Введение
Проблема оптимизации функционального состояния летчика при работе в неблагоприятных условиях среды кабин летательных аппаратов, особенно при действии высокой температуры, является неотъемлемым звеном системы обеспечения эффективности и надежности военной техники и сохранения здоровья летного состава. Эта проблема нашла свое отражение в ряде работ, имеющих как общетеоретическое, так и практическое значение. В то же время, эта область знаний достаточно динамична и требует постоянного активного развития, что обусловлено:
совершенствованием авиационной техники, в частности появлением самолетов 4-го поколения;
усложнением социально-экономических и экологических условий в последние 1520 лет, вызванных участием летного состава в локальных военных конфликтах в условиях горно-пустынной местности;
целесообразностью уточнения гигиенических стандартов с учетом вновь вводимого защитного снаряжения измененного функционального состояния летчика характерного при участии в БД;
постоянным поиском и совершенствованием средств защиты от агрессивных факторов среды обитания;
необходимостью проведения индивидуальной оценки готовности летчика к работе в экстремальных условиях обитания;
целесообразностью использования методов повышения тепловой устойчивости в ряде конкретных случаев.
Все это вызвало необходимость уточнения старых и поиска новых путей оптимизации функционального состояния летчика при выполнении деятельности в экстремальных условиях среды обитания.
Проведенные многоплановые исследования были посвящены решению основной задачи сохранению работоспособности и боеспособности летного состава в экстремальных температурных условиях, выдвинутых в число приоритетных, как при освоении авиационной техники 4-го поколения, так и при ведении БД, что проявилось особенно ярко при выполнении полетов ЛА в Афганистане. Отличительной особенностью последних явилась необходимость летать не только при температурах 3035°С, при которых прекращаются полеты в условиях мирного времени, но и при более высоких температурах, вплоть до 4243°С, при которых ЛА еще может взлететь. Очевидно, что в этих условиях проблема сохранения теплового гомеостаза, являясь методологической основой медицинского обеспечения полетов на ЛА 2-го и 3-го поколений, потребовала разработки новой концепции.
Для чего необходимо данное исследование? Какие новые данные оно привнесет в разработку проблемы работоспособности человека в экстремальных условиях? Прежде всего, данная монография является обобщением и сведением всех предыдущих работ в одну, предлагая подробную методическую часть, что позволяет пройти весь пусть с самого начала и внести необходимые уточнения при дальнейших исследованиях.
В частности, в исследовании будет представлено описание оригинальных разработок: тепловые камеры, установки для оценки ректальной температуры крыс и мышей, анкеты, представлены подробный иллюстративный материал, деятельностный подход с использованием защитного снаряжения и температурные режимы в случае начала вентиляции сразу или через 10 минут пребывания в защитном снаряжении.
Отметим, что ранее материалы по ускоренной адаптации, прогнозированию тепловой устойчивости, обоснованию дифференцированных нормативов, вентилирующему снаряжению (костюм, защитный шлем, жилет, термоактивные ткани, режимы вентиляции), стрессу в условиях реальной угрозы состоянию здоровья не публиковались.
В ходе данной работы удалось установить следующие закономерности.
1. Сохранение здоровья и работоспособности летного состава в условиях мирного времени и при ведении боевых действий в условиях горно-пустынной местности в жаркий период года возможно только при комплексном решении биопсихосоциальных проблем и оптимизации функционального состояния организма летчика.
2. Снижение качества операторской деятельности в условиях равномерного нагрева наступает раньше или одновременно с изменением физиологических показателей состояния организма. Ведущим показателем наряду с увеличением частоты сердечных сокращений является прирост температуры кожных покровов.
3. Применительно к кабинам летательных аппаратов военного назначения гигиенический стандарт температуры воздуха не должен превышать 19°С. На время не более 20 минут возможно повышение температуры до 28°С. Температурные воздействия, выше названных, допустимы в нештатных ситуациях только на ограниченное время.
2. Снижение качества операторской деятельности в условиях равномерного нагрева наступает раньше или одновременно с изменением физиологических показателей состояния организма. Ведущим показателем наряду с увеличением частоты сердечных сокращений является прирост температуры кожных покровов.
3. Применительно к кабинам летательных аппаратов военного назначения гигиенический стандарт температуры воздуха не должен превышать 19°С. На время не более 20 минут возможно повышение температуры до 28°С. Температурные воздействия, выше названных, допустимы в нештатных ситуациях только на ограниченное время.
4. Эффективным путем оптимизации самочувствия и работоспособности человека-оператора в условиях воздействия высоких температур является использование вентилирующего устройства шлема, для поддержания на оптимальном уровне теплового состояния вентилирующего костюма с раздельной вентиляцией по областям тела.
5. Наибольшую прогностическую значимость при выполнении операторской деятельности в экстремальных температурных условиях среды обитания имеет сравнительная оценка изменения «функциональное состояние качество деятельности», что отражает тип реагирования человека-оператора.
6. Эффективным способом повышения тепловой устойчивости человека-оператора является физическая экспресс-тренировка в импульсном режиме.
Для обоснования полученных закономерностей были проведены многоплановые исследования, в их число вошло порядка 900 исследований с участием 300 летчиков и испытателей, а также около 5000 экспериментов на лабораторных животных.
Необходимо отметить, что в ходе выполнения работы был создан специальный стенд-тренажер, позволяющий создавать различные режимы температурного воздействия, которые имитируют реальный профиль полета, а также неравномерный режим температурного воздействия по вертикали с преимущественным нагревом области головы и торса оператора.
Значимость влияния высоких температур была подтверждена нами при обследовании летчиков, участвующих в боевых действиях в Афганистане. Особенно наглядно это проявилось при оценке функционального состояния летчиков в зависимости от времени перебазирования в условия Афганистана. Достаточно сказать, что если при замене в феврале снижение массы тела за 2 месяца в среднем составляла порядка 2,0 кг, то при замене в летний период она увеличивалась до 1011 кг. Аналогичная закономерность была отмечена при определении числа лиц, имеющих оптимальный уровень работоспособности в зависимости от срока проведения замены.
Говоря о значимости влияния высоких температур, было учтено, что этот фактор действует не изолированно, а только в сочетании с рядом других обстоятельств: физических и химических условий среды обитания кабины ЛА факторов полета, предметов труда и защитного снаряжения, особенностей в организации полетов, психологических факторов, условий питания и занятий физподготовкой, социально-бытовых условий. И если группа физических и химических условий среды обитания по степени своей значимости занимают в среднем 45 место из 6 возможных, то высокая температура в ряду отдельных факторов для летчиков СУ-27 в зависимости от места базирования располагается на 2, 4, 56 местах, что, по данным субъективной оценки летчиков, оказывается даже более значимо, чем акустический шум и пилотажные перегрузки. Значимость влияния на самочувствие и работоспособность высокой температуры столь же велика и в Афганистане.
Необходимо подчеркнуть, что полученные факты, свидетельствуют о том, что практически каждый второй летчик периодически выполняет полеты на фоне перегревания, в состоянии стресса. Больше половины летчиков отмечает неудобство и громоздкость снаряжения (бронежилет, защитный шлем), испытывая чрезмерные летные нагрузки, которые были учтены нами при установлении их отягощающего влияния на переносимость высоких температур и введение поправочного коэффициента при установлении дифференцированных нормативов.
К числу приоритетных задач нашей работы следует отнести определение влияния высокой температуры на функциональное состояние человека-оператора. Полученные нами данные свидетельствуют об изменении операторской деятельности при температурах выше 39°С с первых минут воздействия, когда регистрация значимых изменений теплового состояния человека-оператора по показателям увеличения температуры тела еще невозможна. При этом ведущие значения, на наш взгляд, имеют не показатели изменения прироста температуры ядра, а прирост средневзвешанной температуры кожи, что нашло подтверждение при работе в интермиттирующем режиме температурного воздействия, а также при оценке динамики температуры тела и выполнения управления в режиме слежения в течение суток. Примечателен и тот факт, что оцениваемая по данным выполнения статэргометрической пробы переносимость пилотажных перегрузок начинает существенно снижаться при температурах в кабине тренажера выше 33°С.