Ударна хвиля: чому вона б’є вибірково і навіщо заклеювати вікна

Повітряні тривоги, мерзотне стрекотіння «шахедів», свист ракет, що пролітають десь далеко в небі (а здається, в твоїй головою), робота ППО, вибухи – все це звуки війни та реальність нашого часу. Одна із жахливих сьогоднішніх реалій – ударна хвиля. Вона смертоносна та беззвучна. KP.UA зібрав найважливіші питання щодо неї.

Що таке ударна (вибухова) хвиля?

Ударна хвиля – ділянка сильного стиснення повітря, яке поширюється з надзвуковою швидкістю на всі боки від центру вибуху. Хвиля складається із зони стиснення, де тиск вище атмосферного, і зони розрядження, де тиск нижче атмосферного. Передній фронт ударної хвилі окреслений різким кордоном і має високу енергію.

Для розуміння вчені порівнюють її з цунамі, коли за першою хвилею, що руйнує, рухаються спокійніші, що згасають, і менш руйнівні. Залежно від потужності вибуху вона може поширюватись на сотні метрів і навіть кілометри.

Що швидше – почути звук вибуху чи відчути ударну хвилю?

Швидкість звуку – 343 м/с, ударної хвилі – 350 м/с. Тобто під час вибуху людина спочатку відчує вплив вибухової хвилі і лише через мікросекунди почуємо сам вибух. Втім, це теоретично. На практиці обидві події для будь-якої живої істоти відбудуться одночасно – навряд чи ми встигнемо їх розрізнити.

До речі, за перші 2 секунди ударна хвиля проходить близько 1000 м, за 5 секунд – 2000 м, за 8 секунд – близько 3000 м.

Чи завжди її руйнівна сила йде по прямій?

Як розходяться хвилі, кожен із нас щодня бачить у побуті – за аналогією зі струменем води. За таким же принципом йде ударна хвиля. Фото: wikipedia.org

Ні. Одна із каверзних особливостей ударної хвилі – її непередбачуваність. Деякі ефекти вибуху здаються дивними. Наслідки її впливу можуть бути вибірковими.

Як виходить, що серед кількох будинків, що стоять поруч, видимі пошкодження отримують не всі, іноді один з десятка. Або, наприклад, чому в одній квартирі вікна вибило, а в сусідній – ні? Подібно до інших хвиль, ударна також відбивається від перешкод і в тому числі – від стін будинків. Внаслідок багаторазового відбиття вулицею хвиля біжить із певною періодичністю. Навіть далеко від місця вибуху, де інтенсивність хвилі недостатня для видавлювання скла, в силу цієї періодичності деякі шибки все ж таки тріскаються і лопаються.

– Якщо перед вікном є якась споруда, яка здатна виконати функцію екрана, то в таких будівлях вікна можуть не випадати. У той же час в інших будівлях вікна випадатимуть. Ці екрани відображають хвилі, тож вікна й стоять, – розповідає KP.UA доктор технічних наук Наталія Зуєвська.

Ще один ефект спостерігається на вузьких вулицях. Це явище хоч і зустрічається рідше, але також має руйнівну силу (іноді навіть більшу, ніж дія первинного удару хвильового фронту). Хвиля стиснення, поширюючись уздовж вулиці, виганяє з неї повітря. Розріджене повітря, що утворюється таким чином, вириває вікна і двері назовні.

Наскільки наші будинки готові її витримати?

Готові, але лише частково. Все залежить від запасу міцності будівлі. Зрозуміло, більшість будинків будувалися без урахування можливого ризику впливу ударної хвилі.

– Будівельники не звикли працювати із динамічними хвилями. Будинки розраховані на статичні навантаження. Тобто збудували, навантажили ґрунти, і споруда так і стоїть… Це статичне навантаження. Дія вибуху – зовсім інший принцип. Це динамічні хвилі, вони йдуть від 3 до 8 мілісекунд. Спочатку на об’єкт йде сильне навантаження, а потім розвантаження. Тому й руйнуються конструкції після дії на них ударної хвилі, – каже Наталія Зуєвська.

На думку вченої, сьогодні під час будівництва потрібно враховувати досвід країн, які перебувають у стані постійного ризику обстрілів. Насамперед йдеться про Ізраїль.

– Там мають будівельні стандарти для нових споруд. Вони передбачають обов’язково поглиблений фундамент, в яких мають бути паркінги, які також служать і бомбосховищами. Також у них передбачають збільшення діаметра арматури при будівництві, щоб надати будинку додаткову стійкість, – каже наша співрозмовниця.

Чим ця хвиля небезпечна для людини?

Головною причиною травм людини, що потрапила під дію ударної хвилі на відкритому просторі, стає миттєве підвищення тиску повітря, що сприймається як різкий удар. При цьому можливі пошкодження внутрішніх органів, розрив кровоносних судин, барабанних перетинок, струс мозку, переломи та вивихи. Якщо ж людина знаходиться в закритому приміщенні, але не в укритті, тоді головна небезпека від ударної хвилі – уламки зруйнованих стін, і найбільш численні випадки – порізи від скла.

Чому ударна хвиля вибиває у вікнах скло і навіщо їх заклеювати?

На скло ударна хвиля впливає як звичайний удар (як, наприклад, футбольний м’яч), тому воно і вилітає.

Чим може допомогти у цьому випадку заклеювання вікон? Ну як мінімум, це зменшить дрібну вібрацію, підвищуючи шанси скла вистояти. І загалом не дуже важливий матеріал, який використовується вами для цих цілей. Це може бути звичайний прозорий чи будівельний скотч, смужки картону чи старих газет. Так само не важливо, яким візерунком ви «прикрасите» ваші вікна. Але чим більше заклейок буде використано на склі, тим більше шансів, якщо воно все-таки не витримає і піде тріщинами, то не розлетиться по всій кімнаті дрібними осколками.

Ще один варіант – не щільно закривати вікна за ризику «прильоту». Після оголошення повітряної тривоги потрібно перевести вікна в режим провітрювання, а вже потім йти в укриття. Є шанс, що вікно просто відчиниться, рама може вигнутися, а сам склопакет витримає (правда, тут мова про систему пластикових вікон). А що “старше” скло (адже воно теж з часом «втомлюється») і рами вікна, то менше у нього шансів витримати ударну хвилю.

Підписуйтесь на наші Телеграм та Facebook

Ударні хвилі в медицині

Вивчення і розвиток екстракорпоральних ударних хвиль бере свій початок в далеких 1950-х роках. Саме тоді, в часи Другої світової війни, вчені зацікавилися тим фактом, що в результаті вибухів глибоководних снарядів, люди, значно віддалені від них, отримали смертельні пошкодження легенів, ніяких зовнішніх пошкоджень не спостерігалося.

Перший в світі генератор ударних хвиль був винайдений в тих же далеких 1950-х роках Френком Рейбера (Frank Rieber), який переслідував ідею створення генератора фокусованих імпульсів тиску для передачі оних в глибини людського тіла і, як внаслідок, лікування мозкових пухлин без хірургічного втручання.

Хоч ідея Френка Рейбера і провалилася, створення генератора ударних хвиль для того часу стало революційною подією. В ході всіляких експериментів стало відомо, що ударні хвилі безсилі в лікуванні мозкових пухлин, однак генератори екстракорпоральних хвиль і всілякі системи, що використовують технологію ударних хвиль, сьогодні активно використовуються в різних галузях медицини.

Через 30 років з’явилися перші підтвердження ефективності застосування екстракорпоральної ударно-хвильової терапії в дробленні сечових каменів в людському тілі. Саме УХТ об’єднала в собі принцип використання ультразвукового імпульсу з генерацією акустичної енергії поза тілом людини і подальшої його фокусуванням на сечовому камені неінвазивним методом. В 1980-х роках вчені неодноразово проводили експерименти над собаками з імплантованими людськими каменями в нирках.

Сьогодні, завдяки інтенсивному розвитку УХТ, за допомогою фокусованих ударних хвиль лікуванню піддаються не тільки ниркові камені, але і каміння, які утворюються в жовчному міхурі, слинних і підшлункової залози.

Дослідження фокусованих ударних хвиль на той момент не завершилося. В ході вивчення народився новий напрям в УХТ – радіальні ударні хвилі, що мають не руйнівним, а, навпаки, творчим властивістю.

Радіальна хвиля, потрапляючи в тканину людського тіла, поступово розсіюється, завдяки чому досягається зміна її фізичного впливу. У той час першими пацієнтами, що випробували на собі цілющі властивості ударної хвилі, стали спортсмени. Саме вони змогли оцінити ефективність ударних хвиль в лікуванні ушкоджень, отриманих на різних олімпіадах та інших змаганнях. Не можна не згадати про те, що тоді і сьогодні ударно-хвильова терапія була практично єдиним неінвазивним методом лікування розриву сухожиль, розтягнення м’язів, вивихів та інших професійних травм, супутніх трудовим будням спортсменів.

Ретроспектива апаратів УХТ та їх функції

Спочатку апарати, використовувані в УХТ, нагадували собою літотриптори: у старших братів була запозичена не тільки робоча головка, а й водне охолодження поряд з фіксованою лапою. В 1990-х роках стали з’являтися перші наукові роботи, освячують лікування перелому уповільненої консолідації, а також синдрому замороженого плеча ударними хвилями. По суті, це і стало початком еволюції методу лікування екстракорпоральне ударними хвилями: апарати оснащувалися менш громіздкими генераторами ударних хвиль і поступово зменшувалися в розмірі в цілому. Аплікатори були досить великими – це ускладнювало застосування ударних хвиль на дрібних суглобах. Однак і цю проблему вдалося вирішити за допомогою змонтованих і йдуть в якості обов’язкового доповнення УЗД-апаратів.

До початку 1990-х років уже був досвід використання літотріптеров в лікуванні сечокам’яної хвороби. Варто відзначити, що перші такі апарати були надзвичайно громіздкими і дорогими, проте в ході розвитку УХТ вони поступово набували компактність і відносно невисоку вартість. Як внаслідок, спектр застосування генераторів радіальних ударних хвиль також стрімко розширювався.

Сьогодні фахівці УХТ поза всяких сумнівів можуть підтвердити регенеративний ефект, яким володіє ударна хвиля, потрапляючи в організм людини. Багаторічний досвід застосування ударних хвиль у всіляких галузях медицини і численні експерименти показали, що терапевтична ударна хвиля надає не тільки ефект розсмоктування кальцинатов (ділянок давнього запалення, що перетворилися з часом в камені) і фіброзних утворень всередині тканин, але також сприяють розширенню капілярної мережі (в медицині цей процес називають неоангіогенез). Сьогодні ударні хвилі дозволяють підходити до лікування артрозів, гриж міжхребцевих дисків, остеохондрозу та багатьох інших захворювань абсолютно по-новому – це і послужило причиною бурхливого прогресу ударно-хвильової медицини.

Перший портативний апарат сфокусоване ударно-хвильової терапії був представлений до початку 2000 року – апарат Richard Wolf Piezoson 100 володів невеликими розмірами і був відносно доступним за ціною. Говорячи про особливості даного апарату, не можна не відзначити, що завдяки його вдосконаленим розмірами він містився навіть на звичайному маніпуляційному столику. Також Richard Wolf Piezoson 100 відрізнявся відсутністю руки маніпулятора і УЗД-апарату в якості доповнення. Для коригування глибини проникнення хвилі в тканину людини застосовувався металевий стрижень, розтягувати еластичну мембрану.

У наш час лідерами у виробництві та конструюванні установок ударно-хвильової терапії є фірма Gymna (Гімна, Бельгія). У 2012 році вона зайняла більше 60% ринку в світі установок ударно-хвильової терапії. Дане обладнання має на “озброєнні” більше 20 (!) Аплікаторів, що дозволяють ударної хвилі досягати найглибших ділянок тіла, мають різну форму хвилі і поєднують у собі запетантованную технологію біомеханічної стимуляції і вібротерапії – V-Actor. Апарати даної компанії мають в собі протоколи лікування. Gymna – єдина в світі компанія, яка проводить медичні дослідження по впливу ударної хвилі на людину і володіє власною дослідницькою лабораторією в Європі.

Ударно-хвильова терапія на бельгійських установках дозволяє в деяких випадках повністю уникнути хірургічного втручання і негативних ефектів, а ефективність лікувальних ударних хвиль досягає 98%.

Що являє собою ударно-хвильова терапія?

Ударно-хвильова терапія на сьогоднішній день є одним з найефективніших методів неінвазивного (проникнення всередину організму проводиться за допомогою методик, що дозволяють не пошкоджувати шкіру, а також слизові оболонки) лікування захворювань в області кардіології, ортопедії, травматології, неврології, дерматології, урології, естетичної медицини.

Метода лікування захворювань характеризується не тільки своєю високоефективністю, але також і тим, що лікування проводиться без використання медикаментів. Говорячи про окремі випадки, важливо відзначити, що ударно-хвильова терапія є практично єдиним ефективним методом лікування (наприклад, «п’яткова шпора», плечолопатковий периартроз, «тенісний лікоть» і т.п.). Також, лікування методом ударно-хвильової терапії часто дає найкращі результати в найкоротші терміни!

Перш, ніж відкрити для себе ударно-хвильову терапію, необхідно розібратися в суті даного методу.

Ударні хвилі (УВ) – це акустичні хвилі в спектрі інфразвуку, що мають частоту нижче тієї, яку здатне сприймати вухо людини. Ударні хвилі зовсім не схожі на звукові хвилі, що видаються іншими джерелами, адже за своєю природою вони характеризуються більш високими амплітудами енергії і малою тривалістю імпульсу. Ударні хвилі миттєво поширюються в м’яких тканинах, не пошкоджуючи їх. Таким чином, ударні хвилі мають лікувальну дію на кісткові і хрящові тканини, а також кальцифікати, фібрози та інші щільні утворення. Внаслідок проникнення ударних хвиль в «осередок захворювання» спостерігається не тільки відновлення природного обміну речовин, але і запуск процесів відновлення і оновлення клітин. Також ударні хвилі сприяють поліпшенню метаболічних (що проходять в будь-якому живому організмі для підтримки його життєздатності) процесів в тканинах.

Ударні хвилі сприяють:

  • Поліпшенню кровообігу в області застосування УХТ (під час процедури до 40 разів);
  • Зменшенню або повного позбавлення хворобливих відчуттів;
  • різке збільшення захисних функцій імунної системи в місці воздейтвія УХТ;
  • Розпад кальцинованих фибропластов, кісткових наростів, фіброзних вогнищ і поступове розсмоктування їх фрагментів;
  • викид ендорфінів, які мають здатність зменшувати больові відчуття;
  • Підвищенню стійкості сухожиль і зв’язок до подальших травм і фізичних навантажень;
  • Поліпшенню рухливості в пошкодженій частині тіла;
  • Збільшенню і поширенню цитокінів, які обмежують розвиток запалень, забезпечуючи міжклітинний взаємодія через стінки судин, що прискорює процес одужання;
  • проростання в області процедури нових мікросудин (неангеогенез – доведено клінічними дослідженнями Mariotto, Італія, 2005 г; Oi, Nishida, Shimokawa, Японія, 2008 року), що сприяє поліпшенню живлення тканин і стійкого зменшення больового синдрому.
  • Поліпшенню кровообігу в області застосування УХТ (під час процедури до 40 разів);
  • Зменшенню або повного позбавлення хворобливих відчуттів;
  • різке збільшення захисних функцій імунної системи в місці воздейтвія УХТ;
  • Розпад кальцинованих фибропластов, кісткових наростів, фіброзних вогнищ і поступове розсмоктування їх фрагментів;
  • викид ендорфінів, які мають здатність зменшувати больові відчуття;
  • Підвищенню стійкості сухожиль і зв’язок до подальших травм і фізичних навантажень;
  • Поліпшенню рухливості в пошкодженій частині тіла;
  • Збільшенню і поширенню цитокінів, які обмежують розвиток запалень, забезпечуючи міжклітинний взаємодія через стінки судин, що прискорює процес одужання;
  • проростання в області процедури нових мікросудин (неангеогенез – доведено клінічними дослідженнями Mariotto, Італія, 2005 г; Oi, Nishida, Shimokawa, Японія, 2008 року), що сприяє поліпшенню живлення тканин і стійкого зменшення больового синдрому.
  • Новини
  • Відео про УХТ
  • Література про УХТ
  • Відгуки
  • Питання та відповіді
  • Травматологія-ортопедія
  • Неврологія
  • Урологія
  • Діабетична стопа
  • Естетична медицина
  • Ортопедичні устілки
  • Електроміографія (ЕМГ)
  • Електронейроміографія (ЕНМГ)

Медичний центр “Аватаж”
Ліцензія МОЗ України:
АЕ № 459065 (26.06.2014)
м. Київ, вул. Раїси Окіпної, 10а, 02002
Записатися на прийом

Запис на прийом: