что такое качели хилова
Что такое качели хилова
Андрей Николаевич Божко
Виолетта Семёновна Городинская
Вот и настал этот долгожданный и тревожный день. Мы трое: Герман Мановцев, Борис Улыбышев и я, Андрей Божко, стоим перед массивной стальной дверью, готовые к долгой разлуке с родными и близкими. Через несколько минут дверь отделит нас от людей. На год. На целый год! Я почти не слышу, что нам говорят, осматриваюсь, стараясь в эти последние мгновения запечатлеть окружающее: большой зал, маленькая площадка, тут же, рядом, гермообъект, вокруг множество приборов. Шаг, еще один шаг, и я переступаю стальной порог вслед за двумя другими испытателями. Массивная дверь медленно закрывается…
Мерный рокот систем жизнеобеспечения наполняет жилой отсек гермообъекта; оставленный нами огромный, ярко освещенный зал сужается до размеров небольшого круглого иллюминатора. Через него мы видим людей, провожающих нас, и дублеров, которые покидают площадку. Смотрю на часы — 17.15, потом на настенный календарь — 1967 год, 5 ноября… Итак, старт дан!
К иллюминаторам придвинулись телекамеры. Отныне они постоянно будут направлены на нас, будут следить за нами холодными и безразличными телеглазами.
Все осталось за дверью. Предшествующая жизнь как бы отдалилась от нас в один миг, подобно тому как убегает вокзал от уходящего поезда. Да, это начало жизни и работы в небольшом, ограниченном от окружающего помещении, это старт в неизвестное. Предстоит путешествие длиною в год, в котором географические координаты будут неизменны. Каким-то оно будет?
Обвожу взглядом помещение — наш жилой отсек. Он не очень просторен. Справа от двери пульт бортового врача. Рядом велоэргометр — прибор с педалями как у велосипеда, предназначенный для тренировки и изучения физической работоспособности. Дальше дверь в оранжерею, которая откроется лишь через два месяца. Затем крошечный камбуз, где мы будем готовить себе пищу. Рядом холодильник, откидной столик с пультом связи и трехъярусные спальные места.
От них до камбуза три шага, столько же до санузла и холодильника, два — до пульта бортового врача, один — до закрытой двери. На полке около столика книги маленькой библиотечки, под ней — вешалка. Стены, увитые проводами, решетчатый потолок.
Постепенно возбуждение, вызванное торжественной обстановкой проводов, спадает. Мы погружаемся в инструкции, которыми обильно снабжены. Но что это? В инструкциях обнаруживаем поздравления, трогательные пожелания успеха друзей и тех, кто готовил нас в неизведанное. Приятно и радостно. Мы вновь ощущаем тепло прощальных рукопожатий друзей, внимание и заботу большого коллектива специалистов, готовившего нас к эксперименту и начавшего его вместе с нами.
В 19.00 по распорядку дня — ужин. Без аппетита поглощаем непривычную пищу с точно отмеренным числом калорий. Уже сегодня мы входим в режим. Хотя завтра и послезавтра его придется нарушить: 6 ноября у Бориса день рождения, а 7-го — большой праздник — пятидесятая годовщина Великой Октябрьской социалистической революции, и рационы у нас будут праздничные.
К вечеру все загрустили. Герман, задумавшись, машинально достает обкуренную трубку, стискивает ее в зубах, сидит молча, посасывая ее. Курить нельзя! И нечего. Борис смотрит на Германа с тоской. Тот понимает его взгляд и протягивает трубку. Борис с радостью берет ее и, подержав некоторое время в зубах, возвращает Герману. Тот вновь продолжает «курение». Мне непонятны переживания моих коллег: я никогда не курил по-настоящему.
Герман предложил разыграть спальные места. Борису достается самая верхняя полка, Герману — средняя, мне — нижняя. Решаем меняться полками каждые 10 суток, чтобы все находились в одинаковых условиях.
Перед сном чищу зубы щеткой, намыливая ее мылом, так как зубная паста не полагается, умываюсь, обтираюсь увлажненным полотенцем. Затем провожу самомассаж и надеваю на грудь пояс медицинского контроля с электродами и датчиками, позволяющими контролировать снаружи наше состояние во время сна.
Долго не могу заснуть. Перед глазами мелькают события дня. Утром мы ехали по шумным улицам в машине. Неужели это было сегодня? Не верится. Однако мы трое и научный руководитель эксперимента действительно направлялись сюда. Мимо проносились украшенные здания и улицы. С почти обнаженных деревьев ветер срывал пожелтевшие листья, и они, кружась в хороводе, падали на мокрый асфальт. Осень. Пора, рождающая грусть. Нам было грустно еще и потому, что все готовились к празднику, у всех было праздничное настроение, а мы прощались с осенью, с городом, с людьми, с родными, с обычной нормальной жизнью.
Хорошо понимая наше настроение, научный руководитель эксперимента обернулся к нам и полушутя-полусерьезно вдруг спросил: «Ну, как ребята? Не передумали?! Жизнь-то вон как хороша!»
А сейчас разное приходит в голову. Думаю о близких. Как они там теперь? Совсем рядом и далеко. Мысль о них как-то успокаивает и согревает. Может быть, нечто подобное испытывают и Герман с Борисом — они, кажется, тоже не спят. Интересно, о чем они думают? Что вспоминают.
В период подготовки эксперимента бытовало мнение, что не каждый добровольно решится на долгое заточение. Целый год жизни в замкнутом помещении — не шутка! Длительная изоляция, как считают психологи, переносится нелегко и требует немалой выдержки. Правда, облегчить эту трудность может вера человека в конечную цель выполняемого им дела, лишь она способна не давать развиваться чувству одиночества. И все же изоляция — это суровое испытание. Оно экзаменует человека; позволяет точно определить его нервно-психологическую прочность, уровень его духовного потенциала. Но в то же время и совершенствует его как личность.
Люди знали это, и тем не менее желающих участвовать в эксперименте оказалось немало. Правда, когда окончательно уточнились длительность опыта и условия его проведения, многие отказались, но и оставшихся было достаточно. Выбирали из них тщательно. Требования были жесткие: кандидаты должны иметь отличное здоровье и быть квалифицированными специалистами. Последнее слово принадлежало врачам.
Были нужны инженер, врач, биолог. Сочетание этих профессий необходимо для осуществления комплексной программы исследований. Инженер должен контролировать многочисленные бортовые технические средства; врач — выполнять медико-биологические и психологические исследования и следить за здоровьем экипажа, биолог — заниматься «космической» оранжереей.
Комиссия была авторитетная. Кандидатов в испытатели для годового медико-технического эксперимента врачи изучали так тщательно, как если бы их готовили к длительному полету в космосе. Четыре недели молодых, здоровых людей исследовали врачи, пытаясь узнать об их организмах все, что доступно узнать средствами современней медицины. Они выискивали малейшие изъяны в здоровье. Внимательно наблюдали за сном, настроением, поведением кандидатов.
Вспоминаю одну из первых встреч с профессором, руководившей нашим обследованием и отбором. «У внешне здорового человека, — говорила она, — могут быть скрытые заболевания, которые проявятся в неблагоприятных условиях, и поэтому не каждый даже здоровый человек годен для космического полета и участия в сложном эксперименте. Для космонавта и испытателя важно, чтобы его организм имел, как говорят врачи, функциональную устойчивость и резервные возможности, то есть был способен на большее, чем от него требуется в обычных условиях. Конечно, многое при этом зависит от конкретных условий и задач. Годовой эксперимент важен для нас, специалистов, еще и потому, что отобранные люди в течение года будут жить и работать в условиях, близких к космическим, и мы можем постоянно наблюдать за ними. Ведь только в длительном комплексном эксперименте можно получить целостную характеристику каждого, проверить правильность наших прогнозов, эффективность тестов. Очевидно, что в длительном испытании достаточно поводов и причин для проверки нервной системы. Поэтому из числа кандидатов отбираются люди с наиболее устойчивой психикой, четким мышлением, развитым чувством самоконтроля, обладающие высоким уровнем психологической надежности». (Психологической надежностью специалисты называют умение человека сохранять свою индивидуальность в любых обстоятельствах.)
Константин Львович Хилов (1893— 1975). Качели Хилова
ХИЛОВ Константин Львович (1893— 1975) — советский оториноларинголог, лауреат Ленинской премии (1964), заслуженный деятель науки РСФСР (1947).
В 1917 году окончил ВМА и в качестве врача Красной Армии участвовал в гражданской войне. Проходил специализацию на кафедре ушных, горловых и носовых болезней ВМА под руководством В. И. Воячека. С 1923 года ассистент этой кафедры. С 1934 по 1957 год заведующий кафедрой оториноларингологии 2-го Ленинградского медицинского института, одновременно заместитель директора института по научной части и научный руководитель Ленинградского НИИ по болезням уха, горла, носа и речи. Доктор медицинских наук (1936), профессор (1938). В годы Великой Отечественной войны консультант эвакогоспиталей Ленинграда. С 1957 года начальник, а с 1970 года научный консультант кафедры оториноларингологии ВМА.
К. Л. Хилов — автор свыше 140 научных работ, посвященных теоретическим и практическим проблемам оториноларингологии. Во время Великой Отечественной войны им были предложены оригинальные приемы диагностики и удаления огнестрельных инородных тел при ранениях головы. К. Л. Хиловым внесен значительный вклад в изучение вопросов авиационной медицины, в частности имеющих большое значение для отбора и тренировки летчиков. Им были разработаны оригинальные методы слухулучшающих операций, предложены новые инструменты и оптические приборы для микрохирургии уха. Ленинская премия присуждена К. Л. Хилову за усовершенствование и широкое внедрение в лечебную практику операций по восстановлению слуха у больных отосклерозом. За работу «Функция органа равновесия и болезнь передвижения» он был награжден Большой золотой медалью им. Я. Пуркинье университета в Брно (ЧССР).
Роль Константина Львовича в исследованиях вестибулярного аппарата
В 1922 году выходит первая печатная научная работа К. Л. Хилова, тогда еще внештатного сотрудника кафедры, – «О влиянии оптического нистагма на вестибулярный». Она была выполнена по заданию В. И. Воячека, который способствовал ее изданию в вологодском журнале «Врачебный вестник» – первом медицинском издании, появившемся после 1917 года. Результаты этого исследования, имевшего непосредственное отношение к авиамедицине, свидетельствовали о торможении поствращательного вестибулярного нистагма при одновременном оптическом раздражении. Эти факторы постоянно возникают во время пилотирования и исполнения фигур
высшего пилотажа.
В 1926 году К. Л. Хилов, обследуя более 250 летчиков установил, что
пилоты, наиболее устойчивые к вестибулярным раздражениям, имеют большую продолжительность нистагма при проведении вращательной пробы по Барани. В то же время у них отмечались менее выраженные вегетативные реакции.
Несколько иные данные получил другой сотрудник В. И. Воячека – А. И. Осетров, проводивший параллельные исследования. По его данным, на-
против, признаком хорошего летчика является короткий нистагм.
Между тем анализ летной деятельности и данные мировой литературы показали, что при эволюциях в воздухе пилот находится преимущественно под действием раздражителей, адекватных для отолитового аппарата. При этом воздействие на отолитовый аппарат, по сравнению с ампулярным, может в десятки раз превышать порог его чувствительности. Вот почему при отборе летчиков с позиции вестибулологии главное внимание необходимо было переключить на изыскание практических приемов определения чувствительности отолитового аппарата, а для этого требовалось дальнейшее изучение функции этого органа.
В этом направлении К. Л. Хиловым было проведено значительное количество исследований не только на животных, но и на рыбах, которые подвергались центрифугированию, во время которого у них отрывались отолиты, что приводило к нарушению их пространственной ориентации. Интересные исследования К. Л. Хилова, проведенные с эманацией радия, введенного в слуховой проход кошки, позволили наблюдать неадекватную реакцию лабиринта. Так, у отдельных животных при перемене положения головы или
всего туловища стал появляться нистагм, который в норме наблюдается только при вращении. Гистологическое исследование дало объяснение
этой неожиданной реакции. Оказалось, что в результате лучевого воздействия, вызванного эманацией радия, в лабиринте возникла патологическая
связь в виде организованного экссудата между купулой полукружного канала и одним из отолитов, что и вызывало ее раздражение и появление
нистагма при смещении отолита.
Основываясь на представлении о ведущей роли отолитового аппарата в авиации, В. И. Воячек предложил в 1927 году новый метод исследования вестибулярной функции – отолитовую реакцию (ОР), в основе которой лежал его опыт двойного вращения (1908).
Представляет интерес экспериментальное обоснование этой реакции, проведенное К. Л. Хиловым на кошках. Было доказано, что укорочение длительности поствращательного нистагма вызвано раздражением отолитового аппарата при перемене положения (выпрямлении) производимого после вращения. Этого укорочения нистагма не наблюдалось, если у животного выключался отолитовый аппарат, что делалось с помощью центрифугирования. Гистологический анализ подтверждал факт отрыва отолитов. Интерес этого исследования заключается и в доказательстве взаимодействия функции отолитового аппарата и полукружных каналов.
По существу, ОР представляет собой лабораторное воспроизведение летной фигуры «штопор».
В момент выхода из штопора, когда вращение после кратковременного периода заменяется прямолинейным движением (выпрямлением), ряд летчиков испытывают такие же неприятные (вегетативные) симптомы, как и при опыте ОР.
Этот опыт на протяжении многих десятилетий оставался ведущим тестом для отбора лиц на летную службу.
В дальнейшем для целей профотбора К. Л. Хиловым были предложены известные четырехштанговые качели (1933). По сути дела, это были финские качели, которые отличались от русских только тем, что в отличие от русских штанги крепились на двух брусках. Поэтому во время качания площадка, на которой сидел испытуемый, поднималась вверх и вниз, параллельно полу. Это было лабораторное воспроизведение авиационной и морской качки, при которой преимущественно раздражается отолитовый аппарат, что имеет место в реальных условиях. Кумуляция этого раздражения и приводит к развитию авиационной или морской болезни.
Качели Хилова
Конструкция, называемая четырёхштанговыми качелями Хилова, площадка которых сохраняет при движении горизонтальное положение, была предложена для исследования вестибулярной функции в первой половине прошлого века советским оториноларингологом Хиловым, одним из авиационных медиков, стоявших у истоков космической медицины. Этот вестибулярный тренажёр используется в наши дни при медицинском освидетельствовании поступающих на военную службу в военно-морские и военно-воздушные силы РФ.
На практике испытание, по предложению К.Л. Хилова, может быть произведено таким образом: исследуемого усаживают на качелях и раскачивают в течение 15 минут, после чего наблюдают за наступившими рефлексами. Такое продолжительное укачивание необходимо для того, чтобы произошла кумуляция раздражений, так как непродолжительные раздражения могут ничем себя не проявить. Разумеется, если вегетативные рефлексы появляются раньше 15 минут, то укачивание прекращают, так как раннее появление рефлексов свидетельствует о повышенной возбудимости вестибулярного аппарата, следовательно, о непригодности данного кандидата к летной службе.
Из приведенной схемы видно, что абсолютно пригодными к летной службе, по К. Л. Хилову, являются лица, которые выдерживают укачивание (кумуляцию) без появления вегетативных рефлексов в течение 15 минут, а затем дополнительно ОР также без симптомов возбуждения вестибулярного аппарата. Таких субъектов на практике оказывается не так много. Число их может быть увеличено после предварительной более или менее продолжительной тренировки вестибулярного аппарата.
Якушев А.Г. и Кручинина А.П в своей работе сравнивают характер вестибулярных стимулов, создаваемых качелями Хилова,
обычными качелями и горизонтальным пружинным осциллятором, высказывая гипотезу, объясняющую быстрое укачивание на качелях Хилова как результат сенсорного конфликта, возникающего во время испытания на этом стимуляторе.
В завершение статьи авторы приходят к следующим выводам. При качаниях на трёх рассмотренных стимуляторах человек получает примерно одинаковые объёмы воздействия знакопеременных ускорений с одинаковым частотным диапазоном, однако на качелях Хилова явление укачивания проявляется быстрее и сильнее, чем в двух других случаях. Это означает, что важно не только присутствие знакопеременных линейных или угловых ускорений, но особое их сочетание.
При качании на тележке и на обычных качелях создается такая картина
стимуляции, которая верно трактуется ЦНС:
– на тележке: максимальное отклонение гравитоинерциального вектора от
вертикали, повышенная перегрузка (понятие перегрузки принято в
отечественной авиационной и космической литературе и определяется как отношение кажущегося ускорения к величине гравитационного ускорения, при этом кажущееся ускорение — часть полного ускорения тела, сообщаемая всеми действующими на него внешними силами, за исключением сил тяготения) и отсутствие каналового отклика приводят к верному распознаванию горизонтального ускоренного движения (отолитовый
и каналовый отклики согласованно сообщают о линейном горизонтальном движении);
– на обычных качелях: максимальное отклонение гравитоинерциального вектора от вертикали в сочетании с пониженной перегрузкой и максимальным каналовым сигналом верно воспринимается как угловое движение.
На качелях Хилова эта картина кардинально меняется. Строго поступательное
движение платформы создаёт следующую стимуляцию: максимальное отклонение гравитоинерциального вектора от вертикали сопровождается пониженной перегрузкой, что характерно для наклонов; при этом сигнал от полукружных каналов об угловом движении отсутствует, что характерно для поступательного движения.
Качели Хилова – вестибулярный тренажёр, имеющий ряд замечательных
свойств: колебания платформы практически не зависят от антропометрических
параметров испытуемого; при движении создаются только знакопеременные линейные ускорения, приводящие к пониженной и повышенной перегрузкам; при этом характер вестибулярного стимула таков, что возникает значительная нагрузка на центральные вестибулярные структуры. Всё это в сочетании с простотой и дешевизной качелей делает их незаменимыми для испытания и тренировки вестибулярного анализатора.
Источники
2. Ундриц В.Ф., Хилов К.Л., Лозанов Н.Н., Супрунов В.К. Болезни уха, горла и носа. Руководство для врачей. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1969.
4. ГИПОТЕЗА О ПРИЧИНЕ УКАЧИВАНИЯ ПРИ ИСПЫТАНИИ НА КАЧЕЛЯХ ХИЛОВА. Якушев А.Г., Кручинина А.П.Российский журнал биомеханики. 2011. Т. 15, № 2 (52): 100–110
5. ПРОФЕССОР К. Л. ХИЛОВ И ЕГО РОЛЬ В АВИАЦИОННОЙ И АВИАКОСМИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЕ. Киселев А.С. Российская оториноларингология. 2013. № 2 (63). С. 122-128.
Что такое качели хилова
C. А. Гершман высказал предположение о возможности использования качелей для исследования функции отолитового аппарата. К. Л. Хилов предложил производить исследование функции отолитового аппарата при помощи раскачивания на четырехбрусковых качелях; к брускам прикреплена горизонтально расположенная доска со стулом для обследуемого. Бруски прикреплены к балкам потолка. При раскачивании качелей возникает прямолинейное ускорение, являющееся адекватным раздражителем для отолитового аппарата.
Если производить исследование на качелях в течение 10—15 минут, то возникает кумуляция раздражения отолитового аппарата, и таким образом, по мнению К. Л. Хилова, можно установить степень вестибулярной чувствительности (или, иначе говоря, вестибулярной выносливости) подвергающегося обследованию.
Исследование на качелях в течение 15 минут производят после отолитовой реакции; если в течение 5 минут качания появились вегетативные рефлексы, то реакция оценивается как К 3-й степени; если появление вегетативных рефлексов наблюдается между 5-й и 10-й минутой качания, то реакцию обозначают К 2-й степени, если вегетативные рефлексы наступают между 10-й и 15-й минутой качания, то реакцию оценивают как К 1-й степени; если после 15-минутного качания вегетативные рефлексы не отмечаются, то реакцию обозначают К 0, т. е. в этом случае имеется отсутствие вегетативных рефлексов после качания.
Исследование на качелях К. Л. Хилова в клинической практике не применяется из-за сложности оборудования и возможности получения резко выраженных вегетативных рефлексов у больных с патологическим состоянием ушного лабиринта; проба с качелями производится главным образом для целей экспертизы при определении годности к несению службы в авиационных частях. А. X. Миньковский предложил для исследования функции отолитового аппарата следующую реакцию.
Обследуемый при закрытых глазах производит 10 медленных наклонов головы к правому и левому плечу в течение минуты, после чего с головой, наклоненной к правому или левому плечу, быстро идет вперед. При этом у большинства людей отмечается толчок в сторону наклона головы, что автор считает показателем повышенной возбудимости отолитов саккулюса. Если произвести 10 медленных наклонов головы вперед и назад при закрытых глазах и затем с головой, наклоненной на 90° вперед, быстро идти по прямой линии, то развивается своеобразная походка,—наступает сгибание в коленных суставах и довольно высокое поднимание ног при ходьбе, походка как бы напоминает петушиную. Такую разновидность походки А. X. Миньковский называет утрикулярной. Если данный вариант походки определяется после двух- трех шагов и в резкой степени, то можно допустить наличие повышенной возбудимости отолитов утрикулюса.
Причиной развивающихся изменений походки можно считать два фактора: в результате медленных наклонов головы к правому и левому плечу, т. е. во фронтальной плоскости, наступает измененное состояние отолитов саккулюса из-за применения адекватного раздражителя для отолитового аппарата,—изменения направления силы тяжести; если же наклоны головы производятся вперед и назад, т. е. в сагиттальной плоскости, то измененное состояние возникает для отолитов утрикулюса, после чего в связи с применением другого адекватного раздражителя отолитового аппарата—ходьбы, т. е. прямолинейного ускорения, и возникают типичные для отолитов саккулюса изменения мышечного тонуса во фронтальной плоскости, т. е. абдукторов и аддукторов, или типичные для отолитов утрикулюса изменения мышечного тонуса в сагиттальной плоскости, т. е. изменения тонуса сгибателей и разгибателей, что и обнаруживается своеобразными нарушениями походки.
Таким образом, существующие в настоящее время методы исследования отолитового аппарата могут быть сведены к следующим:
1) исследование противовращения глаз, которое относится к функции саккулюсов;
2) ОР Воячека, где в качестве раздражителя используется вращение и изменение направления силы тяжести;
3) качели К. Л. Хилова; раздражителем служит прямолинейное ускорение в двух противоположных направлениях;
4) отолитовая походка по А. X. Миньковскому,—саккулярная и утрикулярная; раздражителями являются: изменение направления силы тяжести—наклоны головы во фронтальной или сагиттальной плоскости— и последующее прямолинейное ускорение в виде ходьбы.
При выполнении отолитовой реакции Воячека и пробы с качелями у ряда обследуемых отчетливо обнаруживаются вегетативные симптомы, тогда как при исследовании противовращения глаз и наблюдении за отолитовой походкой регистрируются только изменения тонуса мышц, так как вегетативные рефлексы при них обычно не обнаруживаются, хотя во время отолитовои походки могут обнаруживаться нерезкие вегетативные симптомы.