Теории возникновения укачивания существовали с древних времен и подвергались пересмотру по мере накопления человечеством знаний во всех областях естественных наук.
Бывали времена, когда причиной укачивания считалось все что угодно, только не перемещение тела в пространстве. Так, некоторые утверждали, что морскую болезнь вызывает морской воздух, насыщенный электричеством. Поэтому для предупреждения укачивания рекомендовалось надевать на лицо железную маску с остриями, притягивающими электричество. Другие морскую болезнь объясняли заражением воздуха миазмой, развивающейся в морской воде от гниения органических веществ. Даже Рене Декарт — известный французский философ, математик, физик и физиолог — явление укачивания связывал с необычными для человека условиями плавания, т. е. с психическим фактором.
В последующем исследователи пришли к убеждению, что причиной укачивания являются механические, длительные, периодически повторяющиеся разнонаправленные перемещения тела человека в пространстве. При плавании на судах они вызывают морскую, а во время полетов — воздушную болезнь.
Под качкой корабля (судна) имеются в виду колебательные движения, совершаемые кораблем (судном) под воздействием волн, ветра и других причин. Колебания могут быть собственные (естественные), происходящие под влиянием инерции и остойчивости после разового воздействия возмущающих усилий, и, вынужденные, возникающие при систематическом воздействии внешних сил.
Величина размахов качки зависит от отношения периода собственных колебаний к периоду волн, т. е. от возможного погашения размахов качки сопротивляющейся водой, а также от крутизны волны и отношения ширины корабля к длине волны. Обычно при качке амплитуда размахов будет тем больше, чем данная часть судна более удалена от оси качания.
Время перемещения судна из одного крайнего положения в другое и обратно (на тихой воде) называется собственным (естественным) периодом колебания судна. Качка у судов с небольшим естественным периодом колебания обычно быстрая и порывистая, у судов с большим периодом — медленная и плавная. В противоположность естественным колебаниям время вынужденных колебаний судна зависит от длины, высоты и направления волн, которые в свою очередь зависят от силы и скорости ветра.
Различают три вида качки корабля: бортовую (боковую), или поперечную, килевую, или продольную, и вертикальную. Обычно все эти виды качки корабля встречаются в сочетании.
При бортовой качке угловые колебания корабля вокруг его продольной оси приводят к изменению крена. Для больших судов при благоприятном плавании он не должен превышать 20° на сторону. Однако она будет увеличиваться, если судно пойдет бортом к волне. При бортовой качке наибольшие движения совершают борта, а так как самая широкая часть судна находится посредине его длины, то именно здесь люди подвергаются самому сильному укачиванию. Наименьшая бортовая качка наблюдается у миделя, т. е. в месте пересечения всех осей качания, а также на носовой и кормовой оконечностях корабля.
Килевая качка возникает как следствие угловых колебаний корабля вокруг его поперечной оси и вызывает изменения дифферента корабля, т. е. наклона в продольной вертикальной плоскости относительно поверхности моря. К килевой качке приводят вынужденные колебания судна, так как собственные колебания в этом случае быстро погашаются водой. Когда корабль идет против волны, килевая качка усиливается, а скорость хода снижается, так как при дифференте на нос увеличивается сопротивление воды. Наибольшему укачиванию при этом подвергаются лица, находящиеся на носу или на корме судна.
При вертикальной качке линейные колебания корабля вдоль вертикальной оси приводят к изменениям осадки корабля, т. е. расстояния от горизонтальной плоскости, проведенной через нижнюю точку в середине длины корпуса до поверхности спокойной воды. Этот вид качки не приводит к укачиванию.
Бытует еще понятие «мертвая зыбь», которая обычно наступает после бури. Впечатление штиля при этом обманчиво, так как амплитуда колебания волн иногда достигает нескольких метров. Мертвая зыбь вызывает наиболее тяжелое состояние укачивания.
Быстрая, стремительная качка малых судов переносится, как правило, легче, чем медленные качания больших судов. На среднем и полном ходу качка переносится также легче. Укачивание усиливается, когда судно идет малым или самым малым ходом. Чем больше длина волны, тем качка плавнее и неприятнее.
Качка самолета — это перемещение его вокруг продольной оси, когда одно крыло поднимается, а другое в это время опускается и наоборот. При полетах укачивание может возникнуть при так называемой «болтанке», при «рыскании» самолета или при выполнении им нескольких следующих друг за другом маневров. «Болтанка» самолета происходит в результате вертикального перемещения его вверх и вниз. Чем больше масса самолета и выше скорость его полета, тем меньше «болтанка», а, следовательно, и укачивание. Под «рысканием» самолета понимают вращательные движения, совершаемые в горизонтальной плоскости вокруг ее вертикальной оси. При этом нос самолета смещается то вправо, то влево. Обычно это бывает при сильном боковом ветре, когда пилот вынужден периодически «доворачивать» самолет, чтобы выдержать курс полета.
Развитию укачивания способствует все то, что отрицательно сказывается на функциональном состоянии организма человека и приводит к понижению статокинетической устойчивости, т. е. способности функциональной системы анализаторов, воспринимающей пространство и осуществляющей функцию равновесия тела, сохранять стабильную деятельность и обеспечивать высокий уровень профессиональной работоспособности человека при воздействии статокинетических раздражений, возникающих как при пассивных, так и при активных перемещениях в пространстве.
Статокинетическая устойчивость тесно связана с вестибулярной, однако имеет некоторые отличия. Она определяет устойчивость человека не только к вестибулярным стимулам, но и к раздражителям, адресованным к другим анализаторам (зрительному, проприоцептивному, двигательному и интероцептивному). Статокинетическая устойчивость более адекватно отражает резистентность человека к комплексному воздействию раздражителей, возникающих в процессе перемещений в пространстве, чем изолированно определяемые вестибулярная, оптокинетическая и другие виды устойчивости.
К факторам, способствующим развитию укачивания, относятся повышенная температура и влажность воздуха, недостаточная вентиляция корабельных помещений, пониженное парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе, шум, вибрации, наличие в воздухе паров керосина, бензина, запахи отработанного машинного масла, дыма, лаков, приготовляемой пищи, курение и употребление алкоголя, утомление и переутомление, длительные нервные напряжения.
Приступы морской или воздушной болезни могут возникнуть даже после прекращения качки, при воздействии на организм дополнительных факторов. Известны случаи, когда авиационные пассажиры хорошо переносили качку самолета в полете, а при езде в автобусе или на такси под воздействием таких дополнительных факторов, как утомление, повышенная температура и влажность, запахи масла, дыма, у них возникала воздушная болезнь в выраженной форме.
Немаловажную роль в развитии укачивания играет нарушение режима труда, отдыха и питания (обильная, жирная, трудноперевариваемая пища), повышенный вес и большой рост человека. Лица, легко поддающиеся внушению, укачиванию подвергаются быстрее. Так, иногда даже вид укачавшегося, особенно при наличии рвоты, может вызвать у них симптомы укачивания.
Развитию укачивания способствуют также длительные волнения, переживания, страхи. Отмечаются случаи, когда человек, перенесший выраженную форму укачивания с тошнотой, многократной рвотой, головной болью, общей слабостью, при повторном плавании со страхом вновь ждет эту болезнь и только от этого его начинает укачивать.
Существенными дополнительными факторами, влияющими на развитие укачивания, являются различные заболевания. Они снижают специфическую и неспецифическую резистентность человека к воздействию внешней среды. Установлено, что у лиц, страдающих язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки, хроническими гастритами, функциональными расстройствами желудка, хроническими холециститами, мочекаменной болезнью, а также различными функциональными и органическими заболеваниями центральной нервной системы, морская болезнь возникает чаще и протекает в более тяжелой форме, чем у здоровых людей. Очень тяжело переносят укачивание больные истерией.