Физическая характеристика взрыва

Детонация, или взрыв, является предметом изучения отиатров на протяжении ряда десятилетий. Вплотную к этому фактору воздействия на слуховестибулярную систему приступили во время первой мировой войны, когда детонационная травма, более известная под названием контузии, стала часто встречаться. В русской и иностранной литературе опубликовано много работ о таких поражениях. Эти работы, основанные на большом количестве наблюдений, выявили ряд характерных особенностей поражений и расширили представления о механизме их возникновения и развития.

Опыт Великой Отечественной войны показал, что детонационная травма не всегда исчерпывает действие воздушной контузии. К физическим компонентам взрыва, происходящего в бытовых или производственных условиях, присоединяются в боевой обстановке дополнительные факторы воздействия, которые видоизменяют и усложняют симптоматологию и клинику поражений уха.При взрыве твердое взрывчатое вещество переходит в течение одной стотысячной доли секунды в газообразное состояние. Объем образовавшегося газа превышает в тысячи раз объем взорвавшегося твердого тела. Давление в непосредственной близости от взрыва зависит от количества взорвавшегося вещества и его взрывной силы. Повышение давления достигает многих атмосфер; вначале оно распространяется с большой скоростью, но по мере удаления от места взрыва скорость быстро убывает.

Быстрое распространение повышенного давления по воздуху, определяющее энергию взрыва, известно под названием ударной взрывной, воздушной волны.Освобождающиеся в момент взрыва газы, находящиеся под колоссальным давлением (тысячи атмосфер), встречают при распространении сопротивление со стороны окружающего воздуха, и давление резко повышается За быстрым нарастанием давления наступает разрежение воздуха и понижение давления.

Обе фазы изменения давления распространяются по закону продольных волновых движений. В данной точке движения ударной волны высокое давление держится лишь в течение десятитысячных или тысячных долей секунды, после чего оно падает ниже нормы.Крутизна и абсолютная степень нарастания давления выше в положительной фазе; эта фаза и менее продолжительна, чем отрицательная.

Длительность положительной фазы измеряется стотысячными долями секунды, а отрицательной — сотыми долями.Если на пути распространения ударной волны перпендикулярно к ней находится боковая поверхность головы, то на ухо этой стороны действует, помимо давления в ударной волне, напор массы воздуха, обладающей определенной энергией движения; на другое же ухо действует только давление, так как от напора воздуха оно защищено. Если же перпендикулярно к распространению ударной волны находится лицевая или затылочная поверхность головы, то оба уха будут располагаться в плоскости, параллельной направлению движения волны, и на них будет действовать только давление.

По Г. В. Гершуни, результирующее давление в первом случае, т. е. когда ухо находится в перпендикулярной плоскости, будет в 3—4 раза больше, чем во втором. По Murray и Reid (1946), давление на ухо, находящееся перпендикулярно к ударной волне, в 2 раза выше, чем на другое.

Скорость распространения ударной волны превышает скорость распространения звука, но ее скорость, а, следовательно, и интенсивность быстро убывают. На сравнительно небольшом расстоянии от места взрыва энергия ударной волны ослабевает, и она не может вызвать повреждений в ухе. Понятно, что это расстояние зависит от силы взрыва, количества взрывной массы и т. д.Ударная волна придает телу и отдельным его частям кинетическую энергию. Эта энергия может вызвать разрыв и даже разрушение барабанной перепонки и элементов среднего уха. Будучи передана через цепь слуховые косточек и овальное окно, она сообщает толчок жидкости лабиринта и обусловливает повреждение периферических рецепторов.

Постоянным компонентом взрыва является мощный звук, который физически характеризуется периодическими колебаниями воздуха гораздо меньшей силы. Так, если при ударной волне речь идет о силе, измеряемой в кг/см2, то при звуке сила достигает порядка лишь г/см2. Предложены два отдельных термина для поражений, вызванных каждым фактором: 1) баротравма — для поражения взрывной волной; 2) акустическая травма — для поражения звуковой волной. При этом допускают, что взрывная волна поражает звукопроводящий аппарат, а акустическая — звуковоспринимающий.

Такое утверждение лишь отчасти отражает истинное положение дела. Более соответствовала бы такая формулировка: травмы звукопроводящего аппарата этиологически связаны со взрывной волной, а травма внутреннего уха может быть обусловлена как акустической, так и взрывной волной.