,5 • 10~9 эрг/см2/сек. (5) Чтобы избежать -применения чисел с большим количеством знаков, введено децибельное обозначение, сущность которого заключается в замене многозначных чисел их логарифмами; таким образом, если мы хотим сравнить энергию каких-нибудь двух звуков, из которых один в миллион раз больше другого, то обо- значаем это отношение соответственным логарифмом (который равен 6, так как 1000000 — 106) и говорим, что один звук на 6 бел (или 60 децибел) интенсивнее другого. «Децибелы» введены вслед- ствие того, что «белы» являются слишком крупной единицей, не- удобной для пользования в акуметрии; весь объем человеческого слуха укладывается приблизительно в 13 бел; если же взять еди- ницу в 10 раз меньше, то получится шкала из 130 децибел, и стано- вится легче измерять небольшие отклонения в остроте слуха. При пересчете на давление количество децибел удваивается (так как здесь пропорциональность второй степени). Таким образом, децибельная система не вносит каких-либо изменений в уже существующие понятия о механизме звуковой перцепции, а представляет собой только масштаб, удобный для пользования в акуметрии, так как он, во-первых, позволяет об- ходиться без длинных цифр или чисел с показателями степеней, чаще всего даже отрицательными, следовательно, упрощает их чтение; во-вторых, позволяет ограничиваться почти всегда целыми числами (изредка—десятыми долями единицы), так как децибельная система все-таки содержит около ста единиц и даже более; в-третьих, соот- ветствует гораздо больше, чем обычные обозначения, степеням громкости звуков, так как по закону Вебер-Фехнера (подроб- ности об этом излагаются дальше) эти громкости пропорциональны логарифмам раздражения. Хотя закон Вебер-Фехнера, по новейшим исследованиям, требует некоторых поправок,.все же остается не- зыблемым, что громкость, т. е. субъективная оценка силы звуков, более соответствует экспоненциальному масштабу и нагляднее им изображается. Однако нужно помнить, что «децибельная шкала» показывает лишь отношения интенсивностей или громкостей, и, чтобы вывести из децибельного обозначения абсолютные величины, нужно какой-нибудь, уровень этой шкалы выразить в абсолютных единицах измерений. Например, можно измерить среднюю величину порога нормального слуха для какого-либо тона высотой, скажем, в 340 герц (соответствует приблизительно ноте «фа» один раз пере- черкнутой октавы, см. на рис. 1 промежуток между и с2)- Ив диаграммы рис. 1 видно, что на этом пороге звуковое давле- ние = 0,001 дин/см2. Если условно принять этот уровень давления за основную линию децибельной шкалы, то следующий, изображенный на рис. 1 уровень звукового давления в 0,01 дин/см2 будет 12
соответствовать 20 децибелам, уровень давления в ОД—40 деци- бел и г. д. Но мы можем отсчитывать уровни не от порога ощущения, а от какой-нибудь независимой величины, например, от давления — 0,0002 Рис. 1. Диаграмма, кривых слуховой чувствительности здорового уха (средние величины). А —уровень неприятных ощущений; Б—уровень полной глухоты; В--------уровень порога тонкого слухи; монохорд, Пунктиром обведена область речевых звуков. MukpoCapbi Рис. 2. Кривые равной громкости для звуков различной высоты (показано сгущение линий в басовой части тонскалы). 13
дин/см2. Тогда упомянутый порог тона в 340 герц (на уровне 0,001 дйн/см2) окажется измеряемым пе нулем, а 10 децибелами, следую- щий уровень при давлении 0,01 измеряется4 уже 30 децибелами и т. д., —все уровни повышаются на 20 децибел. Иногда выгоднее пользоваться этим вторым вариантом исчисления, при котором децибелами обозначаются только «уровни интенсивности» внешнего раздражителя, т. е. звуковых колебаний; при нем нулевой уровень будет общим для всех высот и, кроме того, вполне точно определя- емым объективными приемами измерений. Но иногда все-таки пользуются первым вариантом, при котором отсчет числа децибел ведется от порога ощущения в качестве нулевой линии, й поэтому все другие линии считаются «уровнями ощущения». По этому первому варианту может строиться, например, диаграмма кривых равной громкости (рис. 2), если мы заинтересованы только в том, чтобы изобразить соотношения этой субъективной оценки звуков при различной их высоте. На диаграммах рис. 1 и 2 кривые соответствуют уровням ин- тенсивности, так как отсчет произведен по второму варианту. 6. Формулы децибельного исчисления, согласно сказанному, вы- ражаются в следующем виде: если обозначить энергию двух сравни- ваемых звуков через и J2 и соответствующего давления через Ppi Р2, то представление об их относительной интенсивности могут дать отношения у или (Л)2 (р2)2 (так как. интенсивности, по ранее упо- мянутым формулам, пропорциональны квадратам давления). Если эти отношения логарифмировать, то получим: Igio 7 = 2 Igio §или же lg10 < — lg10 Л = 21g Pj, — 21g P2. (4) При пересчете на децибелы обе половины этих уравнений помножаются на 10. Если теперь изобразить вышеприведенную таблицу силы раз- личных звуков в децибельной системе, то выйдет, что, например, шопотная речь соответствует уровню 10 децибел (над абсолютным порогом), разговорная речь — приблизительно 70 децибел, шум самолета —^приблизительно 120 децибел и т. д. Если же мы заинтересованы в определении остроты слуха, то ее также можно изобразить в децибельных единицах, сравнивая (т. е. величину «пороговой» интенсивности больного) с (т. е. той же интенсивностью у здорового человека) или соответственные давления РР с Р$. Для вычисления абсолютных величин нужно сравнивать эти величины с условно введенными стандартными величинами Joji Ро, числовое значение которых уже было приведено выше (см. формулу 4). Если хотим вычислить по данным с абсо- лютными значениями энергии звука количество децибел, то поль- зуемся логарифмированием; так, при отношении энергии двух 14
сравниваемых звуков, например, порогового нормального и стан- дартного, равном 100:1, пользуемся следующей формулой: ж = 10 lgJ0 = 10 lg10100 = 20 децибел* В случае если мы хотим узнать, насколько уменьшается сила- звука одного и того же камертона, взятого для опытов с исследова- нием слуха, то, учитывая постоянство действия этого вибратора, мы можем удовлетвор11ться простым сравнением двух амплитуд (величины размаха его ветвей). Положим, что наибольшая воз- можная для данного камертона амплитуда равняется Л; та же амплитуда, которая была в момент наблюдения остроты слуха, равнялась X; сравнивая эти две величины, мы получаем отноше- ние X: А. Так как все остальные величины, характеризующие данный опыт, остаются одинаковыми (размеры камертона, период его колебания, свойства среды и т. д.), то можно путем дальнейшего пересчета указанного отношения (Х:Л) вычислить и относитель- ную мощность звука. В акуметрии часто пользуются для определения остроты слуха . этой относительной величиной, причем или отсчитывают непосред- ственным наблюдением (посредством фигур Градениго — Стрей- кена) величину соответственных амплитуд, или же косвенно из- меряют их по времени затухания звука Т, считая приблизительно, что это Т обратно пропорционально громкости звука й, следовательно, прямо пропорционально остроте слуха. Чтобы, пользуясь этим временным способом (Конта), выра- зить остроту слуха в децибелах, нужно предварительно определить две исходные величины, а именно: 1) чему равняется интенсивность звука камертона (выраженная в децибелах) в какой-нибудь опреде- ленный момент его звучания и 2) чему равняется коэфициент зату- хания звука камертона. Зная эти две величины, можно уже -по формуле вычислить пороговую интенсивность звука для исследуе- мого уха по времени Т. За исходный момент можно принять: 1) либо тот, который соответствует порогу нормального слуха; уровень его в децибелах обозначен на диаграмме кривых слуховой чувстви- тельности для звуков разной высоты (см. рис. 1); 2) либо момент начала звучания камертона, причем для идентичности его амплитуды в этот момент необходимо соблюдать принцип «максимального удара». Дело в том, что чем сильнее ударять камертон, тем про- должительнее он будет звучать, но это верно только до некоторого предела, за которым, сколько бы ни усиливался удар, дальнейшего заметного удлинения времени звучания получить уже нельзя. Удар на этом; пределе мы и предлагаем ^называть «максимальным»; он легко определяется непос} едственным опытом, причем для каждого камертона отдельно. Зная свои камертоны^ нужно соблю- дать правило—всегда приводить их в звучание именно таким или же более сильным ударом (молоточка или ладони), но не более слабым, так как только при этой предосторожности исходная амплитуда 15
остается всегда одной и той же. Если камертон допускает сближение своих ветвей до их соприкосновения и если такой камертон при- водится в действие именно этим способом (или же пружинным ударником с постоянной силой), то, конечно, это тоже гарантирует постоянство исходной амплитуды (а следовательно, и исходной интенсивности). Однако величина этой интенсивности в децибелах на диаграмме рис. 1 прямо не дается, и ее нужно определить специаль- ным опытом, сравнивая громкость камертона с градуированным в децибелах звуком других измерительных приборов (см, их опи- сание на стр. 10), Вторая задача — определение коэфициента затухания. По Д. А, Рожанскому, если ’обозначить коэфициепт затухания через ос, коэфициент трения — /и массу — ш. то зависимость этих величин будет такая: При малом периоде колебания и длительности наблюдения (что соответствует условиям разбираемой задачи) уменьшение амплитуд можно выразить диференциальным уравнением: da , - - = — a dti а а после его интегрирования получить следующую формулу (обозна- чая начальную амплитуду через н0): или что lgKa~lg« «о= —af й = е*05 £. Величина at — это логарифмический декремент затухания колебаний. Формулы эти верны только: 1) при медленно убывающей амплитуде и 2)если сила сопротивления пропорциональна скорости; но к медицинским камертонам обычного типа они применимы. Переходя к вычислению интенсивности, вспомним, что энергия колебания, обозначаемая через J, пропорциональна квадрату амплитуды, и учтем, что масса камертона не изменяется. Следова- тельно, можно считать, что и для интенсивностей тоже справедлива зависимость: J = но при другом коэфициенте затухания ~ <3. Чтобы выразить потерю интенсивности в белах, логарифмируем предыдущее уравнение при основании, равном 10: и lgJ = lgJ0-6«-lge, IgJ-lgJoH^’lg^H. Левая половина формулы — это количество бел, соответствую- щих величине затухания. Если помножить ее на 10, получим децибелы, но тогда нужно помножить и правую половину на 10, и формула изменится так: Затухание (в децибелах) 10 • (— б • lg10 е) • t. 16
Множитель 10 (—<5 * lg1011ЛИ множитель затухания, опре- делялся специальными опытами, и по некоторым авторам он колеб- лется для различных медицинских камертонов в пределах 0,46—2,5 (С. Н. Ржевкип). Если эту величину помножить на время t, то получим число децибел, выражающее собойвеличину затухания камертона во время опыта, продолжавшегося в течение времени t. - Возвратимся к тому, что сказано по поводу исходного момента. Если это момент максимального удара (начало звучания камертона), то можно обозначить посредством время, протекшее до порога ощущения его звука нормальным ухом, и посредством Tv — время, соответствующее порогу патологического слуха. Положим, что указанный выше множитель для данного камертона был = к, а ин- тенсивность его звука в исходный момент = S децибел; тогда порог нормальной чувствительности xN выразится в децибелах формулой: а порог больного слуха xv~S^k-T„. Если же пользоваться в качестве исходного момента нормальным порогом, то, как сказано, величина Xv будет заимствоваться из диаграмм кривых слуха (см. рис. 1), а формула для вычисления изменится так: * , г /г ’ + к * (T# — (б) Числовой пример: положим, исследование производится камер- тоном с =128 колебаний/секунд (его нормальный порог — 30 де- цибел). Множитель К для него равен 0,8. Больное ухо слышало звук этого камертона после максимального удара 15 секунд, а здо- ровое ухо слышит его 26 секунд. Какова величина порога боль- ного уха ? Ответ: — 30 + 0,8 • (25—15) = 38 децибел. Знал множитель X можно решить другую задачу — определить в децибелах интенсивность звука камертона с в момент максималь- ного удара (или при максимальной силе его звучания, что совпадает одно с другим). Назовем ее Smax. Тогда — 30 + К • Т = 30 + 0,8 • 25 — 50 децибел. Пользоваться нормальным порогом как исходной величиной не так удобно, потому что этот порог не одинаков для всех людей, а на диаграмме указана только его средняя величина; поэтому, когда мы подставляем в формулу время соответствующее порогу данного нормального уха, то возможна некоторая ошибка в точ- ности. Но могут возразить, что исходный момент — «максимальный удар» — гоже нс абсолютная гарантия полного совпадения силы звука во всех случаях. При исследовании слуха речью пользуются, как известно, расстоянием в метрах, на котором различаются постоянные по интенсивности звуки. Чем расстояние больше, тем больше острота слуха и тем меньше порог слуха. ^Р"^""***** 2 Военная отоларингология я 1м*. Мед. вм, С. Ж F мре&а
На практике удовлетворяются относительными данными; напри- мер, в экспертизе годности к военной службе применяется масштаб дальности восприятия в метрах; в клинике также измеряют степень глухоты в целых метрах и крупных долях его, а также в ходу вы- ражение «ad concham» (под самым ухом), причем, по Флетчеру, на " этом расстоянии крикнуть можно с интенсивностью в 106 децибел, выше порога слышимости; обычный же шопот дает уровень 60 децибел (тоже под самым ухом). Если исследуемый,дает остроту слуха на шопот в 1 м, то у него потеря слуха против нормального 20 децибел (т. е. порог для данных звуков лежит на уровне в 20 децибел выше нормального уровня). Если же разговорная речь ясно различается на расстоянии 1 м, то потеря слуха равна 60 децибел (так же как и потеря слуха при too поте только под самым ухом»). 7. Основные данные по физиологии слуха могут представляться в следующем виде: периферический слуховой аппарат состоит из двух главных частей: первую (более поверхностную) принято обозначать как «звукопроводящую», а вторую, более глубокую,—как ^воспринимающую». Эти термины не вполне отражают сущность слухового акта, так как звуки, попадающие в ухо, не только про- водятся, но и начинают перерабатываться уже в наружном слуховом проходе, и с другой стороны, и сам нервный аппарат внутреннего уха тоже не является еще окончательной инстанцией восприятия, а передает слуховые ощущения дальше по направлению к центрам. Однако в чувствительных клетках кортиева органа можно видеть тот рубеж,на котором происходит известное качественное изменение; адекватный раздражитель органа слуха обусловливает в его нервном аппарате возникновение специфического процесса, имеющего уже другую свою собственную закономерность. Свободное шарообразно распространяющееся звуковое поле —это идеальный случай; обычно же оно, как было сказано, терпит всевоз- можные искажения, в частности, от присутствия самой головы исследуемого, а также стен закрытого помещения и различных предметов в нем; на открытом пространстве то же могут дать отра- жающие звук предметы и слои воздуха. Исследования, произведен- ные И. А. Калгановым и акустической лабораторией нашей клиники, показывают крайнее непостоянство звукового давления даже при установившемся режиме звукоизлучателей; тем более должны чувствоваться колебания этого давления в меняющихся условиях (в неспокойной, шумовой обстановке). Это свойство звукового окружения сглаживается особым качеством барабанной перепонки, неспособностью ее к. острому резонансу,—она послушно впадает в вынужденные колебания от любого звука, но оказывает при его действии известное (так называемое активное и реактивное) акусти- ческое сопротивление. Активное сопро тивление сопряжено с' потерей мощности в данной системе; реактивное же зависит Т)т инерции и от упругости и мощности не поглощает. Упругость бара- банной перепонки может не быть симметричной, т. е. в одну 18 I
сторону, например внутрь, она не столько значительна, как наружу, и это обусловливает (по Гельмгольцу) возникновение комбинационных тонов, а также субъективных обертонов (следова- тельно, здесь уже возможно искажение внешнего звука). Далее, звуковые колебания передаются рычажной системой слуховых косточек на пластинку стремени в овальном окне с вы- игрышем в силе и потерей в амплитуде, что выгодно при переходе колебаний из менее плотной в более плотную среду; экскурсии пластинки вызывают сдвиги в улитковой лимфе, выражающиеся либо тоже в соответственных колебаниях, как и в окружающей ухо звучащей среде, либо в виде особых вихрей (Бекеши), а может быть, и в еще более тонких движениях. Данные последнего времени обнаруживают, что в улитке, и, по всей вероятности, именно в во- лосатых клетках кортиева органа, от действия звуков возникают электрические потенциалы, колеблющиеся строго синхронно с вы- слушиваемым звуком, обусловливающие особые переменные токи, которые можно отвести от улитки, приставляя электроды (диферент- ный лучше всего к круглому окну, а индиферентный к какому-либо другому месту, например шейным мышцам). Улитковые тот могут быть после усиления замкнуты на телефон или громкоговоритель, т. е. обратно превращены в звук, и таким способом обнаруживают свое существование. Помимо этих токов, от действия внешнего звука в слуховом нерве образуются так называемые акционные токи, аналогичные таким же токам в других нервах (при действии соответ- ствующих раздражителей). Но акционные токи значительно от- личаются по своим свойствам от улитковых, например, они не могут иметь больше 1000—2000 периодов в секунду, обнаруживают большую зависимость от целости ствола слухового нерва, могут быть отведены только при приложении электродов к самому нерву. Если они пропадаю^, то это еще не обозначает, что будут отсутство- вать и улитковые токи; если же улитковые токи исчезли-, то акцион- ных уже нельзя получить. Схожие явления (образование, электри- ческих потенциалов) удалось обнаружить и в более глубоких участ- ках проводящих слуховых путей и в центрах, хотя и не столь отчетливо (энцефалография). Кортиев орган обладает выраженной способностью реагировать на звуки с острым резонансом (в противоположность барабанной перепонке), по чем это обусловлено, мы в точности еще не знаем. Целый ряд разносторонних опытов подтверждает так называемую моно пекулярную концепцию Гельмгольца о том, что каждая звуковая полоса имеет на протяжении спирального улиткового органа свой участок, вроде того, например, что высокие звуки ощущаются в основном завитке, а низкие—в верхушечном; но происходит ли это путем простого резонанса, как в струнах рояля, или путем более или менее короткого замыкания давления между лестницами преддверия и барабана (теория Флетчер-Роа фа), или же путем завихрений в том или другом участке улитки (Бекеши), пока остается еще недостаточно выясненным. Сравнение улитки с «жидким 2* 19
микрофоном» является заменой прежнего взгляда на нее как на набор обычных звуковых резонаторов, по еще далеко не разъясняет целого ряда оригинальнейших свойств нашего слухового аппарата, например, широчайшего диапазона его чувствительности к тонам известной высоты, т. е. возможности одновременно реагировать и на очень слабые и на относительно очень сильные звуки, на разницу во времени прихода звука к тому и другому уху (порядка сотых долей сигмы) п т. д. Вероятно, здесь мы имеем дело с законами так называемой «микрофизики» (теория квант, атомного ядра, электрон- ные теории), качественно отличающимися от обычных «макрофизи- ческих» концепций. 8. Только что изложенные принципы слуховой физиологии кладутся в основу целого ряда детальных особенностей слуховой функции, имеющих большее или меньшее отношение к вопросам военной ЛОР. Считая, что в этом смысле элементарные понятия уже сообщаются в пропедевтическом курсе ЛОР, мы здесь ограничиваемся кратким очерком новейших данных (с некоторыми комментариями в дополнениях к этой главе).. Объем слуховых ощущений у человека нагляднее всего можно себе представить посредством графической схемы (см. рис. 1), где по оси абсцисс нанесены частоты звуковых колебаний на протя- жении всей тонскалы, а по оси ординат — интенсивности звука, выраженные в барах, эргах, ваттах и децибелах. Слуховой объем ограничивается двумя кривыми; одна из них соответствует средней величине порогов ощущения для всего ряда доступных восприятию (по своей высоте) тонов, а вторая — таким же средним порогам для всей тонскалы, ио обозначающим уже начало маскировки слуховых ощущений тактильными или даже перехода их в болевые («кривая боли»). Эти две кривые сходятся у нижней и верхней границы тонскалы, а может быть даже и перекрещиваются в этих местах (при экстраполяции); в середине же тонскалы, примерно в области 1000—3000 герц, они сильно расходятся на величину .более 100 децибел. В этой области, следовательно, орган слуха обнаружи- вает наибольшую чувствительность к звукам и наибольший диапазон приспособляемости к различной их интенсивности. Ввиду того, что не только у разных людей, но и у одного и того же человека так называемые пороговые кривые при исследовании слуха отнюдь не представляются резко ограниченными линиями, то скорее следует говорить о порогов ыхп о лосах, или зонах, Также имеют большую растяжимость зоны нижней и верхней границы тонскалы, которые являются теми областями,где постепенно слуховое ощущение или совсем пропадает (например, при определении верхней границы общепринятыми способами), или заменяется ощущением другого характера (например, тактильными при исследовании мощными басовыми камертонами из набора Бецольд-Эдельмана). На той же классической диаграмме можно нанести ряд других кривых, относящихся к таким свойствам слуха, как, например, степень адаптации при тонах различных высот, степень утомляемости, 20
уровень необратимой акустической травмы, слуховой район вос- приятия человеческой речи и т. д. Так называемые кривые равной громкости наносятся на отдельные диаграммы; их смысл тот, что интенсивность субъективных слуховых ощущений (громкость) воз- растает не в той же степени, как интенсивность самого звука, а отстает от последней (в некоторых средних пределах — по закону Всбер-Фехнера); при этом для тонов различной высоты нарастание громкости с усилением внешнего раздражителя — звука—идет также неодинаково: в басовой части тонскалы оно идет скорее. Уровнем громкости данного тона условно считается выраженный в децибелах над пулевой линией «уровня сравнения» (т. е. над уровнем в 1016 Ж см2) уровень интенсивности равногромкого стандартного топа в 1000 герц; существование этого термина показывает, что возможно сравнение степени громкости даже и при звуках неодинаковой высоты. В последнее время говорят о возможности непосредственно определять громкость слухом (без помощи измерительных приборов и даже не пользуясь сравнением с другим стандартным звуком). Предполагают, что наше ухо может различать несколько натураль- ных степеней громкости, чем пользуются в музыке для регули- ровки интенсивности игры на инструментах и пения и в оборонной и сигнальной технике для определения расстояний по слуху. 9. При измерении остроты слуха приходится считаться с воз- можностью различных ошибок, зависящих от искажения звукового поля вибратора в силу разных причин, и субъективных ошибок от адаптации, утомления, невнимательности исследуемого и т. д. Точные опыты требуют особых предосторожностей, производятся в звуко- изолированных помещениях (сурдокамерах); акуметрические при- боры должны обладать постоянством действия. В этом смысле особо пригодны камертоны и аудионы (электрогенераторы), а также термофоны; им уступают в постоянстве, но имеют также известные преимущества приборы типа карманных часов (акуметр Полицера), регулируемая граммофонная передача речи и других звуков и, наконец, сама натуральная речь различной громкости и характера (шопот, разговор, крик), с применением особо подобранных фонем (таблицы Воячека, таблицы Ламперт — Еаранл — Паутова) или с использованием произвольных фонемных i омбипаций (неосмыслен- ных— С. Г. Чебанова); так называемая артикуляция (т. е. внятность) определяется количеством правильно понятых слов или слогов (в процентах к общему числу произнесенных слогов). Чтобы умень- шить искажение звуков, рекомендуется при отсчете силы звука по расстояниям применять только малые расстояния (не более 2—3 м); если же требуется установить наидальнейший пункт, превышающий эти размеры, то советуют пользоваться редукцией их по способу Буракова или Бу беса (исследуемый поворачивается к исследующему неиссле дуемым, плотно закрытым ухом) (мы советовали бы использо- вать для этой цели паши противошумы —«повязки с массой»); при этих условиях получается редукция дальнейшего расстояния до 21
вышеупомянутой величина в 2—3 м. Второй способ разработан Киселевским: звук подается из соседнего помещения, соединяющего- ся приоткрытой дверью, или через другое небольшое отверстие, которое в свою очередь делается источником новой шаровой волны редуцированной силы. Остроту слуха неоднократно пробовали определять изменением звукового давлении непосредственно в наружном слуховом проходе, учитывая при.этом импеданц барабанной перепонки (отношение давления к объемной скорости) и другие факторы, влияющие на акустический режим (Бекеши, Ржевкин). Одна ко полного совпадения с определением порогов в свободном звуковом поле не получилось (они расположены ниже, чем при измерении давления в наружном слуховом проходе). Для отиатров этот последний прием кажется менее подходящим, так как если отсчет давления производится внутри самого уха, хотя бы л'наружпого, то мы уже не имеем права считать применяемый раздражитель целиком внешним (вполне адекватным); другими словами, при этом приеме допускалось искус- ственное вмешательство в режим слухового органа. 10. Звуки могут проникать в глубину уха помимо главного пути, т. е. наружного слухового прохода, еще и окольными путями через сплошные образования -— кости черепа, хрящи уха и другие ткани (отсюда термины: костная, хрящевая, тканевая проводимость). Согласно новейшим данным, костная проводимость не является самостоятельной функцией, так как и при ней звуки все равно должны так или иначе воздействовать на пластинку стремени (вернее, на овальное окно) и дальше проникают в улитку по общему и для воздушной проводимости пути (кранио-тимпанальная проводимость). Оригинальность ее в том, что здесь сама черепная коробка ста- новится вибратором, и этим, опять-таки, нарушается акустический режим уха. Вибрации черепа и одновременные вибрации воздуха, идущие через наружный слуховой проход и захватывающие барабан- Ю перепонку и цепь слуховых косточек, могут не совпадать в фазах (Бецольд); кроме того, инерция косточек при вибрациях черепа может обусловить взаимное смещение овального‘окна и пластинки стремени и. следовательно, синхронные колебания лабиринтной жидкости (Эрнст Барани). С другой стороны, совмещая действие на внутреннее ухо звуков, идущих через кость, и той же высоты и силы звуков, идущих через наружный слуховой проход, и уравнивая соответственно их фазы, можно добиться полной интерференции; следовательно, здесь имеются явления одного и того же порядка (Бекеши). В сурдокамере нашей клиники опыты с костной про- водимостью подтвердили гипотезу о том, что так называемое удли- нение ее в патологических случаях только кажущееся и на самом дело зависит от влияния внешнего шумового окружения, маски- рующего часть воздушной проводимости, с которой сравнивают костную (Г. Г. Куликовский). 11. Способность различать слухом разницу в высоте или силе двух тонов предложено называть его диференцнальной чувстви- 22
тельностыо. Она колеблется в зависимости от высоты и. силы взятых для сравнения топов. В средней зоне тонскалы от 500 до 3000 герц и при средней интенсивности в 40 децибел над порогом ощущения диференциальный порог по высоте равняется приблизи- тельно 0,003; следовательно, для тона, скажем, в 1000 герц едва заметную разницу можно заметить при тоне в 1003 герц (Кнудсен). При более низких звуках порог ощущаемой разницы увеличивается (до 0,01 при 50 герц); также растет этот порог и при ослаблении звуков. Диференциальный порог по интенсивности оказался в случае уровня ощущения выше 40 децибел над нулевым приблизительно равным 0,4 децибел (или же равным приросту силы звука на 10%), одинаково для тонов любой высоты. Вблизи порога ощущения величина едва заметного прироста в несколько раз больше. При утомлении ухо более чувствительно к переменам силы звука (Бекеши). Само по себе ощущение различных высот топов служит поводом к их сравнению, другими словами, к субъективной чувствительности к интервалам (основа музыкального слуха). Наше ухо способно чувствовать отношения чисел колебаний между двумя тонами, что в известных пределах постоянно и однородно для всей области музы- калькой зоны тонскалы. Каждое из этих отношений запечатлевается в нашем слуховом органе как особый, качественно различный, характерный образ, хотя он отражает чисто количественную разницу в высоте двух звуков. В музыке эти интервалы обозначаются терминами тоники (1:1), октавы (удвоение числа колебаний 2:1), квинты (отношение 3/2) и т. д.. причем ухо отождествляет простоту этих отношений с родственностью составляющих .интервал звуков (октава кажется нам «тем же звуком, что и тоника, но лишь дальше стоящим по скале тонов»). Наоборот, сложные отношения звучат по правилу как диссонансы — «обижают» слух (например, так называемый «тритон»). Ощущение высоты тона не всегда постоянно, так как, например, если повышать его силу, то он будет казаться ниже. Этим свойством еще не исчерпывается характеристика музы- кального слуха. Вторым его свойством является чувство ритма, способность определять быстроту и равномерность чередования отдельных звуков-импульсов. Далее,говорят о слуховой памятки об «абсолютном дирижерском» слухе, под которым следовало бы под- разумевать способность узнавания высоты произвольно взятого тона при невозможности проверить себя каким-нибудь прибором с соответ- ственной настройкой (так как в последнем случае будет действовать гораздо более распространенная способность определения интервалов, а не способность абсолютного слуха). Но можно себе представить, что исследуемый “держит в своей памяти какой-либо определенный тон, звучавший незадолго перед опытами, и тогда дело сводится опйть-таки к определению интервалов я к музыкальной памяти. Некоторые из исследуемых при опытах с абсолютным слухом применяли следующую уловку: они тихонько.напевали свой «при- марный» тон или свой самый низкий угон и, зная по прежним са- 23
монаблюдениям его высоту, сравнивали с ней интервально звук, данный им для пробы на абсолютный сл>х. Однако возможно, что у некоторых людей в их органе слуха действительно существует как бы абсолютная мерка для высоты тона, аналогично такому же гипотетическому природному масштабу для интенсивности звука. По опытам В, В. Рудкова и К. Л. Хилова, тембровые звуки более точно оцениваются по высоте, чем бестембровые, с чем находится в некоторой связи мысль о том, что способность людей узнавать гласные фонемы, напеваемые на одинаковой высоте и с одинаковой силой, может объясняться только существованием абсолютного слуха (так как спектр этих гласных характеризуется, как известно, формантами в определенной, всегда одинаковой для отдельных гласных, полосе частот). К музыкальным особенностям слуха относится анализаторная способность разбираться в составе аккордов (созвучий). В обобщен- ном виде она соответствует способности ориентироваться в смеси звуковых впечатлений и родственна возможности для слухового аппарата ориентироваться в звуковых образах по обрывкам этих образов, например, восстанавливать полностью все созвучие, когда «отрезаны» тс или другие составляющие его частичные тона, или же противодействовать маскировке одних тонов другими. Известную противоположность музыкальным ощущениям пред- ставляют короткие звуковые импульсы, продолжающиеся сотые секунды или включающие в себя лишь несколько звуковых волн. Громкость их, как думают, измеряется наподобие формулы Нернста выражением const., или же Jt = const. Интегрированием соответствующих кривых можно убедиться в одинаковой громкости импульсов, хотя бы кривые и не были одной и той же формы. 12. Декремент затухания резонирующих частей в ухе равен приблизительно 0,1; поэтому при выслушивании трели двух близких по высоте тонов, дающих более 10 ударов в секунду, получается единый звук с хриплым тембром. При других типах комбинирован- ного воздействия на ухо двух сильных звуков или иных, более сложных созвучий получаются призвуки,- которых не было в этих созвучиях, например, суммовые и разностные тоны; из послед- них тон первого порядка (п% — если было взято созвучие из тонов и я2) должен быть особенно громким. Высота комбинацион- ных тонов определяется, например, посредством звукового зонда, т. е. изменяющегося по высоте и силе третьего слабого звука, который добавляют к исследуемому созвучию и «шарят» на протяжении всей тонскалы. Когда слышатся наиболее отчетливые биения, то, следова- тельно, звук-зонд совпадает по высоте и силе с одним из комбинацион- ных тонов. Происхождение таких тонов объясняют нелинейным ха- рактером колебаний, возникающих в улитке,или несимметричной упругостью барабанной перепонки. Даже и одиночный чистый тон, действующий на ухо, может, при известной своей силе, приобре- тать тембральную окраску, т. е. получает призвуки (гармоники) из-за перегрузки рычажного аппарата барабанной? полости, опре- 24
.деляемой только физической силой звука (но не громкостью его). Обнаруживаются такие (субъективные) частичные тоны опять-таки посредством звука-зонда; сами же по себе они не слышны. Нелиней- ные искажения возникают вообще во всех системах, не подчиняющих- ся закону Гука, т. е. когда сила упругости и деформации тела находятся не в прямой пропорциональности; эти искажения, как сказано, состоят в образовании тонов, нс заключавшихся во внешнем, действовавшем на систему, звуке. Такие призвуки неизбежно образу- ются во всех акустических аппаратах и даже в сплошных средах при сильном их звучании. Поэтому практически только слабые звуки могут фигурировать как чистые тона; это важно знать при использо- вании акуметрической аппаратуры. При созвучиях, состоящих более чем из двух тонов, особенно заметно выступает присутствие нижних гармоник (унтертонов); например, если одновременно звучат чистые тона в 700, 800, 900 и 1100 герц, то слышится субъективно комбина- ционный тон в 100 герц и может даже так отчетливо выступать, что придает аккорду характер одиночного звука с высотой, равной 100 герц. Благодаря такому свойству нередко акустическое «отрезы- вание» от сложного звука его нижней части может мало изменять его характер и внятность, так как комбинационный нижний призвук замещает действие отсутствующих объективных компонентов (по С. Н. Ржевкину). 13. Явление монауральной маскировки звуков состоит в том, что при подведении к одному и тому же уху двух тонов: одного — переменной силы, но определенной неизменной высоты и второго-—изменяющегося по высоте, этот второй может значи- тельно падать в своей громкости при приближении к первому (маскирующему) тону, и только в непосредственной близости, когда начинаются биения, опять выступает действие второго звука. Осо- бенно эффектна маскировка, когда первый звук соответствует высоте от 200 до 400 герц; тогда при большой его силе значительно теряет в громкости вся вышележащая часть тонскалы, а нижележащая, наоборот, почти не изменяете!. Маскировкой, образованием новых призвуков, взаимным влиянием силы звука на высоту и суммацией громкости нескольких звуков, одновременно попадающих в одно и то же ухо, объясняются различные, парадоксальные на первый взгляд, выводы, например, что тембр звуков зависит не только от их состава, так же как громкость не только функция силы звука и высота не только функция его частоты (С. Н. Ржевкин). Так. например, даже на монауральпое ощущение звука, на тембр его и громкость может известное влияние оказывать разность фаз верхних гармоник, особенно при сильных звуках (П. П. Лазарев). В этом заключается некоторое противоречие с концепцией Гельм- гольца, не признававшего монауральпого ощущения фаз. Влияние ощущения звука оказывается в так называемой слуховой адаптации. Она определяется как вполне нормальное физиологическое явление, целиком обратимое через определенный промежуток времени уменьшение остроты слуха (в результате 25
воздействия на ухо какого-нибудь звука); адаптация страхует ухо от перегрузки адекватным раздражителем, следовательно, действует аналогично мышцам барабанной полости, которые фиксируют или расслабляют барабанную перепонку и цепь косточек; однако требующий времени рефлекс на мышцы полезен при более длительных звуках, а адаптация вступает в силу немедленно с началом слухо- вого акта. Адаптация может значительно искажать акуметрические данные, я это требует особых предосторожностей, например, при определении порога слуховой чувствительности желательно применять такие при- боры и способы, где зондом является не затухающий, а нарастающий 15 32 И 125 256 512 1024 2048 4095 8192 16384 ВЬ/сота звука Рис. 3. Кривые, показывающие степень реакции уха на колебания давления различного периода н силы. 2 — кривая пороговой елухо-вой чувотвитедь постя; 2 кривая болевых ощущений; J — кри- вая порога акустической травмы; 4 —кривая абсолютной травмы |ио ft. У'ндршоу') Кривые 3 к 4 более или менее гипотетичны. в силе звук или, еще лучше, прерывистый. В согласии с этим, памп уже давно было-предложено при исследовании камертонами при- менять паузы между отдельными пробами (прием повторяется примерно через каждые 5 секунд, звучащий камертон подносится к уху исследуемого и, если ои еще слышит, отводится, чтобы об- разовалась обратная адаптация к тишине, т. е. вернулась обычная слуховая чувствительность). Используя адаптацию, можно полу- чить .«искусственную латералнзацию^ звука. По Л. Е. Комендантову, если утомить одно ухо каким-либо камертоном, то потом, приставив его ножку к темени, создаем преобладание ощущения звука в не- утомленном ухе наподобие того, как при зажимании одного из наружных слуховых проходов пальцем получаем «опыт Вебера» — латерализацшо звука в закрытом ухе (т. с, в менее утомленном от 26
рассеянного звукового поля в окружающей воздушной среде). Нужно заметить, однако, что явление латерализации при костной проводимости более сложно и в нем играют роль еще и другие факторы (резонанс наружного слухового прохода, режим давления во внутреннем ухе, несимметричность вибрации черепа и т. д.). Что же касается разницы между понятиями утомления и адаптации, то, по нашим взглядам, утомление отличается тем, что при нем происходят в слуховом аппарате более стойкие (или же не столь легко обратимые изменения), поэтому оно и удерживается на более продолжительный срок, чем слуховая адаптация, продолжающаяся в среднем лишь несколько десятков секунд; с другой стороны, для утомления требуется известная звуковая перегрузка слухового органа по силе (или по времени — кумуляция). Утомление счита- • ется переходом к «акустической травме», т. е. с явно патологическим состоянием слухового органа (повреждением его от действия зву- ков). Обычно эта акустическая травма проявляется в сравнительно тонких, определяемых только гистологическим исследованием из- менениях структуры звуковоспринимающего аппарата; но при действии очень мощных звуков, особенно детонационного характера, например, при взрывах и артиллерийских выстрелах, наблюдаются более грубые нарушения целости в виде отрывов (механического разъединения частей) и не только во внутреннем, но и в других отделах уха, кровоизлияния, контрактура барабанных мышц и втянуто сть, а часто и разрывы барабанной пер щонки, вообще такие изменения, которые возможны и при действии однократного повышения давления, если оно совершается быстро или происходит внезапно; такого рода повреждения выделяют в особую группу баротравм, к которой откосится целый ряд других примеров: травма уха при кесонных работах, при нырянии, при ударах по уху предметами (ладонью), которые сами по себе хотя и не могут вызвать повреждения, по герметизируют наружный слуховой про- J ход и сильно повышают в нем давление толчком. Новейшие опыты, произведенные в акустической лаборатории нашей клиники Ундрицем и Калгановым, показали на основании изучения улитковых биотоков, что при детонациях существуют два явления:, происходит колебание давления соответственно так назы- ваемому дульному инфразвуку и возникают обычные звуковые волны с высотой приблизительно 100 герц (ср. специальные глайы об акутравме и баротравме). 14. Двууппшй (бинауральный) слух служит причиной особых, крайне оригинальных свойств уха — именно возможности связы- вать звуковое раздражение с пространством (стсреоакусшка п отв- топика). Эти термины обозначают следующее: благодаря слуху мы умеем определять местоположение источника звука, «топос» — по-гречески — место, вернее, направление звукового луча, как по азимуту, так и в вертикальных плоскостях, причем басовые тона определяются относительно хорошо,короткие импульсы лучше длительных звуков, и порог чувствительности меньше всего при 27
расположении звука прямо впереди (в среднем он равен 2—3° по азимуту). Первая мысль могла быть о том, что ототопика основана на диференции громкости звуков: при опыте Штейгера более силь- ное звуковое раздражение одного уха целиком перетягивает на свою сторону ощущение (происходит полная маскировка звука в слабее слышащем ухе). Но при звуках с большей длиной волны обтекание Рис. 4. Искусственное увеличение кажущегося угла сдвига, источника звука. К — малая база (расстояние между ушами наблюдателя); в — большая фаза (расстояние между раструбами звукоуло- вителей); <х — угол поворота аппарата, равняющийся истин- ному углу сдвига источника звука (М); —разность рас- стояний между источником звука и правым и левым ухом; д,5* — b sin а; одновременно из другого прямоугольного треу- гольника A3“ein$j; следовательно так как то одна и та же разность расстояний (а также и время прихода звука) при увеличении базы соответствует меньшему углу сдвига. Если имеем дело с пороговой разностью, то и она получится при меньшем угле сдвига источника звука (например, не в положении М2, а уже в положении Mt). ИХ ОКОЛО ГОЛОВЫ делает разницу в силе восприятия ничтожной (ниже д и фер е и ци а л ь н о го порога), а поэтому одной разницей в силе нельзя объяс- нить явления ото- топики. Время при- хода одной и той же фазы волны (или начала звука при кор 01 ких импуль- сах) может считать- ся причиной ориен- тировки по звуку вслед ствие сов па- дения ряда данных: точность узнавания угла на пр явления звука увеличива- ется, если расширя- ется база между пр а- пирпм TTft ВЫМ и Левым Прием- па тгкптр nJ-Л С звУк°улавливателях; чем больше запаздывание в вптглтг. ппСТ ЯП^ем ухе’ тем Источник кажется больше отодвинутым, скопости чп запаз^вания в 0,6 сигм (приблизительно), что при в 20 см т УрКа/В Л Б секунду соответствует ходу приблизительно ватьея (пРио™зытельно) пути между обоими ушами. До би- лля отлтлптг гвенш) более значительного запаздывания бесцельно нельзя прпрJ ’Т0гда звук будет казаться просто раздвоенным. Также как это оо™ В ДругуЮ СТОРОНУ 8а пределы в 0,03 сигмы, так Равностт Ляч " ствУет ототопическому порогу чувствительности. таг кяр пня ЙС Ма по себ° менее объясняет причину ототогагки, НЫХ Грплпиях-Лее выражсна Для высоких звуков при прочих рав- вой-^гклпрр п а П0Р0Г этой 30НЫ отнюдь не меньше, чем для басо- нострк гнпр Бысоких частотах могла бы иметь влияние раз- этих чтгппп т!В^Ка’ дох°дящая Д° 30 децибел (ввиду направленности как nnJnpvn зв^ков°й теш1 от головы). Наконец, еще неизвестно, тХрТяпя Д Т СаМ°е ^знавание Фа™ ухом (может быть, по кру- тизне нарастания давления?). 28
Когда мы слушаем обоими ушами, то при определении остроты слуха получается мало заметная разница по сравнению с остротой слуха на одно ухо. По нашему мнению, это происходит от тор- можения в центрах импульсов, получаемых из периферических ап- паратов, причем если, например, на каждое ухо действовал раздра- житель, по силе равный а, то в оба центра (правый и левый) в сумме попала звуковая энергия, равная 2 а. Однако там происходит взаимное, повидимому, половинное затормаживание этой суммарной энергии, и до сознания доходит только остаток ее, равный а. Это явление служит основой феномена Штейгера, когда к правому и левому уху подводятся звуки одной и той же высота, но неодинаковой силы: мы слышим только тем ухом, где звук сильнее, но с той же громкостью, как и в том случае, если бы звук подводился исключи- тельно к этому уху. Согласно сказанному выше, нужно представить себе, что в данном феномене величина раздражителя была равной а, скажем, для правого уха и b для левого, причем а > Ъ иа величину т‘. е. а = Ъ + Если руководствоваться концепцией, что оба слухо- вых центра соединены волокнами с обоими периферическими ап- паратами (благодаря частичному перекресту), то нужно допу- стить, что в сумме оба центра получат суммарное раздражение a + b= 2b + q, хотя нам неизвестно, какая именно часть идет по перекрещивающимся волокнам и какая по прямым. По предполо- жим, что, благодаря обмену известной частью своих проводящих путей, центры слуха получают и тот, и другой в р раз меньше им- пульсов, чем если бы не было перекреста. -Следовательно, в правый центр попадает — - импульсов, или b Q Ь же- + —импульсов, а в левый только ? Р Р Согласно сказанному выше, если бы в тот и другой центр попало Ь по — импульсов, то, благодаря взаимному и равному торможению, Ъ сумма была бы равна—. Здесь же сумма увеличивается благодаря Р д слагаемому , которое не имеет своего антагониста и создаст пе- ревес ощущения на стороне правого уха (в нашем примере). Искусственной ототоникой называется способность улавли- вать кажущийся сдвиг изображения звукового источника при искусственно создаваемой разнице во времени прихода звука к од- ному и другому уху, что достигается воздушно-трубчатым и электри- ческими компенсаторами (например аппаратом А. И. Титова). • По- роговые данные и здесь соответствуют «временной» гипотезе. Расстояние источника snyisa может узнаваться каждым ухом в отдельности благодаря изменению тембра или ослаблению в ин- тенсивности, что при источниках с постоянной силой или хотя бы приблизительно постоянной дает масштаб для учета расстояния. На 29
близких расстояниях здесь может помогать еще и двуушный эффект, в частности, если источник движется с известной скоростью (важно для подслушивания в рекогносцировках и для караульной службы). Множественной ототопикой называется способность ориентировки в местоположении нескольких источников звука и их взаимного распределения в каком-либо пространстве. На этом основывается пространственная акустика— стере о акустика. Ею объясняется, например, почему передача одним микрофоном из студии не рав- носильна непосредственному выслушиванию музыкальной пьесы в концертном зале. Двуушная или перекрестная маскировка звуков состоит в том, что если изолированно подвести маскирующий звук, скажемт к правому уху, то не только в нем, но даже и в левом ухе он проявит себя как заглушитель других тонов, ио, конечно, в очень ослабленной степени, например на 40—50 децибел меньше (в зависимости от высоты). (Следовательно, голова экранирует такие звуки, но не полностью.) Второго рода бинауральная маскировка зависит уже от деятельности центров, в которых происходит перекрестная поло- винная редукция силы ощущения, и поэтому звуки, одновременно воспринимаемые обоими ушами, различаются в ординарной силе, а не в удвоенной, как можно было бы ожидать по столь распростра- ненному закону алгебраического суммирования раздражений. Опыт с воздушной латерализацией (А. Й. Ку турского) со- стоит в том, что звук дискантового камертона, подведенный к од- ному уху, может ощущаться то в этом ухе, то в противоположном. Если в ближайшем к камертону ухе имеется полпая глухота, то литерализация по правилу будет в другом ухе и только в виде парадокса может чувствоваться на стороне глухого, что объясняется либо тактильными ощущениями, либо участием психики. Если же полной глухоты нет, а только большая несимметричность остроты слуха в том и другом ухе, то возможны две комбинации: либо ла- терализация в худшем, ближайшем ухе, либо в отдаленном, лучшем. Объясняется это так: положим, что при переходе звука от ближай- шего уха к дальнейшему он теряет по силе а децибел и что порог остроты слуха находится па уровнях ощущения в х децибел (для дальнейшего) уха и в у децибел (для ближайшего уха). Тогда если случайно получится такое совпадение, что а = у — х децибел, то субъективно звук в момент достижения им уровня жив последу- ющие окажется в обоих ушах равногромким и латерализации во- обще не будет. Но если разница порогов в обоих ушах значительнее, т. е., например, если порог дальнейшего уха по прежнему на уровне х децибел, а ближайшего z децибел, причем г — то громкость звука в ближайшем ухе будет меньше, чем в дальнейшем, и полу- чится литерализация в лучшую сторону. Наконец, если пороговый уровень ближайшего уха равен zT децибел, причем 24 — то литерализация, наоборот, во все время звучания данного камертона будет в худшем ухе. Эта теорема позволяет вычислить величину а; для этого нужно заглушать ближайшее ухо слоями противошум- 30
него вещества, пока не исчезнет латерализация, и тогда величина а должна равняться у — г, причем эти две величины определяются акуметрией правого и левого уха, т. е. свободного и заглушенного уха* Вообще при неравенстве остроты слуха в обоих ушах, рассуждая «априори», звук камертона, приставленный к худшему уху будет латерализироваться в лучше слышащем ухе в том случае, если ослабление звука при огибании головы (а) меньше,, чем разница в остроте слуха между правой и левой стороной (у — ж); и если это соотношение остается все время таким же (независимо от степени затухания камертона), то и латерализация будет держаться в лучше слышащем ухе (по принципу Штенгера). Если же, наоборот* раз- ница в остроте слуха во все моменты звучания меньше, чем потеря громкости при огибании головы, то по тому же принципу Штенгера звук может ощущаться все время только в хуже слышащем ухе. В обоих этих случаях перескоки латерализации звука вряд ли могут объясняться одними физическими условиями опыта. На бинауральной маскировке звуков, при одной и той же их высоте (т. е. когда и к правому и к левому уху подводятся звуковые колебания одинаковой частоты), можно основывать наши представ- > ления о том, что происходит в парных центрах слуха во время слухового акта. Здесь постулатами служат: во-первых, выше- упомянутое явление Штенгера. доказывающее, что при неодинаковой силе равновысоких звуков происходит полная маскировка ощу- щения в том ухе, где звук слабее; и, во-вторых, хорошо известный ЛОРспециалистам факт, что при односторонней полной глухоте больные производят впечатление нормально слышащих, другими словами, если не закрывать здорового уха, то разницы в остроте слуха между односторонне глухими и нормальными не будет заметно. Сказанное подтверждается исследованиями Сивиана и Уайта, согласно которым «среднее значение бинаурального и монаураль- ного порога для лиц 'с нормальным слухом не различается» [С. Н. Ржевкии] (236)1. Эти данные заставляют предположить, что деятельность одного уха затормаживает функцию второго и, в частности, настолько, что в сумме получается одно и то же, слушаем ли мы обоими ушами или только одним. Алгебраически указанное явление мы предла- гали выразить следующим образом1 2. Чтобы при равенстве энергии звука-раздражителя (^= а) в пра- вом и левом ухе в результате получилась такая же громкость, как и в одном только ухе, нужно, чтобы каждое ухо могло затормозить в центрах восприятие другого уха ровно на т/2 а, так как если бы это заторможение было в большей или меньшей степени, ио остава- лось симметричным (а в норме это иначе и не может быть), то сум- марная громкость1 была бы а, чего мы на практике не встречаем. 1 С. Н. Рже в кип, Слух и речь, стр. 31. 2 Сборник трудов Ленинградского института по болезням уха, носа, горла и речи, т. Ш, стр, 47 (267).- 31
a. Следовательно, каждое ухо тормозит противоположный центр на величину, равную половине собственного ощущения, и там оста- ется только-^-, но в сумме оба центра опять образуют - +^- Z Ci Z т. е. как будто слушало только одно ухо. Если принять, что упомянутое торможение происходит в слу- ховых центрах, и приведенный расчет сопоставить с распределением волокон в проводящих слуховых путях, то необходимо притти к выводу, что среди перекрещивающихся волокон (другими словами, способных оказать тормозящее действие) должно быть на одной стороне ровно столько же активных, сколько н на другой стороне. То же и среди волокон, не влияющих на слух другого уха, т. е. не перекрещивающихся; иначе нельзя было бы понять, откуда по- лучается величина , объясняющая равенство монаурального и бинаурального восприятия. Теперь разберем, что произойдет при неравенстве раздражителей, например, если сила звука в правом ухе равна а + Ь, а в левом остается равной а. Опыт показывает, что тогда суммарная громкость, повидимому, дает ощущение од- ного лишь звука силой «+Ь, т. е. того, которое было бы и при отсутствии раздражителя во втором (левом) ухе; следовательно, взаимное торможение в результате дает величину а + Ъ. Как она могла получиться? Нужно предположить, что та часть волокон, которая проводит часть раздражения правого уха, равную а, и все раздражение левого уха, тоже равное а, затормаживает слуховое восприятие и в результате дает, по предыдущему, сум- марную величину а; тот же избыток раздражения в правом ухе, который выражается величиной Ь, не находит антагониста в центрах левого уха и поэтому проявляет свою активность целиком, создавая второе слагаемое в выражении а + Ь. Здесь нужно добавить: если бы не замешивался физиологиче- ский механизм передачи раздражений от кортиева органа к центрам, то один только математический подсчет привел бы нас к другому вы- воду, а именно, что во втором опыте результирующая громкость бинаурального слуха должна была быть меньше, чем громкость монаурального. Приведем соответствующий расчет. Если звуковой раздражитель не одинаков, например, для пра- вого уха он сильнее и равен а + Ь, а для левого по прежнему равен а, тогда правое ухо будет тормозить левый корковый центр на ве- личину В результате получается: гром- , в то время как левое ухо сможет затормозить правое а по прежнему только на величину^- / , 74 Й I 7 кость в правом центре (а + Ъ) — — = — +/?. а громкость в левом: w Ci (a-kfr) а — Ъ а Ъ п— 32
i И i М I Ь Суммируя; получаем: 1g- + о 1 + (g- — -g 1 = а + у, следовательно, результирующая громкость будет несколько больше той громкости, которая ощущается в одном левом ухе, по и несколько меньше, чем та, которую ощущало бы правое ухо, если бы оно было един- ственным слышащим. Так как на самом деле суммарная громкость равняется громкости правого уха, то нужно допустить выше при- веденное физиологическое объяснение. Как известно, ассоциационная связь между обоими слуховыми центрами обусловливает то, что, кроме указанного торможения, мы получаем при двуушном выслушивании впечатление пространствен- ного сдвига источника звука, который представляется нам в этих случаях. одиночным (хотя бы на самом деле источников было два). В центрах нельзя осуществить раздельное восприятие одинаковых по высоте звуков (в нормальных'условиях). О ГРОМКОСТИ ЗВУКОВ1 Литература: 111, 329, 333, 334, 346, 347 Закон Вебера в применении к слуху выражается трансцендентной логарифмической функцией 8 = к * 1g J и формулируется так: величины ощущения пропорциональны ло- гарифмам величин раздражения. Путем математического анализа Фехнср обобщил это в «пси- хофизический закон» для всяких органов чувств, выражающий эав!1симость между порогом раздражения р, величиной раздражи- теля г и субъективной реакцией, например, громкостью 8, а именно: Согласно этим законам, «нарастание раздражения, вызывающего еле заметное изменение ощущения, должно находиться всегда в одинаковом отношении к величине раздражения, к которой оно присоединяется». Если взять С как постоянную величину (например, для какого- нибудь органа чувств, скажем, для слуха и т. д.) и обозначить через К еле заметное усиление ощущения при нарастании раздражения, то имеем: J Е Принимая, что при весьма малом усилении ощущения К можно заменить посредством Js, а диференциалом его будет ds, получим диферепциальпое уравнение 1 Составлено по Эйхснвальду, К. В. Караффа-Корбутту, 0. Н. Ржевкину и Др. 3 Военная ото-ларингодогия 33
Путем интегрирования получаем: или 5 е = С Ig R + -4 (1) Здесь £ обозначает ощущение, С—-постоянную величину, а А — это так называемая интегральная постоянная, которая при интегрировании вводится в полученное j равнение (необходимость чего зависит от свойства свободного члена, не содержащего пере- менного, исчезать в производной функции). Если взять бесконечно малое раздражение, равное а, то ощу- щение делается пулевым: следовательно, или £ — Cig с-|- А = О, А -C-lg<z. Подставляя эту величину в уравнение (1), получим: е = C(lg2? — lg а), и если считать, что а равно единице раздражения, то и получается, ЧГО /ч 1 тэ £ = С lg jK , т. е. что ощущение пропорционально логарифму раздражения. Следовательно, и отношение минимально ощущаемого прироста звука к первоначальной его величине является постоянным. Обо- значая интенсивность звука через Л а минимальный ее прирост через JJ, говорим: есть постоянная величина (так называемая константа Вебера) (2). По опытам Кнудсена и др., требуется в области громкостей, пре- вышающих^—50 децибел, чтобы эта величина равнялась около 0,1, т. е. требуется приблизительно 10% прироста силы зв^ка для еле заметного ощущения. По мере того, как звук слабеет, константа Вебера увеличивается, и, например, _ 1000 герц она достигает величины 1,5, а для высоты в 200 герц она достигает 3,5, т. ё. должна быть в несколько раз больше самой величины раздражения. Фсхпср принял, что прирост раздражения AJ является беско- нечно малой величиной, а правую часть уравнения считал про- порциональной бесконечно малому приросту ощущения dS* полу- чилось простейшее диференциальное уравнение: у порога раздражения при при интегрировании которого получается упомянутый логарифми- ческий закон 34
Здесь А — произвольная величина, зависящая от выбора единиц. Если же перейти к десятичным логарифмам, то имеем: 5 = 2.3 -zUg^. ^0 4 . Теперь принято постоянную величину 2,3 А принимать за Ш и тогда S выразится в децибелах (а «бел» — это более крупная логарифмическая единица). Во избежание ошибок от искажения поля полезно, чтобы величина Jo соответствовала интенсивности звука на пороге слышимости в свободном звуковом поле, до по- мещения в него головы наблюдателя, как сказано выше. Можно составить таблицу кривых равной громкости для топов разнообразной высоты. При этом обнаружено, что эт кривые не идут параллельно друг другу, а имеют сходящееся направление к басовому концу тонскалы. Самая нижняя кривая соответствует порогу ощущения; следующие уровни громкости проводятся через каждые 10 децибел для тона в 1000 герц; согласно сказанному, расстояния тех же уровней соседних высот могут быть меньше 10 де- цибел. Кривая уровня громкости, соответствующая 100 децибел, имеет горизонтальное направление. Следовательно, если взять два тона разной высоты и увеличить их уровень громкости на одинаковое число децибел, то это еще не гарантирует, что и вновь полученные звуки окажутся иа одинаковых уровнях громкости. . Можно было бы объяснить такое несоответствие с законом Ве- бер а-Фехн ера тем, AJ что постоянство соотношения -у- подтверж- дается только для зоны в 40 децибел и больше (а в более низкой зоне это соотношение быстро возрастает). Следовательно, здесь нельзя при вычислении громкости пользоваться интегрированием, но можно было бы взять, для установки известного уровня гром- кости, сумму конечных, едва заметных, приростов. Однако когда стали на практике делать подсчет, то оказалось, что для тонов различной высоты требуется различное количество едва заметных приростов, чтобы довести громкость до одного и того же уровня. Итак, ни интегрирование, ни суммирование не позволяют заранее вычислить громкость. Если исходить из суммирования и громкость была бы пропорциональной упомянутому числу едва заметных приростов, хотя бы и неодинаковых на разных высотах, то была бы действительна формула: в (громкость) = р • Дт, где р — коэффициент данной высоты тона, и N — число приростов. Даже и в той зоне, где (закон Вебер-Фехнера наиболее точен, т. е. в зоне более мощных звуков, чем 40—50 децибел, и шм наблюдаются парадоксы. Например, два звука — в 50 и 100 децибел—должны по этому закону казаться один громче другого в два раза, а на самом деле по субъективному впечатлению второй звук кажется ие вдвое, а во много раз громче первого. Вообще, по новейшим
данным, субъективное удвоение громкости, т. е. ощущение, что один звук в два раза громче другого, требует прибавки интенсив- ности в 10 децибел. На основании сказанного рядом исследователей принимается, что у людей существует природная способность оценивать громкость звуков, хотя бы в грубом масштабе, например, не выходящем за пределы утроенной или учетверенной степени. Однако в этой ги- потезе еще много недосказанного. Так, мало понятно, почему если требуется некоторое число децибел для увеличения громкости вдвое, то для низведения ее иа прежний уровень достаточно меньшего количества децибел, и почему для ослабления громкости вдвое нужно 10 децибел, а для ослабления в четыре раза — уже до 30 де- цибел. Может быть, здесь играет роль и адаптация. Во всяком случае, исследователи пытаются вывести зависимость между гром- костью и тем понятием, о котором упоминалось выше, как об «уровне» громкости. По Гему и Паркинсону, если составить по особой, вы- веденной ими, формуле диаграмму, где на оси ординат нанесены условные степени громкости, а на оси абсцисс — децибелы, то полу- чается кривая, указывающая, что если уровень громкости, например, для своего удвоения требует прибавки 9 децибел, то учетверение требует уже 18 децибел (а до закону Вебера-Фехнера требовалось бы для удвоения — удвоение, а для учетверения — учетверение числа децибел). Флетчер пробовал устанавливать соотношения громкостей в смеси звуков. Если мы выслушиваем одновременно 10 звучащих равиогромких тонов, различающихся по высоте на 500 герц, то громкость суммы равна удесятеренной громкости каждого из этих слагаемых; при этом, за основу им была взята громкость тона в 1000 герц. Однако если взятые тона приближались по высоте друг к другу, то получалась маскировка и биения, и законность нарушалась. Новейшиетипотезы (Эдриана, Флетчера и др.) о причинах различ- ной громкости звуков основываются на том принципе, что отдельные элементы периферических органов чувств (в том числе и клетки кортиева органа или отходящие от него волокна слухового нерва) способны реагировать на внешний слуховой раздражитель совершен- но определенным образом, согласно закону «все или ничего» и согла- сно существованию рефрактерных периодов, мешающих нервам проводить больше чем 1000 импульсов в секунду. Исходя из этого, нужно допустить, что при усилении внешнего звука он будет казаться нам более громким, благодаря тому, что в улитке приходит в раздраженное состояние более значительное число элементов, другими словами, вследствие участия в слуховом акте более ши- рокого слоя клеток кортиева органа (захват соседних областей) или же вследствие повышения числа импульсов, возникающих в элементах, действовавших уже и ранее. Пока это число колеблется в пределах до нескольких сот в секунду, легко себе представить, что повышение тона будет вызывать соответственное учащение 36
импульсов, каждая звуковая волпа (как думают, своей пониженной частью) вызывает в слуховом элементе одиночный импульс, например, при звуке в 128 герц произойдет 128 отдельных импульсов. Но когда высота звука становится близкой к 1000 герц, некоторые волокна (или элементы) начинают утомляться, рефрактерный период должен от этого растянуться и они от этого уже не успевают-передать всех импульсов. Особенно это заметно при звуках более высоких, чем 1000 герц. Согласно сказанному, нужно принять, что при одной и той же высоте чистого тона может приходить в действие то более узкий, то более широкий участок улиткового аппарата и что ощущение высоты звуков в этих условиях зависит уже не от локализации на том или другом уровне улиткового хода, а от сложных условий, где определителем является, например, местоположение больше всего раздражаемого участка («пик»). Сила же ощущения, оцениваем мая субъективно как громкость, будет зависеть, как сказано, от ширины реагирующего участка (или же количества элементов в нем) и от числа импульсов в секунду. По Троланду можно образно представить себе дело и так, что число одновременно отвечающих на звук элементов соответствует мощности одного «залпа» и харак- теризует степень громкости, а число повторяющихся импульсов в тех же элементах соответствует количеству произведенных залпов в единицу времени и характеризует высоту тонального восприятия. Гистологические исследования обнаруживают, что в улитке можно насчитать до 30000 отдельных элементов, и если каждый из них способен передавать до 1000 импульсов в секунду, то при перемноже- нии это составляет 30000000 комбинаций громкости. Между тем, по данным некоторых исследователей, человек может различать только до одного миллиона различных громкостей; таким образом, наи- меньшее число импульсов, требуемых для ощущения громкости, вероятно, должно равняться по крайней мере 30 в единицу времени; предполагается, что отдельные волокна слухового нерва имеют неодинаковую чувствительность и начинают реагировать не од- новременно ; поэтому, например, если внешний звук имеет 3000 герц, то в слуховом нерве одно волокно начнет реагировать при первом колебании, второе—спустя, допустим, один период, третье — спустя два периода; каждое волокно, благодаря рефрактерпости, будет отвечать лишь одним импульсом в течение трех периодов. Если суммировать действие всех трех сортов волокон в нерве, то полу- чится три тысячи «залпов»- в секунду — этим числом залпов определяется высота звука; мощность же его зависит от числа одно- временно действующих волокон (т.е. от «числа стреляющих орудий»). Эта гипотеза позволяет обойти затруднение, возникающее от «рефрактерного периода», благодаря которому каждое отдельное волокно не в состоянии посылать больше 1000 импульсов в секунду (другими словами, слуховой аппарат не в состоянии воспринимать звуки выше 1000 герц, ио так как ухо воспринимает и такие звуки, то, следовательно, различные волокна реагируют несинхронно). 37
По указанной гипотезе, относительно слабую чувствительность уха к басовым звукам, несмотря на их большую абсолютную мощ- ность .и исключительную чувствительность к звукам дискантовой зоны, можно объяснить именно тем, что басовые звуки встречают в улитке своих реагентов в верхнем завитке, где сравнительно Мало специфических элементов, а дискантовые, наоборот, там, где этих элементов много; и, кроме того, при дискантовых (зона около 1000 герц) их высота соответствует максимальному использованию возможного числа импульсов в секунду (то же около 1000). Звуки ультрамузыкальпые воспринимаются опять слабее, потому что они объективно слишком маломощны, а для увеличения громкости следовало бы еще прибавить несколько импульсов в секунду, но этого сделать не позволяют рефрактерные периоды, из-за которых нервное волокно неспособно реагировать чаще, чем 1000 раз в секунду. Поэтому, если внешнюю силу звука увеличивать, умн- ожая число импульсов, то постепенно ряд элементов будет выби- ваться из строя, и хотя громкость будет возрастать, но уже медлен- нее, чем в других частях тонскалы, или вообще делается плохо определимой. Если исследовать параллельно здоровых и тугоухих, то у них пороговые ощущения, разумеется, будут на различных уровнях, и, следовательно, пороговая громкость будет требовать неодинаковой силы внешнего звука. Например, если в здоровом ухе для известного тона порог ощущения (или же самая слабая громкость) звука со- ответствует, скажем, 20 децибел, то Для тугослышащего эта гром- кость соответствует, допустим, 50 децибел. Однако при дальней- шем усилении его может уже' получиться иное отношение; раз- ница между'внешними раздражителями может сглаживаться. Если, например, сделать так, чтобы громкость' увеличилась вдвое, то может случиться, что для здорового уха это потребует прибавки 25 децибел, а для тугослышащего только 10 децибел, следовательно, разница в интенсивностях звука будет уже меньше; и в конце концов можно усилить звук до такого уровня, когда степень гром- кости для здорового и больного уха окажется одинаковой, иначе говоря, когда кривые нарастания громкости (по мере усиления внешнего звука) сольются. Этот феномен некоторые авторы считают характерным для процессов в слуховом нерве. Противоположный тип — когда кривые громкости здорового и больного уха идут параллельно; этот тип может характеризовать процессы в звукопро- водящем аппарате (Г. И. Гринберг). Минимально воспринимаемая разница в гром-wemu соответствует в общем прибавке 26% силы внешнего звука, или 1 децибел, но в об- ласти громкой речи она соответствует только 10% прибавке силы, или же 0,4 децибел. По Флетчеру, пп-Щлу громкости можно построить таким образом: принимаем за постулат, что при выслушивании какого-либо звука обоими ушами громкость будет двойной по сравнению с той гром- костью, которая ощущается при том же звуке каждым ухом в от- 38
дельности1. Если теперь вычислять, по известной схеме, уровень громкости взятого для опытов звука (т. е. уровень ощущения равногромкого стандартного тона в 1000 герц), то окажется, дго при бинауральном выслушивании взятого звука его уровень гром- кости окажется на известное количество децибел больше, чем при моиауральном. Например, если взять звук с уровнем громкости в 12 децибел, то при подведении его сразу к обоим ушам (бипаураль- но) он обнаружит уровень, скажем, в 15 децибел. Повторим тот же опыт со звуком с уровнем громкости в 15 децибел при монаураль- цом выслушивании: положим, что при бинауральном выслушивании уровень громкос-ти оказался 19 децибел. В следующем опыте измеряем по той же схеме бинаурально звук в 19 децибел; получаем при бинауральном слухе еще более высокий уровень. Собрав ряд таких парных децибельных данных, строим следующую кривую: на оси абсцисс откладываются бинауральные, а на оси ординат —- монауральные уровни громкости; точки пересечения соответствен- ных перпендикуляров образуют кривую истинной громкости («сту- пенчатая лестница» Флетчера). Такие же измерения Флетчер произ- вел и с комбинацией звуков различной высоты (но не очень близ- ких). Если, например, взять два тона, скажем, в 300 и 800 герц, и измерить их уровень громкости сначала поодиночке, а потом при одновременном звучании, то можно определить, на скольку децибел возрастает уровень громкости при комбинации двух тонов. Пользуясь этим, можно в дальнейшем вывести кривые нарастания громкости при суммарном действии сложных звуков или смеси то- нов (Г. И. Гринберг). - ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ (НЕАДЕКВАТНОМ) РАЗДРАЖЕНИИ СЛУХОВОГО ОРГАНА Чувствительность органа слуха к электрическим раздражи- телям можно измерять определением так называемой хронаксии. При этом ухо подвергают действию тока, получаемого от разряда конденсаторов, которые удобны тем, что их емкость (в микрофара- дах) позволяет судить и о продолжительности действия тока на ухо (£). Исследование начинают с определения так называемой «реобазы», т. е. того вольтажа пропускаемого в ухо тока, при кото- ром впервые удается получить слуховое ощущение, хотя бы для этого приходилось брать очень большое 'Предположим, что это минимальное ощущение получится при вольтаже тока, равном Е. Тогда эта величина считается реобазой. Далее, производят второй опыт: усиливают ток до вольтажа, равного 2 Е (удвоенная реобаза), и снова раздражают этим током ухо; на этот раз для минимального ощущения потребуется другое время; оно называется хронаксией. В этих опытах измерение величины i производят косвенно, используя пропорциональную зависимость между временем разряда кондек- 1 Это противоречит, однако, явлению Штейгера (см. выше). 39
саторов и их емкостной характеристикой; другими словами, хрок- аксия измеряется сначала микрофарадами (единицами емкости С), а затем эти. величины можно перевести в сигмы (0,001секунды), пользуясь форму.,»» (1 _ с. Л 0,037, где R — омическое сопротивление всей системы. Так как в эту систему входят и ткани тела исследуемого, а гх сопротивление может индивидуально колебаться, то в систему включают еще дополнительное большое сопротивление (например, в 16000 ом), и тогда указанные колебания не будут заметно сказы- ваться на результатах опыта. Хотя реобаза выбрана равной 2 7? условно, но выгода этой исходной величины в том, что кривая хронаксми в области двойной реобазы загибается не очень круто и не очень полого, а следовательно, здесь удобнее всего вести точный отсчет данных. Для опытов с хропаксией требуется ряд приборов — диферентный электрод для наружного слухового прохода, индифер ентный, прикрепляемый к руке исследуемого, набор конденсаторов, магазин сопротивле- ний, вольтметр и др. Величина хронаксии, доводимому, связана с характером ушлых заболеваний, так как, например, при .невритах слухового нерва она достигала величины 1,5 сигмы, при отосклерозах—0,8 сигмы, сухих отитах — 0,3 сигмы и для нормального уха всего лишь 0,1 сигмы. - Нужно заметить, что и при затухании лабиринтной функции может получаться хронаксия, так как раздражаются волокна са- мого ствола слухового нерва. • Но, если действовать на ухо источником переменного тока, то получается различие при целости улитки и при ее параличе, а именно: если улитковый аппарат в целости, то получаемые от тока ощущения соответствуют до известной степени числу колебаний тока; если же улитка разрушена, то при переменном токе получается шум одного и того же характера при любом числе перемен тока в секунду (Г. В. Гершуни). ПРИМЕНЕНИЕ ЗВУКОВ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОРГАНА СЛУХА И ЕГО у] ЗАЩИТА В ТЕХНИКЕ ВОЕННОГО ДЕЛА Литература: 38,103,118, 200 Особенностью современных войн по сравнению с войнами преж- него времени является весьма широкое использование слуховой способности человека в технике военного дела, притом для самых разнообразных целей. Благодаря слуху возможны: 1) командо- вание голосом, звуковая сигнализация, звуковая связь (телефон, радио), подслушивание как элемент окарауливания и рекогнос- цировки, контроль над исправностью многочисленных транспорт- ных и боевых механизмов всякого рода; 2) звуковая маскировка 40
и звуковой камуфляж, чтобы ввести в заблуждение противника; использование глушащих звук приспособлений для обесшумлива- ния военных машин; использование аппаратов для защиты уха от слишком сильного звукового воздействия; 3) применение звуко- метрии, т. е. приборов, автоматически обнаруживающих источник звуков, например, артиллерийской батареи противника, и, на- конец, употребление разрушительных звуков как особый вид боевого оружия. Ближе всего касаются ЛОРспециальности вопросы первых двух разделов, так как с ними непосредственно связана проблема наи- лучше го использования слуховой функции человека (даже в смысле ее обострения тем или другим способом) и проблема защиты этой функции от различных вредностей (глушение звуков; «противошумы»). Следовательно, здесь перед нами стоят задачи - противоположного характера: с одной стороны, желательно извлечь из функции слуха максимальную пользу, напрягая ее до пределов возможного и усили- вая ее, а с другой—необходимо охранять ее, избавляя от излишнего или чрезмерного действия звуковых и иных раздражителей. Здесь мы рассмотрим, каким образом осуществляются эти две задачи. Очевидно, что звуковая сигнализация должна строиться на основе акустической физиологии, т. е. с учетом того, какие именно звуки различаются отчетливее и на более далеком расстоянии. В прежнее время, когда ие было еще другого способа сигнализации на далекое расстояние, корабли извещали о своем прибытии или бедствии пушечными выстрелами; па пловучих маяках ставились колокола, автоматически звучащие на неспокойной воде; в селениях били в набат, чтобы оповещать жителей; на средних расстояниях сигнализировали барабанным боем, трубами трубачей и герольдов, охотничьим рогом, кавалерийским рожком, на малых — свистками и голосом. Таким образом, эмпирически использовался тот закон, что на больших дистанциях выгоднее применять звуки басовой зоны, так как они поглощаются не так заметно, как высокие. В век пара стали отвоевывать себе первое место судовые сирены, фабрич- ные и паровозные гудки, тоже с высотой звука в средней и верхней части басовой зоны. В настоящее время для автомобильных г}дков предпочитают зону несколько выше басовой, чтобы звук не был слишком резким, но и не маскировался уличным шумом; применяются и модулирующие звуки (с переменой высоты). Гудки и сигналы, подаваемые современным репетирным оружием (автоматы, пулеметы), допускают прерывистость сигнализации, п, следовательно, ими можно передавать телеграфную азбуку. По- зывные радиосигналы рассчитываются на зону наибольшей слуховой чувствительности или на резонанс звукопроводящих частей уха и поэтому обычно совпадают со стандартной зоной около 1000 герц. Если сигнализировать нужно в воде, то желательно, чтобы зона сигнального звука не совпадала с шумом от механизмов кораблей. 41
На средних расстояниях — в несколько сот метров — при- меняются рупоры, т. е. конические или более сложной -формы (экспоненциальные) трубы или же мощные электроакустические громкоговорители. На малых расстояниях достаточно приставить ко рту кисти рук, сложенные наподобие раструба переговорной трубы, чтобы уже заметно усилить звук своей речи и сделать его более направленным, чем при действии нашего естественного рупора (т. с* открытого рта). Дальнейшие меры обеспечения сигнализации и переговорной техники в массовом масштабе состоят в отборе соответственных контингентов таких лиц, которые по своим природным способностям и благодаря специальной тренировке могут наилучшим образом выполнять функцию связистов. ГЛАВА 2 ОБ ОТБОРЕ РАДИОСВЯЗИСТОВ Литература: 113, 141, 203 В работе радиосвязистов играют большую роль различные свойства: быстрота реакции, внимательность и т. д., в частности, и аку физио логические особенности, так как прием сигналов ведется на слух. Объективной мерой работоспособности связиста считается число групп, принимаемых в 1 минуту, причем группа состоит из 5 букв, каждую букву составляют от 1 до 4 знаков, а знак — это короткий или протяжный звук. Принимающие только до 4—5 групп считаются неудовлетворительными, от 6 до 11 групп — удовлетвори- тельными, от 12 до 14 групп — хорошими работниками. В. Е. Перс- калиным произведено было обследование всех трех категорий связи- стов, причем оказалось, что среди неудовлетворительных работников процент страдающих понижением слуха значительно выше, чем в остальных двух категориях. Количество лиц с музыкальным развитием слуха оказалось больше среди связистов хорошей кате- гории. Следовательно, ориентировочно можно сказать, что для работы радиосвязиста более всего подходят люди с музыкальным слухом (и вообще ^хорошим слухом). При обследовании кандидатов выяснилось, что лучше пользоваться не цифрами, а словами акуметри- ческих таблиц; требуемый средний минимум —10 м при условии восприятия басового камертона (А и С) нс менее 50% его нормальной слышимости. Наряду с осмысленными словами желательно поль- зоваться еще и произвольными сочетаниями соответствующих звуков; резкая разница между восприятием слов и этих сочетаний при басовой их характеристике (превышающая 3 м и более), при имеющемся общем понижении слуха, должна считаться, по В. Е. Не- рекалину, препятствием для приема в радио связисты. Однако он же указывает, что работа связиста является настолько сложной функцией, что при отборе необходимо взвешивать все данные отдель- ных тестов. Многое зависит также и от способности развивать в себе 42
некоторые, нужные Для данной специальности, аку метрические качества, например, от уменья тонко различать в смеси звуков именно ту высоту или даже тембр звука, который подается определен- ной станцией, и тормозить в своем слуховом аппарате все прочие, так сказать, «паразитные» звуки. Такого рода свойство вряд ли поддается однократному определению, и, вероятно, как и при других профисслсдованиях, и здесь неизбежны повторные испытания: ориентировочный и второй — более углубленный, после продолжи- тельного испытания на практической работе. Некоторые считают, что для связиста необходима память на ритм или даже на целую «мелодию» сигналов, передаваемых аппаратом (схожим с телеграф- ным ключом Морзе). Кандидат должен, выстукивая ключом прибора, повторить переданную ему радиограмму (В. И. Курпатов). ГЛАВА з О РАБОТЕ И ИССЛЕДОВАНИИ СЛУХАЧЕЙ Литература: 15, 21, 26, 42, 99, 109, 128, 173, 265, 274, 276, 290 В военном деле нередко приходится пользоваться некоторыми особенными свойствами слуховой функции для тех или других работ; к таким заданиям относится звукоулавливание невооружен- ным ухом при помощи аппаратов, имеющее целью обнаружить местонахождение самолета противника, когда из-за темноты, тумана или других препятствий этого нельзя сделать глазом. Когда самолет обнаружен по звуку, его уже легко поймать лучом прожектора и обстрелять зенитными батареями. Определение той прямой линии, на которой находится искомый источник звука, посредством особых аппаратов — звукоулавливателей и комвараторов — называется пе- ленгацией по звуку. Способнрсть_человека_ ориентироваться по звуку без помощи искусственных приборов называется, как сказано, отототп1к6й~г~— ~~~ Ть ототопГике в широком смысле слова можно отнести не только способность ориентации в направлении звуковых лучей, но и воз- можность определить расстояние от источника звука; последнее удается сделать легче в тех случаях, когда сила этого источника известна и более или менее постоянна (пользуемся слуховой памятью). Примером служат такие звуки, как лязг затвора винтовки — раз- личается приблизительно с расстояния 0,5км, шум танка—от 2 до Зкм, орудийные выстрелы — от 10 до 30 км, шум бомбардировщика — от 5 до 15 км и т. д. Зная это, можно ориентировочно сказать, далеко ли от нас источник того или другого звука. Если же сила звука неизвестна, но известен его тембр, то до-некоторой степени о рас- стоянии можно судить по изменению тембра, происходящему от- того, что не все составные части сложного звука одинаково погло- щаются средой (высокие поглощаются сильнее). Поэтому если, допустим, мы хотим определить, далеко ли мы от играющего военного оркестра, то нужно учитывать, слышны ли все инструменты (тогда 43
оркестр близко от нас) или не все, например, слышны только литавры и барабаны (тогда расстояние большое). По данным В. Е. Перекалина, способность определять напра- вление звука подвержена большим колебаниям, смотря по тому, исследуем ли мы звуки в горизонтальной или вертикальной пло- скости и если в вертикальной, то сагиттальной или фронтальной; затем, не все равно, какой высоты звук, непрерывный ли он или с пау- зами, тембровый или бестембровый и, наконец, симметричен ли cnj к на оба уха у данного лица или нет. Соответственные опыты про- изводились на особой установке в нашей ЛОРклинике. Оказалось, что в общем ошибки могут достигать парадоксально большой величины, особенно если источник звука перемещался в сагитталь- ной плоскости, и даже в лучших условиях нормальные люди могли Рис. 5. Обнаруживание местонахождения самолета по звуку. 7 — звукоулавливатель; 2-—компаратор; 3 прожектор; 4 — генератор тока. ориентироваться только с точностью приблизительно в 20°. Однако тренировка позволяет довести это число до 3—4°. Этого, однако, недостаточно для надобностей оборонного дела, и поэтому придуманы вспомогательные приспособления, позволяющие уменьшать этот угол еще болзе и подслушивать слабые, доносящиеся издалека звуки; к этим приспособлениям относится простойрупор, через который можно прислушиваться к летящему вдалеке аэроплану или дирижаблю и определять его местонахождение, используя ту особенность, что когда ось раструба рупора повернута прямо на источник звука, то звук слышен лучше всего; кроме рупора, применяются так назы- ваемые параболоиды, т. е. отражатели (звуковые зеркала), соби- рающие звуковые лучи в своем фокусе; поворачивая две пары соответственных приборов так, чтобы звук наиболее ясно разли- чался в их фокусах, мы получаем в пересечении осей местоположение источника звука (прибор очень громоздок, так как диаметр каждого зеркала не должен быть меньше длины улавливаемой волны). 44
Наконец, многору первыми звукоулавливателям и можно определить то же направление, используя так называемую бина- уральную способность восприятия звуков; эти приборы дают значи- тельно большую точность, именно от 0,5 до 2° при дальности источ- ника звука от 8 до 15 км, а ориентировочно подслушивать при- ближающиеся самолеты удается даже с расстояния 20 км. Устройство таких звукоулавливателей основано на той гипотезе, что человек раз- личает направление звука благодаря парности своего органа слуха, и потому, что этот орган чувствителен ко времени прихода к нему звуко- вой волны; другими словами, если звук от определенного источника приходит к одному уху с некоторым опозданием против другого, то мы чувствуем это (благодаря кажущемуся смещению источника звука вправо или влево) и заключаем, что источник не прямо перед нами, а несколько в стороне. Слегка поворачивая голову вправо или влево, мы можем добиться того, что разница в при- ходе звука исчезнет, — в этот момент источник звука должен нахо- диться прямо против нас, иначе говоря, на перпендикуляре, вос- становленном из середины линии, соединяющей оба уха. Его кажу- щееся звуковое изображение в этот момент тоже находится прямо впереди. Как сказало выше, такой естественный способу определения направления звука недостаточно точен, но выигрывает в чувстви- тельности, если применить аппарат из двух рупоров, соединенных один с правым, другой с левым ухом и расставленных на некотором расстоянии один от другого, примерно на 2 м. Эти рупоры можно сравнить -с ушными раковинами человека, но только увеличенными в размерах, отчего слабые звуки становятся более громкими, и, кроме того) расставленными гораздо шире, чем уши у человека. Если подслушивать звук самолета этим прибором и если самолет (источник звука) находится не на прямой линий, восстановленной перпенди- кулярно к середине стержня, соединяющего оба рупора, то звук будет проицироваться или в правое или в левое ухо, т. е. получится латерализация его; если же при вращении прибора самолет окажется на упомянутом перпендикуляре, то звук будет ощущаться по средин- ной линии тела, следовательно, не латерализируется. Тот факт, что звукоулавливатель описанной конструкции имеет более вы- раженную чувствительность, чем невооруженные уши, подтверждает упомянутую гипотезу об ориентации по времени прихода звука, так как по существу единственная разница в опытах с ототопикой невооруженным ухом и со звукоулавливателем состоит в том, что во втором случае интервал между приходом звука и в правое и в левое, ухо больше, чем при опытах без этого прибора. Здесь, однако, может быть спор о том, что считать началом звука или вообще тем моментом звучания, приход которого к уху нас интересует. Летящий аэроплан звучит ведь непрерывно, и, следовательно, какого-либо начального момента в этом звуке нет. Но возможно за рассматриваемый момент принять определенную фазу данной звуковой волны, например, ту фазу, когда синусо- 45
пдальное звуковое колебание находится в фазе (<р = 0°) или в фазе одной четверти полного колебания (т, е. <р~90°) и т, д. Если одна и та же фаза доходит до второго уха несколько позже, чем до первого, то создаются условия для латерализация звука, но только при том допущении, что наш парный слуховой аппарат чувствителен к фазам звука. Кроме этого, необходим еще и достаточ- ный интервал между приходами фаз к обоим ушам; если этот интервал не меньйте 0,00003 секунды, то латерализация уже начинает ощущаться. Увеличивая расстояние между «ушами» звукоулавливателя, т. е. между рупорами, мы можем по желанию увеличивать и интервал времени между приходом к нему одной и той же фазы звуковой волны, но, согласно гипотезе фаз, не безгранично, а только до такого расстояния, которое равняется т/2 длины самой волны, так как в дальнейшем, т. е. во второй половине волны, будет опять сближение фаз, и, следовательно, никакой выгоды мы уже нс получим. Таким образом, если расстояние рупоров (величина «базы») равняется X м, скорость звука равна У м в секунду и мы хотим подслушивать ’ звук определенной высоты, например, а колебаний в секунду, то нам имеет смысл увеличивать базу до такого предела, когда она будет равняться 1/2 длины волны, т. е. когда например, если звук аэроплана соответствует, скажем, 170 коле- баниям в секунду, то величина X равна 333 м (скорость распро- странения звука), деленным па 340, т. е. около 1 м. На практике такой расчет применить так просто нельзя, потому что звук самолета весьма сложен, состоит из колебаний различных периодов и, следовательно, размеры аппарата должны приспосабливаться к некоторым средним величинам и, вообще, скорее определяются эмпирически. Так как при движении самолета в пространстве его место на небосклоне точно определяется пересечением двух координатных линий, то необходимо звукоулавливание вести одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, для чего требуются две пары рупоров: одна для угла возвышения, другая для азимута, укре- пленных на одном станке, и два слухача, по одному на каждую пару. При проверке успешности работы этз х слухачей оказывается, что они обладают способностью узнавать звук, идущий прямо спереди, в разной мере, т. е. нс все дают одинаковый максимум ошибки, а некоторые ошибаются на меньшее, другие же на большее число градусов. Правда, о то топическая чувствительность усили- вается при тренировке, но все-таки существуют люди, которые уже при первом испытании регистрируются как неспособные к работе слухачей. Предложены,следующие, .методы для определения при- годности к звукоулавливанию: кандидатов исследуют латерометром, состояйрпгИЗ резиновой трубки с двумя оливами для вставления 46
в то и другое ухо. Исследующий ударяет стерженьком то по середине трубки, то отступя на известное число сантиметров от средней точки вправо или влево. Кандидат должен определять, слышит ли он звук в затылке (или неопределенно), или же в правом ухе, или же в левом. Большая разница между данными для того и другого уха указывает на асимметрию слухового восприятия, а абсолютные цифры — на тонкость латерализационной способности. От кандидата.. требуется, что быке было, во-первых, асимметрии что бы, во-вторых^ дуцсдай' тельн7)гтГ~1Г?'йтер^ Например, есзяГон^ постукиваний на 1 см отступя отередней линии уже угадывает, уклонился ли стерженек вправо или влево, то острота чувствительности считается достаточной, если же безошибочное угадывание начинается только после 3—4 см, то недостаточной; если вправо и влево безошибочность появляется на равном числе санти- метров, например на 2 или на 3, то асимметрии восприятия нет, а если на одной стороне получилось 1, а на другой 4, то кандидат признается непригодным по слишком слабой лагера ли зации в одну сторону. Итак, здесь обращается внимание: 1) на разность между пределами- ототопической чувствительности для правого и левого уха; если эта разность велика, то это показывает, что требуется значительный перевес в силу ощущения того и другого уха, чтобы исследуемый почувствовал литерализацию, следовательно, ощущаемость не тонкая; 2) на расположение нейтральной точки слуха данного лица на нуле- вой (т. е. срединной) точке прибора; если эта нейтральная точка сдвинута, то это указывает, что у данного исследуемого одно ухо лучше слышит, чем другое, или, вернее, что нет тонкого ощущения срединной акустической плоскости. Правда, ни одна из этих особен- ностей еще не является безусловным препятствием, так как при сдвиге нейтральной точки можно ввести соответственную индивиду- альную поправку, а при недостаточной остроте чувствительности на звук латерометра может существовать тонкая общая чувствитель- ность к тем звукам, которые нужны при подслушивании аэропланов. Поэтому для уточнения профотбора предлагали еще вторую серию опытов с более сложными приборами, например, путем вариометра и термофона, которыми измеряют остроту слуха для звуков от 60 до 1000 колебаний в секунду (этот диапазон считается практически достаточным); можно применять и другие инструменты для того же профотбора. Но, конечно, одно только акуметрическое исследо- вание еще не гарантирует безусловной годности кандидата. В даль- нейшем производятся тренировочные занятия, сначала с передвиж- ным учебным источником звука (клаксоном), а потом и с аэропла- нами; кроме того, производятся упражнения по развитию некоторой музыкальности слуха, что также для этой профессии полезно; итак,» лишь постепенной подготовкой можно выработать подготовлен- ных к своему делу слухачей. . В дополнение к этой главе можно сообщить еще некоторые подробности о технике звукоулавливания. Шум самолетов 47
состоит из смеси колебаний, в которой больше половины звуковой энергии нужно отнести на басовую зону (между 70 и 250 периодами). Бомбовозы дают звуки ближе к нижнему из указанных пределов, а истребители — к высокому. Так называемые экспоненциальные рупоры являются хорошими собирателями звука, пригодны для низких частот и в то же время достаточно портативны. 'Отверстие их-должно иметь ширину в одну четверть самой большой длины волны и определенную частоту собственных колебаний (определяется эмпирически). Совершенно иной метод засечки звуковой цели применяется в том случае, если мы хотим в качестве улавливателей использовать микрофоны. Этот метод применим в морском деле, для подслуши- вания шума приближающегося, но почему-либо невидимого судна. Техника способа состоит в устройстве двух баз, расположенных под некоторым углом с тремя мембранами (гидрофоны). Рас- стояние между ними должно быть больше, чем при воздушном под- слушивании, так как скорость звука в воде в 4 раза превышает скорость в воздухе и, следовательно, нужно больше расстояния для минимально улавливаемой разницы во времени (если основы- ваться на гипотезе интервалов времени, как у сухопутных пеленга- торов по звуку). Передвигая базы гидрофонов, можно получить два перекрещивающихся направления, по которым улавливаемый шум судна слышится лучше всего. Точка перекреста определяет местоположение судна. (Здесь разведка ограничивается только одной . координатной плоскостью — отличие от воздушной разведки.) Геофоном называется ящик с прослойкой из двух дисков, между которыми налита ртуть в качестве инертной массы. Звуковые сотрясения, передаваемые почвой, раскачивают стенки -коробки, а ртуть остается в покое; от этого в воздушных камерах над и под ртутью могут происходить соответственные сгущения и разрежения воздуха, передаваемые по трубкам к обоим ушам исследующего. Таким одиночным геофоном можно подслушать движение против- ника на расстоянии до 30 м. Двойным геофоном определяется л расстояние источника звука под землей; в этом случае один геофон соединяется с одним ухом, а второй — с другим; геофоны пере- ставляются по полу подземной галлереи, пока звук не будет одина- ково хорошо слышен в обоих ушах; в этот момент источник его находится на перпендикуляре, восстановленном из середины «базы». Бинауральный слух применим в военном деле при самых разно- образных обстоятельствах, например, в авиации для акустического * наблюдения за работой моторов и состоянием самолета в воздухе; стерсоакустичсской ориентации в полете, воздушном бою и в момент приземления (например, при оценке угла планирования); акусти- ческого самолетовождения, например, для определения координат 4 методами радионавигации (радиосвязи); для слухачей в прожектор- ных частях; при караульной службе и т. д. Стойкая или временная асимметрия чувствительности обоих ушей к силе звука и других способностей двуушного слухового восприятия в разной степени 48
может влиять на качество работы пилота, летчика-наблюдателя, бортмеханика, моториста, штурмана, радиосвязиста, стрелка. Кроме того слуховая функция у них зависит от различного воздействия акустического маскирующего фона (шума винта, выхлопов мотора, встречного ветра) и типа самолета, Точность акустического наблюдения и ориентации зависит во многом от степени неустойчивости воздушной среды (тур- булентность атмосферы, воздушные «зоны молчания», «акустиче- ские облака», аберрация звука при ветре и т. д.), что нужно учиты- вать при выяснении особенностей бинаурального слуха в воен- ном деле. Зоны молчания при взрывах и стрельбе объясняются неоднород- ностью атмосферы и действием ветра. При постепенном изменении температуры может происходить рефракция звука (он отклоняется туда, где холоднее). Если звук приходит по ветру, то звуковые лучи загибаются вниз, is поверхности земли и от этого как бы сгу- щаются и лучше слышатся, так же как при тихой погоде, несмотря на туман или мглу. Наоборот, звук искажается в своем направлении из-за эха, ослабевает на рыхлой песчаной или снежной поверх- ности и в жаркую погоду. , ГЛАВА 4 N ОБ АКУСТИЧЕСКОЙ ТРАВМЕ Литература: 29, 33, 93,102,175,184, 205,271, 293,308, 321 Как было сказано выше, травма слухового органа, происходящая от звуков, т. е. периодических колебаний давления, тоже предста- вляет разновидность баротравмы, но по ряду признаков соответ- ственные случаи все-таки выделяются в специальную группу чисто' звуковой травмы или же шумовой, так как по большей части трав- матизирующим фактором здесь являются не чистые тоны, а та категория звуков, которая объединяется под названием шума. Шумы, так же как и сложные комбинации из чистых тонов (тембровые звуки), могут быть анализированы в смысле их состава из более простых компонентов; они имеют свой спектр, интенсив- ность, высотную характеристику (различаем низкие и высокие шу- мы) и даже свой тембр (шумы бывают мягкие, резкие, пронзитель- ные, шипящие, звонкие и т, д.). Анализ состава и измерение гром- кости производятся посредством специальных электроакустических приборов; так, например, для измерения силы шума по объектив- ному принципу применяется следующий агрегат: 1) микрофон, приемник исследуемого шума, благодаря которому звуковые колебания переводятся в электрические; 2) усилитель — увеличивает их амплитуду; 3) особый прибор— корректор, который, благодаря проведению тока через особые сочетания емкостей, самоиндукций и сопроти- влений, видоизменяет исследуемые колебания в таком направления, 4 Военная отоларингология дд
что они начинают соответствовать особенностям слуховой чувстви- тельности (например, если в составе шума объективно обнаружива- ются два звука, один, скажем, в 50 герц, а другой в 200 герц, то аппарат в конце концов будет измерять их в таком масштабе, как это делается нашим собственным ухом, следовательно, амплитуда звука в 50 герц должна быть значительно усилена, так как к этой высоте ухо мало чувствительно); 4) выпрямитель тока (и вторичный усилитель), необходимый для того, чтобы легче измерять его силу; 5) милливольтметр для измерения напряжения тока, показания которого уже можно записать как искомую величину; прибор Рис. 6- Шумомер Павяжского. 7—-конденсаторный микрофон (приемник измеряемого шума); 2 — агрегат приспособлений,, анализирующих подучаемые токи ПО масштабам слуховой чувствительности и утомления; 3—-миллиамперметр, показания ко?орого пропорциональны утомляемрсти от данного шума. градуируется для трех условно выбранных уровней интенсивности, например для 40, 60 и 80 децибел; в сущности следовало (делать то же для большего ряда уровней (так как для каждого нз них известна кривая равной громкости призвуков других высот, а кривые друг с другом непараллельны, и поэтому одна кривая нс помогает изменениям соседних); но ввиду большой сложности такой конструкции довольствуются тремя главными уровнями. «Анатомия» шума делается посредством особых электроакустических фильтров, каждый из которых из всей тонскалы пропускает только одну какую-либо' полосу (зону) звуков. Ввиду того, что вредное действие шумов некоторые относят не к их физической силе, а за счет их субъективной громкости (как сказано выше), делались попытки найти постоянную завиенмъсчъ между громкостями и уровнями силы. С. Н. Ржевкин предлагает формулу: громкость равна 10 в степени 0,22 уровня ощущения; Флетчер — еще более сложную, а именно он суммирует все отдельные 50
составные звуки шума, измеряя их относительную громкость на основании принципа, что двуушный слух вдвое усиливает гром- кость одноушного и что звук тем громче, чем больше слуховых нервных импульсов попадает в центры слуха; кроме того, введен особый коэфи-циент маскировки для близко отстоящих друг от друга составных звуков» Субъективные способы для измерения шумов основаны либо на принципе сравнения, либо маскировки. В первом случае под- водят к одному и тому же уху исследователя измеряемый шум и регулируемый по силе звук сравнения, интенсивность которого заранее высчитана. Начинают изменять его силу и находят такое Рис, 7. Умеренно выраженная дегенерация элементов улитки от действия шумов (акутравма), J—изменения в спиральном узле (плохая окрашиваемость большинства клеток); 2— де- генеративные изменения в опорных: клетках и 3 — то же я волосатых клетках кортиева органа. положение, когда сила этого пробного звука-зонда и сила шума будут казаться одинаковыми. Второй способ: одновременно подводят к уху измеряемый шум и звук-зонд; начинают уменьшать силу этого, второго звука, пока он совсем не перестанет ощущаться (на фоне измеряемого шума), т. е. замаскировывается данным шумом. По известной заранее силе звука-зонда можно судить о силе измеряемого шума. Действие шумов на слуховой орган распадается на следую- щие этапы: 1- Ощущение шума как специфический физиологический акт, свойственный данному органу чувств. 2. Так называемая адаптация к звукам, т. е. тоже физиологиче- ский акт защиты от излишней громкости. Падение громкости во время звучания достигает максимума в 7—10 децибел к середине второй минуты; если звук прекратился, то происходит обратная адаптация к тишине (т. е. восстановление порога чувствительности)
в течение 15 секунд, причем адаптация отражается и на соседних тонах тонскалы, хотя и в более слабой степени (Бекеши); из со- седних зон больше подпадает адаптации та зона, которая ниже исследуемого звука (С. А. Винник). Обратное явление называется сенсибилизацией слуха. Наблюдалось воздействие во время звучания побочных факторов: боли (Гершуни), вибрационно-так- тильных ощущений (Могильницкий) или паузы между основным и повторным опытом (Бронштейн). Патологоанатомические изменения в улитке при пери- одических колебаниях с большой амплитудой состоят в дефектах и гибели чувст ште льпых клеток кортиева орга- на, дислокации чувст- вительных и опорных клеток его, а позднее^ в распаде чувствитель- ных клеток, нервных волокон и ганглиозных клеток (по опытам Виттмака, Маркса, По- шли, Гессли, Н. Ф. По- пова,. В. Г. Ермолаева и др.) (рис. 8). В быту современ- ных больших городов, на производствах при современной насыщен- ности их мощными машинами и на тран- спорте с его шумящими механизмами и прон- зительными сигналами борьба с шумом является насущнейшей задачей санитарного обеспече- ния населения. В частности, в устранении шумов и защите от пока еще неустранимых шумов весьма заинтересована авиационная медицина. Шум самолетов возникает от шума двигающих его механизмов, именно—шума винта (соответствующий, например, при 1800 обо- ротов в минуту и при двух лопастях высоте в 60 герц и сопрово- ждающийся вторичным шумом от завихрений на кромках лопа- стей, примерно, в 1000—3000 герц); этот шум имеет различную интенсивность в зависимости от окружной скорости вращения винта; например, при указанном числе оборотов и окружной скорости в 260 м/сек интенсивность достигает 100 децибел. Этот шум ощуща- ется сильнее всего в плоскости винта. Шум выхлопа от взрыво- образного сгорания в цилиндра^ имеет характер пронзительного трещащего звука, причем основная частота его зависит от числа цилиндров в группе и числа оборотов мотора в секунду; это еще нужно помножить на коэфициент передачи; примерно, получается 52
звук в 90 герц с интенсивностью в 100 децибел па расстоянии 3 м при моторах в 400 л.с. Шум самого мотора этой мощности на рас- стоянии 3—4 м дает интенсивность в 90—100 децибел. В закрытой кабине шумность ощущается слабее, но все-таки достигает 80—100 де- цибел. К этому примешивается еще, хотя и слабее действующий на ухо, шум риз личных вибрирующих частей самолета (крыльев, рас- чалок) под влиянием встречного потока воздуха. В зависимости от метеорологических и атмосферических условий, шум одного и того же самолета может быть слышен с расстояния от 1 до 20 км. Действие авиа шума на слух летчиков слагается из непосредст- венного ощущения во время полета, которое кумулирует в зависи- мости от продолжительности его и может держаться и после полета в течение часов, а затем по большей части проходит без следа. Од- нако полная обратимость акутравмы у летчиков составляет предмет дискуссии, так как, несмотря на сравнительную кратковременность полетов, нередко большие паузы между ними (значение утомления и отдыха при профессиональных шумах подчеркивается Хиловым, Тумаркиным, Навяжским и Др.)1, все-таки ряд наблюдений сви- детельствует о том, что по крайней мере некоторые восприимчивые к ушным болезням люди подвержены более стойким формам акутрав- мы; кроме того, некоторые ушные заболевания, склонные к прогрес- сированию под действием внешних факторов, могут ухудшаться от шумового раздражителя (прогрессивная лабиринтная тугоухость, болезни типа отосклероза и др.). По наблюдениям при помощи новейших слухоизмерительных при- боров (типа «отоаудион»), падение остроты слуха у летчиков после полетов главным образом отражается на верхней части тон- скалы, именно в зоне около 4000 герц, приблизительно соответ- ствуя тону с5, В то же время шум выхлопов, пропеллеров и моторов характеризуется преимущественно басовыми призвуками в зоне около 100 герц. Опыты на животных с использованием улитковых токов (по неко- торым авторам) также подтверждают особенную восприимчивость указанной, воны в области с5 к шумовому оглушающему фактору. Таким образом, здесь можно наблюдать известное противоречие с общепринятыми установками, говорящими о соответствии высоты утомляющего шума и зоны оглушения. Однородный характер имеет воздействие шума в мастерских, где производится выверка аэропланных моторов; основную по- зицию можно видеть в том, что при наземных работах отсутствуют побочные раздражители, например скачки давления, температурные колебания, аноксемия и др., которым в совокупности приписываются так называемые аэроотиты, в свою очередь обусловливающие пони- жение слуха, а с другой стороны, в полетах орган слуха может 1 Н. М. Митрофановым сконструирован электрогенератор шума для исслед0 вания утомления слуха. Считается, что таким путем можно диагпостицировать податливость к шумовой травме. 53
получать защиту благодаря закрытой, кабине. Даже среди экипажа самолета не все одинаково страдают от шума (Н. Я. Синицына); например, на тяжелых самолетах щум мотора более всего ощутим летчиками и летпабами (места их на одном линии с моторами), несколько менее — мотористами, хотя в некоторые моменты, именно когда они подходят к самим моторам, испытывается крайне сильное оглушение, граничащее с шоком; радисты и стрелки нахо- дятся дальше других от моторов, что дает" им даже возможность слышать крик на расстоянии до полуметра. Профилактика акутравмы состоит в техническом усовер- шенствовании конструкции механизмов и кабин по линии их без- звучности и. в применении индивидуальных мер защиты, главным образом состоящих в использовании «противошумов», образцы кото- рых, в общем сходные с такими же аппаратами, применяющимися в артиллерии, отличаются тем, что они не должны быть жесткими, так как надеваются под шлем, и не должны давить на стенки наружного слухового прохода и должны допускать пользование переговорным телефоном. Соответственные образцы предложены Г. Г, Куликовским, А. П. Поповым и др. (см. описание противошумов в соответствующей главе этой книги). Помимо звуковых раздражений, идущих через воздух наруж- ного слухового прохода, на ухо (а также и на другие рецепторы) летчика может действовать одновременно и фактор вибрации более грубого характера таким же путем, как действуют и приборы, назначенные для опытов с костной проводимостью. Значение этого фактора должно рассматриваться в связи с вопросом о вибраторной вредности в общем, более широком масштабе. J О ДЕЙСТВИИ ДЕТОНАЦИЙ Литература: 231 Если считать, что апериодическая бар о функция не резко отделена -от слуховой, то их связь еще больше подчеркивается существованием промежуточных звеньев при действии 1) детонационных и 2) сверх- мощных звуков. Детонационные волны (звук выстрела), по данным В. Ф.Ундрица, состоят из двух частей: сначала происходит несколько -сильных колебаний (дульные «инфразвуки») небольшой высоты, а затем начинаются типичные звуковые колебания, в его опытах имевшие частоту 100 герц; всего насчитывалось от 20 до 30 таких колебаний (тембровых, не чйсто синусоидальных). Явление в целом продол- жалось от х/3 до г/2 секунды. Если у животного была разрушена барабанная перепонка, то это не ослабляло действия первой части детонации ; наоборот, действие второй (чисто звуковой) части заметно ослаблялось; из этого можно было сделать важный вывод в от- ношении физиологии слуха, подтверждающий ту мысль, что зву- копроводящий аппарат действительно необходим для тонкости ощу- щения басовых звуков, к в отношений патологии — что отсутствие 54
перепонки и косточек отнюдь не гарантирует больное ухо от вред- кого действия детонации. Кроме этого, было исследовано одновременное раздражение детонацией и звуком в 1000 герц. Оказалось, что звук был совер- шенно затушеван в части инфразвука и ясно выступал на кривой во второй ее части (там же, где оставались только чисто звуковые колебания). Это. в свою очередь, доказывает, что звуковой маскировки в периферическом слуховом аппарате не происходит, а следователь- но, она совершается в центрах слуха. Все указанные опыты производились в лаборатории нашей клиники по методике «улитковых токов», при которой приемщиком колебаний являлся живой жидкий микрофон — внутреннее ухо (другие приборы, применявшиеся для этой цели, не давали точного, с исчерпывающей полнотой, изображения происходящих колеба- тельных процессов при детонации). Соответственные кривые за- писывались осциллографом системы Сименс-Гальске. Из сказанного г вытекает, что детонация—это смеШнное явление, суммирующееся^ /Р из особой взрывной волны и обычной акустической. Взрывная1:/ действует на ухо (барофункция) и вообще на весь организм ам-f j плитудой своего давления, отчего получается баротравма (разрывы \ I барабанной перепонки, кровоизлияния, вывих косточек), а обычная ' 1 акустическая может, помимо этого, обусловить более тонкие рас-1 I стройства, т. е. так называемую акустическую травму. I О ДЕЙСТВИИ СВЕРХКОРОТКИХ ДЕТОНАЦИОННЫХ ЗВУКОВ По наблюдениям Д. А. Пигулевского, при детонациях давление при взрывной волне колебалось от 1/10 до 66 атмосфер. > Конечные результаты экспериментов при гистологическом ис- следовании показали следующее: из ЛОРоргапов под действием детонаций в первую очередь и сильнее всего страдает орган с баро- функцией, т. е. ухо и, главным образом, его звукопроводящий аппарат; часто наблюдались руптуры барабанных перепонок в виде линейного и радиарного разрыва или даже сильного разру- шения всей перепонки (вплоть до мест ее прикрепления); в таких случаях в барабанной полости обычно находились кровоизлияния, которые сильнее всего были выражены около суставов и слуховых косточек. Эти изменения иногда встречались уже при детонации, сопровождавшейся повышением давления в одну треть атмосферы; если же колебания атмосферного давления были слабее, например только до одной десятой атмосферы, патологических изменений в ухе обнаружить не удавалось. В парадоксальных случаях, при давлении от 1 до б атмосфер, барабанная перепонка оставалась целой; объяснялось это извилистостью хрящевой части слухового йрохода у животного, которая при соответствующем направлении звуковой волны иногда закрывает более глубокие отделы уха (по типу клапанного приспособления). В одном случае животное было • подвергнуто действию 66 атмосфер; оно погибло от контузий и вну- 55
треиних кровоизлияний, но при этом одна из барабанных перепонок осталась целой, что объясняется узостью слухового прохода, плотно блокированного эпидермальной серной пробкой. В обычных усло- виях от детонации при 5—10 атмосферах давления механически повреждалось и внутреннее ухо, в первую очередь мембрана круглого окна и рейснерова перепонка. При этой же силе детонации (5-—10 атмосфер) наблюдались следующие явления при опытах над животными: они становились вялыми, малоподвижными и черев несколько минут после детонации погибали, несмотря на отсутствие внешних повреждений. При вскрытии обнаруживались кровоизлия- ния во внутренних органах (легкие, мозг). ь. Итак, из опыта на животных мы видим, что сверхкороткие / звуки (детонации) вызывают главные изменения в звукопроводящем (аппарате' (разрыв барабанной перепонки, дислокация слуховых 1 косточек), а при большей силе этих звуков могут вызвать механи- ( ческие изменения и во внутреннем ухе (разрыв мембраны круглого окна, разрушение и дегенерация клеток кортиева органа). Крити- ческой величиной для начала изменений в звукопроводящем ап- I парате животного надо считать г/3 атмосферы, а критической грани- цей для повреждения внутреннего уха— 3—5 атмосфер, хотя иногда ухо 'животных переносит гораздо более значительное да- вление, благодаря защите со стороны звукопроводящего аппарата, а также в тех случаях, когда давление нарастает медленно (см. главу о баротравме). - По отношению же к человеческому уху эксперименты дают основание предположить, что ввиду приблизительно одинаковой сопротивляемости барабанной перепонки у человека по сравнению с животными допустимой границей являются колебания от до - 2/10 .атмосферы. П. И. Трифонов (лит. 231) приводит 105 случаев детонацион- ных баротравм уха (чистых случаев 62, смешанных — с конту- зиями и ранениями — 43). В 97% травмы произошли от взрывов: авиабомб 41%, мин 31%, артиллерийских снарядов 25% и гранат 3%; в 3% от орудийной стрельбы, противотанкового ружья и пулеметов. Кровотечение ив ушей — 55% случаев, из носа и носоглотки —30%. Отоскопия: гиперемия и кровоизлияния; в 58% разрывы барабанной перепонки, причем в 4% тотальное разрушение. Руптуры в задне- верхнем квадранте 52%, так как это место — проекция просвета наружного слухового прохода; односторонние руптуры в 48%, двусторонние в 52%. Степень поражения зависит больше от кру- тизны волны, а не от амплитуды. Осложг еиие гнойным отитом имеет среднюю продолжительность в 1 месяц. Течение значительно легче, чем при других формах (объясняется нормальной конституцией). Акуметрия: ослабление слуха в дискантовой зоне наблюдается при комбинации с контузией уха. Костная проводимость слегка укорочена; опыт Вебера: латерализация звука в более пораженном ухе. В тяжелых случаях — шок и очаговое поражение головного мозга. Характерна болевая гиперестезия в области уха. Все трав- 56
мированные выздоровели, но иногда слух при 2—3-летней давности оставался пониженным до 30% и ухудшение прогрессировало. Слух восстанавливался, а шумы исчезали медленнее,чем при обычных отитах. При диагнозе полезна отоскопия с лупой. А. А. Шибков производил наблюдения над детонационной ба- ротравмой уха. В 32% была комбинация с пониженной проходи- мостью евстахиевой трубы: односторонняя в 41%, двусторонняя в 59%. Причина в 54% — разрыв артиллерийского снаряда, в 34% — мины, в 12%—авиабомбы. Из 100 пострадавших с разрывом барабан- ной- перепонки 77%, без ее повреждения 23%. Место его — чаще всего центральная часть перепонки. Исходы: сухая перфорация 50%, рубец 22%, хронический гной- ный отит 22%. Средний срок стационара 19 дней. Выписано в часть 97%, эвакуировано в тыл 3%. Наиболее заметное улучшение слуха отмечалось в первые 7—15 дней. * Вторым промежуточным звеном являются сверхмощные звуки в области обычных, доступных для восприятия, тонов. Под этим названием мы подразумеваем звуки и шумы, энергия которых превышает уровень болезненных ощущений. Возникают они или от действия машин и механизмов, где технически еще нельзя устра- нить этого побочного фактора, или же при опытах производятся специальными приборами, о сциллятор ами (то лето стенный со суд с мембраной в виде стальной пластинки в 2 см толщины и диаметром в 50 см; пластинка приводится в колебание электромагнитным путем). Эти приборы требуют для возбуждения мощность до по- ловины киловатта и дают высоту от 500 до 2500 герц. При действии звуков такой мощности и высоты главные изменения в ухе животных локализовались во внутреннем ухе (в противоположность действиюв детонационных инфразвуков, где локализация была в звукопро- водящих частях); изменения выражались в микротравме, разбро- санности клеток кортиева органа, отрыве мембраны саккулюса от места ее прикрепления и явлениях дегенерации клеток кортиева органа, изредка в кровоизлияниях. Такие дефекты можно расцени- вать как переход чисто акустической травмы в механическую. Если бы звуковое давление еще более усилилось, то, возможно, экспери- ментаторы получили бы баротравму, аналогичную детонационной- Саккулюс обнаруживал склонность подвергаться разрушительному действию и звукового и апериодического давления (этим подтверж- дается гипотетическая двойственность его функции как органа пространственного и вибраторного чувства) (Упдриц и Засосов). Особое место занимает в затронутой теме вопрос об ультравысо- ких звуках. Опыты с ближайшей областью звуков, выходящих за верхнюю границу человеческого слуха, также обнаруживали разнообразное, в том числе и вредоносное действие на организм животных и человека. Эту область можно, в свою очередь, разделить на 2 частные зоны: 1) непосредственно примыкающую к верхней 57
границе, от 20000 до 100000 герц, более или менее хорошо исследо- ванную (зона, доступная слуху собаки и других животных и вклю- чающая частоты, применявшиеся для лечебных целей в сурдотерапии); 2) сверх-сверхвысокую зону с частотой, доходящей до 2000000 герц (опыты Лумис-Вуда и новейшие опыты сотрудников нашей клиники К. А. Дренновой и A. И. Титова). Пьезоэлектрический эффект получался на кварцевых пластинках площадью в 8—10 см2; механи- ческая мощность равнялась 10—12 W на 1 см2, а электрическая мощность генератора — около 1 kW. Ухо холоднокровных животных оказалось мало чувствительным к этому раздражителю, но зато ухо теплокровных—чрезвычайно ранимым; в нем происходили кровоиз- лияния, микротравма клеточного аппарата улитки, изменения в протоплазме нервноэпителиальных клеток кохлеарной и вести- булярной части лабиринта. Таким образом, и здесь можно было усмотреть сходство как с баротравмой, так и с акутравмой. Общим напрашивающимся на мысль выводом является тот, что любое звуковое или ввукоподобное воздействие (инфразвуки, уль- тразвуки) может при известной своей мощности производить раз- рушительное действие на ухо животных и человека, и в этом оно обнаруживает полное сходство с апериодическим действием давления, возникающим от других причин (грубая механическая травма от ударов по уху тупыми предметами, давление воды при прыжках в воду с вышки, удар’ водяной волны и т. д.). У ОПЫТЫ ВУДА С УЛЬТРАВЫСОКИМИ ЗВУКАМИ Вуд возбуждал «ультразвуковые волны» в масляной ванне особым прибором, дающим чрезвычайно частый колебательный разряд: число колебаний достигало 300000 в секунду. Оказалось, что при .определенных условиях давление полученной лучистой энергии доходит до 150 г на стеклянный диск радиуса 8 см; когда давление действует на поверхности масла в ванне, масло поднимается как бы колышком до 8 см высоты, и на нем образуется фонтан из масляных капель, взлетающих до высоты 30—40 см. Колебания эти легко передаются по стеклянным стержням. Тонкий стержень, приведенный в состояние вибрации, легко прожигает дерево, оставляя отверстие с обугленным краем. Если вместо дерева взять стеклянную пла- стинку, стержень проходит и сквозь нее, причем стекло выбрасы- вается из отверстия в виде мелкого порошка или крошечных сплавлен- ных капелек. Если вытянуть стекло в длинную нить толщиной в конский волосок с небольшим расширением на конце и погрузить его в ванну, а тонкий конец сжать между пальцами, то получается довольно глубокий ожог, а через неделю на пальцах появляются красные пятна, похожие на кровоподтеки, которые долго не исчезают. Невидимому, они объясняются разрывом , мелких кровеносных сосудов под влиянием ультразвуковых вибраций. Наряду с целым рядом тепловыхи химических эффектов, оказываемых этими волнами, наблюдаются и физиологические эффекты. Под действием вибраций 58
1 Вуда разрывались на части живые нити водорослей, причем наруша- лась целость самих клеток. Инфузории при непродолжительном действии этих вибраций впадали в неподвижность, но затем снова оживали; при более же длительном действии они погибали оконча- тельно, причем некоторые из них оказались разорванными; при этом действие вибраций проявлялось в различной степени на разных инфузориях в поле наблюдения: те из них, которые находились дальше от узловых точек системы волн, страдали относительно меньше. Красные кровяные шарики в физиологическом растворе быстро разрушались, и мутный раствор становился прозрачным, как анилиновая красная краска. Экспозиция в одну-две минуты была достаточна, чтобы убить небольших рыб и лягушек, причем для защиты от непосредственного нагревания вода вокруг них все время охлаждалась льдом. Смерть наступала, очевидно, не от внешнего тепловогб действия, а, возможно, от внутреннего нагре- вания тела под влиянием вибраций. Действительно, в отдельных случаях температура тела убитой таким образом мыши оказывалась равной 45° С. Мыши вообще более стойки и не погибают иногда после двадцатиминутной экспозиции. Естественно, возникает вопрос, нельзя ли воспользоваться этими лучами для дезинфекции, т. е. вообще, чтобы убивать микробов и бактерий всякого рода; Вуд отвечает иа этот вопрос отрицательно. Невидимому, разрыв тканей живых организмов зависит от того, что, помещаясь различным образом в поле сил, вызываемых системой волн, они испытывают неодинаковые воздействия. Бактерии имеют слишком малые раз- меры сравнительно с длиной волны этих вибраций и потому усколь- , зают от смертоносного влияния. Можно упомянуть, что озвучивание применяется теперь и для получения особо тонкого распыления (эмульгирования) стрептоцида (см. отдел механических травм). ГДАВА о J О ПРОТИВОШУМАХ И СЕНСИБИЛИЗАЦИИ СЛУХА Литература: 2, 5, 37, 41, 78 В вопросе о средствах защиты организма против нежелательного звукового раздражения и детонационной травмы необходимо руко- водствоваться следующими соображениями. Как изве< тио, у человека уши всегда открыты, т. е. всегда готовы для восприятия звука. Однако внутренние свойства слухового аппарата позволяют ему, смотря по надобности, или выполнять «настораживающую» функцию, т. е. приходить в тонизированное состояние, помогающее более тонкой передаче звуков, или же, наоборот, впадать в более ригидное состояние, бронирующее от звуковой вредности. Этим двояким свойством пробуют объяснить известное явление, когда внезапный сильный звук может оглушить наше ухо; но если тот же звук ожидался заранее, то он не производит 59
оглушающего действия (это осуществляется игрой барабанных мышц), Если все это и верно,, то, с другой стороны, нельзя приписы- вать действию настораживающего механизма слишком большого •значения, все равно — произвольное ли оно или рефлекторное, так как его. одного далеко нехватает, чтобы защититься от таких сильных раздражителей, как например, звуки современных артиллерийских орудий. Физиологическое свойство органа слуха, так называемая адаптация, присущая, невидимому, не перципирующим окончаниям слухового нерва, а скорее слуховым центрам, может, конечно, играть некоторую роль в приспособляемости к сильным и длительным звукам. Благодаря адаптации последующие звуки уже не вызывают той субъективной силы ощущения, какую имели предыдущие, и, таким образом, осуществляется автоматическая бронировка (в смысле уменьшения громкости звуков). К ряду процессов, обусловливающих такую бронировку (правда, ценой известной степени инвалидности уха), относятся разнообраз- ные болезненные формы, в результате которых органы звукопроводи- мости грубеют, нервный аппарат тоже теряет свою тонкость, и ухо начинает слабее реагировать, в частности и на сверхзвуки. Этим объ- ясняют привыкание к звукам выстрелов, к производственным и другим шумам. Вопрос о том, является ли подобная защита слуха безуслов- ной, т. е. предохраняет ли она его и от дальнейшей порчи, также еще считается спорным. Некоторые думают, что, например, стра- дающим хроническим отитом менее опасно работать в шумных цехах, чем здоровым. Как бы то ни было, ушная инвалидность может слу- жить только случайным предохранителем от звуковой вредности и, по большей части, для бронировки слуха значения не имеет. С другой стороны, из повседневной практики нашей жизни известно, что человек может, несмотря на свои открытые, следова- тельно, постоянно готовые к действию, уши, «слушать», но ’ не «слышать». Когда внимание чем-нибудь отвлекается, то наступает так называемая психическая глухота, т. е. перерыв проводимости между первичным проекционным центром слуха и ассоциационными ~ центрами, или же, иначе говоря, между «внешним» бессознательным слухом и «внутренним» слухом (сознательным). Это торможение возможно, конечно, только при сравнительно слабых звуках. Наиболее практическими действительным способом для звуковой изоляции считалось закрывание ушей руками, причем менее надеж- ным считают зажимание ладонями, а более надежным — вдавливание козелка в отверстие наружного слухового прохода пальцем или же затыкание пальцем этого отверстия непосредственно; палец рекомендовалось смачивать водой или слюной для обеспечения герметичности. Такого рода сурдина применялась издавна, да и теперь она еще в ходу, например, при исследовании слуха. При самых низких камертонных звуках басовой зоны этой сурдины не требуется, так как такие звуки обычно имеют столь малую гром- кость, что если и доносятся до противоположного, не исследуемого уха, то лишь в степени, лежащей ниже порога ощущения» С другой 60
стороны, при высоких звуках дискантовой воны и ультрамузыкаль- ных пронзительность их делает сурдину бесцельной; звуки попа- дают и в закрытое ухо, и если мы все-таки применяем указанный прием, то имеем в виду сравнительную оценку того и другого уха в неравных условиях (например, при определении порога чувстви- тельности относительно мало пораженного уха по расстоянию: открытое исследуемое ухо различает пюпот, положим, на 6м; другое же, закрытое, плохо слышащее ухо не может на этом расстоянии ощущать звуков шопота, следовательно, в этом примере острота слуха исследуемого уха как будто определяется в точности). На- оборот, если подозревают в исследуемом ухо сильную степень глухоты, то закрывание другого, здорового уха не гарантирует от ошибок, потому что «пупктум ремотум» больного уха находится близко от головы исследуемого и звуки с такого расстояния про- никают в здоровое, несмотря па применение сурдины. Потребность в особом заглушите ле при этой комбинации явилась после того, как стали обращать особое внимание на диагностику полной односто- ронней глухоты. Прибор Барани делает возможным одновременно и герметическое закрытие, и звуковое оглушение того уха, в которое он вставлен, чем практически достигается полная временная одно- сторонняя глухота. Закрывание уха только что указанными приемами неудобно тем, что делает несвободными руки. Вата применялась артиллеристами для защиты от детонаций и при акуметрических опытах в клини- ках, но оказалась материалом мало надежным, так как им трудно обеспечить герметичность закрытия наружного слухового прохода; кроме того, вата легко выпадает, комкается, вообще не имеет над- , лежащей пластичности и сама по себе — вещество пористое, пропускающее воздух. Второй старинный прием артиллеристов — открывание рта— служит преимущественно для гарантии целости барабанной пере- понки; смысл этой меры состоит в том, чтобы не допустить одно- стороннего давления на барабанную перепонку; считалось, что открытый рот уравновешивает давление, так как позволяет волне давления проникнуть в барабанную полость через евстахиеву трубу и, следовательно, помешать вредному одностороннему втя- жению барабанной перепонки. Теоретически такой прием у здоро- вых людей представляется мало попятным, так как наружное давление доходит до носоглоточного устья евстахиевой трубы и через носовую полость. Но для случаев, когда имеется закупорка носа от какой-либо причины, открывание рта может быть оправдано, тем более что в тот момент, когда раскрывается рот, может проис- ходить синхроничное сокращение мускулатуры трубы или барабан- ной полости. Если впервые подвергать свое ничем не защищенное ухо действию сверхзвуков, например, находиться поблизости стреляющего артил- лерийского орудия, то испытывается в большей или меньшей степени неприятное чувство, которое можно охарактеризовать как резкое 61
оглушение, связанное с оолыо; одновременно ощущается напор воздушной волны, общее сотрясение, передающееся окружающей средой, в том числе и почвой; некоторое время после выстрела в ушах остается звон, также более или менее неприятный и по- степенно затихающий. Относительная сила всех этих реакций в значительной степени колеблется, смотря по физическим усло- виям стрельбы, следовательно, зависит от калибра и других качеств орудия, способа его применения (под каким углом производится стрельба, где установлено орудие — в каземате, башне, окопе и т.д., какие выстрелы — холостые или со. снарядом, уменьшенным зарядом или полным). Представляется небезразличной, так сказать, «этиология» стрсльной волны (различают волну дульную и бал- листическую). Но для вопроса защиты ушей происхождение волны не играет большой роли, важнее — общий результат тех возмуще- ний среды, который действует на организм как нечто целое. Для нашего уха безразлично, была ли вызвана та или другая волна от полета снаряда или, допустим, от дрожания самих стенок дула орудия, но небезразличен характер (сила, период, тембр) всей совокупности вызванных выстрелом колебаний. - Некоторые малые калибры неожиданно оказывались чрезвычайно резко бьющими, в то время как крупнокалиберные имели сравнительно мягкий звук. Плохой «ушной» репутацией пользуются зенитные орудия; репети- рующая стрельба неприятнее, чем одиночные выстрелы. Несмотря на только что упомянутую особенность физиологиче- ского действия выстрелов, борьбу с ними можно свести к упрощен- ной схеме, по которой проектируется устройство «противошумов», а именно: действие одиночного выстрела проявляет себя в трех реакциях — вибраторной, болевой и баро-акустической. Первая сводится к ощущению сотрясения тела. Болевая реакция зависит от раздражения окончаний чувствительных нервов уха. Наконец, акустическая реакция — оглушение и звон — происходит от специ- фической звуковой и баротравмы этого органа. При повторном действии выстрелов даже и относительно слабая реакция может кумулировать, и тогда нередко встречается более или менее стойкая втянутостъ барабанных перепонок (заш сящая от контрактуры мышцы, натягивающей барабанную перепонку), долго длящееся оглушение, длительно существующий шум в ушах, а иногда и свя- занная с этим состоянием нервная депрессия. В Известной части случаев, как сказано, развивается, наоборот, как бы тренировка слухового аппарата, и он реагирует на повторную стрельбу слабее. Универсальный способ защиты от шумов должен был бы осуществлять полную забропированность тела от них слоем зву- конепроницаемого вещества, который, однако5 исключает возмож- ность пользоваться слухом как сигнализаториым аппаратом. Для этого по крайней мере было бы нужно поместиться в закрытую со всех сторон кабину, построенную из соответственного материала. Так как подобные приспособления слишком громоздки, то практика требует компромисса в виде менее совершенной сурдины. Первым
приближением к идеалу можно считать противошум, построенный по типу шлема или головной повязки, закрывающей часть головы, примыкающую к ушам. Смысл его заключается в блокировании не только наружного слухового прохода, но и соседней с ним терри- тории, через которую звуки тоже могут проникать внутрь и дей- ствовать на барабанную перепонку и глубже ле- жащие части. К такого рода противошумам отно- сятся первоначальный тип, выработанный кли- никой автора, или же типы авиационных противо- шумов (подшлемники с карманами для мешочков с звукопоглощающей мас- сой — Куликовского и др.). Герметизация наруж- ных слуховых проходов предложенным нами прс- тивошумом в виде повяз- ки гарантирует ухо от повреждений при дето* 1 а-ции. Второе прибли- жение — это гермети- ческая закупорка од- них только наружных слуховых проходов; хотя при этом звуки проникают во внутреннее ухо и по другим путям, но все-таки значительная их часть, Рис. 9. Различные типы малых пр огиве шумов: 1 —-двойной резиновый барьер-—шарик с петелькой; 3 — шарик с якорем; 4 -— мягкая пневматическая втулка; 5 — парафиновый ватничек; 6-—мягкие втулки с вязкой массой и деревянным щитком Калмыкова. идущая через наружный слуховой проход, тормо- зится; следовательно, этим мы заметно ослабляемаку- стическое воздействие и, кроме того, почти наверняка гарантируем барабанную полость ст резкого колебания воздушного давления при детонациях. Такая цель достигается весьма разнообразными приемами: если руки ничего другого не должны делать, то, как говорилось выше, можно закрыть своп уши вполне герметично пальцами, но если необходимо рхки иметь свободными, ушное отверстие закупоривается различ- ными приспособлениями, различающимися по форме, твердости материала, строению и вспомогательным частям (ободки, рукоятка и пр., см. рис, 8 и 9). Для определения звуконепроницаемости различных материалов исследуют, в особых звукоизоляционных камерах, ослабление громкости звука при прохождении его через 63
слой из различных веществ. Относящиеся сюда числовые данные приводятся в таблице П, И. Трифонова, Пейзера и на диаграмме И. Я. Борщевского (см. рис. 14). Рис. .10. Против о шум-втулка системы клиники автора (продольный разрез, увеличение в £ раза). 1—эбонитовый каркас; —2 отверстие для воздушного буфера; 3—-стенки бульба; *£ и 5 — винтовые нарезки; 6 — резиновая насадка;.? — раструб; 8 — отверстие для шнурка; 5 —же- лобок для отпила при укорочении; 277—-отверстие резиновой насадки (трубки). Анализ этих данных убеждает нас в том, что, комбинируя разные материалы и их форму, можно добиться большей Или меньшей сурдины, но это еще не гарантирует практичности их применения, Рис. 11. Способ применения под- шлемника и мешочков с массой- Рис. 12. Способ применения повязки и мешочков с массой. так как ряд помех -- изменяемость просвета наружного слухового прохода, скользкость его стенок, индивидуальные анатомические колебания и, наконец, изменяемость самой закупоривающей массы, не обеспечивают герметической закупорки. Кроме того, необходима известная гигиеничность противошумен, которые, должны быть .64
стерильны, не раздражать кожу прохода механически или химически не пачкать лицо, легко вводиться и извлекаться самими носящими их. При таком разнообразии свойств трудно их совместить в одном типе противошума. Третьим приближением можно считать ту группу, способов сурдины, которая предусматривает двойное действие за глуши- те лей — герметичности в момент выстрела (или вообще сверх- звука) и отсутствия этой герметичности в те моменты, когда нужно что-нибудь выслушивать (например, слышать команду). Для такого двойного действия пробовали придавать противошумам сложное устройство, например, снабжали их каналом с клапаном. Звуки слабого давления проходили беспрепятственно, при сильном же ударе воздушной волны клапан должен был захлопываться, чтобы получить герметический барьер. В противоположность упомяну- той только что системе, в других противошумах составной частью являлось сито со столь малыми дырочками, что через них не про- ходят мощные инфразвуковые волны, но проходят (по крайней мере, в теории) обычные полезные и безопасные звуки. Мы думаем, од- нако, что той же цели достигает и более простое -устройство: можно так рассчитать диаметр канала, чтобы образовалось нечто вроде воздушного барьера. Сильное апериодическое воздушное давление не успевает пройти через узенький канал внутрь уха, в то время как частые, малые колебания, при наиболее существенных для слуховой функции звуках, проходят более свободно. Такой кана- лизированный противош^м гарантирует постепенное выравни- вание давления, что дает известное преимущество при борьбе с шумами в авиации (при подъемах на значительную высот/ и со- ответственных снижениях). По данным наших опытов, противошумы последней группы должны представлять по своим свойствам середину между край- ностями, что наиболее практично. Следовательно, тип их должен быть полу жесткий (жесткий слишком раздражает стенки наруж- ного слухового прохода, мягкий труднее вставляется и не столь надежен по герметичности); форма должна соответствовать углу- блениям хрящевой части прохода; необходим наружный раструб, благодаря которому сильная воздушная волна может вдавливать прибор в глубину прохода и содействовать его более плотному прилеганию. Луковица прибора должна отвинчиваться для более легкой чистки его, так как канальцы могут загрязняться ушной серой. На луковицу насаживается кусочек резиновой трубки для мягкости и эластичности и для увеличения диаметра (при широком слуховом проходе). Прибор должен изготовляться в нескольких размерах и подгоняться под размеры наружного слухового про- хода индивидуально. Приборчики должны прикрепляться шнуроч- ками к головному убору или воротнику платья для постоянной готовности к употреблению и во избежание утери. Данные, полученные при массовых опытах с противошумами, говорят за то, что повязка с массой является наиболее надежным 5 Военная ото-иарингология 65
способом сурдины. Однако она : больше /других пр отиво шумов заглушает полезные звуки» но во всех случаях;, где главный интерес сосредоточен на целости уха и слуха, она незаменима. Кроме того, при ней возможно двойное действие: при открывании рта прижатие массы плотнее и от этого заглушение сильнее; при закрывании рта действие ослабевает, но зато становится сильнее восприятие полез- ных звуков (команда). Приборчики, вставляемые в ухо (втулки), портативны, мало заметны, имеют достаточно заглушающее действие, пропускают полезные звуки, но иногда раздражают наружный слуховой проход, требуют подгонки, некоторой сноровки со стороны пользующегося ими, гигиенических предосторожностей (асептики), могут легко прикрепляться к головному убору и противогазу. Рве. 13. Противошум в комбинациях с радионаушниками. . 1 — шлем; 2 и 3 — телефонные наушники в своих гнездах; —подбородочный ремешок; 3 — провода к наушникам. Если судить по субъективным данным, т. е. данным опроса самих заинтересованных лиц, то потребность в сурдине является одной из самых насущных; если же опираться на субъективные цифры, то, согласно статистике, около 3% людей, стоявших во время стрельбы вблизи зенитных артиллерийских орудий, получало без противошумен травму барабанной перепонки. Число это нужно считать минимальным ввиду возможности незарегистрированных случаев и за счет тех людей, у которых травма уха от действия стрельбы проявит себя в дальнейшем из-за кумулирования. Что касается противошумов-втулок, то наличие тоненького канала в них не портит их защитных свойств по отношению к дето- нации, так как повышенное давление не может с достаточной бы- стротой пройти через эти каналы; это мнение подкрепляется тако- го рода экспериментами, когда при герметизации слухового прохода повреждений не наступало, несмотря на то что барабанная полость 66
соединялась,., с наружной ; атмосферой посредством Евстахиевой трубы. Последняя является в этих случаях аналогом Вышеуказан- ного тоненького канала. = . В последнее время с.разных сторон делались предложения сб' усовершенствовании противошумов. Но большинство из них явля- ются вариантом уже известных раньше типов» отличаясь второстепен- ными деталями. Это можно, было предвидеть, так как до еих пор все приемы сурдины основывались на более или менее полной герметизации наружного слухового прохода,-которая осуществля- ется весьма разнообразными приспособлениями, по вряд ли достигает более значительных результатов, чем простая закупорка наружного Ш ё сек. Рис. 14. Диаграмма степеней заглушения различными способами: 7 — без против ош’у ыа; 2 — в летном шлеме; 3 — с против о шумом П. Е. Калмыкова; 4 — в шлеме А. П. Попова; 5— е противошумом «подшлемник» Г. Г. Куликовского я А. Г. Парфенова. слухового прохода пальцем. Получается впечатление, что рацио- нализация противошумен возможна только в смысле их практиче- ского удобства, а не силы действия. Например, малые модели (типа втулок) заслуживают предпочтения вследствие своей портатив- ности и незаметности; повязки.:— подшлемники с подушечками, наполняемыми вязкой массой, особенно приемлемы в авиации, так как их удобно сочетать с ношением летного шлема; пробочки из массы «оропакс» охотно применяются пассажирами гражданской авиации и т. д. Но кроме этого необходимо учитывать также й индивидуаль- ные свойства носящих противошумы, так как иногда тот или другой их тип оказывается неподходящим из-за особенностей наружного слухового прохода, например, при склонности к зкземс, гиперестезии, большой скользкости его стенок втулки будут неудобны или же негигиеничны, и, наоборот, при сильной потливости головы вряд ли удобны повязки и подушечки. Очевидно, пока еще нельзя 5* 67
обойтись одной «поливалентной», т. е. пригодной для всех случаев, формой противошумен. Во время боевых действий широкое использование противошумов встречает препятствие в том смысле, что полезные и вредные звуки могут чередоваться без всякой определенности, часто совершенно неожиданно, и бойцы избегают закрывать свои уши чем бы tq ни было, чтобы не уменьшить их настороженности. Иначе дело обстоит во время учебной стрельбы, работы на опытных полигонах и в шум- ных цехах заводов —• везде, где участники могут рассчитать опас- ный для органа слуха момент и своевременно принять меры для его защиты. Противошумы неоднократно испытывались в лабораториях, на артиллерийских полигонах во время учебной стрельбы, в зенит- ных и полевых артиллерийских частях, на самолетах и на судах военно-морского флота j дотах, дзотах, на судостроительных и авиационных заводах; наблюдения производились рядом сотрудни- ков клиники (Трифоновым, Куликовским, Засосовым, Заринским, Титовым, Калгановым, Ундрицем, A. IL Поповым, Михеловичем, Гордиенко, Языковым, Энгельмаиом и др.). Возможна ли конструкция идеального прибора-фильтра, кото- рый позволяет отсеивать все неприятные или. оглушающие колебания и пропускает только полезные звуки, остается неизвестным, хотя делались попытки и в этом направлении. \j О СЕНСИБИЛИЗАЦИИ СЛУХА Задача усиления слуховой функции является обратной к той, которая только что была разобрана в связи с вопросом об искус- ственной сурдине уха. В известных случаях боевой и походной жизни было бы очень полезно обострять слуховую способность, чтобы лучше слышать. Этот частный вопрос связан с более общим — осуществимо ли усиле- ние той или иной физиологической функции за пределами ее нормы. Ведь известно, что работа целого ряда наших органов уже рассчитана на максимум их продуктивности -и дальнейшая нагрузка ведет к переутомлению и в конечном счете никакого выигрыша не приносит. Но можно рассуждать и так: деятельность органа допускает времен- ное перенапряжение, которое должно быть использовано в нужный момент, а когда потребность миновала, то пускай будет переутомле- ние — орган постепенно оправится от него; кроме того, повторная надобность в его работе может и не-'Возникнуть так скоро. Следова- тельно, задача сводится только к временному обострению слуховой чувствительности. В физиологическом очерке упоминается, что порог нормального слуха в зоне 1000—3000 герц немногим превышает 0,0002 бара. В других зонах он стоит выше, например, для высоты в 100 герц на уровне около 0,1 бара, на уровне 8000 герц — около 0,001 бара. Можно ли снизить эти пороги? 68
До сих пор нам было известно, что некоторые люди обладают чрезвычайно тонким слухом; некоторые профессии требуют такого слуха (охота); у дикарей, живущих близко к природе, слух острее, чем у цивилизованных людей, живущих в шумной атмосфере боль- ших городов: кроме того, было известно, что слух может временно обостряться при некоторых заболеваниях и действии некоторых лекарств и ядов. Наконец, все знают, что после пребывания в ти- шине ухо способно в первые моменты слышать очень слабые звуки, которые в обычных условиях (шумовом окружении) не различа- ются. Однако если анализировать все эти заимствованные из житей- ского опыта наблюдения, то окажется, что они далеко не всегда подтверждают возможность снижения нормальной величины слу- хового порога; например, мы знаем, что слух обостряется щи параличе стременной мышцы: но это обострение больше напоминает дйзакузию, т. е, когда даже слабые звуки делаются неприятными, раздражающими. То же часто происходит от действия фармаколо- гических веществ или при интоксикациях (стрихнин, столбнячный яд), когда повышается не чувствительность слухового аппарата, а реактивная чувствительность нервной системы на слуховые раз- дражения, Далее, если слух якобы обостряется в тишине, то и это явление свидетельствует прежде всего о том, что в тишине наш слух возвращается к норме, а в шумной обстановке чувствительность слуха понижена против нормы; следовательно, в этом случае нам только кажется, что мы стали (благодаря адаптации) слышать лучше. Но имеются и строго проведенные научные исследования, каса- ющиеся вопроса о повышаемое™ остроты слуха (Бронштейн, Гер- шуни, Бекеши и др.). Оказывается, что при адаптации к тишине чувствительность слуха может не только вернуться к норме, но и сделаться повышенной, хотя и не намного и не всегда надолго. По Кауфману, слух может обостряться усилием воли и соответствую- щей психической настроенностью, что он считает не совсем аналогич- ным с фиксированием внимания к восприятию данного звука. Не- резкое обострение слуховой функции наблюдалось при применении фенамина в дозировках 0,01—0,015 (по С. Л. Рипсу — «Вестник ото- ларингологии», 1945 г., №1). Повидимому, если наш слух способен обостряться в истинном смысле этого слова, т. е. понижать' пороги ощущения, то эта воз- можность количественно не очень велика, и поэтому если возни- кает надобность в более остром восприятии звуков, то до сих пор предпочтение оказывалось усиливающим звуки аппаратам. Соот- ветственные примеры при эмиссии сигналов приведены нами выше; но существует ряд способов для улавливания и усиления тех звуков, которые уже оторвались от своего излучателя и сами по себе не- достаточно сильны для невооруженного уха. К таким способам относятся слуховые аппараты различного устройства, применяемые в сурдологии для больных с пониженным слухом, однако из этих 69
приборов не все годятся для использования их людьми с нормаль- ным слухом, так как, например, электроакустические приборы настроены так, чтобы усиливать звуки большой громкости, которые? нормальным ухом отчетливо воспринимаются и без помощи аппара- тов. Что же касается слуховых трубок, или рупоров (прототипом которых служит приложенная к уху ладонь руки), то этим спосо- бом можно: центрировать звуки (или же сгущать их) и таким об- разом -усиливать внешний раздражитель. ; рупорам для удобства пользования ими придаются определен- ные размеры и форма, например, конусообразная (при длине в м и диаметре раструба в 30 см); экспоненциальные рупоры имеют в продольном сечении форму, образованную не прямыми, линиями, а кривыми, расходящимися более круто по мере приближения к растру- бу; благодаря этому, звуки центрируются еще лучше. Звуки можно, собирать в фокус при помощи вогнутых зеркал большого диаметра. Все усиливающие аппараты одновременно с полезными .звуками уси- ливают и посторонние шумы, что в значительной степени мешает их действию, например, вместо десятикратного получается полезное, усиление всего лишь в два раза и т. д. Чтобы защищаться от по- сторонних шумов, применяют особые уловки. Например, чтобы изолировать себя от шума ветра на открытом месте, нужно устроить заслон от него в виде небольшой насыпи по краям ямы, где по- мещается слухач. Таким образом, подобная защита является тоже способом, повышающим отчетливость слухового восприятия (хотя и не прямым). На самолетах и в танках шум настолько интенсивен, что для переговоров часто приходится надевать особые аппараты: танкофоны, ларингофоны и остеофоны. Танкофоны состоят. из наушников в шлеме, соединенных каучуковыми трубками с рупе- родержателем, имеющим заслонку, благодаря которой можно его включать и выключать (в этом последнем положении она изолирует уши танкиста от внешних шумов). Противошумовой телефон отличается от обыкновенного более толстой (рассчитанной на повышенный голос) мембраной, защищенной эбонитовым диском е Мелкими каналами, перпендикулярными к мембране; от этого паразитные звуки, идущие к пей под углом, вязнут в каналах, а переговорные звуки могут попадать в ухо без помехи. Ларингофон состоит из двух маленьких мпкрофонов-пелотов, приставляемых к шее по бокам гортани и соединенных проводами с телефонными наушниками; при разговоре вибрации гортани передаются на телефоны,- прикрепленные к летному шлему. Передача также происходит отчетливо, если приставлять микрофон к щеке («букко- фон»), или к нижней челюсти, или к лобным костям («оетеофон»)^ По данным И. А. Калганова, вибрации голоса передаются осо- бенно отчетливо, когда микрофоны приставляются к области .лобных пазух йли щеке. Однако минусом этих способов явля- ется неудобство фиксации прибора на подвижном органе —. щеке или' вообще на лице пилота (А. П. Попов, Г. Г. Куликовский, Алтухов). ‘ г- •тд < 70
\ ДОПОЛНЕНИЯ; К ОТДЕЛУ 1. Г. '-' vI. СХЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СЛУХА РЕ^ЬЮ Ввиду того что вОспри ятие звуков речи и ответная на пёго реакция являются сложными актами, в которых участвуют разнообразные функции человеческого организма, большинство предложенных до сих пор способов аку метрик имеет те. или-другие слабые стороны. Например, если пользоваться ’классическим пряе- m исследования дьуэи^Чйы’чщ ^жламй, . sftccbбтаиббй fc&yamV возможность угадывания этих хотя и общеприняты^'. но недостаточно разно образ-: ных словесных комбинаций; наоборот, если применять Лишенные смысла сочета- ния фонем, то мы наталкиваемся на то Затруднение, что исследуемые часто от- казываются повторять слова, 'для них неизвестные. Испытание отдельными фонемами не всегда однородно с испытанием целыми фразами, а исследование иго потной речью не только количественно, но и качественно ^заметно отличается: от исследования разговорной речью. Поэтому в современной акуметрии обычно) пользуются то теми, то другими приемами исследования; в зависимости от его' цели,, или же применяют одновременно различные способы| для страховки от; ошибок. : Первоначально предложенные автором списки русских'слов, удовлетвори-' ющие принципу звуковой однородности, специально предназначены для тех случаев исследования, когда мы? заинтересованы не только в определении общей остроты слуха, но. и в сравнительном определении «басовой» и «дискантовой» глухоты (для диферерциалыюго диагноза). . л - J Таблица 1 (слова дискантовой группы} < ай. ей. ой Среднее самое дальнее расстояние зачесть сияй зиять сейчас ; изъять . сеча для шодота — 20 м , . зажечь , счищать чайка 1 сей час чай чей щи. кисть зять сажать., сайка сдача чаща . чешп . ...ЧИЖ. чище дача , часть чашка. честь чисти чтец язь еще сиг ситец . жесть зажать . шайка . . шейка - жиже заяц зашей *- сиять’ стая < смесь свайка зайка зайти шить щека ' езда ищи сада счистить , сшить зайчик , заказ тише . ЖИТЬ Саша жечь . - съесть сети J Яша шея яйцо шесть * сяд ь Г 4 ‘ Среднее Т аблтш самое дальнее мимо Муром 2 (слова басовой группы) нормальное расстояние для топота—5 м ром овод ум. одно * * . . '. Много ворон окно- f 1 , ' ' море - ровно опора' 71
мну мороз руно ревун но мутно умно ровня ну _ номер Мирон роман Он норов урон урок пора двор овин В некоторых случаях желательно узназь, различаются ли исследуемым от- дельные гласные или согласные, фонемы; тогда следует пользоваться списками слов, составленными для русского языка Н. А. Паутовым (литература № 200). Соль Щечка Таблица 3 Первая группа (согласные) Дача Час Шиш Поль Точка Даша Чая Шить Боль Кочка Дата Чай Шип Голь Почка Дама Шик Моль Бочка Ширь Ноль Дочка Роль Ночка Мочка » • Вторая группа (гласные) . 1 Ой Мишка Пить - Ай Машка Петь - Эй Мышка Пять Ей Мошка Путь « Мушка При отборе кандидатов для летных частей, имеет особое значение исследование при помощи самолетно-переговорного устройства и отсчета «коэфициепта арти- куляции», т. е. процента правильно принятых слов или отдельных фонем* И* Борщевский, на основании своего опыта с этим способом, приходит к следую- щим выводам: при одностороннем понижении слуха (до степени «шопотная речь у раковины») речь, передаваемая при помощи самолетно-переговорной аппаратуры, воспринимается, как в тишине, так и в шумной обстановке, так же, как и при слухе на оба уха; при двустороннем понижении слуха по степени «шопотная речь на 1—2 м» не дает резкого снижения коэфициепта артикуляции ни в тишине, ни шуме; при понижении слуха на шопот «менее. 1 м на то и другое у: о» в тех же условиях дает резкое снижение коэфициепта артикуляции. По- этому лица, состоящие на летной службе, при остроте слуха на шопотную речь больше 4 м на одно ухо и «у раковины» па другое ухо, а также при остроте слуха на шопотную речь не меньше 1 м (при хорошей летной характеристике и от- сутствии данных, указывающих на прогрессирующее ухудшение слуха), должны считаться годными к продолжению летной работы. Функциональная проба методом артикуляции при помощи самолетно-пе- реговорного устройства может служить в экспертной практике дополнительным акуметрическим способом для определения годности к летной службе лиц с ча- стичной недостаточностью слуха. ПРИМЕРНЫЕ АРТИКУЛЯЦИОННЫЕ ТАБЛИЦЫ (по Борщевскому) Таблица 4 Баб, дед, буц. чиф, фок, чар, дин, гис, фин, чаз, хе и, кав, яч. род, миф, лул, кез, хом, ниб, ял, кен, мод, хир, лет, £аф, неф, рос, пич, рин, вуб, тиг, зин, тас, вип, диш, сиг, прч, лер, лап, зил, рек, лам, сещ, том, пар, жон, руч, лос. •72
Таблица 5 Бак, ции, бус, чеф, фаг, чор, гус, фан, чоз, хил, кев, ящ, рад, лум, маф, коз, хел, наб, ям, кот, мед, хур, лат, соф, миф, рас, печ, рын, вуб, зан, туз, веб, дом, сак, пул, блес, флоп, зал, рук, лим, сош, там, per, жин, шир, лас. Таблица 6 Боб, цан, бис, чуф, кек, чир, дан, гес, фон, чуз, хал, ков, яс, рид, муф, лом, меф, каз, хол, нуб, ян, кан, мид, хор, лут, сиф, наф, рус. поя, рен, виб, туг, вон, тас, неб, душ, сок, пич, луст, леб, зол, рик, лал, суш. том, роч, жуя, рич. луз. Словесный 'авиационный текста (по Борщевскому) Триммер Плоскость Расчалкин Моноплан Радиатор Колокол Трубка Атмосфера Стрингер Разбег Комбинезон Рация ^Скольжение Зона Аэродром Вибратор Козел Манометр Конус Переворот «Вентури» Руль , Спираль Магнето Расчет Взмывание Фюзеляж Разворот Взлет Рему Папхем Центроплан Жиклер Тахометр Планер Камера Штурвал Термометр Эмалит Стабилизатор Козырек Монтаж Вал Триплекс Пионер Эволюция Вираж Аэроплан Кулачки Средний коэфициепт артикуляции для летной группы исследуемых равнялся: в тишине для сочетаний звуков артикуляционных таблиц 77%, а для словесного текста 95%: в шуме соответствующие числа были 61 и 92%; для нелетной группы в тишине 81 и 95% и в шуме соответственно 54 и 67%. У лиц с двусторонним понижением сл^ха (восприятие шопота меньше чем на 1 м) коэфициент артикуля- ции оказывался резко пониженным (до 26% и ниже) (литература № 38). С. Г. Чебанов предложил при составлении артикуляционных таблиц для русского языка пользоваться особой системой подбора слоговых (неосмыслен- ных) комбинаций. Он учитывает при этом характерную для русского языка слоговость и ударяемо сть, благодаря чему сочетания слогов, составленные по системе Чебанова, сохраняют колорит привычной для исследуемых их род-: ной речи. у. КАРТА ОБСЛЕДОВАНИЯ СЛУХАЧА (Составлена А. И. Титовым) - Карта состоит из следующих разделов: 1. Паспортная часть: фамилия, имя, отчество, год рождения, с'какого года в КА, стаж работы слухачом, номер или название части, основная профессия, специальность до службы в КА, музыкальность, какими владеет музыкальными инструментами, географическая и бытовая обстановка. 2- Краткий анамнез: а) общие и ЛОРзаболевапия, б) курение, алкоголь, в) наследственность и пр. ' 3. Служебная характеристика командования: сведения о стаже работы слухача, степени тренированности в поимке и сопровождении цели (самолетов), пределах ошибок (точность работы), утомляемости, быстроте наводки прибора на цель и др. 4. Состояние ЛОРорганов. 5. Акуметрия: а) слуховой «паспорт»; б) отоаудиограмма — определяется монауральпый (для правого и левого уха) и бинауральный порог слухового ощущения, электрическим генератором звуков — отоаудионом или термофенным аппаратом (станцией), по возможности в специально оборудованной сурдо кабине. 73
Таблица 7 Слуховой «паспорта f г <ип 1 1! : .1' ' Правое ухо Пре ем исследования Левее ухо . Есть, нет Субъективные шумы Есть. нет. Расстояние в метрах..... ‘ Шопот Расстояние в метрах. .... Расстояние в метрах. Речь ; Расстояние в метрах С заглушением левого уха Крик С заглушением правого уха Время восприятия в сек.. А норма .. секунд Время восприятия в сёк.. . '1 Время восприятия в сек. . 3 С '' норма .> секунд Время восприятия в сек.. Время восприятия в сек.. (при латерализации в правое ухо). Ак норма .секунд (при отсутствии лате- рализации). Время восприятия в сек.,., (при латерализа цп и в левое ухе). 6. Лате-рометрия1. Ло'интенсивности. Импульсным релаксационным латеро- метром определяется чувствительность бинаурального слуха к сдвигам звуко- вого. изображения по разности интенсивности. Этот прибор, принцип работы которого заключается в разряде конденсатора на неоневу лампу, дает импульсы тока различной амплитуды напряжения к правому и левому телефону. Частота, форма и фаза импульса не меняются. В телефонах при изменении напряжения' в латерализующем сопротивлении меняется только интенсивность звука. По времени. Электромеханическим латерометром определяется чувствитель- ность бинаурального слуха к сдвигам звукового изображения только по раз-' ности времени прихода звуковой волны к правому и левому уху. Принцип работы этого прибора заключается в том, что закрепленные на концах диаметра' вращающегося диска пластинки замыкают ток в телефонах к правому и левому уху через два контакта. — подвижной и неподвижный. Передвигая подвижной контакт, можно замкнуть ток в телефонах одновременно или в разное время. /Сошлексио. Определяется чувствительность бинаурального слуха к сдвигам звукового изображения латерометром, который создает разность времени. Ин- тенсивности* и фаз в звуковом импульсе, достигающем правого и левого чха. Такую разность (комплексную) можно, например, создать, меняя длину звуюо- провод а— трубки для правого и левого уху. Активно. Производящий исследование чувствительности бинаурального слуха к сдвигам звукового изображения создает в канале латсрометра разность хода звуковой волны к правому и левому уху в пределах определенной величины телесного угла. Исследуемый должен сам скомпенсировать, передвигая внутрен- нюю трубку звукопровода к правому и левому уху, возникший сдвиг звукового ; изображения до получения срединного (затылочного) эффекта. 7. Исследованное бинаурального слуха в акусфсре. В специально оборудованной для устранения реверберации комнате раз- мещаются источники звука, например, динамики,таким образом, чтобы исследу- 1 В клинике автора производится с помощью приборов оригинальной кои- 1 струкций А. И, Титова, И. А. Калганова, И. Н. Обидина Ц И; Г.' Воронина.
емки находился и центре этих источников внука, расположенных н горизонталь- ной, фронтальной и сагиттальной плоскостях. Производящий исследование может па контактном -щитке ’ последовательно' или вразбивку вклюдать источ- ники звука справа, слева, спереди, сзади, сверху, снизу*, справа-спереди, слева- спереди, справа-сзадщ кслева-сзадй.т Исследуемый у называет^ направление на источник звука. 8. Заключение. Вывод из данных Л О Ре смотр а и лабораторного обследо- вания, характеризующий качества слухача (или кандидата в слухачи). 9. Указания для дальнейшей работы на основании вывода. Пселедовпвд/е в акусферв Напра- вление Справа 1 Слева Спе- реди Сзади Спра- ва-спе- реди Слева- спере- ди Спра- ва-сза- ди Слева- сзади Сверху Снизу 1 ’ t i' ; . . 2 , j 3 ... J ’ - * • ’ . . Л 1 ' 1 А ।, 6 . 7. . 1 . _/ . /.е. . ! f » • . f Ч/ й. П .9 • . Л • ► « 10 Результат 1 1 ’ г . • • ' . ' / * : Процент правиль- ных ответов : « . . ' 1 ' . 1 г ч 1 : ' i ч ' •. • ь ’ » » Л. ! * ' T.I ’? / :: ” п ? ч ' ' J. " '-' ! ' . *: -j. л ‘ • д - • ' ь . • * t • v '! » ч • .1 ' : . . - . , ; • . : ’ • v /'. J = Л амперометрия . . ,/. .. л . z • 10 9 8 7 65 4 3’2 1 0 1 23 4 5 6 7 8 9 10," - : । - Масштаб Приме- ; чаНие По- интен-.., сивности Г >1 « п По ' време- ни .т \ J‘' j ; _ ‘ Т •* ’ • г' . J » Кок--. пленено 1 • ' >* - * - J ктивно 4 •' 1 ; ' ' 1 ’ Г f I J 1 ' ।
ОТДЕЛ II АПЕРИОДИЧЕСКАЯ БАРОФУНКЦИЯ И БАРОТРАВМА ЛОРОРГАНОВ ГЛАВА 6 ОБЩИЙ ОЧЕРК АПЕРИОДИЧЕСКОЙ БАРОФУНКЦИИ И ЕЕ ПАТОЛОГИЯ Литература: 54? 79, 367,158, 192, 194, 218, 232, 239, 257, 270 - В настоящее время в военном деле и транспортной технике приобретает особое значение так называемая бар о функция уха- и придаточных пазух носа. Под этим сокращенным названием подразумевается способность указанных органов реагировать на апериодические колебания внешнего давления (в то время как чувствительность к периодическим колебаниям давления ото- ждествляется со слуховой функцией). В ухе эти две родственные функции обслуживаются частично одними и теми же приспособ- лениями, так как, например, барабанная перепонка может одно- временно служить и восприемником звуков и реагентом на перемены атмосферного или иного, внешнего, давления. Механизм бароощу- щений уха состоит в том, что барабанная полость, наполненная воздухом, соединяется с внешней атмосферой узким длинным кана- лом евстахиевой трубы, притом большую часть времени замкнутым, а зияющим только в момент глотания или при патологических изменениях его стенок; и, с другой стороны, в том, что эта полость имеет наружную, очень тонкую, податливую стенку в виде- барабанной перепонки. Вследствие такого устройства ничтожные колебания атмосферного давления могут отражаться на режиме барабанной перепонки, вызывают ее вдавленность (увеличение физиологической втянутости) при повышении давления и обратное состояние (уменьшение втянутости, а в крайнем случае выпячи- вание) при понижении внешнего давления. То же самое происходит^ конечно, и при колебаниях звукового давления, но там плюс и минус чередуются с большей быстротой, зато по большей части с не- значительной амплитудой (следовательно, и силой), в то время как апериодические или близкие к ним по характеру колебания ат- мосферы длятся долго в одной и той же фазе, достигая притом 76
иногда значительной силы. Если же в среднем ухе начинает чувство- ваться колебание такого давления при величине от 1 мм и до 5 мм ртутного столба (порог бароощущения), то, следовательно, этот вид чувствительности гораздо грубее, чем слуховая, где пороги на тоны некоторых высот получаются уже при давлении в десятитысячных долях бара (бар равен приблизительно одной миллионной части атмосферного давления, следовательно, он соответствует приблизи- тельно одной тысячной доле указанного порога барофункции и даже менее). Подобно тому, как на диаграмме слуховой функции различаем кривую порогового уровня, кривую уровня болевых ощущений и кривую травмы, так и на диаграмме бар о функции можно видеть пороговую кривую, кривую боли и кривую травмы, по только здесь на оси абсцисс будет отмечаться уже не высота тонов (так как барораздражитель не имеет периодичности), а другой какой-либо фактор, влияющий на динамику бароощущений, например, быстрота нарастания давления, возраст исследуемых, степень тренировки и т. д. Уровень боли соответствует силе давления в 30 мм ртутного столба, и уровень травмы начинается от -100 мм, когда барабанная перепонка уже подвергается опасности разрыва. При медленном нарастании давления порог травмы повышается; например, бывает, что при постепенном увеличении давления барабанная перепонка выдерживала давления до 1 атмосферы и более. Порогом абсолютной травмы, так же как и для слуховых диаграмм, считается тот уровень давления, который вообще не может выдержать без разрыва барабан- ная перепонка при любой медленности нарастания давления. При пониженном давлении пороговые величины приближаются к только что указанным для повышенного (с порогом ощущения, равным 1 мм, неприятной заложенностью в зоне от 10 до 1&0 мм и опасной зоной около 200 мм). Все перечисленные цифры относятся только к тем случаям, когда бездействует предохранительный клапан — евстахиева труба. Если она может открываться, то наружное давление прони- кает со стороны носовой полости в барабанную полость и уравно- вешивает избыток или недостаток давления в наружном слуховом проходе. Открывание это происходит в связи с глотательным актом, совершающимся автоматически или же произвольно. Другая возможность выравнивания может теоретически зависеть от диффузии воздуха через неповрежденную барабанную перепонку (Р. А. Засосов) или же от накопления в барабанной полости транс- судата, который возмещает недостаток давления. Вряд ли, однако, эти нейтрализаторы успевают действовать во-время и достаточно полно, чтобы предотвращать все расстройства, вызванные дина- микой давления. Патологические процессы в евстахиевой трубе и по соседству с ее устьем в носоглотке могут нарушать вентиляцию барабанной полости и исключать ее приспособляемость к колебаниям давления. Если же болезнь вызвала стойкое прободение перепонки, то это 77
обстоятельство, теоретически рассуждая, может быть полезным в данном случае, так как тогда делается ненужным предохранитель^ ный клапан, давление действует прямо на лабиринтную, стенку и ее окна, которые^ однако, под влиянием ’перенесенного воспаления бывают часто прочно замурованными и неспособными- передавать избыток давления в лабиринт. На практике, однако, встречаемся -----запись при сгущении А-кривая'Мшим. РамфпшаД —— „ разрежении С3- •» •• С3 tCfl- •• квШ.Пров - Z7 Рис. 15. Диаграмма изменения остроты слуха, при воздушной и костной проводимости от сгущения и разрежения воздуха, в наружном слуховом проходе (при различной степени давлений). и с не соответствующими этому случаями. 'Так как и сама слухо- вая функция, связанная с звуковым давлением, по существу, тоже, является разновидностью баро- функции, то естественно, что и апериодические колебания атмосферного давления могут отражать- ся на. состоянии слуха. Это зависит, во-первых, от того, что степень натя- жения барабанной пере- понки под влиянием (как плюс, так . и минус) дав- ления небезразлична и для передачи периодиче- ских колебаний среды ко внутреннему уху, и, во- вторых, от изменяюще- гося режима лабиринт- ного давления под дей- ствием изменяю ще го ся натяжения барабанной перепонки. Для демон- страции указанной за- висимости применяют сле- дующий опыт с костной проводимостью: если за- крыть пальцем наружный слуховой проход, слегка лишь прикасаясь к его отверстию, то звук камертона, приставленного к темени, кажется усилившимся (действие резонанса); если же сильно вдавить палец и этим повысить давление в наружном слуховом проходе, а через посредство барабанной перепонки и цепи косточек и в лабиринте, то звук камертона ослабевает. Точные опыты, выясняющие зависимость слуховой функции от режима давления в наружном слуховом проходе, были произведены К. Л. Хиловым и А. А. Смирновым. Из лабораторных опытов известно, что при повышении давления нормальные барабанные перепонки выдерживали по 18 см ртутного
столба (К- Л. Хи лов): если ж,е этот порог переступался, то приходи- лось наблюдать травму. По данным Залевского, животные вы дер- ( живали от 1 до 22/2 атмосфер плюс-дав ления, после чего следовал \ разрыв барабанной перепонки, несмотря на медленность нарастания * давления. Но это верно только при одностороннем давлении, т. е действующем со стороны наружного слухового прохода. Опасность для целости барабанной перепонки и неприятные ощущения в ней возрастают по мере той быстроты, с которой нарастает или спадает наружное атмосферное давление, а также в зависимости от состояния евстахиевой трубы. При ее дефектах давление в барабанной полости может отставать от давления в наружном слуховом проходе, и в ре- зультате произойдет травма перепонки. Некоюрые патологические ее изменения этому способствуют, например, рубцовые стриктуры трубы, катарралвдая набухлость ее стенок; в том же смысле влияет и дряблость самой барабанной перепонки, например, рубцовые или атрофические места в ней. На проходимость евстахиевой трубы влияет косвенно и состояние носоглотки и носа (гипертрофия мип- даликовой ткани, набухлость раковин, вазомоторные расстройства, искривление перегородки) и даже состояние мягкого и твердого нёба (клапанная функция первого, дефектность второго). Приводим данные опытов Хи лова. а, ВЛИЯНИЕ ПОНИЖЕННОГО АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ Обычно при отрицательном давлении в 1 мм ртутного столба исследуемый с нормальны ! органом слуха заявлял об ощущении небольшого давления в ухе. Разрежение в 180—200 мм ртутного столба исследуемые легко переносили, заявляя только о более силь- ной заложенности л ха. Никаких болей, шумов или очень сильного давления они не ощущали. Приведенные цифры 1мм —минимум и 180—200 мм—максимум, таким" образом, являются как бы пре- дельными для здорового человека. Отрицательное давление больше 200 мм ртутного столба является опасным, так как может вызвать разрыв барабанной перепонки, что неоднократно и наблюдалось. Такие симптомы, как боль, шум, колотье, у субъектов с нездоровыми ушами появляются при разрежении давления индивидуально от 10 до 150 мм ртутного столба. б. ВЛИЯНИЕ ПОВЫШЕННОГО АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ Опыты с воздушной проводимостью производились при трех условиях: с открытыми и закрытыми ушами И при повышенном давлении. Результат: с открытыми* ушами камертон А слышится в среднем 165 секунд и камертон с3 — 97 секунд; с закрытыми ушами камертон А слышится в среднем 61 секунду и камертон с3 — 60 се- кунд. (Следовательно, при закрытых ушах слух на камертон Д ослабляется на 2/3, а на камертон с3 — на 1/3 длительности звучания.) При давлении +120 мм ртутного столба камертон А слышен 41 се- 79
кунду, а камертон с3 38 секунд. (Следовательно, от этого давления слух ослабляется приблизительно на 12 и на 22%.) Вывод: повышенное давление изменяет слух не только на низкие тона, но и на звуки дискантовой зоны и даже, невидимому, в большей мере. Закрытие же слухового прохода ослабляет слух главным образом на звуки басовой зоны. Барабанная перепонка и цепь слуховых косточек имеют значение не только для проводимости низких звуков, но могут играть некоторую роль в проведении и вы- соких звуков. в. ОПЫТЫ С КОСТНОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ Результаты: при открытых ушах (измерение ио оптическому способу) порог чувствительности равен 0,041мм; при закрытых ушах (измерение по оптическому способу)'порог чувствительности равен 0,016 мм; при давлении в +120 мм (измерение по оптическому способу) порог чувствительности равен 0,029 мм. Желле (Gell€) упоминает о величине давления в наружном слу- ховом проходе, необходимой для изменения слуха. Минимум ее равен перевесу в 1—11/ймм ртути над атмосферным. Максимальная величина давления, за пределом которой уже не происходит даль- нейшего изменения слуха, лежит между 80 и 100 мм ртутного столба, т. е. если мы будем увеличивать давление выше 100 мм, то даль- нейшего изменения слуха (при костной проводимости) не наступает. Давление больше 120—140мм вызывает неприятные ощущения. По А. А. Смирнову, при указанных опытах быстрота нарастания давления мало отражается на степени понижения слуха; следова- тельно, здесь играет главную роль абсолютная величина приме- ненного давления. Второй вывод из его опытов: пока уровень измененного давления остается одинаковым, слух также держится на одной и той же высоте; следовательно, режим давления в ушном лабиринте не обнаруживает буферных свойств. (По Заленскому, давление, способное даже и при медленном нарастании разорвать барабанную перепонку, равнялось в 66% случаев 1—^атмосферами) При различных патологических изменениях в ЛОРорганах барофункция исследовалась А. А. Пухальским при помощи опытов в барокамере, где давление снижалось до 353 мм, что соответствует высоте 6000 м над уровнем моря; удалось обнаружить, что как при «подъеме», так и при «спуске» со скоростью (приблизительно) 1000 м в 10—15 секунд наблюдаются симптомы раздражения ушей: боли и заложенность в ушах и гиперемия барабанных перепонок; со стороны носа и придаточных пазух при существовавшем еще до того синуите — изменение вазомоторного и секреторного режима носа и боли во лбу; последний симптом особенно часто наблюдался при фронтитах. Глотание облегчало заложенность ушей. Не исклю- чена возможность расстройств вазомоторного реяшма в пазухах и носовой полосы! л у людей, практически здоровых, что может и у 80
них вызвать головные боли, особенно при спуске (возврате к аорталь- ному атмосферному давлению). Общее впечатление о барофункции не в барокамере, а при настоящих высотных полетах, где подъем по большей части совершается со скоростью 1000 м в течение IJiriS* 4tyri*;.a спуск иногда и еще скорее этого (при пикировании скорость снижения доходит до 200 м в одну секунду), говорит о том, что здоровые ЛОРорганы относительно легко приспособляются к режиму измененного давления, од- нако у некоторых людей существует какая-то особен- ность в устройстве или функ- ции среднего уха, из-за ко- торой возврат к равновесию давления по обе стороны барабанной перепонки за- держивается, и от этого летчики чувствуют боль и заложенность необычно долго (может быть, это зависит от клапанообразного устройства или вариантов конституционального типа евстахиевой трубы, наподо- бие описанных в свое время Н. А. Паутовым). Что же касается околоносовых па- зух, то, невидимому, здо- ровые пазухи при здоровом состоянии носовой полости не дают заметных ощущений при высотных полетах, и только в случаях пато- логических расстройств в этих органах скачки дав- 2 сек Юсек. ЗОсек 1м. Юм. 30миft. Скорость нарссгшш Ммшя. Я—Шкц; слкшм. камертинв Р ------ {лущение £ £ ------разрешение far " ” ” h г КЯ-костная проо .» я Ления могут сопровождать- рис. 16, То же при различной скорости изме- ся болыо в области лба, давления, причем здесь чаще исходным местом является лобная пазуха (вероятно, из-за своего узкого й относительно длинного выводного протока). Поэтому, если при пробном высотном полете такие боли обнаруживаются, мы имеем основание подозревать наличие расстройств носовой полости, фрон- тита или с меньппш вероятием и синуитов иной локализации, на- пример, гайморита. Понятно, что обратное суждение неприемлемо, т. е. нельзя при отсутствии болей заключать о здоровом состоянии пазух. < При скоростных полетах режим подъема и спуска, особенно при резких пика, может оказывать влияние на слуховую функцию летчиков, проявляющуюся в форме так называемых «аэроотитов» Военная отоларингология й]
(особая форма воспалительной реакции, зависящая от травмы давлением и температурных факторов, связанных с полетами); при этом звукопроводящий аппарат страдает сильнее звуковоспринима- ющего, кумуляция же мало заметна. После полета шум в ушах и чувство заложенности длятся обычно лишь 1—2 часа (кроме тех случаев, когда полеты совершались после длительного перерыва в летной работе). Случай меньеровского симптомокомплскса после фигурных полетов приводится П, Вохмяниным. Барореакдия уха поддается тренировке, и при последующих опытах в барокамере часто уже не приходится наблюдать гиперемии барабанной перепонки и других баросимптомов, отчетливо вы- раженных вначале (И, Борщевский). Наличие рубцов, сращений и перфораций на пей не должно служить препятствием к. тренировке, если она производится осторожно, т. с. с постепенным нарастанием скорости подъемов и спусков и с «площадками» (для привыкания к новому давлению). Но зато нельзя допускать к опытам в барока- мере лиц с резко нарушенной функцией евстахиевой трубы (в.четвер- той степени, когда даже опыт Вальсальвы и полицеровское проду- вание не дают экскурсии капли в ушном манометре). ГЛАВА 7 УШНАЯ МАНОМЕТРИЯ Литература: 159, 180, 191, 327, 348 Степень проходимости евстахиевой трубы определяется рядом, способов (выслушивание при продувании уха, бужирование, рент- генография, ушная манометрия), причем уже при обычной отоскопии часто удается определить ненормальность трубы, так как расстрой- ства ее функции в первую очередь выдают себя втянутостью пере- понки и необычным содержимым барабанной полости (выпотом). Опыты е продуванием уха показывают, что для проникновения в барабанную полость воздуха в момент глотания требуется весьма ничтожный избыток давления; слабого надавливания на баллон достаточно, чтобы ввести воздух в барабанную полость; при кате- теризации также достаточно ничтожного перевеса давления в бал- лончике, чтобы ухо продулось даже без всяких вспомогательных актов со стороны исследуемого. Прибор, изображенный на прилагаемом чертеже (рис. 17), пред- назначается для манометрических исследований уха и для неко- торых других опытов, сопряженных с необходимостью гермети- ческого закрывания наружного слухового прохода. Главная состав- ная часть прибора называется «ушным обтуратором» и состоит из двух тонких, соединенных между собой неподвижно металлических трубочек, из которых одна (/) имеет прямое направление, а дру- гая (2) перегнута под углом и образует поэтому два колена; из них одно припаяно к прямой трубочке таким образом, что весь
прибор оказывается составленным как бы из трех частей: из двух свободных отростков 1 и 2 и из третьей спаянной части, несущей на себе два утолщения с бороздками. К отростку 1 присоединяется резиновая трубочка 5, предназначенная для соединения с различными аппаратами (например, с прямой манометрической стеклянной трубочкой < с резиновым баллончиком 6, для искусственного уве- личения давления в наружном слуховом проходе при наблюдении свищевого симптома или же служащая для закрытия соответствен- ного конца трубки 1 наглухо); на второе колено надета резиновая трубка 7, соединяющая его с маленьким рези- новым баллоном ft Трубка 7 снабжена маленьким металли- ческим зажимом & для замыкания ее просвета. На спаянную часть прибора надет и при- креплен указываемым ниже способом тонко- стенный резиновый колпачок 3; его полость . сообщается с баллоном посредством особого отверстия, отростка 2 и резиновой трубки 7; прямая же трубка 1 проходит па скв о зь через колпачок и с его полостью не сооб- щается. Обтуратор вкладывается в наруж- ный слуховой проход колпачок 3, а именно Рис. 17. Ушлой манометр Волчека. J — основная металлическая трубочка, соединяющая по- лость наружного слухового прохода с манометрической трубкой (4) ; 2 — коленчатая металлическая трубочка, со- единяющая полость каучуковой капсулы (3) с баллоном ; 3 — каучуковая капсула—обтуратор наружного слухового прохода; 4 •— стеклянная манометрическая трубочка, в которую введена капля спирта \ 5 — соединительная резиновая трубочка; 6—каучуковый баллон для разду- вания воздухом или водой кансулы (3)\ Ч—вторая соедини- телънаятрубочка; 8 — N.eiаллмчеекий зажил (в дейетнилЦ 5— указатель колебаний давления в наружном слуховом проходе (капля спирта). той своей частью, на которую надет так, чтобы колпачок целиком поместился в расширении хрящевой части прохода; в костную он не должен заходить. Самое введение инструмента производится осторожно, при освещении лобным рефлектором, подобно введению ушной воронки. Когда колпачок помещен в надлежащем месте, нужно взять трубочку 7 между первым и указательным пальцем левой руки, освободить висящий на ней зажим 8 и поместить его над пальцами так, чтобы трубочка 7 проходила в кольце зажима; бал- лон 6 берут правой рукой, давлением которой нагнетают воздух (или предварительно набранную в баллон 6 воду) в колпачок 3 до тех пор, пока слуховой проход не закроется им герметически. 1огда трубка 7 зажимается сначала пальцами левой руки, а потом, поверх их, и зажимом 5, после чего резиновый баллон разобщается с трубкой 7 и обтуратор сам должен держаться в ухе, чему можно помочь, подкладывая комочек ваты в углубление ушной раковины. 83
Затем к трубке б присоединяют те или другие нужные для опытов аппараты, например, если предполагается манометрия уха, то стеклянная манометрическая трубка 4. имеющая внутренний диа- метр в 1 мм и длину около 5 см, или же на нее также накладывается зажим, если нам желательно лишь изолировать ухо герметически от наружной атмосферы. Чтобы удалить обтуратор из уха после опытов, нужно сначала зажать двумя пальцами левой руки трубку 7, а затем снять с нее зажим и постепенно выпустить воздух или воду из колпачка 3; при этом колйачок спадает и прибор легко выскальзывает из уха. При употреблении обтуратора необходимо 'Соблюдать асепти- ческие предосторожности: кожу слухового прохода основательно очищают от серы и других случайных загрязнений, обтирая ее ватными тампончиками, смоченными спиртом. Перемена колпачков осуществляется так: перерезав маленькими ножницами или перочинным ножом ниточки, которыми привязаны концы колпачка к металлическим трубочкам, снимают изношенный колпачок. Тщательно очистив от остатков резины желобки, на- девают свежий резиновый колпачок и прикрепляют его, обвязывая тонкой нитью его концы, к упомянутым желобкам. Чтобы испытать надежность обвязки, делают пробный опыт: раздувают колпачок резиновым баллоном, накладывают зажим и наблюдают, удерживает ли колпачок свой увеличенный объем; если он скоро сплющивается, то, следовательно, существует утечка воздуха; тогда нужно погру- зить прибор в воду, и по выделению пузырьков воздуха определить, где имеется неплотное смыкание. Колпачок можно заменить в ка- честве суррогата резиновым «пальцем» или даже куском тонкой резиновой материи (Ф, А, Попов). Если желательно произвести манометрию уха, то после того^ как обтуратор вставлен в ухо, берут стеклянную манометрическую трубочку А слегка дотрагиваются ею до поверхности спирта, отчего в нее входит маленькая капля жидкости Р, постукиванием о мякоть пальца уменьшают ее размеры До такой степени, чтобы она занимала в трубочке пространство около 3—4 мм, и затем осторожно вводят один из концов стеклянной трубочки в резиновую трубочку 5 так, чтобы стеклянная трубочка сама собой держалась в резиновой. После убеждаются, что капля удерживается в манометре, т. е. не обнаруживает наклонности из него вытекать. Если она вытекает, нужно проверить герметичность обтуратора (подкачать в него воздух, проверить зажим и т. д.). Размеры аппарата настолько малы, что его нельзя применить только в случаях очень сильного сужения наружного слухового прохода или уже у самых маленьких детей; находясь в ухе, он сам по себе не вызывает обычно никаких неприятных ощущений для больного, так как стенки слухового прохода не соприкасаются с металлическими частями прибора, а давление резинового кол- пачка настолько равномерно и слабо, что оно не может раздражать чувствительные нервы этих стенок. Умеренные сужения наруж_ 84
ного отверстая слухового прохода нисколько не мешают успеху опыта и даже содействуют ему, препятствуя обтуратору выскольз- нуть из уха. Такое выскальзывание происходит в очень редких случаях; если слуховой проход совершенно не имеет нормального сужения просвета на уровне наружного отверстия, можно предотвра- тить неудачу, прикрепив обтуратор к голове больного тесемкой или узким бинтом. С помощью фоторегистрации (светозапись) манометрическое исследование уха может быть представлено в виде манометрической кривой (рис. 18). Исследование барофункции евстахиевой трубы и барабанной перепонки, посредством ушной манометрии, применяется в кли- Рвс. 18. Образец улшъпГманометрических кривых. А— при так называемом ослаблении тонуса барабанной перепонки; 1 и 2 -— экскурсии, соответ- ственно выпячиванию барабанной перепонки при удачном продувании уха; 5 и 4 —возврат давления в барабанной полости к норме, после глотка с дикро- и тршеротическими дрожаниями; Б— симптом «послушной капли»; 5 — первая экскурсия при удачном продувании уха; 6 — по- следовательные экскурсии давления в наружном слуховом проходе, в точности соответствующие колебаниям давления в нагнетающем баллоне. нической практике для диагноза некоторых заболеваний (например, отосклероза, по М. Ф. Цытовичу) и при отборе на летную службу и для других профессий. В последнем случае бывает необходимо определить степень проходимости евстахиевой трубы; для этого делается последовательно три опыта с ушным манометром: 1) наблю- дают движение капли в манометре при обычном глотании; 2) то же при глотании с зажатым носом (опыт Тойнби); 3) то же при надуваний с зажатым носом (опыт Вальсальвы). Если капля дви- гается уже при опыте то проходимость оценивается первой степенью; если только при опытах №2 и 3, то второй и третьей степенью; и, наконец, если даже при опыте №3 капля остается неподвижной, то четвертой степенью (А. Г. Парфенов). Иную ме- тодику предположил А. А. Пухальский: он использует выслупш- вание посредством отоскопа Люце шумов, возникающих в евстахие- вой трубе при тех же трех опытах, т. е. глотании с закрытым ртом (опыты Тойнби и Вальсальвы). Если труба проходима, то ощущается ШУМ от дуновения или треск от разлилания стенок. Обозначение- степеней то же; следовательно, если даже при опыте Вальсальвы фреска не слышно, то это четвертая степень (непроходимости). 0 Данным автора способа, его результаты полностью совпадают 85
Рис. 19. Производство манометрического исследования правого уха. 1 — обычный (ртутный или водяной) манометр; 2 — ушной манометр Воячека; 3 — т-образный шланг, соединяющий манометр fl) с оливой, вставляемой в правую ноздрю исследуемого; 4—- каучуковый баллон для нагнетания воздуха. с результатами манометрии, но за манометрией остается преимуще- ство в смысле большей объективности. По Панормову, при обычной манометрии уха нужно учитывать, что исследование на одной стороне влияет на данные при манометрии другого уха. Кроме того, как при опытах с глотанием, так и при опыте Тойнби давление в барабанной полости может колебаться в сторону плюса и минуса, а проба Вальсальвы может оказаться слабее простых двух проб; давление зависит еще от силы и времени выдоха. Поэтому рекомен- дуется считать первой сте пенью проходимо сти евстахиевой трубы удачу всех трех опытов (глота- ние ; Тойнби; Вальсальвы); если удались только два опыта (Тойнби, Вальса- львы), то это вторая сте- пень; если только один (Вальсальвы), то третья; и, наконец, при неудаче всех отмечается четвертая сте пень. Не бе зр азличны также и метеорологиче- ские условия, именно: при большом давлении, боль- шой влажности и низкой тем ператур е про ходи- мость евстахиевых труб лу чше. «Четырехбальная» оцен- ка барофункции уха по результатам манометрии является, по Ф. А. Попову, скорее качествен- ной, чем количественной, другими словами, нельзя считать, что опыт Вальсальвы — эго более интенсивный способ вентилирования бара- банной полости, чем опыт Тойнби (нередко бывало, что капля при опыте Вальсальвы оставалась неподвижной, а при опыте Тойнби делала экскурсию). Что же касается опытов с «полицерованием», при котором ухо продувается баллоном Полицера, то при них результаты исследования оказывались наиболее устойчивыми и у большинства исследуемых положительными. Таким образом, из трех возможных вариантов определения проходимости евстахиевой трубы, а именно: продуванием через ушной катетер, баллоном Полицера, и тройным опытом: глотание — проба Тойнби—проба Вальсальвы, наиболее пригодным оказывается продувание по По лидеру. Катетеризация может иметь преимущество в тех случаях, когда от несимметричности правой и левой трубы при употреблении полицеровского баллона удается продуть только одно ухо; кате- теризовать же можно йо желанию любое ухо. Но катетер не выгоден 86
в том отношении, что его клюв раздвигает губы носоглоточного устья трубы, и если задержка вентиляции зависела только от ненор- мальностей устья, то мы не получим истинных данных. Наблюдения Ф. А. Попова, производившиеся в Самарканде в разное время года, при колебаниях атмосферного давления от 926,6 до 943.2 миллибара, при среднесуточной температуре воздуха от +7,2° до +26,4° и от- носительной влажности воздуха от 90 до 38%, показали, что умерен- ное понижение атмосферного давления и небольшие колебания температуры воздуха и его относительной влажности не оказывают заметного влияния на результаты ушной манометрии. ГЛАВА 8 . _ Л 4 РАБОТА ПОДВОДНИКОВ Литература: 128, 226 ~ Погружение под воду может происходить двояко: 1) в приборах, обеспечивающих нормальное атмосферное давление, независимо от глубины (например, в подводных лодках, в камерных и панцирных водолазных аппаратах), и 2) при помощи способов, связанных с повы- шенным атмосферным давлением (например, обычного ныряния без приборов, погружения в скафандре и погружения с кислородным изолирующим прибором КИЙ). Под относительным давлением подразумевается только та часть общего давления, действующего на водолаза, которая зависит от давления столба воды, а под абсолютным — эта величина плюс давление столба атмосферного воздуха в данном месте земного шара. Хотя в медицине чаще всего имеют дело с относительным давлением (например, если говорится об артериальном давлении в столько-то миллиметров, то при этом подразумевают избыток артериального давления над давлением в окружающей среде), но в водолазном деле основным фактором является, наоборот, абсолютное давление. При нырянии расстройства функции тела зависят от присутствия в нем полостей, наполненных воздухом; к их числу относится и бара- банная полость. Если глубина погружения еще позволяет уравно-. весить давление в указанных полостях с внешним, благодаря по- датливости стенок, то пребывание под водой возможно до того мо- мента, когда в воздухе, заключенном в полости, парциальное да- вление кислорода снизится до 70 мм ртути, а углекислоты возра- стет-до 50 мм. При погружении в скафандре для уравнивания давления на- качивают воздухчерев шланг в шлем скафандра, причем если скорость погружения такова, что вентиляционная функция евстахиевой трубы не успевает действовать, то, начиная с глубины 1—2 м, появляются симптомы баротравмы:втянутости барабанной перепонки, достигаю' щие крайней степени на глубине 5—6 м (заложенность уха, колотье; объективно —гиперемия, геморрагия и даже сквозная перфорация). При патологически нарушенной функции трубы эти симптомы 87
могут наступать раньше и выражаться в более резкой форме; при здоровом состоянии трубы и барабанной полости и относительно медленном погружении спуск в глубину неприятных или опасных симптомов не вызывает иногда даже при скорости в 30 м в минуту. Сказанное о вентиляции среднего уха следует применить и к околоно- совым пазухам, например, лобной, которая также может служить источником не- приятных ощу- щений по анало- гии с тем, что на- блюдается при высотных поле- тах и в барокаме- рах (см. соответ- ственные главы). Опасность бы- строго обратного подъема на по- верхность завиейт, как известно, от выделе- ния пузырьков азота, которым были пере- насыщены ткани тела водолаза за время его пребывания «на грун- те». Гистологическая обработка препаратов от животных, подвер- гавшихся опытам в импровизированной барокамере — толсто- стенной мине загра el- дения старого образца с компрессией и деком- прессией (Р. А. Засо- сов), обнаружила сле- дующие изменения: в р азличных участках лабиринта и среднего уха обнаруживались эмболии газовыми пузырьками и кровоизлия- ниями; это сопровождалось прижизненными симптомами расстрой- ства равновесия, одышки и шока, наступавшими, обычно, через 15—20 минут после возврата к. нормальному атмосферному давлению. Оказывается, однако, что коллоидальные соки тела — кровь и тканевые жидкости допускают известное пересыщение их азотом, именно в такой степени, которая соответствует погружению до 12 м или абсолютному давлению в 22/4 атмосферы. Благодаря этому быстрый подъем с означенной глубины еще не влечет за собой опас- Рис. 20. Схемы величин давления при спуске и подъеме водолазов. Верхняя—по Беру и нижняя— по Холдену (по Прикладовицкому). Кривые, о^означенпые цифрами I—V, показывают темп насыщения и рассыщения пяти основных групп тканей организма. 88
ности и не требует особых предосторожностей. Что касается более значительных глубин, то там условия уже иные; если водолаз, быстро подымаясь из большой глубины на поверхность, переходит от одного давления к другому, причем отношение этих двух давлений превы- шает величину 2*/4,т0 возникает опасность газовой эмболии; следо- вательно, нужно делать подъем ив глубины ступенчатым, и высота каждой ступени не должна превышать отношение Для различ- ных тканей организма насыщение и десатурация азотом совершается в различное время, причем составлены таблицы, где указывается, в какой последовательности нужно вести подъем на поверхность воды, чтобы в момент выхода из нее даже наиболее медленно де- сатурирующая ткань сохранила не более 21/4 атмосфер парциаль- ного давления азота. Также и спуск в глубину лучше производить не так, как советовали прежде, -— понемногу, а наоборот, — быстро, так как тогда уменьшается время, в течение которого ткани сатури- руются (насыщаются) азотом, и при прочих равных условиях его окажется в тканях меньше, чем при медленном спуске. Погружение в японской водолазной маске требует замедлен- ного ритма дыхания до 5^6 раз в минуту (чтобы ослабить сатура- цию тканей азотом); при этом можно значительно сократить вре- мя подъема с глубины без риска получить водолазную болезнь. Кроме того, такая маска дает возможность выпускать выдыхаемый воздух ртом прямо в воду, от чего уменьшается количество вды- хаемой углекислоты. Кислородные изолирующие приборы регенеративного действия делятся на фильтрующие (противогазы) и изолирующие; последние разделяются на приборы открытого действия (т. е. с выдыханием в окружающую атмосферу) и регенеративного действия, когда выдыхаемый воздух продолжает щтркулировать в системе «прибор — лёгкие» до использования содержащегося в ней кислорода. Угле- кислота выдыхаемого воздуха поглощается специальными хими- ческими веществами, причем в разновидности этого прибора «кла- панного» типа вдыхаемая и выдыхаемая струя циркулирует по частям прибора, не смешиваясь друг с другом в регенеративном патроне (следовательно, не так, как в бесклапанном типе прибора). Кислород может подаваться ив резервуара, где он находится в сжатом состоянии или образуется путем химической реакции (используется ‘ перекись натрия и Двуокись калия). Применяются ш другие. способы, например, брикетный кислород. Температурный фактор. При погружении в воду с темпе- ратурой ниже 10—12° необходимо применять специальный гидро- костюм, который делает возможным одновременное использование КИП и предохраняет тело водолаза от охлаждения и потери воз- можности работать в воде. Звуковой фактор. Связь водолазов с командой на поверх- ности и Друг с другом осуществляется посредством подводных телефонов и коммутаторов. Кабель телефона может служить од- новременно и сигнальным концом. При работе с КИП или с япон- 89
ской маской целесообразна обычная звуковая связь, хотя при ней следует учитывать особенности слуховой функции при погружении головы в водною среду. Так как акустическое сопротивление тка- ней тела приближается к такому же сопротивлению воды, которое приблизительно в 3000 раз больше сопротивления воздуха, то звуковые колебания в воде легче проникают через плотные ткани во внутренние отделы уха, чем в обычных условиях, т. е. в воздуш- ной среде; поэтому так называемая костная или тканевая прово- димость в водной среде становится лучше. Но так как в обычных Рис. 21. Спуск водолазов в японской водолазной маске (по Прпкладониц- кому). Рис, 22. Применение тяжелого водолаз^ него аппарата Дрегера (вид спереди г сзади) (по Прикладовицкому). условиях острота слуха при костной проводимости меньше, чем при воздушной, то перевес того или другого фактора (улучшение костной проводимости в воде и преобладание воздушной над кост- ной как основной закон физиологии слуха) определяет относитель- ную выгоду слушания под водой (без скафандра). Если один и тот же звук на берегу при воздушной проводимости, т. е. при открытых ушах, различается на некотором определенном расстоянии, то, закрывая уши капюшоном гидрокостюма, можно это расстояние уменьшить в четыре раза; если же этот звук вы- слущивать под водой (следовательно, при помощи костной проводи- мости), то расстояние уменьшается только в два раза. Опыты с определением дальности различения сигнальных звуков под во- дой показали, что обычные сигналы, например, удар железного болта по кислородному баллону, автомобильный клаксон, велоси- педный звонок и т. д., воспринимаются с расстояния не больше 50—200 м, и то при отсутствии помех в виде травы, мелей и др. 90
Поэтому предлагалось использовать непрямое выслушивание ги- дрофонами (т. е. водяными микрофонами), которые соединяются воздухсодержащими трубками с наружными слуховыми прохо- дами водолаза, работающего с КИП или японской маской; давление в соединительных трубках регулируется особыми резиновыми бал- лонами, приключенными к этим трубкам (Зимкип). Рис. 23. Типы кислородных аппаратов; слева КИП — кис лоро дно-ингаляцион- ный прибор без клапанов, справа — КИП регенеративного действия клапанного типа со сжатым Схема КИП регенеративного действия со 1— киодор< дный баллон; 2 — регенеративный патрон; 3— травящий клапан; 4—'дыхатель- ный мешок; 5 — дыхательный мундштук с кла- панами; в-— резиновый загубник; 7—8 -—рези- Юнке гофрированные трубки.* кислородом. сжатым кислородом клапанного типа. 1“ кислородный баллон; 2 -— регенера- тивный патрон; 5 — травящий клапан; 4‘—-дыхательный мешок; —дыхательный мундштук с перекрывающимся краном; 6-—загубник; 7 —гофрированная трубка. Если нужно улавливать подводные сигналы и на .поверхности воды обслуживающим водолазов персоналом, то также необходимо пользоваться гидрофоном с усилителями, так как непосредствен- ное выслушивание почта невозможно (оно частично удается толь- ко в том случае, если источник звука находится прямо над водолаз- ным судном и, следовательно, звуковые колебания перпендикулярны к поверхности воды). Ототопика под водой в общем подчиняется тем же законам, что и в воздушной среде, но так как в воде скорость звука превы- шает воздушную скорость приблизительно в раза, то и длина Жуковых волн в воде при одной и той же высоте звука соответствен- 91
. но больше, чем в воздухе. Так как бинауральный слух позволяет различать наименьший угол смещения источника звука в воздухе приблизительно в 3°, что .соответствует разнице во времени при- хода звука к тому и другому уху в 0,00003 секунды, то в воде, где скорость звука больше, минимальный угол должен быть тоже боль- ше и равен приблизительно 15е. Иначе говоря, чтобы создать для прислушивающегося впечатление едва заметного сдвига звукового изображения, требуется, как это доказано опытами на суше, раз- ница во времени в 0,03 сигмы (или 0,00003 секунды). Эта разница создается смещением источника звука на такой угол, чтобы образо- валась разность путей, пробегаемых звуком до правого и левого уха наблюдателя. Очевидно, что чем больше скорость звука, тем больше должен быть угол, чтобы упомянутая величина (0,03 сигмы) оставалась постоянной, и поэтому в воде он больше, чем в воздухе; следовательно, по теории ототопика при погружении в воду должна быть хуже, чем на поверхности воды или на суше. Практика во- долазного дела это подтверждает и, кроме того, оказывается, что при первых погружениях водолазы вообще плохо ориентируются по звуку, делая нередко ошибки в 100° и более (до парадоксальной цифры 180°); но после тренировки угол становится меньше, хотя и не достигает такой ототопической остроты, как в воздухе. Иногда ототопические ошибки зависят от отвлечения внимания водолаза, принужденного регулировать механизмы КИП, избегать препят- ствия на пути хождения, и т. д. Если источник звука находится высоко над головой, то, приближаясь к нему до расстояния в 10 — 15 м, водолаз теряет правильную ориентировку. Слуховую дез [ориентацию под водой объясняют тем, что звук попадает не раз- дельно в каждое ухо, а через тканевую проводимость, т. е. более расплывчато, и это требует использования других факторов би- наурального восприятия, еще мало исследованных, например, зву- ковой тени, принципа Штенгера (смещение изображения звука вследствие неодинаковой силы его в том и другом ухе, неодина- ковой фазовости и т. д.). Источником дезориентации может являться рефракция, т. е. непрерывное отклонение звуковых лучей при постепенном изме- нении температуры (в ту сторону, где холоднее), а также отклонение в сторону пресной воды. Детонационные волны распространяются в воде, невидимому, не менее, есл : не более беспрепятственно, чем в воздухе, что доказы- вается разрушительным действием глубинных -бомб, а также из- вестным фактом всплывания на поверхность воды оглушенных рыб после взрыва миц (В. Ф. Ундриц). Резюмируя эту главу, правила отбора на водолазную работу со сто- роны ЛОР специальности будут основываться главным образом на про- ходимости евстахиевой трубы (четвертая степень искда/чаег год- ность) и других патологических дефектах уха и верхних дыхательных путей (исключают годность перфоративные отиты, синуиты и т. д.).
ОТДЕЛ III О ВЕСТИБУЛЯРНОЙ функции И ВЕСТИБУЛЯРНОЙ ТРАВМЕ ГЛАВА 9 ПОНЯТИЕ О СИЛАХ И УСКОРЕНИЯХ Литература: 32, 38/119, 146, 207 1, Термины механики: путь движущегося тела —это расстоя- ние, проходимое телом в данное время; скорость F-—расстояние, проходимое в единиц}7’ времени; уменьшение скорости в единицу времени (или же добавка новой скоро сти к пр ежнсй скор ости тоже в единицу времени). Сила F — причина, производящая ускорение (придающая массе М ускорение Ь): измеряется произведением Mb, причем, если мы рассматриваем ускорение Ъ — увеличение или Рис. 24. Сложение двух скоростей. действие сил на один и тот же предает^ например, на тело данного человека или отолиты данного лабиринта', то их масса во всех опы- тах остается неизменной, а поэтому можно при расчетах относитель- ных величин руководствоваться только ускорением Ъг Основные формулы: при равномерно ускоренном движении, например, при свободном падении в безвоздушном пространстве: F ~ bt (собственно, У = 0 + b£); пространство 8 = (собственно, 0 + ЬА mF2 8^—-—); сила _F = mb; работа = PS; и энергия = — Cl J £1 Если речь идет о падении на землю под влиянием силы тяжести,' то 6 g (гравитация), и тогда 8 ~ , а сама сила притяжения Л = ™?- 2. Можно рассматривать все тела природы как постоянно Дви-* жущиеся, причем покой — это тоже частный случай движения, но только со скоростью, равной 0, Тела должны двигаться прямоли- нейно и с равномерной скоростью, и это их движение может из- мениться в смысле величины скорости или направления только 93
под влиянием той или другой новой силы. Если на тело, имеющее данную скорость, подействует сила F, то происходит: 1) ускорение движения, либо 2) замедление его (ускорение, имеющее отрицатель- ную величину), либо 3) искривление пути движения. а. ТЕОРЕМЫ О КРУГОВОМ ДВИЖЕНИИ Теорема 1. Вывод формул для тангенциального и центробеж- ного (радиального) ускорения, [Обозначения: центробежное (иско- мое) ускорение — или, еще короче — Ьг]. Сначала ведем общее рассуждение: положим, что исходная линейная скорость изображается па чертеже (вектором) линией ЛВ; после изменения* ее направления, вследствие прибавления'но- вой скорости F2 (линия ВС), превращается в Fg и изображается (вектором) линией АС. Величина скорости остается той же,' т. е. . АВ = АС, изменено только направление. Угол, на который оно изменилось, равен а, время этого изменения равно t, отношение ос - (т. е. угла изменения направления скорости ко времени этого изменения) называется «угловой скоростью», равной со (при кру- говом движении, чем загиб траектории круче, т. е. чем угол а больше, тем больше градусов по кругу проходит двигающееся тело в одно и то же время). При этом, если выражать углы в радианах, т. е. обозначать 57° с дробью через единицу, а следоват ьно 360° — через 2л (это число приблизительно равно 6), то Если ВС очень мало, то ведем вычисление ускорения так: F2 = Fx sin а ; или же, при очень малом угле, скорость F2 — F2a; отношение ее ко времени, т. е. будет равно ускорению, которое обозначаем через Ь. Если разделить обе части только что приведенного уравнения F2 Fxa на время t, то получится: - гтл F. a a t t t > Следовательно, ускорение равно исходной скорости., помножен- ной на угловую. . При движении по кругу с постоянной 11сх!ЭДЕШЦ^сксф остью точ- ки двигающейся _ по^окруяшостДТ^^ТГ~ (линейная скорость) . 2 те г = длине окружности, деленной на время, т. е.—у—, или же / ЕЛ 1в свою очередь ш — L Так как ускорение согласно предыдущему, равно со • F1: то око =€o-Fn =Ц^Ъ\)или (если исключить со, поставив его зна- 24
чспие си = b = , следовательно, Ъ может выражаться двоя- . 2 ко: как аг г или —. г Частные примеры: 1. Если а = 0. то добавочная скорость У2 будет как бы про- должением исходной F и, не изменяя ее направления, только увели- чивает эту исходную скорость. В таком случае получаем ускорение прямолинейного движения. 2. Если а равняется некоторому числу градусов, то траектория движения загибается, и получается движение по кривой, частным случаем которого будет тот, когда а = 90°; если при этом под влия- нием постоянной силы прибавка второй дополнительной скорости тоже делается постоянной, то движение становится равномерным круговым, причем центром описываемого двигающейся точкой круга является место схождения всех направлений скорости У2 (в разные последовательные моменты). Итак, движение по кругу зависит от постоянного ускорения, называемого радиальным, &(рад). 3. Если а—180°, то получается опять-таки прямолинейное, как и в примере первом, но на этот раз уже замедленное движение» 4. Во всех промежуточных случаях движение тоже происходит по кривой, причем, так как «косое» направление скорости Уа можно представить как совокупность двух слагаемых, — одного, направлен- ного нормально к траектории, а другого —вдоль по траектории, то в результате получаем как бы две дополнительные скорости: одну — радиальную (центростремительную или радиальную Г^ивторую — тангснциальную(Г1апе), ускоряющую движение по окружности. Если сила, вызывающая эти прибавки в скорости, остается постоянной, то возникает ускоренное движение ио кругу. (Первый пример может, конечно, тоже рассматриваться как движение по кругу, но с бесконечно большим радиусом.) 1 б» ВЫВОД ФОРМУЛЫ КОРИОЛИСА’ Точка х, двигаясь по кругу с равномерной скоростью и од- новременно по радиусу к центру со скоростью У, спустя время t приходит в точку yTi теряя свою прежнюю большую скорость г и получая новую малую скорость г?2; при зтом за счет потерянной скорости — г2 развивается инерционная сила, измеряемая (при постоянстве масс) некоторым ускорением 6. В первый момент дви- жения по радиусу прибавка тангенциальной скорости равна О, а в конце эта прибавка равна bt; следовательно, в среднем, при равномерной скорости движения по радиусу прибавка выразится величиной bl тт 4-’ —. При такой скорости за время £, точка х. * bt2 как известно, успела бы пройти, расстояние-^-, Но то же расстоя- 95
ние можно вычислить еще и так: оно равно излишку пути, который точка х проходит на своей траектории по сравнению с путем, од- новременно проходимым точкой у на ее траектории. Этот прирост S — * == t — г 2t = о Rt — a>rt wt(R-— r). Следовательно: —г), или i~2cof- —V R — r $ ' но ~— = V = скорости движения по радиусу, следовательно, Итак, получаемое при указанной постановке опыта ускорение Ь - 2 со Г. * ! • Это и являегся ускорением силы Кориолиса. Формула несколько усложняется, если предположить, что точ- ка х движется к центру не по радиусу, а равномерно по кругу Рис. 25. Схема действия кориолисовых сил при опыте с двойным вращением (ВоячекаУ ДО—вертикальная ось вращения центрифуги; БС—первая горизонтальная ось; ДЕ—-вторая горизонтальная ось, перпендикулярная к АО. В плоскости БОС совершается выпрямление туловища и головы исследуемого, во время равномерного вращения центрифуги (в данном случае вправо); в плоскости ДОЕ реакции от раздражения силами Кориолиса мменнопистагм (в направлении стрелки Hu) и защитное двиясение (в направлении стрелки Ре); п_ри этом эндолимфа в схематически представленном на рисунке полукружном канале получает Импульс к движению по стрелке (в данном случае вправо). М — касательная к Траектории движения напала—-пересекает вертикальную ось под углом л. 96
в плоскости, перпендикулярной к плоскости центрифуги, но так что ее проекция движется по радиусу. Тогда переменная скорость этой проекции, как известно, равна F sin а, причем угол а образует- ся пересечением проведенной через данную точку касательной к кругу в перпендикулярной плоскости с вертикальной осью. В общем виде получается формула: Ь (coriolis) == 2 co V sin а ГЛАВА 10 V о ВЕСТИБУЛЯРНОЙ РЕАКТИВНОСТИ ОРГАНИЗМА Литература: 28, 34, 55, 57, 71, 105, 133. 134, 140, 143, 153, 163, 168. 169, 201, 202, 217, 220, 251, 261, 269, 296, 298, 326, 332, 338, 339, 345. Новая оборонная и производственная техника ставит в необыч- ные условия организм человека, в частности, его органы чувств, г причем главным образом ЛОРоргапы. Эти необычные, можно выра- р виться, иногда даже неестественные условия требуют специального их изучения, параллельно с дальнейшим изучением самих органов i чувств, которые, нужно сознаться, представляют сами по себе еще ь- много загадочного. £ Функция вестибулярного аппарата является одной из наиболее Р тесно связанных с требованиями военного и, в частности, лётного дела. Вестибулярную физиопатологию можно рассматривать в про- стейшей, более или менее механической, концепции, согласно так называемой «элементарной теории», которая хотя, может быть, и не соответствует истинному положению вещем, но ею удобно пользоваться как рабочей гипотезой, позволяющей на ее основе продолжать дальнейшие изыскания. По «элементарной теории», при действии соответственных раз-4 дражителей в полукружных каналах и отолитах возникает механи- ческий сдвиг известных образований в вестибулярном аппарате, и уже от этого сдвига вторично происходят дальнейшие реакции, сначала в проводника к и центрах нервной системы, а в дальнейшем в эффекторных органах — железах и мышцах — как скелетных, так и гладких; при этом качество и сила реакций только до известной степени пропорциональны сдвигам в периферическом аппарате, а иногда и совсем непропорциональны, особенно в случаях, на- поминающих аллергические вестибулярные симптомы (о чем упоминает Т. Н. Мильштейн). Что касается продолжительности реакции, то она может быть тоже в особо-заметной диспропорции и сильно затягиваться по сравнению с продолжительностью вы- зывающего ее периферического акта. Иллюстрацией к сказанному служат опыты В. Ф. Ундрица с непо- средственным наблюдением сдвигов частиц в капиллярных трубках^ а также демонстрация движения купулы в препаратах Штейнгаузена 7 Военпаярэто-лярингология 97
на Международном съезде физиологов в Ленинграде в 1935 г. и наши собственные опыты с фоторегистрацией прессорного нистагма, ко- торые убеждают в необходимости признать за периферическим механизмом вестибулярного аппарата пе только исходную, но и ве- дущую роль в вестибулярной функции. Разумеется, нельзя удовлет- Рис. 26. Гистологический препарат ушного лабиринта. 1 — костная капсула; 2— черепная полость; £ —ампула полукруглого канала; 4—купула (прм обработке сохранился только участок^ бяюкайпзий к ампулярному гребешку) вориться грубо механическим представлением о движении в таких крошечных образованиях, как полукружные каналы; сравнивать волоски отолитов с обычными пружинами тоже допустимо только для вспомогательной гипотезы. Очевидно, и здесь должны всту- пить в силу законы микрофизики, наподобие того как это делается в слуховой физиологии. Попытки составления новых концепций шли по пути электрофеномснов, пересчета на давление и некоторым другим [см. наш реферат о вестибулярной функции (1927) и указание в нем на соответственную литературу, также руководство для врачей С. М. Компанейца, работы Шпицера, Лоренте-де-Но и др.]. 98
Единственно, что объясняет нам макрофизика, это соответствие устройства полукружных каналов и отолитов их предполагаемым функциям: в полукружных каналах усматриваем поляризацию реакции на сдвиги в плоскости каналов, со специфической приспо- собленностью к реакции на вращательные движения тела; а в ото- литовом аппарате —реак- цию на прямолинейные движения и изменения чувства гравитации в направлении и силе. Развитие полукружных каналов ив более прими- тивных органов обязано поворотам и вообще кру- говым перемещениям тела животных, которые могли создавать в процессе филогенетического разви- тия стимул к дугообраз- ному росту органа. Ори- гинальность полукруж- ных каналов заключается в том, что это единствен- ный орган в человеческом теле, где возможно «тур- бинное» движение, т. е. бесконечное круговое вра- щение. Адекватным р аздр а- жителем вестибулярного аппарата являются: 1) новые механические силы, начинающие дей- ствовать на наше тело, и 2) перемена направления прежних, уже действовав- ших, сил (что, в общем, однородно). Инерционные свойства вестибулярного Рис. 27. Гистологический препарат ушного лабиринта. 1 — костная капсула: 2— утрикулюе со сЪоим отоли- том (ляпиллюсом); ампула одного из полукружных каналов; 4 —купула (при обработке сохранилась ее значительная часть — примерно в два раза большая, чей на механизма рсагируюрДна эти факторы взаимными сдвигами внутри самого лабиринта, причем более углу- бленное изучение связи реакции с величиной силы говорит о том, что пропорциональность с ускорением наблюдается только в изве- стных пределах и более точным выразителем этой закономерности служит другая величина, скорее соответствующая скорости (Ьг). Высказанное нами уже ранее (в «Избранных вопросах военной ото-ларингологии» 1934) положение о Ы подтверждается опытами А. И. Кутурского и рядом других новейших данных. (Здесь можно видеть аналогию с Диатермией: колебания молекул совершаются на- ?♦
столько быстро, что плюс аннулирует минус и электролиза не про- исходит.) Но то, что ясно в применении к теории действия каналов, требует еще известного анализа, если говорить о функции отоли- тов; нужно, однако, думать, что и их механизм «оттягивания и на- давливания» тоже допускает принятие в качестве специфического раздражающего фактора не второй производной функции про- странства по времени, а первой производной, т. е. скорости (при- менение этого принципа к воздействиям внешних сил на внутренние органы также возможно и объясняется их большой массой). Дета- лизация закона Ы приводит к объяснению вестибулярной «реобазы», т. е. минимального ускорения, когда исследуемый впервые начинает чувствовать, что его двигают, другими словами, ускорения, достаточ- ного, чтобы обусловить через некоторый, хотя бы и значительный, промежуток времени то давление или ту скорость, которая уже может вызывать пороговое вестибулярное ощущение (если эта скорость не достигну та, то вязкость частей не позволит произойти нужному сдвигу). Законность эта может быть одинаковой для полукружных каналов и для отолитов, так как подвесы отолитов тоже скорее напоминают тягучее вещество, чем пружину. По аналогии со слуховыми уровнями нас интересуют здесь также два уровня вестибулярной чувствительности: пороговый и уровень неприятности (иногда еще и третий уровень—вестибуло- травмы и разрушения). Пороговые величины вестибулярной функции определялись рядом авторов, правда, путем не вполне совершен- ной методики (начиная еще с 70-х годов прошлого столетия). Нами была в 1908 г. использована для этой цели методика так называемого вращения в двух плоскостях, а совсем уже недавно стандарты про- верялись в лаборатории нашей клиники А. П. Поповым на новой аппаратуре (больших качелях и большой центрифуге). Третьим критическим уровнем реакции является, как сказано, разрушительная степень раздражения, видимым симптомом которого может быть отрыв отолитов (как. например, в опытах К. Л. Хилова). Потребная для этого сила доходила в опытах Магнуса с центрифуги- рованием в течение нескольких минут, при ускорении достигавшим 160 g. В пределах между перечисленными критиче жими уровнями воз- можно допустить с известными ограничениями действие закона Вебер-Фехнера, разумеется, с учетом адаптационных свойств, обычных для органов чувств. Но здесь примешиваются некоторые оригинальные особенности вестибулярной функции, а именно: 1) так называемая маятниковая форма реакции (колебательные разряды), разыгрывающиеся, невидимому, в центрах вестибулярных путей, и 2) так называемое чувство противовращения, исходным местом которого является периферический орган полукружных каналов, в котором этот феномен легко объясняется инерционными сдвигами лабиринтной лимфы (по «элементарной» теории). Поэтому термин «иллюзия вращения» должен пониматься с известной оговор- кой, так как в данном случае вращение имеет место п в действитсль- 100
ности (вращение лабиринтной жидкости) и, следовательно, это не чистый обман чувства, а феномен, аналогичный калорическому опыту (там исследуемый сам тоже не двигается, но дает реакцию движения). Це нужно забывать, что вестибулярный аппарат—это проприо- цептор, реагирующий и на внутренние перемещения в нашем теле. Рис. 28* Гистологический препарат ушного лабиринта. Г —костная капсула; 2— утрикулюс с его отолитовым органом; 3—ампула полукружного канала; 4 — купула, имеющая здесь узко вид заслонки или перемычки; 5 — саккулюс;fl “ пред* дъерие; 7—' пластинка стремени в овальном окне; S-—одно из бедер стремени. Ввиду необходимости измерять раздражители (в частности, ускорение), нами предлагалась замена чрезвычайно неудобных и сложных способов непосредственного отсчета акцелерации — двой* ное вращение с равномерной скоростью (1908). Этот способ дал возможность точного измерения ускорения и времени его действия при помощи сравнительно простой аппаратуры и без акцелеро- графов. , 101
Ввиду недостатков субъективных методов (например, исследо- вания чувства вращения или противовращения) в настоящее время общераспространен объективный метод измерения так называемых лабиринтных рефлексов па глаза, например, нистагмоскопия, уточ- ненная нистагмографией (последняя модель соответствующего при- бора предложена И.'А. Калгановым); введен опыт ОР, введено исследование на качелях различных систем, причем новейшая мо- . дель, сконструированная в нашей клинике, позволяет получать поляризованные в одном направлении (например, почти горизонталь- ные) качания; пользуясь переменой положения тела, можно исполь- зовать эту поляризацию для любой анатомической, плоскости (при этом записывающие приборы безинерционного типа для регистрации рефлексов конструировались И. А. Калгановым и Ф. А. Поповым. Вегетативные рефлексы (симптомокомплекс укачивания) служили в последнее время темой большого количества работ; ведущими являются работы К, Л, Хилова. Взаимосвязь лабиринта и внутрен- них органов исследовали В. Е. Перекалин, Деметриадес и др. (о действии ускорений на вазомоторы см. в работах Ф. А. Попова; о биохимических сдвигах см. работы К. А. Дренновой, Рейниша, Шешко, Жуковича и др.). Критическая «третья кривая» (кривая вредоносного действия) при вестибулярных раздражителях уже выходит, собственно говоря, из сферы ЛОР, так как расстройства внутренних органов наступают, невидимому, раньше наступления уровня опасности для самого вестибулярного аппарата. Закономерность Ы может при увеличении Ъ превращаться в закономерность механической травмы, когда большие ускорения, несмотря на малое время их действия, все- таки ведут уже к ушибам и, вообще, к ра крушению тканей тела. Применение центрифуг для стандартизации теперь делается уже повсеместно принятым, согласно той мысли, которую мы всегда проводили, что развитие больших инерционных сип гораздо легче получить, пользуясь центробежными механизмами, так как большие ускорения трудно осуществляются на прямом пути при ограни- ченном пр о стран стве. Вопрос о полезности или ненужности вестибулярного аппа- рата часто приводит исследователя к неразрешимым противоречиям; без пего как основного проприоцептора немыслима обычная ориентировка в пространстве, но пользование им ведет к ложным представлениям этого рода и часто сопровождается неприятными вегетативными рефлексами. Фармакологические средства при воз- душной, как и при морской болезни, пока еще ненадежны. Успех тренировки требует времени и зависит от индивидуальности (о тре- нировке см. в работах Хилова, Куликовского, Золотарева, Цеха- новича и Ратгауза, Толоконникова; о терапевтическом значении вестибулярных раздражителей находим указания, главным об- разом, в работах Ф. А. Попова и Е. Г. Михлина), 102
Если описывать более подробно адекватные раздражители, то прежде всего нужно упомянуть о возможности делить их на две упомянутые категории — статических и динамических, причем вто- рая распадается на группу раздражителей при прямолинейных перемещениях и группу круговых, кроме того, можно выделить в особый подвид движения комбинированные (например, равномерное вращение в двух плоскостях, когда раздражитель возникает только вследствие этого сочетания движений, хотя каждое из них само по себе может быть вполне безразличным для вестибулярного аппарата). Какой бы вид движений или статических перемещений тела мы ни рассматривали, выходит так, что во всех случаях исходным моментом нужно считать внешнюю силу, измеряемую тем или иным сообщаемым ею лабиринту ускорением1. Так как масса лабиринта остается у одного и того же лица одинаковой, то непосредственного влияния на силу лабиринтной реакции она не оказывает, конечно, при условии, что мы интересуемся сравнительными данными. Вопрос только в том, изменяется ли внешняя сила в направлении, или же по величине, и действует ли она непосредственно на перципирую- щий аппарат, или же существует еще какое-либо промежуточное звено, влияющее на закономерность явления. При наклонах тела (или только головы) сила тяжести g (гра- витация) начинает действовать под некоторым углом к первоначаль- ному своему направлению, и это обусловливает соответственные субъективные ощущения (напримс р, чувство наклона по отношению к вертикальной линии) или же определенные рефлексы, например, компенсаторный поворот глазных яблок1 2 3. Пороговые величины этой функции колеблются, по различным авторам, от 1 до 20°, причем замечено некоторыми, что при опытах в лабораториях, на снарядах, порог ощущения меньше, а при наблюдениях в воздухе, на самолетах при их крене — больше, другими словами, чувствительность к вертикальной линии при полетах ослаблена; наоборот, наземная тренировка делает порог меньше, следовательно, от нее чувстви- тельность, невидимому, обостряется. Если исследуемый субъект остается в обычном вертикальном положении и, следовательно, сила тяжести действует по напра- влению длинника его тела, но изменяется почему-либо ее величина, то в этом случае тоже говорят о гравитационной чувствительности, но не в смысле направления, а в смысле величины. Так как масса отолитов и других подвижных органов тела принимается постоян- ной, то сравнительно пороги такой чувствительности могут из- меряться соответственными ускорениями. Ускорение силы тяжести, обозначаемое знаком «g», равняется приблизительно 10 м/сек2 1 На этом основании нами было предложено в свое время название «ак~ целерационного чувства». 3 Неоднократно делались попытки применить для клинических надобностей и субъективные вестибулярные ощущения, в частности чувство вертикали (О. М. Френкель). 103
(более точно—9,81м/сек2). Если искусственно увеличить или ослабить тягу отолитов или других эластически подвешенных ор- ганов, то можно измерить порог чувствительности к изменениям g. Это делается посредством различных приборов, дающих вертикаль- ные ускорения, например, лифтов, машины Шеберга, обыкновенных одно брусковых или дву брусковых качелей и некоторых других. По разным авторам, величина порога колеблется от 4 см/сек2 до 12 см/сек2. Другими словами, мы можем ощущать приблизительно одну сотую величины g. Если наше тело подвергается еще и действию центробежной силы, то вместе с гравитацией она дает равнодействующую, имею- щую Другое промежуточное направление и другую величину (больше чем g). Следовательно, при круговых движениях, когда возникает центробежная сила и появляется упомянутая равнодействующая, можно ожидать, что вестибулярная (акцелерационная) чувствитель- ность позволит нам ориентироваться либо отдельно в направлений и сиде составляющих (т. е. g, с одной стороны, и центробежная — с другой), либо только в направлении и силе равнодействующей. Оказывается, что наш организм ощущает только равнодействую- щую* Поэтому, если обставить опыт так, что исследуемый не будет в состоянии, например, ощущать угол поворота (угловое ускорение), то окажется, что наше тело теряет способность ощущать вертикаль, и вместо нес ощущает равнодействующую. Чтобы осуществить такой опыт, нужно, как сказано, исключить чувствительность к угловому ускорению. Этого достигают, при- меняя большие радиусы вращения, например, производя исследо- вания при виражах на самолетах или автомобилях, где угол поворота в единицу времени сравнительно ничтожен, а центробежная сила, благодаря большому радиусу, относительно велика. То же можно получить при морской качке, когда предметы на поверхности тро- хоидальных воли описывают (в идеальном случае) круги относи- тельно большого диаметра. Особенность акцелерационных субъективных общений в при- веденных случаях состоит в том, что если даже тело исследуемого удерживается в вертикальном положении, как это удается сделать, например, при езде в железнодорожных вагонах или автомобилях на закруглениях пути, то истинная вертикаль может ошибочно казаться наклоненной (внешние предметы кажутся пассажиру наклонившимися на некоторый угол); наоборот, при виражах и мертвой петле на самолетах и при качке на морских судах, если исключена видимость внешних предметов, то вместо ощущения вертикали пассажиры начинают чувствовать направление равнодей- ствующей, которая может быть нормальной к плоскости сидения на самолете или к поверхности трохоидальной волны. Эта равно- действующая, как говорят, «подменяет» собой истинную вертикаль. Что касается изменения ее вслнчВДы, то оно также может ощущаться на самолетах в виде чувства придавливания к сиденью, а при морской качке — чувством подъема или падения. 104
Измерение акцелерациопной чувствительности при прямоли- нейных движениях в горизонтальной плоскости дает приблизи- тельно тот же порог, что и при вертикальных, но соответствующие указания авторов не столь достоверны и однородны, а именно: колеблются от 2 до 20 см/сек2. Пороги раздражения при вращении соответствуют приблизи- тельно 2—3%екА Нужно иметь в виду, что в приведенные данные Рис. 29. Аппарат для исследования действия центробежной силы. о величине порогов нужно вносить еще и поправку на время дей- ствия ускорения и более точно порог должен измеряться, как ска- зано выше, произведением Ы — ускорением, помноженным па время его действия. Для проверки значения формулы bt в вестибулярной лаборатории нашей клиники были произведены специальные работы А. П. По- повым. Он пользовался большой центрифугой, имевшей в диаметре 4 м и приводившейся во вращение специальным электромсханизмом, позволяющим посредством шунтовых реостатов динамомаишны и пускового мотора регулировать величину ускорения, получаю- “ЩОгося от начала движения и до приобретения постоянной скорости. Борт вращающейся платформы был разделен на сантиметры и градусы, причем каждые 100 см отмечались красной чертой, хорошо видимой на фоне остальных. При помощи трех секундомеров можно было отсчитывать отрезки времени, в течение которых платформа проходила каждый последовательный метр пути. По показаниям электроизмерительных приборов (вольтметра и амперметра) и от- 105
меткам пройденного пути по времени можно было так устанавливать реостаты на столике управления, чтобы платформа двигалась равномерно ускоренно (с постоянным ускорением) до момента при- обретения постоянной скорости вращения. Чтобы избежать ошибок, зависящих от утомления, кумуляции и неправильной субъективной оценки своих ощущений, опыты производились не чаще одного раза в день с каждым из 80 обследованных, тщательно подготовлен-1 ных к выполнению данного задания. Исследуемых сажали на прикрепленный к платформе стул; их зрение выключалось особой Рис. 30Л Аппарат для исследования комбинированных факторов при вращении и пороговых величин. 1 — пульт управлений; 3 — вращающаяся платформа; 3 — двигающаяся по ее радиусу тележка; 4— вращающийся стул Варани (черная стрелка облегчает отечет градусов, проходимых плат- формой при ее вращении). повязкой. При отсчете пороговых величин данные вычислялись по формуле равномерно ускоренного движения: если в первый мо- мент скорость равнялась 0, а в последний, т. е. когда началось чувство движения, она равнялась со • R, то пройденный за это время путь о ™, откуда со ~ — • 2 " . Rt bt^ 9 S Так как одновременно путь S — , то ускорение Ъ ~ ~, в радиа- 25 ” 2 нах оно равно Чтобы выразить эти величины в градусах, умножаем их на гра- дусную величину радиана, т. е. на 57 (приблизительно). При суммировании полученных результатов оказалось, что порог ощущения колебался между 1—4°, в зависимости от времени которое, в свою очередь, колебалось от 2 до 13 секунд. Если это время, т. с. время, протекшее между начальным моментом и моментом первого ощущения, было мало, то пороговое ускорение было велико, и наоборот. Другими словами, если обозначить ускорение через Ь и время через t, то произведение Ы приближалось к постоянной 106
величине (константе). В этом можно видеть аналогию с подобной же зависимостью при действии некоторых БОВ, где тоже иногда имеет место постояиная величина ct (концентрация помножается на время действия). При остановке после вращения с угловой скоростью, равной 10°/сек2, первое ощущение (противовращения) требовало ускоре- ния Ъ от 1°, 14/сек2 до 11°, 46/сек2, действовавшего в течение времени t от 1 до 8,5 секунд; здесь также было установлено приблизительное постоянство произведения btf одинакового в . обоих случаях. Далее, были произведены.измерения порога ирн силах Кориолиса. Для этого параллельно с туловищем исследуемого устанавливалась стойка с делениями в градусах и сантиметрах, а на голове исследуе- мого прикреплялся указатель (наклона головы или вертикальной оси тела). По команде исследующего, который вращался вместе с исследуемым, тот понемногу изменял наклон своей оси, и можно было по секундомеру отсчитать время, потребное для первого вестибулярного ощущения. Опыт производился, разумеется, при установившейся равномерной скорости вращения и не ранее того момента, когда у вращавшихся потухали все первоначальные ощущения, зависящие от ускорения при начале вращения. Имея числовые данные для со (угловой скорости центрифуги), У (линейной скорости наклона исследуемого) и угла а, образованного между осью вращения платформы и касательной траектории головы исследуемого, вычисляли искомое ускорение Ъ по формуле. Ъ = 2 со • У • sin а. Порог ощущения появлялся при 6 = 1°, 3/сек2—160/ceK2 при t =* 2—20 секунд. Здесь тоже получилось приблизительное постоян- ство величины Ы. На двубрусковых качелях, снабженных подобным же масштабом, порог ощущения оказался (при длине штангов в 4 м) находящимся между 3 и 7 см/сек2. На центрифуге, при измерении чувства цен- тробежной тяги, диапазон колебания порогов данных был очень большим — от 0,05 до 0,2 g. Помимо пороговых, нас интересуют средние и максимальные величины ускорений, еще переносимые человеческим организмом. Допустимое или, вернее, обычное (считающееся таким, которое еще . не вызывает явно неприятных ощущений, или, тем более, опасности для здоровья пассажиров) ускорение в железнодорожных поездах равно 1,5 м/сек2: на морских судах —десятые доли гравитационного ускорения1: при спуске па парашюте в момент его раскрытия — от 3 до 4 g; на самолетах при катапультировании — до 6 g, при крутом пика — до 9—10 g (а при аварийном приземлении оно дохоДит до 20 g). Для сравнения приводим соответствующие данные при центрифугировании животных (по Витмаку)—до 150 g и при 1 Подробные, с особой точностью вычисленные, данные, касающиеся величин различных ускорений при морской качке, приводятся Квиксом (Quix) (стр. 99 и с л.). 107-
сбрасывании их на тормозных шнурах (по Грахе) — до 600 g, когда наблюдается уже явное травматизирование лабиринтов. Б качестве наиболее удобного лабораторного метода для исследования чувствительности к ускорениям мы можем рекомендо- вать качание на обыкновенных (однобрусковых) и двубрусковых (четырехштанговых) качелях. Второй тип качелей обладает тем преимуществом, что на них исключаются повороты тела исследуемого (или же его головы, его лабиринтов) около какой бы то ни было осие Ряс. 31. Производство опыта О. Р. Пятикратное вращение (в данном слу- чае влево) с наклоненной вперед головой исследуе- мого. Исследующий отме- чает на секундной стрелке часов среднюю скорость оборотов (общая продол- жительность пяти оборо- тов равняется 10 се- кундам). Рис. 32. Заключительный момент опыта О. Р. После остановки и пятисекундной паузы исследуемый выпрямляется и не- произвольно наклоняет голову и туло- вище в сторону бывшего вращения (в дан- ном случае влево). Исследующий из пред- осторожности подставляет свои руки, чтобы предотвратить падение исследуе- мого со стула, если реакция оказалась бы слишком сильной (3-я степень). Но в изображенном случае реакция оцени- вается только как 2-я степень. Все точки тела передвигаются параллельно по отношению одна к другой, поэтому те же качели являются прибором, на котором Л можно, например, отдельно исследовать функцию отолитов (полу- кружные каналы не могут принимать участия в реакции). Закономерность ускорений на двубрусковых качелях мсжно представить себе так: принимаем за исходный момент точку наивыс- шего подъема доски качелей. Когда ей предоставлено свободно падать, то любой эластически подвешенный орган (в частности, отолиты) испытывает частичную потерю своего веса (полную, если Доска качелей занесена кверху на 90° и если бы опыт производился в безвоздушном пространстве); по мере приближения к точке равно- весия падение замедляется, другими словами, опять восстанавли- вается влияние силы тяжести, измеряемое величиной g, но одновре- менно к ней прибавляется еще и действие центробежной силы, раз- 108
вившейся вследствие движения по дуге; и постепенно, по мере Приближения к точке равновесия, в этот момент отолиты и другие органы оказывают наиболее значительное воздействие (сгибают или растягивают) на свои эластические подвесы. В дальнейшем про- исходит все наоборот: доска двигается замедленно по направлению ' кверху, а центробежная сила падает; от этого постепенно восстана- вливается нормальное пружинное давление отолитов и прочих эластически укрепленных органов, а затем, вследствие отрицатель- ного ускорения Доски, а следовательно, и тела, и стенок лабиринтов в вертикальном направлении, отолиты стремятся по инерции, сохра- няя прежнюю скорость, опередить тело и оказывают в высшей точке подъема наибольшее давление на свои пружинные подвесы; при этом движение направлено в сторону, обратную той, которая была в точке равновесия (например, если там пружина была максимально сжата, то здесь она будет максимально растянута). В следующий отрезок времени (начало второго полупериода качания, т. е. когда доска опять начинает опускаться) почва из-под органов опять ускользает, вследствие движения доски вниз, но это движение будет опять сначала ускоренным, а потом замедленным в вертикальном напра- влении, поэтому органы будут усиливать оказываемое ими пружинное давление по направлению книйу, доведут его в некоторой про- межуточной точке до величины g, а в точке равновесия *— до еще более значительной величины/как и в первом полупериоДе качания, и затем будет повторяться прежняя последовательность явлений. \ Одновременно отолиты и Другие органы, которые могут оказы- вать пружинное давление в горизонтальной плоскости, будут это делать по следующей схеме: так как в точке равновесия движение доски происходит с наибольшей скоростью, но зато не им< ет уско- рения, то давления нет; по мере того, как доска приближается к высшей точке подъема, происходит замедление, и отолиты начинают по инерции повышать действие на свои упругие подвесы. В высшей точке ускорение меняет свой знак, но в то же время изменяется и отношение органов к направлению движения: именно если отолит шел до этой точки впереди своей пружины, то в дальнейшем пружина пойдет впереди, а отолит за ней; следовательно, если, приближаясь . к высшей точке, отолит, скажем, растягивал пружину, то, удаляясь от высшей точки, он будет в первое время отставать от пружины, т. е. все-таки еще растягивать ее. Итак, каждый период горизонталь- ного качания может быть разделен в этом смысле на две вполне симметричные половины, разделенные точкой равновесия1. Механизм раздражения полукружных каналов отличается от отолитов тем, .что угловое ускорение сначала должно вызвать известный сдвиг столбика эндолимфы по отношению к стенкам канала, а этот сдвиг в свою очередь может обусловить отклонение купулы или другое какое-либо влияние на нее. Это влияние про- 1 В абсолютных числах величины ускорения па качелях,' установленных в ушной клинике ВМА, были вычислены проф. А. А. Добиаш (от 2 до 4 м/сек.2). 109
должается не только во время действия ускорения, но и после установки стационарного режима вращения с новой скоростью, так как сдвиг эндолимфы в отношении стенок прекращается после того, , как, благодаря сцеплению частиц, столбик ее приобретает скорость стенок. Окта же сцепления находится в прямой зависимости от вязкости. ПО
Согласно формуле Пуазе ля, которая выражает зависим ость между давлением на разных концах капиллярной трубки Р, ее длиной Д, количеством вытекающей жидкости К, радиусом капилляра R и вязкостью Э5 существует соотношение: Рис. 34. Электро фото запись результатов опыта, изображенного па предыдущем рисунке (аппаратура помещена в соседней комнате). 1 — фотояистагмограф Волчека; 2 — гальванометр «^зеркальцем; 3-—аккумулятор; 4— ап- парат Депре с зеркальцем; а—тсяератор тока для веги. Проводи вдут через ст еду комнаты в соседнее помещение с качелями. Из этой формулы выводится дрyian, показывающая зависимость между отставанием жидкости Л, скоростью вращения г?, радиусом 7?, вязкостью 5 и удельным весом жидкости С: Следовательно, чем меньше вязкость и чем больше скорость, тем больше отставание. Считается, что порог углового ускорения равен 2—3°/сек2, но при этом не строго установлена зависимость от продолжительности его действия. По Арслану, угловые ускорения вообще становятся ощутимыми, только начиная с 1° (мы предлагаем назвать этот уровень или вообще уровень начала чувствительности к угловому ускорению «вращательной реобазой» полукружнйх каналов). Если эту базу увеличивать, то вступает в силу упомянутый выше закон ЬС Например, по голландским авторам (фан Россем, Мульд ер), порог раздражения получается как при действии; Ь « 72°/сек2 и t = 1/45 се- кунды, так и при Ь==2°/сек2 и I = 0,8 секунды, причем Квике Ш
построил свои таблицы" корабельной качки, именно исходя из этой величины 0,8 секунды, которую он принимает за оптимальную; следовательно, он считает, что ускорение в 2°/сек2 оказывает макси- мально раздражающее влияние на каналы в полной мере только по истечении 0,8 секунды своего действия. При полетах некоторыми так же приводилась величина Ъ= 2°/сек2, по при этом t было 5 секунд. (Вероятно, здесь источником раз- ногласия является игнорирование преобладающего влияния средней скорости). На реакцию полукружных каналов оказывает более очевидное влияние средняя скорость вращения (что доказывается опытами Кутурского), а также продолжительность вращения (ввиду сложных процессов, разыгрывающихся в вестибулярных центрах). Так как 112
одна и* та же скорость вращения может быть достигнута в малый промежуток времени при бо лыпом ускорении или же в большой—при малом ускорении, то этим объясняется одинаковость порога реакции при постоянстве произведения bt. Однако насколько этот закон справедлив для больших скоростей, при которых отставание эндолимфы может уменьшаться непро- порционально быстро, остается неизвестным. Медленным сцепле- нием эндолимфы объясняется также и субъективное последействие, которого не бывает при раздражении отолитов (параллельной гипотезой является «разрядная — в центрах», но она противоречит тому факту, что при отолитах нет и намека на столь продолжительное последействие). В последнее время авторы начинают учитывать влияние сил Кориолиса, что являлось т< йой одной из наших работ около 30 лет назад,- Ускорение может возникнуть даже и при равномерной скорости вращения, если исследуемый начнет двигаться, другими словами, при пересечении так называемого поля вращательных сил. Иначе говоря, спокойствие полук] ужных каналов при равномерном вращении возможно только при гх относительной неподвижности. Величина кориолисова ускорения, как сказано, определяется формулой Ьсог = 2 * со * F ' sin а (последнее, т. е. введение синуса, нужно для случаев двойного вращения в двух взаимноперпендику- лярных плоскостях). В так называемом опыте автора с двойным вращением, где голова исследуемого испытывала именно такое комбинированное вращение, реакция вестибулярного аппарата зависела от перемен- ного кориолисова ускорения, наибольшего в момент перехода головы через ось основного вращения, так как тогда синус равнялся единице (имел наибольшее свое значение). Пороговое значение раздражителя полукружных каналов было в свое время нами вычислено по формуле Кориолиса таким образом, что угловая скорость со горизонтального вращения равнялась (2 тг: 10), или приблизительно 0,6: линейная скорость вращения в вертикальной плоскости F равнялась (2?т: Т), помноженному на радиус вращения, и так как Т равно 12. а радиус равен 10 см, то скорость F равна приблизительно 5 см/сек, а величина наибольшего ускорения Кориолиса равна 2-0,6 *5, т.е. приблизительно 6 см/сек2. Эта величина приблизительно совпадает с величинами, установлен- ными другими авторами (см. выше). В наших опытах ускорение действовало в течение 2 секунд, но при неравномерности его можно принять в среднем эффективную продолжительность раздражителя в 1 секунду, что приблизительно соответствует определенной Мульдером оптимальной продолжительности (равной 0,8 секунды). Явления субъективной лабиринтной реакции при двойном вращении были известны уже Пуркинье (более 100 лет тому назад). Недавно с ними пытались связать вегетативные сосудистые симптомы (Эверлппг). Об отрицательном значении кориолисовых сил для лётной техники также упоминалось неоднократно другими авторами. 8 Военная ото-ггариБгодогия 113
О ВАЗОМОТОРНОЙ РЕАКЦИИ НОСА НА ВЕСТИБУЛЯРНЫЕ РАЗДРАЖИТЕЛИ Влияние ускорений на сосудистый режим носовой полости можно обнаружить при помощи методики, примененной Ф. А. По- повым. Экспериментально игра сосудов носовой полости регистрируется при помощи особого прибора •— электро барографа (конструкция И. А. Калганова), который позволяет изменения объема всздуха в любой герметизированной полости записывать путем псревсда механического сдвига в электрические колебания. Такой перевод необходим для того, чтобы можно было помещать кимограф вне Дви- гающейся платформы (и защитить его таким образом от сотрясений). В носоглотку собаки вкладывается герметизирующий тампон, а в ее ноздри вводятся оливы, соединяющиеся резиновыми трубками с «датчиком», т. е. пневматической камерой электр о барографа. Изменения давления воздуха в упомянутой камере передаются посредством рычажка на электромагнетический генератор прибора. Провода от него соединены с кольцевыми контактами на оси вращаю- щегося стула или вращающейся платформы (центрифуги); оттуда они идут к кимографу, установленному в той же комнате, на неко- тором расстоянии от центрифуги. При вращении со скоростью одного оборота, приблизительно в 3 секунды, изменения объема в полости носа происходят заметным образом только при той поста- новке опыта, когда животное помещалось на окружности центрифуги, следовательно, при большой центробежной силе. Небезразличным было положение головой к центру или хвостом к центру. Объем воздуха в носовой полости уменьшался; другими словами, объем носовых раковин увеличивался, если собака помещалась головой к окружности. Следовательно, в этом случае можно было приписать явление простому приливу крови под действием центробежной силы. При экспериментах на собаках с применением методики опыта ОР (двойной опыт с вращением по Воячеку) со скоростью одного оборота в 2 секунды и переменой положения головы собаки на 60° после пятисекундной паузы, обнаружено: в начале вращения объем ра- ковин слегка увеличивался, к концу вращения он постепенно умень- шался; во время паузы объем раковин сначала медленно, а после перемены положения головы быстро спадал. t По еле этого в течение нескольких секунд кривая возвращалась к исходному положению. При исследовании на людях Ф. А. Поповым применялась мето- дика определения проходимости носовой полости, предложенная В. В. Шапуровым, но со следующими изменениями, а именно: носовой наконечник удерживался не рукой исследуемого, а специальным дер- жателем ; датчик был соединен проводами с записывающим реле у ки- мографа. У здоровых людей проходимость носовой полости заметно изменялась только при положении их на окружности центрифуги, причем раковины набухали при положении исследуемого ногами .к центру. 114
При опыте OP, также по аналогии с экспериментами на живот- ных, в начале вращения раковины увеличивались, при остановке объем раковин начинал уменьшаться и резко уменьшался при выпрямлении головы. Спустя 3—6 секунд кривая носового дыхания опять возврат тцалась к норда. Рис. 36, Регистрация сосудистой реакции носа на вестибулярные раздражители. 1 — вращающееся кресло; 2— злектробарограф; 3— яаковечник для носа; 4 — стабилизатор; $ — усилитель ; 6* — записывающее реле; 7 — кимограф. Для ясности схемы контактное устрой- ство на оси вращающегося кресла не изображено. 6 Что касается больных, страдающих ложными ринитами (вазо- t моторным насморком),то у нихреакция сосудистого аппарата носовой полости, качественно не отличающаяся от той же реакции здоровых людей, в количественном отношении была более резко выражена во всех стадиях опытов; например, обратное увеличение объема носовых раковин (возврат к обычному состоянию) после опыта задерживалось до нескольких минут и даже часов. Изредка наблюдалась извращен- > ная реакция, т. е. объем раковин после опыта не уменьшался, [ - а увеличивался. Описанные наблюдения, при помощи сравнительно точной мето- дики, подтверждают данные Ф. А. Попова, полученные ранее при обычном вести булометрическом исследовании здоровых людей и страдающих ринологическими заболеваниями,. 8* 115
получим после сокращений: dw.} ‘9 4 Z Ч ау = ""сГ” Snl а — ~ C°S а — C°S а° C°S а ' т. е. а„ = (аД, + («Л . Приложение 1 СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕСТИБУЛЯРНОГО АППАРАТА ДЛЯ ОТБОРА ЛИЦ, ПОДЛЕЖАЩИХ ТРЕНИРОВКЕ (ПО Г. Г. КУЛИКОВСКОМУ) Таблица 8 Первое (ориентировочное) обследование (О?Ц ОРх Способ исследования Вегетативные рефлексы Оценка ! ,, * Подлежит тренировке г Подлежит дальнейшему обследо- ванию (К) Второе (детализированное) обследование (К) Время качания на качелях (в минутах) Вегетативные рефлексы Условнее обозначение группы Оценка 1k Кз Подлежит тренировке Подлежит дальнейшему качанию па качелях 10 -к- 1 ! ’ । , Подлежит тренировке Подлежит дальнейшему качанию на качелях 15 «• _1_ 1 К1 Ь'« Подлежит тренировке Подлежит дальнейшему обследова- нию (ОР2) Третье (окончательное) обследование (ОР2) Способ исследования Вегетативные рефлексы Оценка 0Р2 • —1— Подлежит тренировке Годен к летной работе без тренировки 118 >
ГЛАВА 11 О НЕАДЕКВАТНЫХ РАЗДРАЖИТЕЛЯХ ВЕСТИБУЛЯРНОГО АППАРАТА Литература: 144 В противоположность адекватному раздражению и аналогично с другими органами чувств на вестибулярный аппарат могут дей- ствовать и неадекватные раздражители, например, химиче- ские вещества, электричество, непосредственное механическое при- косновение и т. д. К особой категории нужно причислить оригиналь- ные способы везде! ствня на лабиринт холодом и теплом или же плюс-минус давлением лрл лабиринтных свищах, при которых - некоторые особенности получающейся вестибулярной реакции со- ответствуют тем же особенностям при естественном раздражителе, другие же могут от них отличаться. Так. при калорическом опыте раздражающий фактор в общем однороден с вращением в вертикальной (для данного момента) плоскости в сторону противоположного уха; однако коренное от- личие состоит в том, что это второе ухо само по себе не принимает участия в реакции, а кроме того, даже и в раздражаемом ухе ток лабиринтной жидкости происходит нс вполне по тому же закону, как при вращении (тепло — холод действуют преимущественно на ближайшие к месту их приложения части каналов). Приблизительно то же нужно сказать и о свищевом симптоме (прессорном раздра- жении), при котором реакция напоминает вращение в горизонталь- ной плоскости (при плюс-давлении — в сторону раздражаемого уха), однако отличается по механизму тем, что ток жидкости, теорети- чески рассуждая, может происхо щть Исключительно в пораженном канале, следовательно, только в одном из лабиринтов. Калориче- ская и прессорная реакции могут по желанию вызываться мона- урально, реакция же при вращении всегда бинауральна. Очень важен вопрос о том, как реагируют на вестибулярные раздражители другие органы тела, например, может ли при дви- жениях и наклонах тела раздражаться печень, сердце, желудок и т. д. и в какой степени. Конечно. всякий подвижной орган способен отвечать, благодаря своей инерции и своей чувствительной иннерва- ции на то или другое перемещение тела, и спорить можно только о том, насколько чувствительность лабиринта как аппарата специ- фического превосходит чувствительность прочих органов. Здесь мы имеем аналогию хотя бы с действием света, с одной стороны, на сетчатку глаза, а с другой — на все прочие места нашего тела, об- наруживающие нередко также известную степень светочувствитель- ности. По аналогии с тем, что звуковые колебания могут так же раздражать, помимо уха, еще п другие рецепторы (вибрационное чувство), ответ невестибулярных органов на так называемые вести- булярные раздражители тоже можно обозначить каким-нибудь термином, например, назвать «паравестпбулярной» реакцией. Участие 119
такой реакции в симлтомокомплексе укачивания с достаточной ясностью обнаружено в опытах К. Л. Хилова с двубрусковыми качелями. О ВЕСТИБУЛЯРНОЙ ХРОНАКСИМЕТРИИ К числу неадекватных раздражителей вестибулярного аппарата относится электрический ток. Так как вестибулярный аппарат состоит из двух частей: системы полукружных каналов и отолитового органа, или по крайней мере обладает двумя не совсем одинаковыми функциями (реактивность на движения, связанные с поворотом головы, и реактивность па всякие другие перемещения, вне этой зависимости), то, спраши- вается, всегда ли одинакова острота этих реактивностей, другими словами, может ли быть несоответствие между чувствительностью того и другого отдела вестибулярного аппарата? Для ответа на такой вопрос можно было бы просто сравнить результаты опытов с полукружным каналом (например, при вращении на кресле Ба- рани) и отолитовых опытов (на двухбрусковых качелях); но можно подойти крешению той же задачи и более сложным образом, исполь- зуя данные вестибулярной хронаксиметрии, которая, по мнению некоторых, является индикатором функции полукружных каналов. По Б. В. Толоконникову, при исследовании продолжительности чувства противовращения после 10 оборотов в течение 2 секунд обнаруживается крайнее разнообразие соответственных данных, именно, оно колеблется-от Одо 55 секунд. Всех исследуемых по продолжительности чувства противовращения можно условно раз- делить на четыре группы: 1) продолжительность от 0,5 до 9 секунд; 2) от 10 до 19 секунд; 3) от 20 до 34 секунд и 4) 35 секунд и более. Было произведено сравнение этих данных с данными вестибуляр- ной хронаксиметрии, величина которой у исследуемых колебалась от 1,5 до 6,5 микрофарады (с делением на группы: малой хронаксии от 1.5 до 2,9 микрофарады и большой — от 2,9 до 6.5 микрофарады). При этом оказалось, что если расположить в ряд четыре группы ио чувству противовращения в возрастающем порядке, то в каждой группе при хронаксиметрии обнаруживаются обладатели как боль- шой, так и малой хронаксии. вследствие чего каждую из четырех групп можно в свою очередь разделить по величине хронаксии на две подгруппы. Далее обнаружилось, что относительная численность исследуемых в обеих подгруппах находится в обратном отношении, именно количество обладающих большой хронаксией с увеличением номера группы падает, а обладающих малой хропаксией —воз- растает (и только в четвертой группе оно одинаково). При исследовании тех же лиц на качелях (с делением на группы: Ко — неуначинаемые, Кх и К2 — укачиваемые в средней степени и К3 —К4 — легко укачиваемые) оказалось, что эти группы также не вполне совпадают с предыдущими, вероятно, от неодинаковой реактивности отолитов и полукружных каналов. Схематически эти 120
взаимоотношения можно изобразить в виде круга с четырьмя сег- ментами, несколько захватывающими друг друга. На одной по- ловине окружности располагаются два сегмента, оба соответствую- щие Ко, слабой отолитовой чувствительности. Однако по хро- наксии первый сегмент резко отличается от второго: в первом хро- наксия большая (т. е. чувствительность полукружных каналов слабая), а во втором •— малая реагируют хорошо. Третий и четвертый сегменты соответ- ствуют ЕСМ— К3-4’ т-е- повы- шенной отолитовой чувстви- тельности; здесь тоже третий сегмент (соседний с первым) имеет большую хронаксию, а четвертый (соседний, со вто- рым)—малую. Таким образом, на одном круге удастся предста- вить все замеченные комбина- ции и составить впечатление о возможных основных п пере- ходных типах «вестибулярного профиля». Согласно схеме, возможны хронаксия, следовательно, капали У$ст6ителЬностЬ SSSSSs четыре главных типа: 1) слабая реактивность обеих функций вестибулярного аппарата. 2) чувствительны только полу- кружные каналы, 3) чув- ствительны только отолиты и 4) обе функции сильно реак- тивны. Некоторая - асимме- tyBcmbume/ibHocwb птмитббого приборе. Рис. 38. Схема возможных комбинаций вестибулярной чувствительности у раз- личных людей. Числа соответствуют хронаксип в микрофарадах (по Толокон- никову), трия схемы замечается в том, что в то "“время как 1-й и 2-й сег- менты имеют одинаковый отолитовый индекс Ко, в 3-м и 4-м сегмен- тах индексы различны п притом коррелируют с хронаксией, т. е. при К^3 она велика, а при К3_4 мала, и, следовательно, здесь нет противоречия между реактивностью каналов и отолитов. Вестибулярная хронаксиметрия производится приблизительно так же, как и слуховая, но индексом ее считают особые непроизволь- ные движения головы исследуемого во время пропускания тока через ухо (сравнить описание хронаксиметрии в отделе акустиче- ской физиологии). ГЛАВА 12 ; О ПРОИСХОЖДЕНИИ МОРСКОЙ БОЛЕЗНИ Литература: 98, 117, 127, 311 ; Название «морская болезнь» нельзя считать вполне отражающим сущность соответствующих расстройств у людей, подвергающихся 121
им во время качки на море, так как в понятие болезни входит в качестве более или менее постоянного признака известная циклич- ность явлений, вследствие которой эти явления, раз начавшись, получают дальнейшее закономерное развитие; симптомы же морской болезни, за редкими исключениями, связаны по времени с произ- водящей причиной (качкой), поэтому теперь указанный термин нередко заменяют словом «укачивание», подразумевая под ним об- щеизвестный симптомокомплекс (состоящий преимущественно из вегетативных реакций л соответственных ощущений), который может наблюдаться не только во время переездов по неспокойному морю или большому озеру, но также и в других случаях, когда организм подвергается действию похожих на качку механических . раздражителей, например, при полетах на аэропланах и аэростатах, при езде на автомобилях, по железной дороге, на верблюдах и даже при продолжительном хождении по неровной (кочковатой) мест- ности. Наконец, укачивание можно вызвать определенными прие- мами посредством специальных аппаратов, например, вращающихся кресел, качелей и т. п.; и тогда его принято называть «лаборатор- ным». f Систематическое изучение причин морской болезни привело нас в свое время к выводу, что все прежние попытки объяснить ее такими факторами, как зрительные, обонятельные, слуховые и другие ощущения и психические переживания,, связанные с поезд- кой на корабле, не выдерживают строгой критики, так же как оказывались несостоятельными и попытки бороться с этим симптоме- комплексом путем таких мер, как известное положение тела пасса- жира, прием лекарств, голодание или, наоборот, обильная еда и даже устройство специальных кресел или кабин, позволявших . аннулировать действие бортовой или килевой качки. Очевидно, перечисленные факторы не являются основной причиной рассматри- ваемого состояния, тем более что оно может быть легко вызвано и совершенно не похожей на морское путешествие обстановкой (вышеупомянутыми лабораторными приборами). Следовательно, основную причину нужно было искать в таких факторах, которые сопровождают любой вид укачивания, т\ е. в известных механи- ческих перемещениях нашего тела, отличающихся той или другой формой, силой или продолжительностью. Чтобы ответить на вопрос, какой своей особенностью действует на пассажиров корабля морская качка, было предложено рас- сматривать ес в тех условиях, которые создаются при так называемой мертвой зыби, при которой, как известно, симптомы укачивания бывают выражены с крайней очевидностью, несмотря на то, что в воздухе в это время может быть полное спокойствие и поверхность моря кажется зеркально гладкой. Если сделать опыт с маленькой шлюпкой, плывущей по таким ровным волнам (имеющим, однако, большую высоту и длину), то окажется по законам механики, что это суденышко (приближающееся по размерам к простому поплавку, если приложить к нему масштаб волн) совершает периодические 122
движения по кругу, диаметр которого равен высоте волны. При этом, естественно, развивается центробежная сила, направление которой, однако, все время меняется и, суммируясь по закону пар а л ле л о- грама с силой тяжести, дает равнодействующую, направленную перпендикулярно (или нормально) к данному участку водной по- . верхности. Но так как шлюпка (и вообще все предметы в ней, в частности пассажиры) на таких волнах сохраняют свое спокойное устойчивое положение относительно поверхности воды, например, мачта направлена перпендикулярно к ней, жидкости из сосудов не выливаются и т, д., то, очевидно, упомянутая равнодействующая тоже остается, по впечатлению пассажиров, направленной отвесно к палубе судна и подменяет собой таким образом силу тяжести. Так как, однако, величина этой равнодействующей постоянно .изменяется (в зависимости от того, что направления составляющих ее сил могут более или менее совпадать или не совпадать), то пас- сажиры и опыт лвают как бы периодическую пульсацию силы тяжести (то ощущают потерю своего веса, как бы падают в пропасть, то, наоборот, ощущают подъем вверх). Оказывается, что этого простей - шего вида^перемещений уже достаточно, чтобы появились симптомы укачивания. Мы рассмотрели здесь для удобства рассуждения один из частных случаев морской качки; вообще же говоря, если анализировать .всевозможные другие виды ее, то окажется, что качка корабля' •состоит из совокупности очень сложных колебаний в разных пло- скостях, совершающихся отчасти по круговым, а отчасти —-по прямым линиям. Пассажиры испытывают на себе внешнее действие этих перемещений в различной степени, смотря по тому, в каком месте корабля они находятся, а также, конечно, в зависимости от характера и фтлы качки и величины самого корабля. Новейшие относящиеся сюда числовые данные приводятся Квиксом, причем б его таблицах помещены средние величины ускорений при круго- вых и вертикальных экскурсиях крупного мореходного судна, взятого за образец. Эти данные в общем сходятся с такими же данными ряда других исследователей (Дейри, Шёберг и Др.). Резю- мируя их, мы убеждаемся в том, что качка сильнее раздражает организм своими .вертикальными слагаемыми, которые значительно , превышают порог нормальной чувствительности (еле заметное ? ускорение равно 0,01 g; во время же качки оно может достигать величины 0,5 g и более); что же касается круговых слагаемых, то их относительное, действие должно быть гораздо слабее, так как ‘ угловые ускорения при качке обычно не превышают пороговых величин (т. е. 2—3°). Если бы при качке удавалось изолированно наблюдать действие этих круговых слагаемых, то оно по ускорению и периоду соответствовало бы самому спокойному покачиванию тела на кресле-качалке, вызывающему одно лишь удовольствие («убаюки- ванию»). Однако при продолжительной качке нельзя не учитывать и фак- хора кумуляции, благодаря которому нередко и слабые раздражи - 123
гели могут рано или поздно доводить пассажиров до состояния морской болезни, хотя бы в первые моменты им казалось, что мор- ской переезд на них не действует. Таким образом, при условии кумуляции можно допустить, что и слабые угловые ускорения становятся фактором, вызывающим морскую болезнь, и тем скорее таким же фактором могут сделаться слабые вертикальные пере- мещения, если они долго продолжаются; так что в этом смысле никакого преимущества круговое движение перед прямолинейным не имеет. Далее следует вопрос об участии в морской болезни тех или других органов. Только что было выяснено, что основные факторы укачивания состоят в перемещениях тела преимущественно в верти- кальной плоскости. При таких перемещениях можно ожидать реакции со стороны любого органа, который подвижно связан с Дру- Рис. 39. Схема трохоидальной водны. MJVQ— поверхность воды; L—— длина поданы, равняется окружности большого круга е р&диуеоз! Л; Н—высота, яоданы, равняется диаметру малого круга, г. е, £r; —равно- действующая сила, результирующая из силы тяжести, и центробежной силы яко2 (иаиравяевие нормально к поверхности воды в точке т). гимн, иначе говоря, который способен проявить свойство инерции. Поэтому ряд таких органов, как, например, печень, желудок, сердце, а также и жидкие ткани — кровь, во время качки могут сдвигаться (как бы срываться со своего места) и раздражать соответствующие (чувствительные нервы, являющиеся началом вегетативных рефлек- сов, характерных для симптомокомплекса укачивания. Согласно i этому, участие внутренних органов никоим об}; азом нельзя исключить ж генезе .морской болезни. Однако так как в теле человека имеется аппарат, обнаруживающий особую чувствительность к перемеще- ниям в пространстве, — вестибулярный отдел ушного лабиринта с его полукружными каналами и отолитами и с его особой склон- ностью являться исходным пунктом вегетативных рефлексов, то было бы крайне непоследовательно отрицать его преимущественную • роль в генезе укачивания, тем более что и в клинике и при экспери- ментах мы постоянно убеждаемся в полном сходстве лабиринтных симптомов II симптомов укачивания. Физиология представляет ' нам и в других случаях примеры подобной локализации функций в разных органах, но с преобладанием одного, для которого данная 124
-функция специфична; например, звуковые колебания известной частоты ощущаются любьм местом поверхности тела благодаря вибраторному чувству; но гораздо сильнее они все-таки ощущаются слуховым органом; также и к свету более или менее чувствительна, как известно, любая клетка и ткань нашего зела; но сетчатка обна- руживает это свойство в неизмеримо большей степени. Следова- тельно, и на вестибулярный аппарат нужно смотреть как на основ- Рис. 40. Схема качания судна на трохоидальной волне. К, Къ —-последовательные положения, принимаемые на поверхности волны малень- кими судами (и поплавками); 1, 2, 3 и 4 — размеры круговых траекторий, проходимых мел- кими предметами, плавающими на поверхности и погружёнными на различной глубине; AJ) — плоскость палубы большого корабля; —-норйадь, ио которой должны были бы устанавливаться мачты, если бы судно было маленькое (сравни нормали поплавков Ж—Щ); — действительное направление мачт (или же вертикальной оси судна) в зависимости от того, что центр тяжести корабли помещается не на поверхности волны, а на более глубокой линии 7Т^7’1: — положение воображаемого длинного стержня, торчащего одним концом из воды и прикрепленного упругим прутов ко дну водоема (делает наглядным действие сил, иагцба&щик аналогичные предмет^., например, тростник при волнении). ной, хотя п не единственный источник пространственного чувства и связанных с ним рефлексов, особенно вегетативных. Переходя к подробностям, можно анализировать отдельные части самого вестибулярного аппарата и определять, какой отдел преимущественно заинтересовав’ в генезе укачивания: каналы или отолиты? Если признавать, что основным -фактором являются расстройства, связанные с вертикальными перемещениями, то, очевидно, роль отолитов нужно считать преобладающей, так как, по госиодствуюЩям и настоящее время воззрениям, отолиты в ка- честве инерционных органов реагируют на изменчивость гравита- ционных сил; каналы же являются реактивными органами только яри угловом ускорении. Наиболее простым способом лабораторного укачивания яв- ляется опыт с качелями, которые могут иметь двоякое устройство: обычные качели с двумя течками подвеса (однобрусковые) и качели с четырьмя точками подвеса (двубрусковые),'вследствие чего доска последних при качании все время остается горизонтальной, а сидя- щий на ней человек не вращается около какой-либо осн, а имеет 125
одно только поступательное движение. Следовательно на качелях указанной второй формы полукружные каналы, согласно теории, не могут раздражаться; раздражаются и реагируют только отолиты (и другие инерционные органы тела). Подробности этой реакции были выяснены в нашей клинике опытами К. Л. Хилова с дву; брусковьми качелями. Верндли и Квике подвергли научному анализу движение ко- рабля при качке, рассмотрели вновь вопрос в различных фазах движения (графа 1, таблицы 1—7), определенных на каждую 0,8 се- кунды; в частности, были вычислены: 1) величины размаха а в градусах (графа 2): Йа 2) величины угловой скорости — в радианах (графа 3), в гр г- WU ► дугах-(графа 4) и в метрах в направлении тангенса (графа б); 3) величины углового ускорения в радианах (графа 6), (Ы^ в градусах (графа 7) л в метрах в направлении тангенса (графа 8); 4) величины центробежной силы (графа 9); 5) величины результанты тангенциального ускорения и цен- тробежной силы (графа 10); 6) направление этой результанты, выраженной величиной остр сто угла между результантов и вертикалью; этот угол положительный,, если он расположен направо, отрицательный — если он расположен налево от вертикали (графа 11); 7) величины вертикальных (графа 12) и горизонтальных ком- понент (графа 13) этой результанты; направление наверх и направо — положительное, вниз и налево — отрицательное; 8) средняя величина для максимального углового ускорения за время 0,8 секунды (а именно: от 0,4 секунды до поворотного пункта движения и 0,4 секунды после него). Для бортовой качки даны следующие индексы: для амплитуды А (половина полного угла бортового качания) = 12°; для периода Т (половина одного полного качания) = 6,4 секунды (разделяется на участки по 0,8 секунды) (графа 1); начальными пунктами, или точкой отправления, считается крайнее положение налево Т/2—данные определяются также после каждой 0,6 секунды. Под Я понимается расстояние пассажиров от оси бортовой качки; Н —угол между' вертикалью и R; А — амплитуда качания. На таблице 1 приводятся данные для пассажиров, находящихся^ на палубе (поэтому Н — 0; R — 7 м). Следовательно, ось бортовой качки расположена на 7 м ниже палубы. На таблице 2 предпола- гается, что они находятся справа на шканцах (Я = 50°; R = 11 м). Для килевой качки составлены три таблицы (3, 4 и 5). Во всех трех случаях считается, что пассажир находится на передней части корабля, удаленной па 80 м от оси качания (В = 80 м и Н = 85°). На таблице 3 взята амплитуда 4 (половина полного угла кача- ния) 4° и период Т (половина времени размаха) 2,8 секунды. (Эта J26
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Т а б л и ц ы скорости и ускорения при качке Таблица 1 Бортовая качка Т=(’,4 секунды; А = 12°; 22= 7 м; Н = О ! Угол ОТКЛО’ пения ' «г Скорость Л Ускорение >1 Центро- бежная сила в метрах _ 1 4 Результанта Фаз» / + Т/2 сек. радианы градусы метры радианы градусы &.етры величина в метрах напра- вление в градусах Ко мпг верти* кальпый > в метрах желты горизон- тальный в метрах 0,0 0,8 1,0 2.4 а,2 4,0 4,8 5,0 6.4 сЬ сЬ ф ф ч к О VQ QO СО СС> GO О ооос^оооа 04 С т* & тН О1 т-i тН ч—i г-4 1111- ++++ 0 0,0393 0,0725 0.0948 0,1026 0,0948 0,0725 0,0393 0 0 2°15' 4’9' 5°26' ЬйЬ& 5°2б' 4°9' ; 2°15' 0 0 0,28 0,51 0,66 0.72 0,66 0,51 ’ 0,28 0 + 0,0501 + 0,0463 4- 0,0356 + 0,0193 0 —0,0193 —0,0366 —0,0463 —0,0501 н 2°52' г 2’39' -2°2' Ll°6' 0 -Гб' -2° 2' 2°39' -2°52' + 0,35. + 0,32 + 0,25 + 0,14 0 —0,14 —0,25 —0,32 —0,35 0 0,0108 0.0368 0,0629 0,0737 0.0629 0.0368 0.0108 0 0,3507 0,3243- 0,2519 0,1490 0,0737 0,1490 0,2519 0,3243 0,3507 + 78°0' + 77°О' + 73°7' + 60°26' 0 —60°2б' —73°7' —7760' ’ —78°0' + 0,07 + 0,07 + 0,07 + 0,07 + 0,07 + 0,07 + 0,07 + 0,07 лг0,07 + 0,34 + 0,32 + 0,24 + 0,13 0 —0,13 —0,24 —0,32 —0,34 Средняя величина углового ускорения от 0,4 секунды до и ОД секунды после поворотного пункта движения: и°4б' - I —since • йа = 2° 51', т. е. приблэд ительно 3°.
Таблги^а 6 Вертикальное перемещение Т = 3,8 секунды; 4 = 2,525 м i -И Т/2 Метры Скорость Ускорение секунды метры 0 —2,5250 0 +1,73 0,8 —1,9924 +28 +1,36 1,6 —0.6201 2,02 -4- 0,42 1,9 0 2,09 0 2,2 4-0,6201 2,02 -А42 3,0 4-1,9924 .1,28 -1,36 3.8 +2,5250 о , -1,73 ТШ/ьшд 7 Вертикальное перемещение Т — 4,3 секунды; 4 3,875-м t+Tfi Метры Скорость Ускорение секунды метры 0 —3,8750 0 +2,07 0,8 —3,2319 1,56 +1,73 1,6 —1,5151 2,61 +0,81 2,15 2,7 0 2,83 0' +1,5151 2,61 —0,81 3,5 +3,2319 1,56 —1,73 4.8 +3,8750 ; 0 —2,07 очень короткий период и, вероятно, в действительности бывает только в виде исключения.) На таблице 4 изображена та же амплитуда, что и на таблице 3, но период взят несколько больший, что чаще соответствует действи- тельности. На таблице 5 период тот же, что и на таблице 4, взятый угол килевого качания очень велик. Он равен 10° (Л = 5°). Величины R и И (при бортовой так же, каК’И при килевой качке) являются числами, соответствующими качке обыкновенного океанского ко- рабля. Изучение и точное сравнение этого ряда чисел ведет нас к еле- * дующим заключениям. Если мы рассмотрим сначала угловое ускорение, т.о увидим, что оно в период 0,8 секунды, который (по Мульдеру) является самым эффективным, составляет менее, чем 3°/сек2. Максимум наблюдается при поворотных пунктах движения: самое большее среднее значение во время 0,8 секунды находят в фазе от 0,4 секунды до поворотного пункта и 0,4 секунды после него. Только одни раз максимум со- ставляет ускорение 5°/сек2, а именно: при амплитуде килевой качки 4° 132
и периоде 2,8 секунды (таблица 3), что практически происходит только в виде исключения. Таким образом, максимум углового ускорения не переходит порога для восприятия качания и порог для нистагменного движения глаз не достигается. Полукружные каналы по этому новому расчету не раздражаются заметно токами эндолимфы адекватным образом. Так как качания гармоничны, то ускорения подобны в обеих половинах качания и противоположно направлены. Графы *8 и 9 первых пяти таблиц дают обозначение величин тан- генциального ускорения и центробежной силы. Тангенциальное ускорение всегда больше, чем ускорение центробежной силы. Это последнее при бортовой качко почти всегда меньше, чем пороговая величина—minimum perceptibile, по Маху, для вертикального ускорения (0,01 g). При ни левой качке центробежное ускорение все же превосходит часто этот максимум в четыре раза. Центро- бежное ускорение достигает своего максимума в той фазе, где тан- генциальное равно нулю, и наоборот. Тангенциальное ускорение может достигать при бортовой качке 0,5м и, таким образом, заметно .превосходит порог ощущения. При килевой качке оно тоже может быть очень велико, Достигает уже пэчги 5 м в секунду, а при очень сильной килевой качке и в неблагоприятных условиях (в передней части корабля) достигает даже 6—7 м. Взаимодействие обоих ускорений ведет к тому, что изменения результирующих ускорений более уже не происходят гармонично, .Если разложить результанту на 2 компоненты — вертикальную и горизонтальную, то и здесь оба качания оказываются не гармонич- ными. Только при бортовой качке посредине палубы это может иметь место для горизонтальной компоненты (таблица 1, графа 13). ГЛАВА 13 4 ОБ О ТНОШЕНИИ ЛОРОРГАНОВ К ЛЕТНОМУ ДЕЛУ Литература: 1, 3, 4, 17. 18, 19, 23, 31, 32, 35, 36, 39. 70, 72, 73, 87. 89, 95, 97, 104, 108. 110, 114, 115, 116, 129, 131, 132, 135, 137, 151, 154, 155, 162, 187, 188. 189,190, 193, 195—198, 208—216, 219, 231. 233. 241. 254. 256, 259. 262—264, 266, 267, 277, 294, 300—303, 309, 336, 344 Ввиду того что теперь авиамедицинская литература располагает целым рядом легко доступных сборников и других изданий, вклю- чающих в себя современные данные, определяющие, с одной стороны, роль ЛОРоргаиов при самолетовождении, а с другой — их патоло- гию в зависимости от условий аэронавигации, мы здесь ограничимся в значительной степени сокращенным изложением упомянутых вопросов. /33
Главными факторами внешнего воздействия на организм летчика при передвижениях на аэропланах являются: 1) перемены скорости по величине и направлению, другими словами—все адекватные раздражители вестибулярного аппарата; 2) звуковые раздражения (шум, звуковые сигналы); 3) запахи; 4) термические раздражители (холод, обдувание); 5) химические агенты (недостаток или избыток кислорода, действие других веществ, примешивающихся к вдыхае- мому воздуху); 6) недостаток или избыток влаги в нем; 7) особен- ности актинического состояния атмосферы на различных потолках полета; 8) бар о факторы. Вестибулярные раздражители могут быть мало ощутимыми при полетах в спокойных условиях, т. е. при более или менее ровной траектории полета, относительно малой скорости, отсутствии «бол- танки» и т, д. В этом случае вестибулярные раздражители не дости- гают по своей величине так называемого «уровня неприятности». Но все сильно изменяется при полетах фигурных, скоростных, высотных или же при возмущениях воздушной среды от метеоро- логических причин, делающих линию полета неправильной, также если вестибулярные факторы кумулируют, т. е. имея малую вели- чину, при долго длящемся полете накапливаются и тогда действуют сильнее обычного. Чтобы получить впечатление о том, как реагирует организм пассажиров воздушного корабля на механические силы прп полетах, рассмотрим несколько конкретных примеров. 1. Взлет и приземление. Для того чтобы оторваться от земли, самолет должен развить известную минимальную скорость, которая на пространстве аэродрома увеличивается столь постепенно, что здесь еще не может быть речи о вредных ускорениях; ио при ускоренном взлете, который достигается специальными приспособле- ниями (сбрасывание катапультой с палубы корабля), действующие силы приближаются к порогу неприятного ощущения, доводя величину g до 4 (т. е. 40 м/сек2) и более и величину скорости до 80—100 м/сек. Катапультный сброс занимает около l1^—2 секунд, в течение которых проходится расстояние .в несколько десятков метров. Во время приземления скорость самолета уменьшается в зависимости от длины пути, на котором она затормаживается до нуля. Отрицательное ускорение в 20 g считается уже «аварийным», т. е. происходящий прп нем толчок достигает степени, угрожающей целости тела. (Незащищенные части лица подвергаются опасности удара о козырек самолета; см. главу «Травмы носа»). При реактивном принципе двигателей, позволяющем достигать скорости до 1000 км в час, можно ожидать и соответственных боль- ших величин ускорений, в особенности при тех эволюциях, когда образуются силы Кориолиса. 2. Вестибулярные раздражения во время самого полета происходят главным образом прп различных фигурах, так как всякий загиб траектории неизбежно вызывает действие инерцион- ных сил в ушном лабиринте, а также и в дрл гих подпадающих под это действие органах и тканях. В качестве примеров укажем на виражи, 134
когда появляющаяся центробежная сила, комбинируясь с силой тяжести, дает равнодействующую (кажущуюся вертикаль). Величина равнодействующей, разумеется, превышает величину g. и поэтому говорят о силе перегруз испытываемой летчиком. Чем больше скорость самолета и чем круче поворот, тем больше перегрузка. Следовательно, на скоростных самолетах каждое искривление пути Рис. 41. Диаграмма скорости’ и ускорений при фигуре «пика». Уклонение руля, величины ускорения и гиль полета с резким выпрямлением самолета при пи- * г кировке. (Показатели высоты — относительные величины.) будет ощущаться заметнее, чем на обыкновенных. Субъективно перегрузка сказывается чувством1 придавливания тела к сиденью, отяжелением конечностей, двигание которыми становится труднее, чем в норме. При слепом полете кажущаяся вертикаль прини- мается за истинную, поэтому если внезапно восстанавливается видимость (например, самолет выходиу из облаков в свободное от них пространство), то истинный горизонт может казаться не гори» зонтальиым, а наклонным. 135
Ошибки могут происходить и в определении крена самолета (при прямолинейной траектории полета). Причины этого представля- ются для нас нс вполне ясными. 3. После выхода пз круговой траектории на прямую может появиться чувство противовращения, которое, конечно, более всего выражено в тех случаях, когда круговой путь самолета составляет значительное число градусов, например, когда аппарат поворачи- вается несколько раз около своей оси (фигура штопора и его раз- новидностей). 4. Фигуры мертвой петли и бочки создают приблизительно те же условия, но в вертикальной плоскости (сагиттальной или фрон- тальной по отношению к телу летчика), причем если однородные фигуры повторяются несколько раз одна за другой, то получается в сумме соответственно большое число градусов поворота и. следо- вательно, более выраженная реакция со стороны полукружных каналов. Этим объясняют неприятное чувство тех пассажиров самолета при многократном «петлении», которые легко -переносили ту же фигуру, но однократно. 5. При любом круговом движении второе движение, направлен- ное по радиусу первого, сопровождается особым феноменом, завися- щим от так называемых сил Кориолиса; поэтому если тело летчи- ка или только голова его не остаются фиксированными неподвижно, а делают соответственные повороты, то вестибулярный аппарат начинает реагировать на указанные новые силы с известной зако- номерностью, которую легко подтвердить простым опытом на вра- щающемся кресле наших ушных кабинетов; для этого нужно во время вращения в какую-нибудь сторону с наклоненным вперед туловищем (лучше после того, как уже сделано несколько оборотов) внезапно выпрямиться, — тогда отчетливо появляется тяга к накло- ну или даже падению в обратную сторону. После остановки вращения, главным образом во фронтальной и сагиттальной плоскости, также не исключается возможность действия факторов, вызывающих новую вестибулярную реакцию, напоминающую феномен сил Кориолиса; а именно, если вскоре после этой остановки (пока еще не затихла реакция полукружных каналов) внезапно переменить положение тела или одной только головы, то происходит активация реакции каналов со стороны отолитов, и опять могут появиться вестибулярные ощущения и ре- флексы (этот феномен получил в технике профотбора, как известно, название ОР). 6. При всех упомянутых воздействиях абсолютные величины ускорений обычно не бывают чрезмерными в физиологическом смысле, так как, например, удвоенная или утроенная сила тяжести у большинства людей еще не производит неприятного или разруши- тельного действия на тканп и органы нашего тела, за исключением случаев кумуляции, особенно у лиц, склонных к укачиванию. У таких людей при полетах могут появляться симптомы, аналогич- ные симптомам морской болезни, причем в патогенезе такого ука-
чивания («полетное» или «воздушное» укачивание) играют роль всевозможные побочные факторы, из которых некоторые способ- ствуют ему, а другие тормозят. Например, замечено, что общее состояние нервной системы, болезни внутренних органов, посторон- ние раздражители, психические эмоции и т. д, могут в значительной мере влиять на реакцию от ускорений, совершенно так же, как это происходит и при морском укачивании. Этим нередко удастся объяс- нить расхождение данных при лабораторных тестах и при факти- ческих полетах (например, в тех случаях, когда опытный летчик не переносит опытов с качелями или на центрифуге). . В общем существует мнение, что всякий здоровый человек может в той или иной степени приспособиться к полетам, т. с. не только переносить самое передвижение по воздуху, но и научиться управлять аппаратом. Вероятнее, однако, что здесь в большей степени участвуют- индивидуальные свойства лабиринта и других органов, из кото- рых некоторые обнаруживают большую стойкость против попыток искусственного изменения их функции (так называемая «забуферен- ность»),и поэтому остается в полной силе требование рационализации надлежащего отбора таких контингентов, из которых мы имеем больше всего шансов выработать умелых и выносливых летчиков, 7. Современные высотные и скоростные полеты создали такие отношения действующих па аэроплан механических сил, при которых организму летчика предъявляются особые, совершенно исключитель- ные требования, например, выносливость к так называемым «сверх- ускорениям» при эволюциях в воздухе. Развивающаяся при крутом пика центробежная сила может доходить до 10 g и более, причем различают се направление: при выходе из пика в обычных условиях опа направлена по длишшку тела от головы летчика к его ногам. При других фигурах, например, при обратной мертвой петле, она. направлена от ног к голове. В зависимости от направления указан- ной силы подвижные образования тела по инерции перемещаются, причем, например, масса крови может приливать к голове или отли- вать от головы, могут возникать разнообразные рефлексы, в которых, очевидно, принимает большое участие и вестибулярный аппарат, и в конце концов образуется сложный симптомокомплекс, в той или другой степени нарушающий работоспособность летчика (по крайней мере временно). Судя по данным, полученным до сих пор, человеческий организм, при соответственной тренировке может переносить в течение корот- кого времени (Доли секунды) действие ускорения, достигающего величины в 8 gn более; что касается более значительных ускорений (более 10 g), то при пих переносимость зависит как от индивидуальной сопротивляемости исследуемых лиц, так и от некоторых искусственно применяемых мер, например, посадки летчика (Дпрингсхофен ре- комендует особое скорченное положение, при котором меньше страдают от расстройств кровообращения важные для жизни органы). Все эти вопросы уже выходят из сферы, непосредственно касающейся специальности ЛОР, и возможно, что в условиях сверхускоренпй 137
центром дальнейшей разработки проблемы летания явится вопрос и сопротивляемости центральной нервной и сердечно-сосудистой системы, а патология органов чувств (глаза, уха) войдет частным примером общих расстройств, Однако не нужно забывать, что на регулировку деятельности сосудов и сердца может влиять также и ушной лабиринт, а следовательно, все эти части организма взаимно связаны в своих функциях. 8. Влияние шума рассматривается как фактор, мешающий пере- говорам пассажиров самолета между собой, улавливанию звуковых сигналов, как источник рефлексов, исходящих от слухового органа и действующих тормозящим или растормаживающим образом на нервную и мышечную систему. (Подробности о действии шума и защите от него см. в главах 4 и б.) Новейшие данные при исследо- - вании летчиков под- Рве. 42, Ларингофон, 1 — шейная повязка; 2, 3 — приемники вибраций гортани говорящего; 47 5 — телефоны для слушающего. тверждают возмож- ность более или менее стойкой потери нор- мальной остроты слу- ха в верхней музы- кальной зоне тонска- лы приблизительно в области 4000 колеба- ний в секунду; экс- перименты же на жи- вотных, оглушаемых звуками, соответ- ствующими ' аэро- плавному шуму, показали ослабление улитковых токов при действии, тонов указанной зоны, и одновременно на гистологических срезах можно было обнаружить дефекты в первых завитках улиткп, следовательно, вблизи среднего уха. Все это говорит в пользу су- ществования в шуме самолета, кроме обычных низких (200 герц), еще и высоких характеристик. Итак, акутравма обнаруживается заметнее всего на уровне около с5(4000 герц) и сопровождается дегене- ративными процессами в основном завитке улитки. Это противоречит общеизвестному закону, что при звуковом утомлении больше всего устает та зона, которая соответствует высоте утомляющего звука; а так как компоненты шума самолета по большей части все-таки не превышают уровня в 700 герц, то получается, что здесь низкий шум как будто может вызвать глухоту на высокие тоны. Этот парадокс пробуют объяснить тем, что основной завиток улитки вообще легко подвержен патологическим изменениям (например, из-за слабой васкуляризации) и поэтому страдает первым даже в тех случаях, когда на улитку действуют шумы басовой воны, имеющие свою базу, как известно, в других завитках улитки (ближе ее верхушке), или же в пользу того предположения, что из завитков улиткп больше всего страдают преимущественно те, которые расположены ближе к круглому окну, следовательно, ближе к барабанной 138
полости, а поэтому оолее подвержены вредным внешним воздей- ствиям. 9, Обонятельный аппарат находится под воздействием различных запахов, в том числе бензина, смазочных масел, продуктов неполного сгорания горючего и т. д. (подробности в докладе А. А. Ушакова на конференции по авиамедицине в ноябре 1939 г.). 10. Холод, достигающий в верхних слоях атмосферы больших степеней (—50° С и ниже), может действовать на ЛОРорганы как простудный фактор, действующий непосредственно (остужающим слизистую оболочку образом) или косвенно — путем отдаленного влияния. В открытых кабинах присоединяется еще и действие обдувания (встречного ветра). Все эти условия могут вызывать у летчиков соответственные расстройства — ознобление верхних ды- хательных путей, отморожения, простудные отиты и другие патологи- ческие формы, в общем сходные с теми же заболеваниями другой этиологии. Однако в последнее время описывают особую разновид- ность воспаления среднего уха—аэроотиты, которые приписываются комбинации различных факторов: термотравме, баротравме и ин- фекции. (По Симпсону, анамнез летчиков, подвергшихся аэроотиту, указывал на то, что они и раньше когда-то уже переносили заболе- вания среднего уха.) Так же как и при катарах обычного происхож- дения, и здесь на силу реакции влияет индивидуальная склонность данного лица к вазомоторным аллергическим и воспалительным про- цессам, а также степень тренировки и закаливания против действия указанных раздражителей. Уже существующие болезни ЛОРоб- ластп могут усиливать склонность к упомянутым расстройствам; вследствие этого люди, страдающие затруднением носового дыхания, атрофией носовых раковин, параназальными синуитами, значитель- ным искривлением носовой перегородки, гипертрофией вальдейерова кольца, стенозами евстахиевой трубы и т. д., при прочих равных условиях должны считаться менее стойкими против вредных внешних влияний, и, следовательно, менее пригодными к летной службе. Однако было бы неправильным подходить к оценке кандидатов Для нее односторонне, так как иногда наблюдаются парадоксальные свойства ЛОРор ганок, когда, например, прц явных дефектах их обладатель оказывается стойким к простуде, а страдающий отитом может иметь в достаточной мере все необходимые для летного дела навыки — умеет компенсировать один недостаток усиленным раз- витием других способностей. Особого внимания заслуживают рас- стройства носовой полости ввиду тесной их связи с режимом ев- стахиевой трубы и, следовательно, с барофункцией уха. Данные авторов о действии вестибулярных раздражителей на этот режим, особенно при высотных полетах, расходятся: некоторые придают факторам этих полетов лечебное значение и считают, что летчики, страдающие вазомоторными ринитами, в воздухе могут чувствовать себя даже лучше, чем на земле (просвет носовой полости делается свободнее). Профилактика в отношении вредно действующих термических 139
факторов состоит в конструктивных усовершенствованиях кабин самолетов, в гигиене одежды и обуви летчиков, в противопростудной тренировке, в применении специальных шлемов и в лечебной санации горла и поса. 11. Под перепадами атмосферного давления подразумевают быстрые колебания его при подъеме и снижении самолета, особенно при современных высотных полетах или же при эволюциях в воздухе, когда нужно быстро спускаться или быстро набирать высоту. Если считать умеренной скоростью подъема или спуска (следовательпог вертикального движения) 1000 м в 1 минуту, то на практике при- ходится встречаться со скоростями, значительно превышающими эту среднюю величину. Высказано предположение (Шистовский), что быстрый подъем с поверхности земли до известного потолка равноси- лен по своему патологическому действию подъему водолазов ив глубины на поверхность воды. Правда, абсолютная разность дав- лений в этих двух случаях неодинакова: для водолаза считается безопасным спуск и затем подъем с глубины, где избыток давления достигает 1 атмосферы и более, а у летчиков симптомы, напоминающие кесонную болезнь, наблюдались при перепадах, очевидно, не превы- шающих 1 атмосферы, но возможно, что зависимость между допусти- мой разницей в давлениях и абсолютными величинами пониженного давления в воздухе и повышенного в воде будет неодинаковой и выражающейся некоторым кратным отношением. Так называемый коэфнциент Холдена (отношение давления па двух сравниваемых уровнях, который для воды равен 2,26) к высотным полетам не вполне применим. По данным исследований в Институте авиационной медицины (Д. Е. Розенблюм) и лаборатории акад. Л. А. Орбели (проф. М. П. Бресткин) допустимым коэфициентом можно считать величину 3 и даже больше. Но эти нормы разнятся индивидуально и заменяются в зависимости от уровня погружения в воду или подъема на высоту, снижаясь в крайних зонах до 1,75 и более. По М. П. Бресткину, при опытах в барокамере обнаружилось, что степень испытываемых расстройств в воздухе зависит от высоты и скорости подъема и време- ни пребывания на высоте; спуск же, наоборот, чем быстрее, тем выгоднее в смысле страховки от кесонной болезни (например, 200 м/сек лучше, чем 60 м/сек); однако некоторые кесоиные симшомы могут появляться с большим запаздыванием действия барофактора. На функции среднего уха умеренные перепады отражались в его опытах мало. По данным американских авторов (Самуэль Салингер). перепады давления могут обусловливать у летчиков в придаточных пазухах носа состояние, аналогичное вышеупомянутым аэроотитам: его Кэмпбелл предлагает называть «аэроемнуитом». Механизм проис- хождения этой формы состоит в том, что при перепадах давления у вполне здорового человека воздух свободно входит и выходит из пазух, чем регулируется внутрипазушпое давление; но если есте- ственные выходные отверстия пазух по какой-либо причине заку- 140
т пориваются, то выравнивания давления не происходит^ а это выви- вает застой (кровообращения и лимфообращения) с его послед- ствиями — сильными головными болями и головокружением. Булльвинкель подчеркивает, что свободная вентиляция пазух является необходимым условием Для хорошего самочувствия лет- чика. Геррман описывает четыре случая аЪросинуита, сопровож- давшегося острыми болями во лбу, щекахи глазах: на рентгенограмме была видна ограниченная отслойка слизистой оболочки лобной пазухи, невидимому, зависевшая от кровоизлияния. На снимках, снятых до и после полета (в положении «затылочно-подбородочном»), Рис. 43. Погрузка, носилок с ранеными в санитарный самолет. особенно ясно можно было видеть общее вуалирование пазух и указанную отслойку соответственно одной из бухт (подслизистое кровоизлияние). Салем упоминает о двух случаях, когда после высотных полетов риноскопия обнаруживала выраженную заку- порку среднего носового хода на стороне, суженной от искривления^ носовой перегородки. Септум-операция содействовала выздоров- лению. Другими лечебными способами считаются прогревание, УВЧ, рентгенотерапия. Аэросинуиты могут иметь затяжное течение л обусловливать необходимость вскрытия пазух, в особенности гайморовой и лобной. 12. Патологические расстройства ЛОРорганов, наблюдаемые при высотных полетах, отчасти объясняются нарушением барофунк- ции уха и придаточных носовых пазух; но они также могут зависеть и от нарушений химизма тела под влиянием гипоксемии, десатурации азота и других подобных факторов, Действие которых может рас- пространяться и на ЛОРорганы. При вдыхании кислорода из специальных аппаратов не исключено вредное влияние его срав- нительно концентрированных разведений на слизистую оболочг;у 1Ц
дыхательных путей; при явлениях десатурации пузырьки азота могут закупоривать сосуды во внутреннем ухе, чем обусловливаются лабиринтные симптомы (меньеров окне припадки). Все эти особен- ности обнаруживаются у различных людей на разной высоте, отчего было предложено заранее устанавливать для характеристики того или другого летчика безопасный для него потолок (Л. А. Орбсли). Причину сухости, на которую жалуются поднимающиеся на большие высоты, нельзя еще считать вполне ясной; ее можно приписать малой относительной влажности воздуха, а также воздействию химических раздражающих веществ, связанных с функционированием двигателей, кислородных аппаратов, выхлопных газов и т. п. 13. Значение гипоксемии (пониженного парциального давления кислорода) исследовалось A. II. Поповым и И. Я. Борщевским, которые использовали для этой цели мешки Дугласа с содержанием кислорода около 10%; опыт продолжался от 7 до 60 минут. Полу- чалось впечатление, что гипоксемия как бы подчеркивает вегетатив- ные рефлексы от вестибулярныхраздражителейи несколько укорачи- вает нистагм; объясняется столь малое влияние тем, что стволовая часть мозга и подкорковые центры менее страдают от гипоксемии, чем кора больших полушарий. А. А. Пухальскому удалось под- метить увеличение вестибулярной хронаксии, удлинение чувства противовращения и некоторое ослабление обоняния при гипо- ксемии (10% содержания кислорода, что соответствует высоте 6000—7000 м). 14. Действие облучения солнечным светом или же другими ак- тиническими факторами, которые могут в условиях высотных ' полетов оказаться особо активными, так как они не умеряются экранирующим действием нижних слоев атмосферы и облаками. Однако для ЛОРорганов эти факторы, невидимому, отступают на второй план, тем более что и соответственная профилактика в значи- тельной мере уменьшает их вредное действие. О ПАРАШЮТНЫХ ПРЫЖКАХ Вопрос о том, какую роль играет патофизиология вестибулярного аппарата при парашютировании, еще не вполне разработан. Теорети- чески нужно себе представить, что прыгающий в первые секунды после отделения от самолета двигается по некоторой кривой пара- болического типа, суммирующейся из двух слагаемых; одно из них является траекторией свободного падения, и, следовательно, при этом в 1-ю секунду прыгающий снижается па 5 м, во 2-ю на 15 м, в 3-ю на 25 м и т. д. Однако из-за сопротивления воздуха, которое постепенно возрастает (от увеличивающейся скорости и увеличи- вающейся по мере спуска плотности воздуха), скорость падения становится меньше, чем ей следовало бы быть в безвоздушном про- странстве, именно — она не превышает несколько десятков метров (60—70 м) и во всяком случае не достигает 100 м в секунду. Если прыжок затяжной, то за все время, пока зонт не раскрыт, 142
все органы тела, в том числе и чувствительные к ускорениям, должны испытывать действие вертикально направленной вниз силы; при этом, как известно, они «теряют свой вес» и. следовательно, перестают давить на свои упругие подвесы или оттягивать их; получается взаимное смещение частей этих органов, и в результате возникает реакция, аналогичная той, которую мы наблюдаем в лабораторной обстановке при опытах с качелями, подъемными кранами, лифтами и т. д. Субъективно она может выражаться чувством потери почвы под ногами, замирания сердца и др.; объективно регистрируются при этом различные рефлексы, как соматические, так и вегетативные, подгибание или выброс конечностей, остановка дыхания и др. Опыты на животных дали весьма определенные выводы, в согласии с новей- шими теориями, объясняющими функцию равновесия (Магнус и де Клейн, Квике и др.). Не лишено, однако, вероятия, что у не- которых людей рефлексы падения вообще или вследствие кумуляции могут приобрести более угрожающий характер и выразиться шоко- образными симптомами или же потерей сознания; наблюдалась и временная потеря памяти (т. е. прыгавший не мог вспомнить, что с ним происходило в тот или другой момент прыжка). Кроме указанных факторов влияние могут иметь и случайные нарушения правильности траектории, например, вращательные компоненты, однородные с теми, которые бывают и при незатяжных прыжках. Как сказано, скорость падения и при нераскрытом зонте умеряется сопротивлением воздуха, и поэтому на организм прыгающего действует ускорение g не пол- ностью. а редуцированное (т. е. уменьшенное за счет такого тормо- жения). Если прыжок не затяжной, то сразу же после отделения от самолета или спустя несколько секунд раскрывается зонт, и скорость падения быстро редуцируется до величины в несколько (около 5—6) м/сек, на которой она остается До приземления. Само по себе такое равномерное и медленное снижение не должно было бы вызы- вать большой вестибулярной или, обобщая, акцелерациоиной ре- акции в виде возврата силы тяжести; но здесь могут опять-таки при- мешиваться посторонние влияния, видоизменяющие траекторию прыжка, например, начинается раскачивание, иногда до 180°, бол- танка, круговые движения, напоминающие штопорение, и т. д., со всеми их последствиями (укачивание, потеря ориентировки, извра- щение мышечного тонуса тела и т. д.). В момент раскрытия зонта происходит стремительное торможение, т. о. потеря скорости падения, обусловливающая более или менее сильный толчок, а также вести- булярные симптомы; последние до известной степени пропорциональ- ны, согласно новейшим данным, произведению Ы, и так как оба эти множителя невелики (в крайнем случае 6=4—ogr, а £ = 2—3 секундам), Ы достигает величин, легко переносимых при опытах с выходом из пикирования. Конечно, толчок может действо- вать общетравматизирующим образом, так как этот фактор из- . меряется пе ускорением, а величиной давления на единицу поверх- ности, а давление в свою очередь зависит и от веса парашютиста. 143
Но эти особенности если и касаются вестибулярного аппарата, то не прямо, а как вопрос общей травматологии. ' Второй компонент траектории — горизонтальный, зависит от скорости самолета, причем прежде считалось, что аэродинамика делает невозможным или опасным прыжок при скорости больше 260 км в час. так как завихрения якобы не позволяют прыгающему оторваться от само- лета. Однако, по новейшим данным, даже при значи- тельно большей ско- рости отделение не только возможно, но и раннее выдергива- ние кольца (следова- тельно, и раскрытие парашюта) не влечет неблагоприятных по- следствий. По гори- зонтальной слагаю- щей парашютист дви- гается в течение около 10 секунд, сохраняя инерцию движения самолета, после чего остается только вер- тикальнаяслагающая траектории. Фазы прыжка с парашютом: I) отде- ление от самолета и движение по траекто- рии параболического типа, составляемой из по сту пате льно й скор о сти сам о лета1 я свободного падения Рис. 44. Схема парашютного прыжка. ПОД действием СИЛЫ тяжести; продолжи- тельность этой фазы около 2—3 секунд1 2; 2) выдергивание кольца, после чего пружиной выталкивается вспомогательный малый парашют, который тянет за собой главный зонт л помогает ему •раскрыться; от выдергивания кольца до полного раскрытия проходит от P/g до 3 секунд; во время первой и второй фазы 1 Как сказано, предельная скорость самолета, допускающая прыжок с него, равнялась 250—300 км/час. В настоящее время признаны возможными прыжки и со скоростных самолетов. 2 При затяжных же прыжках может удлиняться до 2 минут и больше. 144
парашютист пролетает расстояние около 70 м; 3). толчок при раскрывании парашюта, сопровождается резким уменьшением ско- рости, которая в дальнейшем может сделаться до известной степени стабильной, колеблющейся в зависимости от веса парашютиста и системы парашюта, в среднем равной 2—6 м/сек; 4) в этой фазе медленного спуска плавность его может нарушаться благодаря раскачиванию (до 180°), вращательным движениям около вертикаль- ной оси (штопорению) и другим неправильностям, иногда напоми- нающим «болтанку» самолета; 5) приземление, сопровождающееся более или менее резким толчком, вследствие потери скорости, в очень короткий промежуток времени; толчок регулируется отчасти сопро- тивляемостью мышечного аппарата, связок и других тканей тела, а отчасти свойствами почвы, на которую падают парашютисты. Факторами, действующими на ЛОРорганы при парашютных прыжках, являются; поступательное и круговое движение с уско- рениями, толчки, колебания давления, холод и задувание. Наблю- дения над здоровыми ЛОРорганами парашютистов обнаруживают при незатяжных прыжках сравнительно незначительные и крат- ковременные их расстройства, притом скоро проходящие (ослабление обоняния, спазм или расширение сосудов носовой полости и гортани, небольшие вестибулярные расстройства; сухость слизистых оболочек, закладывание и шум в ушах; боли в области лобных пазух). Но при патологически измененных ЛОРорганах встречались уже более выраженные расстройства: головные боли, понижение слуха (напри- мер, с 2,5 до 1,6 м) и др. По преобладающему мнению исследователей вопроса о парашютизме (Г. Г. Куликовского, А. А. Ушакова, К. Н. Шилова, Г. А. Смирнова и др.), только патологическое состояние ЛОРорганов, например, гнойные средние отиты, адгезивные отиты, плохая проходимость евстахиевых труб, параназальные синуиты и неустойчивость вестибулярного аппарата, может считаться про- тивопоказанием к парашютным прыжкам. Тело прыгающего получает все время наклонность впадать в штопор, из которого уже может не выйти; поэтому во время падения нужно постоянно двигать конечностями, как при плавании, чтобы противодействовать этому закручиванию. Вторая опасность состоит в симптомах сердечно-сосудистой гипертензии, возрастающей вместе со скоростью снижения, треморе конечностей, некотором потемнении сознания, неловкости ясе сто в, что сказывается особенно в момент раскрытия парашюта. Третья опасность-—в расстройствах вен- тиляции евстахиевой трубы (весьма изменчивой функции даже у одного и того же человека). Затяжной прыжок Вилльямса был произведен с высоты 11000 м; свободное падение продолжалось 3 минуты со средней скоростью 60 м в секунду. Атмосферное давление в начале прыжка равнялось 198,2 мм рт. ст. температура равнялось —56°. Парашютист имел кислородный аппарат вместимостью в 1 л кислорода под давлением 150 кг, с каучуковой маской. Зонт был раскрыт всего лишь на 90 м над землей. 10 Военная ото-лариыгология 145
У Вилльямса был констатирован после прыжка катаральный аэроотит слева и небольшая геморрагия на правой барабанной перепонке. Субъективно ощущалось в момент раскрытия парашюта кровотечение из носа в глотку. Рекорд Романюка дал: высота пр ыжка 13108 м; время сво бедного падения ^167 сек; среди яя скорость — 72 м в секунду; парашют был раскрыт на высоте 967м. ЗНАЧЕНИЕ ОБОНЯНИЯ ДЛЯ ЛЕТЧИКА По А. А. Ушакову, во время полетов количество запахов, с кото- рыми приходится иметь дело, ограничено: запах бензина, масла, лаков, одежды, гари, отработанных газов, горящего масла, бензина, каучука. Определение обонянием этих запахов является сигна- лом для летчика, предупреждающим о неправильной работе меха- низмов. Поэтому известная степень остроты обоняния необходима для летной работы, так как только очень опытные летчики, имею- щие большой летный стаж, способны быстро обнаруживать пере- бои в действии механизмов без помощи обоняния. Очень тонкой чувствительности к запахам не требуется; для кандидатов достаточ- на средняя ее острота (например, способность определять запах валерианы или равносильные ей запахи); для состоящих уже на службе допускается индивидуальная оценка в зависимости от летной характеристики и состояния здоровья по другим статьям. Что касается обратной зависимости—влияния летной службы на обонятельную функцию, то, по А. А. Ушакову, стаж летчиков отражается на остроте обоняния, причем у половины летчиков со стажем более 10 лет гипосмия может достигать заметной степени (потеря остроты от 60 до 80%). Такое угнетение функции зависит от температурных факторов, высыхания слизистой оболочки носа, особенно у высотников, химических раздражителей (отработанные газы, формальдегид, уксуснокислый эфир и др.), а также от звуко- вых и вестибулярных раздражителей. Непосредственно после полетов и парашютных прыжков наблюдалась непродолжитель- ная гипосмия. По С. Н. Лапину, раздражение вестибулярного аппарата может влиять на остроту обоняния, а именно: от'слабых отолитовых раз- дражителей (двухбрусковые качели с размахом не более 1,5 м при длине брусьев в 4,5 м) и малой продолжительности опыта (два качания) острота обоняния усиливалась. Другие формы вести- булярного раздражения остроту этой функции не изменяли. РОЛЬ ВЕСТИБУЛЯРНОГО АППАРАТА ПРИ «СЛЕПЫХ» ПОЛЕТАХ «Слепыми» называются полеты в таких условиях, когда нельзя пользоваться зрительной ориентировкой по естественным визирным объектам (например, горизонтом) и поэтому приходится заменять 146
ее либо соответственными приборами, либо такими органами чувству которые тоже могли бы ориентировать летчика в пространстве. Мы внаем, что в обычных условиях чувство пространства у чело- века обеспечивается помимо зрения и слуха вестибулярным аппара- том, кожно й, мышечной, су ставной и сухожильной чувствительностью, а также чувствительностью любого органа, который испытывает перемену давления или сдвиг при перемещениях в пространстве. Если все эти возможности достаточны для ориентировки и рав- новесия во время ходьбы, бега и стояния, то они нередко совершенно отказываются служить для означенной цели при полетах или, по крайней мере, требуют своего перевоспитания, (реэдукации, при- способления к новым условиям). Зависит такая недостаточность естественных функций нашего тела от того, что они в условиях сверхбыстрого или длительного передвижения нередко начинают «фальшивить», т. е. подавать неправильные сигналы. Доказано, например, что во время полетов возникают сложные ощущения крена, когда его на самом деле нет; поворота, когда вра- щенке уже закончилось; наклона в сторону от действия кориолисо- вых сил, например, при виражах, вследствие подмены чувства верти- кали «чувством равнодействующей» (между силой тяжести и центро- бежной силой); неправильно определяетсявертикальное направление, и, наконец, если самолет описывает круги, то при выходе на прямую может появиться чувство противовращения (г. е. ощущение кажу- щегося вращения в обратную сторону). Следовательно, если лет- чик будет доверять своим чувствам, то может потерять правильную ориентировку в пространстве, и для слепых полетов ему приходится «отучаться» пользоваться природными ориентаторами, что тоже входит в программу реэдукации своих физио логических функций. Если летчик научился, когда это нужно, не верить сигналам, ко- торые поступают в его центральную нервную систему из проприо- цепторов, н может тормозить исходящие ив них рефлексы, мешающие управлению самолетом, то устраняются и помехи для использования нм специальных приборов, таких, как, например, указыг ателп воз- душной скорости, поворота скольжения, вертикальной скорости, высотомер, авиагоризонт, гидроскопический полукомпас. Чтобы определить, насколько индивидуальные свойства вестибу- лярного аппарата удовлетворяют требованиям слепых полетов, при- меняются специальные тесты с исследованием «чувства противо- вращения» (оно не должно быть чрезмерно длительным) и, кроме того, применяются общепринятые вестибулярные тесты, но с более строгой оценкой, например, требуется отсутствие резких сомати- ческих рефлексов (опыт ОР со второй и третьей степенью реакции), а также непосредственное испытание обычным пилотированием (со зрительной ориентировкой), но с обязательными фигурами бочки, штопора и боевых разворотов. Для штурманов требования ограничиваются только отсутствием вегетативной реакции при лабораторном укачивании и опытах ОР и коротким чувством противовращения. 10* 147
Тренировка к слепым полетам производится на центрифугах, на стуле Барани, в кабине Линка и при помощи ряда подходящих гимнастических упражнений со снарядами и без них. Кабина Линка представляет собой подобие настоящего самолета с колпаком, исключающим зрение тренирующегося, и механизмом, допускающим плавное круговое движение аппарата в обе стороны, а также крен его на некоторое число градусов вправо и влево. Дру- гие варианты тренирующих приборов предложи мы Б. В. Толокон- никовым (камера Оккера), А. П. Поповым (вращение с открытыми глазами на кресле Барани, под колпаком); другие авторы предлагали использовать ренские колеса, раскручивание па кольцах с закры- тыми глазами, на центрифуге или лопинг. Для успеха вестибулярной тренировки желательно производить ее повторно, так как перво- начальные результаты не всегда бывают стойкими; длительность курса тренировки должна быть не менее 2—3 месяцев. О ВЕСТИБУЛЯРНОЙ ТРЕНИРОВКЕ ЛЕТЧИКОВ Возможность перевоспитать вестибулярный аппарат и другие органы, участвующие в акцелерационном чувстве, так, чтобы они были менее расхлябанными или лучше приспособляющимися к тем Рис. 45. Тренировка в сохранении равновесия тела па батуте. неестественной формы и силы раздражителям, которые столь неиз- бежны во время полета, значительно увеличила бы контингенты людей, вполне пригодных для летной профессии. Первая исследо- вательская работа по выяснению этого вопроса была произведена в 1929 г. под руководством Г. Г. Куликовского Золотаревым, Цехановичем и Ратгаузом и выяснила, что тренировка возможна. К. Л. Хило в в 1933 г. в своей работе подтвердил этот вывод л со своей стороны наметил ряд приемов Для активной и пассивной 148
тренировки. В 1935 г. особой бригаде исследователей во главе с В. В. Стрельцовым и под научным руководством Г. Г. Кужковского было поручено разработать схемы массового применения вести- булярной тренировки; при этом было обнаружено, что тренировка у некоторых людей остается безрезультатной или даже увели- чивает расхлябанность вестибулярной функции; это называется «отрицательной» тренировкой (сравнить работу А. Г. Парфе- нова). Определить склонность данного лица к той или другой трени- ровке можно опытом с лабораторным укачиванием. Каждый день исследуемого подвергают укачиванию на качелях до момента, когда уже появляются вегетативные симптомы. Составляется график, где по оси абсцисс отложены дни, а по оси ординат —время кача- ния. Если кривая начала вегетативных симптомов повышается, т. е. по мере тренировки требуется все больше и больше раздражи- теля, чтобы вызвать симптомы укачивания, то это называется положительным эффектом тренировки (и наоборот). Чтобы выяснить, какой вид вестибулярной тренировки является наиболее эффективным, было произведено массовое обследование однородного контингента молодых людей, разделенных на три группы: для пассивной, активной и смешанной тренировки (четвер- тая была контрольной). Было условлено, что вполне вытрениро- ванными будут считаться л е, которые выдержат вращение в кресле в трех плоскостях, после этого —качели в течение 30 минут, по- вторное вращение также в трех плоскостях и, наконец, получасовой фигурный полет в воздухе. Оказалось, что в группе пассивной тренировки (т. е. укачивания па кацелях) число вытр енкрованннх составляет 75%; группа смешанного способа (активная гимнастика и пассивная тренировка качелями) — 65%; при чисто активной тренировке (активной гимнастикой) — 37%. Правда, контрольная группа, т. е. специальными способами не тренировавшаяся, также парадоксально дала 14% улучшения вестибулярной чувствитель- ности, но это объясняется тем, что на обследованных учащихся Института физической культуры за время наблюдения благотворно отразился общий режим занятий в школе. В настоящее время для отбора лиц, нуждающихся в вестибуляр- ной тренировке, применяется следующая схема: тренировке под- лежат: 1) все те, которые дали при первом опыте ОР вегетативные рефлексы (бледность, покраснение лица, холодный пот или тошноту й рвоту); 2) те, кто выдержали это испытание, но при последующем качании на качелях дали вегетативные рефлексы; 3) выдержавшие качели не меньше 15 минут (Ко), но обнаружившие рефлексы при повторном опыте ОР. Иначе все это можно формулировать так: годны к летной работе без тренировки тс, которые при первом опыте ОР, последующем укачивании в течение 15 минут и при повторном (после укачивания) ОР не дают вегетативных рефлексов. Во-> время обследований учитывается, конечно, общее состояние здоровья исследуемых, и при необходимости решающее испытание 149
отсрочивается. Массовые обследования показали, что общее количе- ство лиц, нуждающихся в специальной вестибулярной тренировке, доходит до 40%. Наиболее скорым эффективным способом тренировки оказался «пассивный способ», ио способ «смешанный» тоже имеет некоторые преимущества (воспитывает ряд полезных навыков, развивает координацию движений и вообще способствует физическому раз- , витию). Пассивная тренировка состоит в повторении опытов, упомянутых выше, т. е. ОР и К. но с постепенным усилением раздражителя (вращение на кресле до 10 оборотов, выпрямление Риг. 46. Вестибулярная тренировка посредством круговых движений па допинге н ренском колесе. туловища без паузы; качание удлиняется от нескольких минут до получаса). Типовые гимнастические упражнения состоят в поворо- тах и нагибании головы, кружений тела (тоже с наклоненной вниз или вбок головой), стоянии на голове, кувырках вперед, боковом перемете (колесо) и упражнениях на снарядах: кольцах, трапеции, гигантских шагах, турнике, брусьях, прыжках с разбега. Особыми видами упражнения считаются допинги карусели (центрифуга) с осуществлением больших ускорений. Специальной задачей является тренировка к слепым полетам, или борьба с чувством противовращения. Достигается это, как упо- мянуто выше, при помощи «кабины Линка» (подобие самолета), которая может вращаться и давать крен, или аппарата В. В. То- локонникова (светонепроницаемый колпак закрывает у вращающе- гося па кресле Барани голову, внутри колпака помещен прибор «Пионер», объективно показывающий, что кресло вращается). Ис- следуемый с каждым последующим опытом дает все более короткую предолжительность противовращения.
Некоторые сведения о высотных полетах Числовые данные: температура падает на Iе при 200 м подъема (и при 100 м, если воздух сух). Давление падает до половины Рис. 47. Термобарокамера. атмосферного на высоте 5000 м (382 мм ртути).. Симптомы на этой высоте: одышка, сердцебиение, давление во лбу и ушах, ослабление Рис. 48. Холодильная установка термо барокамеры. слуха и звучности голоса, пульсация в висках, вздутие живота, тошнота, .вялость движений. Формы высотной болезни: эйфориче- ская, конвульсивная, арталгическая и обморочная. Средства борь- бы: тренировка в барокамере: 2 месяца ежедневных упражнений 151
(с высоты от 13 до 5 км — спуск в течение 1 минуты ступенчато, как в кессонах) (В. В. Стрельцов, A. IL Попов, И. С. Борщевский, А. А. Пухальский, В. В. Тарасов и К. Н. Шилов и Др.)* Н. Л. Хи- лов советует не принимать на летную службу плохо переносящих колебания давления в 100—150 мм. Целльнер рекомендует для исследования барофункции микроскопию барабанной перепонки с увеличением в пять раз. Мезрин предлагает манометрический контроль давления в носовой полости. Устройство барокамеры (термобарокамеры) показано на рис. 47 и 48 (по П. И. Егорову). Разреженное давление достигается с по- мощью одноступенчатого ротационного вакуумнасоса в 18 kW, позволяющего понижать давление со скоростью до 150 мм ртутного столба в минуту (обычно же только до 20 мм в минуту. что соот- ветствует подъему в 3—4 м в секунду)* Холодильная установка двуегупенчатая, действует на аммиаке, обслуживается электро- мотором в 13,5 kAV. Температура снижается до —54° в течение 14 часов. Но если в предварительно охлажденную до —32° камеру впустить вентиляционный воздух в +15°, поместить в нее испы- туемых и снизить подогрев воздуха, то удается получить ’—2-0° в течение нескольких минут. Особые установки служат для по- глощения водяных паров из вентиляционного воздуха. В камере имеется радиоустановка с микрофоном и громкоговорителем, осо- бый телефон, слышимый при высоких степенях разрежения воздуха, световая сигнализация, кислородные приборы и шлюз для передачи вещей во время опытов (при герметизации камеры). В камере могут помещаться несколько исследуемых и два врача (при ее объеме в 26 м3). СУБЪЕКТИВНЫЕ ОЩУЩЕНИЯ ШИ ПОЛЕТАХ Отличие укачивания при полетах от укачивания на море осно- вывается на несходстве тех факторов, которые действуют на орга- низм пассажиров морского корабля и самолета. При качке на море главным действующим фактором являются периодические измене- ния силы тяжести, зависящие от круговых или дугообразных тра- екторий, по которым движется любая точка корабля, а следовательно, и тело пассажира. Волнение на море нередко длится часами и даже днями и может в течение этого времени сохранять свою силу и вели- чину периода; время суток непосредственно ле влияет на эти его свойства, но зато они изменяются в зависимости от конфигурации и величины водоема: в открытом море качка при .тех же условиях сильнее, чем в закрытой бухте. Размеры и масса судна влияют в обратном смысле: большой и тяжелый корабль качает на одной и той же волне не так сильно, как маленькую лодку. Скорость движения судна также может нарушать закономерность трохоиды. Со своей стороны при полетах неправильности траектории, вызывающие симптомы укачивания, зависят прежде всего от не- 152
одинаковой плотности атмосферы и от порывов ветра. И тот, и другой фактор действуют апериодически и притом вблизи земной поверхности обычно сильнее, чем на большой высоте; кроме того, в течение суток существуют более спокойные часы (раннее утро); от инерции и размеров самолета также может зависеть плавность перемещения, но здесь пет строгой пропорциональности. Вследствие этих особенностей при полетах всегда возможны паузы спокойствия между теми промежутками времени, когда броски аппарата действуют неприятно, и это дает как бы некоторый отдых; кроме того, по времени полеты в обычных случаях не столь длительны, как морские переезды; наконец, болтанки можно из- бежать, выбирая подходящую высоту или же огибая те районы, где можно ожидать вертикальных токов воздуха (леса, освещение солнцем, кучевые облака и т. д.). Но зато на самолете качка может начинаться с самого начала полета, а полное спокойствие и одно- родная плотность атмосферы вряд ли часто наблюдаются в без- брежном воздушном океане. Дополнительными факторами, способ- ствующими неприятным ощущениям во время полетов, служат крен аппарата, виражи и крутой спуск, а также перемена положения головы или тела пассажира во время эволюций и качки самолета; все это является раздражителями вестибулярного органа и других частей тела, неиндифереитных к ускорениям. При спуске с высоты в несколько сот метров уже могут появляться бароощущения в ушах (заложенность, шум), длящиеся иногда часами после окончания воз- душного рейса. Вибрации и шум самолета, достигающие даже* в закрытых кабинах степени, затрудняющей словесное общение пассажиров, являются также одним из раздражающих факторов. В итоге перечисленные причины, кумулируя при длительных по- летах, обусловливают в той или другой степени патологическое состояние организма, во многом сходное с морской болезнью и проявляющееся рядом симптомов, не всегда одинаковых у разных людей. В общем следует признать, что, так же- как и на море, почти все пассажиры подпадают более или менее под действие воздушного укачивания. У некоторых оно выражается в эйфории (хорошее настроение, оживление, усиление аппетита), но у боль- шинства можно заметить обратное: подавленное, апатичное состоя- ние, вялость, сонливость, головная боль, дурнота, тошнота или же неприятные ощущения без определенной локализации («стало не по себе»). В основном все эти симптомы можно отнести за счет вегета- тивных рефлексов, проявляющихся в анемии кожных покровов (лица), анемии мозга, спазме носовых сосудов (ср. опыты Ф. А. По- пова при лабораторном укачивании), замирании сердца, спазмах желудочной и кишечной мускулатуры, усиленной саливации и т.Д. Насколько здесь могут участвовать гуморальные сдвиги, еще не выяснено, но несомненно, что в рассматриваемом сложном ком- плексе играют далеко не последнюю роль биохимизм нашего тела и медиаторы. 153
По А. В, Жуковнч, биохимические и другие реакции при опыте ОР позволяют обнаружить адаптационное свойство организма, благодаря которому могут нейтрализоваться чрезмерные вестибу- лярные раздражения. Значение гипоксемии выступает на первый план при высотных полетах, но в последнее время высказывается взгляд, что и на относительно малых высотах становится небезразличным обеднение вдыхаемого воздуха кислородом, и поэтому некоторые симптомы укачивания следует отнести скорее за счет измененного химизма тела. Все это требует дальнейшего изучения. Приспособляемость организма к полетам у разных людей, как известно, весьма неодина- кова: она бывает положительной, отрицательной или же вообще отсутствует, т, е. число налетанных часов не отражается на вы- носливости к укачиванию. ПРОФИЛАКТИКА ВОЗДУШНОЙ БОЛЕЗНИ Борьбу с неприятными симптомами во время полетов, входящими в комплекс воздушного укачивания, как сказано, пробовали осу- ществлять фармакологическими средствами, в которых действующим началом служили препараты различных наркотических и седатив- ных веществ. Известным распространением пользуются вещества, специфически действующие на вегетативную нервную систему: белладонна, симпатомиметин и т. д. и некоторые патентованные заграничные лекарства (вазано и др.). У нас в последнее время указывалось на пользу стимуляторов, например, фенамина как средства против утомления, но которое может играть также роль вещества, смягчающего симптомы укачивания (А. Г. Кузнецов) и тонизирующего слуховую способность (Г. Л. Комендантов и Алту- хов) (доза: 10—20 мг). Другими однородными препаратами явля- ются кола и порошок из высушенных ягод растения лимонник (Л. Г. Ратгауз). Вопрос об искусственном устранении неприятных симпто- мов при полетах аналогичен вопросу борьбы с морской болезнью при других условиях. Трудность эт0^ борьбы заключается в том, что единственным правильным методом ее было бы устранение причины болезни, что по техническим условиям пока еще невоз- можно. Симптоматическая же терапия имеет тот недостаток, что ею мы достигаем только кажущегося результата: не позволяем тем или другим рефлексам проявляться и тем самым направляем Дей- ствие раздражителя по другому руслу, может быть, еще более неприятному или даже вредному. Задача была бы решена более удовлетворительно, если бы у нас было средство, способное вре- менно парализовать чувствительные окончания вестибулярного аппарата и других проприоцепторов, чтобы заглушить рефлексы в их исходном месте; однако подобное насилие над столь важными для жизни системами тоже вряд ли может совершаться безнаказанно: вспомним примеры из наркозной техники, при которой наше же- 154
лаиие добиться полной арефлексии также Наталкивается на препятствие в виде близости этой аре флексии к опасной степени наркоза. Из фармакологических средств нужно упомянуть о ряде рекла- мированных веществ, которые обладают как будто некоторым действием, по крайней мере субъективного характера. Сюда от- носятся аэрон, вазано (комбинация гиосциамина, камфоры и ско- поламина), а из новейших люминал, фенамин и симпатомиметин. Теоретически можно себе представить, что различные вещества, действующие на вегетативную нервную систему, могут оказывать влияние на ее отделы и что наркотики и седативные средства могут способствовать понижению возбудимости нервной системы вообще. Однако на практике получается очень неравномерная и даже про- тивоположная оценка их действия со стороны заинтересованных лиц, т. е. самих пассажиров. Профилат тика укачивания требует по воз- можности спокойного, лучше всего лежачего положения тела, пустого желудка, кишечника и мочевого пузыря, воздержания от спиртных напитков и курения, хотя бы в день полета. Бессонница, утомление, нервное состояние, невидимому, являются активаторами неприятных явлений при укачивании.
норме. Реобаза определяется в вольтах, а хронаксия— в сигмах. Индикатором вестибулярной реакции служат нистагм и непроизволь- ные движения головы (ср. работы Б. В. Толоконникова). Пред- лагаемое лечение: отрицательная аэроионизация в виде ингаляции. Техника регистрирования вибраций состоит в использовании в «вибрографах» инерции большой массы, которая остается непо- движной при вибрациях остальных частей прибора и поэтому об- условливает взаимный сдвиг массы и основания прибора. Если к массе прикрепить пишущий рычажок, то можно зарегистрировать на вращающемся барабане форму, частоту и амплитуды колебаний прибора. Защита от вибротравмы осуществляется по Двум направле- ниям: 1) можно противодействовать ей, ослабляя вибрации посред- ством видоизменения самих вибрирующих машин, в том смысле, чтобы уничтожить их сотрясения, вредные для организма (например, избегать резонанса, ставить амортизаторы); 2)можно защищать тело человека известными предохранительными приспособлениями, на- пример, мягкими подстилками, особой обувью, специальной одеждой, эластическим подрессориванием сиденья, особым устройством голов- ного убора (шлема) и эластическими насадками на окулярах опти- ческих аппаратов (в танках). Лечение уже происшедшей вибротравмы ЛОРорганов. примером которой чаще всего является коммоция ушного лабиринта, в началь- ных стадиях соответствует мерам, применяемым при острых формах лабиринтопатий мирного времени: здесь уместны отвлекающие и успокаивающие средства (горчичники, слегка раздражающие мази и обтирания для кожи заушной области, горячие ножные ванны; внутрь-—бром, валериана, люминал, однобромистая камфора, пира- мидон, диуретин); в дальнейшем назначают физиотерапевтические процедуры:УВЧ,арсонвализацию,анодную гальванизацию'—в малых дозах и при тщательном наблюдении за динамикой процесса. Если функциональные расстройства затягиваются надолго, то переходят к средствам, помогающим рассасыванию патологических продуктов: иодистым препаратам,-диатермии. Стойкие дефекты слуха поддаются реэДукации сур До логическими процедурами; вестибулярные рас- стройства имеют свойство компенсироваться, т. е. с течением времени становятся не столь ощутительными, ГЛАВА 16 ПРОФОТБОР ВОДИТЕЛЕЙ АВТОБРОНЕТАНКОВЫХ МАШИН Литература 318 Особенности работы в танках состоят в том, что сидящие там люди подвергаются действию шума от механизмов, тряски и во- обще грубых механических перемещений и, наконец, холода (зимой), жары (летом) и испорченного воздуха вследствие недостаточной 172
вентиляции, тесноты помещения и близости двигателя. Во время стрельбы ко всему этому присоединяется оглушающее действие выстрелов на близком расстоянии, правда, неодинаковое для коман- дира и водителя: водитель ощущает это сильнее, так как голова его приходится ближе к дулу орудия или пулемета. Работа танкистов отличается следующими особенностями: 1) не- удобное рабочее место, 2) тряска, кумуляция которой может вы- звать утрачивание, 3) загрязненность воздуха: неполное сгорание бензина, испарение смазочных масел, выхлоп газа, пороховые газы (во время стрельбы), -4) шум мотора и гусениц в тапках, отчего не слышна внутри даже громкая разговорная речь. 5) высокая тем-’ пература, 6) простудные факторы. Ло Л О Репе цп а ль нести здесь являются заинтересованными сле- дующие органы: 1) верхние дыхательные пути, патологическое состояние которых может в значительной мере усилить вредные для здоровья и работы условия; так, например, болезни носа, сопряженные с закупоркой его и ротовым дыханием, способствуют непосредственному воздействию перегретого, загрязненного воз- духа на глубокие отделы -дыхательного аппарата; всякого рода воспалительные и вазомоторные процессы могут обостряться, теряется острота обоняния, возникают ненормальности кровооб- ращения в полосттГчерепа и т. д.; 2) вестибулярный аппарат, кото- рый испытывает при толчках и тряске ряд раздражений, правда, незначительных по абсолютной величине, но кумулирующих при более или менее продолжительной работе танков; 3) слуховой' орган, подвергающийся шумовой вредностями действию ненормаль- ного атмосферного давления (при выстрелах или при искусственном повышении давления внутри тапка). Эти особенности требуют отбора Для службы в танковых частях таких лиц, у которых верхние дыхательные пути представляются совершенно здоровыми или, во всяком случае, не имеют недостат- ков, резко нарушающих носовую защитную функцию. В этом смысле 'кандидатов-танкистов можно уподобить кандидатам для летно-подъемной службы. Вестибулярный аппарат не должен иметь той расхлябанности. которая ведет к легкому кумулированию отдельных раздражений и также делает танкиста не вполне работо- способным. Здесь также применимы способы профраспрсделения, применяемые при отборе в воздушный флот, хотя нормы могут не быть столь строгими. Наконец, состояние слуха оценивается не вполне одинаково: некоторые считают, что танкист Должен.иметь изощренный слух и особенно обладать уменьем разбираться в от- тенках шумов своей машины, чтобы вовремя заметить порчу или неправильное действие механизмов, следовательно,и в этом отношении . видят сходство с авиационным отбором; другие, наоборот, не при- дают тонкости слуха большого значения, полагая, что звуки машины при перебоях в ее действии достаточно грубы и не требуют тонкого слуха и, кроме того, громыхание танка само по себе оглушает его 173
водителя настолько, что вряд ли он может использовать свой слух для учета различных акустических тонкостей. В общем считают, что кандидаты на водителя автомашин должны иэдть остроту слуха не менее 4 м на шепотные слова басовой (1-й) группы, а кандидаты на водителя бронемашин и танков — не менее 2 м; должны иметь обоняние не ниже средней степени (запах уксусной кислоты в 0,2—-0,3% разведении); не должны давать вегетативной реакции при опыте ОР. При освидетельствовании комсостава, обязанного, по характеру деятельности, находиться в боевой обстановке в танках и броне- машинах, руководствуются теми же нормами: 1. Слух должен быть не ниже 2 м на слова басовой группы (для водителя). 4 м — на иго потную речь (в среднем). 2. Требуется отсутствие резких вегетативных симптомов. 3. Острота обоняния — не ниже возможности различать слабые запахи (0.3% раствор уксусной кислоты или запах чистого спирта). 4. Согнутое неудобное положенно водителя исключает со- вместимость его работы с теми ЛОРваболеваниями, которые сопря- жены с значительным нарушением дыхательной функция.