Физиология и гигиена летчика в экстремальных условиях - Разинкин Сергей Михайлович

Сергей Разинкин, Михаил Дворников

Физиология и гигиена летчика в экстремальных условиях

Рецензент

доктор медицинских наук, профессор, академик РАН,

генерал-майор медицинской службы И. Б. Ушаков

Список сокращений

α-ГБДГ альфа-гидроксибутиратдегидрогеназа

α-ГДФГ-Г альфа-глицерофосфатдегидрогиназа

α-ГФДГ-М альфа-глицерофосфатдегидрогиназа митохондриальная

γ-ГТ гамма-глутамилтрансфераза

АВК аналого-вычислительный комплекс

АД артериальное давление

АКМС автомат Калашникова модернизированный со складываемым прикладом

АлАТ аланинаминотрансфераза

АМК аэродромный многоцелевой кондиционер

АПК аппаратно-программный комплекс

Ас АТ аспартат-аминотрансфераза

БАМ Байкало-Амурская магистраль

БАТК биологически активная точка кожи

БД боевые действия

БЖ бронежилет

БКДУ бортовая кислорододобывающая установка

БЭГ биоэлектрограмма

ВВС Военно-воздушные силы

ВК вентилирующий костюм

ВКК высотно-компенсирующий костюм

ВЛК врачебная летная комиссия

Г-6-ФДГ глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа

ГБО гипербарическая оксигенация

ГГ гипоксическая гипоксия

ГГС гипоксическая газовая смесь

ГДГ глутаматдегидрогеназа

ГНИИИ Государственный научно-исследовательский испытательный институт

ГРВ газоразрядная визуализация

ГФДГ-Г глицерофосфатдегидрогеназы алоплазматической

ГФДГ-М глицерофосфатдегидрогеназы митохондриальной

ДАД диастолическое артериальное давление

ЖКТ желудочно-кишечный тракт

ЗШ защитный шлем

ИЧ индекс чувствительности

КК креатинкиназа

КМ кислородная маска

КП коэффициент паузации

КФ креатинфосфат

КЧСМ критическая частота слияния мерцаний

ЛА летательный аппарат

ЛДГ лактатдегидрогеназа

МАИ Московский авиационный институт

МОД минутный объем легких

МСК морской спасательный костюм

н у.м.  над уровнем моря

НАД Н2-Д никотинаденин-динуклеотид

НАЗ носимый аварийный запас

НАСА Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства

НКП навигационный командный прибор

НПО научно-производственное предприятие

ОТТ общие технические требования

ПАРС показатель активности регуляторной системы

ПВО противовоздушная оборона

ПДК предельно допустимая концентрация

ПЗРК противозенитный ракетный комплекс

ПМ пистолет Макарова

ППК противоперегрузочный костюм

ППТ переносная полевая термостанция

ПС программируемая саморегуляция

ПСМР простая сенсомоторная реакция

ПСНД патрон сигнальный день ночь

РДМ Разинкин, Духович, Мельников

РИ реографический индекс

РЭГ реоэнцефалография

САД систолическое артериальное давление

САН самочувствие, активность, настроение

САТ средства активной саморегуляции

СДГ сукцинатдегидрогеназа

СМИЛ стандартизированный метод исследования личности

СМОЛ сокращенный многофакторный опросник для исследования личности

ССС сердечно-сосудистая система

СУ солнечный удар

ТБК термобарокамера

ТИО тепловое истощение вследствие обезвоживания

ТИС тепловое истощение вследствие уменьшения содержания солей в организме

ТС тепловая судорога

ТТН тестовая тепловая нагрузка

ТХ турбохолодильник

ФН физическая нагрузка

ФС функциональное состояние

ФТН функциональные тепловые изменения

ЦНС центральная нервная система

ЧД частота дыхания

ЧСС частота сердечных сокращений

Предисловие

В представленной монографии изложены материалы многолетних и многоплановых исследований, посвященных решению основной задачи сохранению работоспособности и боеспособности летного состава в экстремальных температурных условиях, выдвинутых в число приоритетных условий исследований, как при освоении авиационной техники 4-го поколения, так и при ведении БД, что особенно ярко проявилось при выполнении полетов армейской авиации в Афганистане. Отличительной особенностью последних явилась необходимость летать не только при температурах 3035 °C, при которых прекращаются полеты в условиях мирного времени, но и при более высоких температурах вплоть до 4243 °C при которых летательный аппарат ещё технически может взлететь.

В монографии представлено описание оригинальной разработки теплового стенда-тренажера, позволяющего создавать различные режимы температурного воздействия, имитирующие 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 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.

Книга имеет подробный иллюстративный материал, исследования построены на деятельностном подходе к возможности функционирования летного состава с использованием защитного снаряжения, подробно исследуются температурные режимы при пребывании летчика в защитном снаряжении.

Ранее не публиковались материалы по ускоренной адаптации, прогнозированию тепловой устойчивости летно-подъемного состава, обоснованию дифференцированных нормативов функционирования летчиков в экстремальных условиях высоких температур, подробно не исследовалось вентилирующее снаряжение (костюм, защитный шлем, жилет, термоактивные ткани, режимы вентиляции), не учитывалось влияние стресса в условиях реальной угрозы жизни и здоровью летного состава в условиях боевых действий.

Для обоснования полученных закономерностей авторами были проведены многоплановые исследования, в их число вошло порядка 900 исследований с участием 300 летчиков и испытателей, и порядка 5000 экспериментов на лабораторных животных.

Также авторами определены пути совершенствования физиолого-гигиенического обоснования способов и средств поддержания работоспособности и боеспособности летного состава при воздействии высоких температур, крайне важна разработанная авторами скрининг-диагностика профессионального здоровья летного состава. В частности, авторами, на базе лаборатории ГНИИИ ВМ МО РФ, 444 Центра Боевого Применения и Переучивания летного состава проведена работа по оценке профессионального здоровья лётного состава с использованием аппаратно-программного комплекса «Диамед-МБС». Обследовано 90 лётчиков из числа слушателей и инструкторов, не имеющих диагнозов и жалоб на состояние здоровья. Полученные результаты сравнивались с данными медицинской документации, заключениями летчиков-инструкторов. Показана высокая целесообразность использования диагностического комплекса в практике оценки и прогноза функционального состояния лиц экстремальных профессий для решения ряда важных научно-практических задач прикладного характера. С его помощью впервые получен «эталонный» уровень здоровья индивидуума, под которым следует понимать тот реально достижимый для пациента уровень здоровья, к формированию которого ему следует стремиться.

Представленный в монографии материал и сделанные на основе его выводы позволяют рекомендовать:

Включить материалы и выводы монографии в наставления по боевому применению авиации в условиях жаркого климата и в других условиях работы оператора при повышенных температурах, в том числе и в пилотируемых космических аппаратах, а также использовать их для адаптации программ подготовки врачебного состава летно-космических частей и соединений.

Учитывать их при разработке новых типов атмосферных и заатмосферных летательных аппаратов и оснащения их экипажей; при разработке методик подготовки и адаптации экипажей к условиям мест боевого применения техники (Южный Федеральный округ, Сирия); при разработке графиков работы экипажей, при разработке пищевых рационов для них.

АПК «Диамед-МБС» рекомендуется к включению в состав штатного оснащения авиационных частей и соединений, к использованию при подготовке космонавтов, в системе подготовки наземных служб обеспечения, диспетчеров, подготовке и оснащению рабочих мест наземного оперативного состава.

Считаем, что монография С. М. Разинкина, М. В. Дворникова «Физиология и гигиена летчика в экстремальных условиях» и разработанный авторами аппаратно-программный комплекс заслуживают номинации на премию Министра обороны Российской Федерации, материалы и методики применения которых способны резко увеличить интенсивность и эффективность боевого применения авиатехники в условиях жаркого климата, обеспечить снижение утомляемости летного и наземного состава, тем самым поддерживать высокую боеспособность авиационных групп ВВС Российской Федерации.

30.01.2018 Покрышкина С. Б.

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.

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.