Михаил Дворников - Физиология и гигиена летчика в экстремальных условиях

При определении путей совершенствования средств активной терморегуляции было установлено, что самочувствие и работоспособность оператора существенно улучшаются при использовании вентилирующего устройства шлема, а тепловое состояние, и в частности ректальная температура, СВТК, эффективность потоотделения возрастают при использовании вентилирующего костюма ВК-3М. Модернизированный (доработанный) костюм ВК-3М(Д), сочетая достоинства обоих вариантов оптимизации теплового состояния, позволяет эффективно использовать его при защите организма человека-оператора от воздействия высоких температур.

Необходимо отметить, что эффективность вентиляции существенно снижается при ее использовании на фоне увлажнения кожных покровов потом. При этом температура выбора в течение первых 3–7 минут находится на уровне 55–75°С с последующим снижением до 45 или до 25°С.

Наиболее оптимальным вариантом является вентиляция защитного снаряжения сразу после его надевания с температурами вентилирующего воздуха в диапазоне 20–25°С, что позволяет наиболее эффективно обеспечить сохранение качества операторской деятельности и поддержать функциональные возможности при воздействии высоких температур.

Использование пассивных средств терморегуляции в виде терморегулирующих тканей в составе защитного шлема и бронежилета в условиях теплового стресса позволяет сохранить на более высоком уровне показатели самочувствия, активности, настроения, снизить ощущение перегревания области головы, груди, спины и поясницы, на 0,8–1,2°С снизить температуру кожи под жилетом, на 10–15% повысить уровень работоспособности человека-оператора. Положительно оценивается потопоглощающая ткань, позволяющая снизить «прилипание» жилета к телу.

Система активного термовлагорегулирования хорошо сочетается с вентилирующими жилетами и бронежилетом, обеспечивает более равномерное распределение воздушных потоков, снижая явления локального дискомфорта в случае увлажнения кожных покровов. В случае отсутствия или недостаточной эффективности средств активной и пассивной терморегуляции, при перебазировании в условиях жаркого климата успешно могут быть использованы методы повышения тепловой устойчивости, обеспечивающие ускоренную адаптацию к высоким температурам окружающей среды.

При проведении экспериментов на белых мышах и крысах, нами было установлено, что адаптация к гипоксии в течение 21 дня существенно повышает переносимость высоких температур, незначительно уступая эффективности специфической тепловой тренировки.

В то же время было установлено, что из нескольких режимов адаптации к гипоксии (стационарный, ступенчатый, импульсный) наиболее эффективным у животных является импульсный метод экспресс-адаптации с 15-кратным подъемом на 2 мин до «высоты» 6500 м с последующим спуском за 1 мин на высоту 3000 м, являющийся субмаксимальным уровнем воздействия гипоксического фактора. Именно этот метод благоприятствует тренировке адаптационных систем организма, что проявляется особенно выраженно при сочетанном воздействии высокой температуры и гипоксической гипоксии. Установленные закономерности были приняты нами во внимание при проведении исследований с определением эффективности использования физической тренировки.

В исследованиях с участием человека также подтверждаются преимущества импульсного режима тренировки перед стационарным. Показано, что проведение физической тренировки в импульсном режиме продолжительностью 7 дней приводит к минимизации «цены» физиологических ответных реакций на тепловое воздействие по тесту САН, приросту частоты сердечных сокращений, ректальной температуры и возрастанию уровня теплосодержания, оптимизирует ряд показателей качества выполнения операторской деятельности, что проявляется в ухудшении скоростных характеристик при определении времени реагирования на допущенную ошибку при пилотировании тренажера и выполнении простой сенсомоторной реакции на свет в условиях воздействия высоких температур.

Кроме того, в наших исследованиях показана целесообразность выполнения деятельности на фоне постепенного увеличения интенсивности тепловой нагрузки в течение 60–70 минут и использования гипербарической оксигенации для коррекции измененного функционального состояния в период действия интенсивных тепловых нагрузок.

Оценка изменения функционального состояния летчиков при выполнении полетов в жаркое время суток в Афганистане и сравнительный анализ изменения функционального состояния и работоспособности испытателей при воздействии высоких температур в условиях пилотирования тренажера позволили установить, что летчики (испытатели) одного уровня подготовки, имели разнонаправленные ответные реакции организма и уровень работоспособности. По индивидуальным ответным реакциям при воздействии экстремальных температур выявлено 5 групп лиц. Обращают на себя внимание 2 крайних типа ответных реакций: «пластичный», характеризующийся высоким уровнем качества выполнения деятельности и выраженными изменениями частоты сердечных сокращений и температуры тела; и, напротив, «инертный», отличающийся от первого высокой степенью стабильности гомеостазирования физиологических параметров и низким уровнем качества операторской деятельности. Полученные данные позволяют прийти к заключению, что в условиях интеркурентных взаимоотношений выбора летчики (испытатели) «пластичного» типа реагирования отдают предпочтение качественному выполнению деятельности, в то время как летчики (испытатели) инертного типа реагирования стремятся к поддержанию на относительно постоянном уровне теплового состояния. Полученные материалы свидетельствуют, что наибольшую прогностическую значимость при воздействии на организм человека неблагоприятных условий внешней среды имеют данные сравнительной оценки динамики изменения звена «качество деятельности – функциональное состояние» человека-оператора и тип его реагирования на меняющиеся условия окружающей среды. То есть летчики, выполняющие полеты в неблагоприятных условиях среды обитания, обладают не только неоднотипным характером переносимости стресс-факторов, но и различной способностью к качественному выполнению полетного задания. При этом ряд ошибочных действий при выполнении полетов в неблагоприятных условиях среды обитания обусловлены не профессиональной неподготовленностью летчиков, а биологически детерминированы и определяются типом реагирования человека на экстремальные условия среды обитания.

Для прогнозирования тепловой устойчивости лиц операторского профиля по показателю возможной продолжительности выполнения деятельности в условиях высокой температуры было установлено, что из числа изученных 85 показателей функционального состояния, включающего такие интегральные методики как вело- и статоэргометрия, определение высотного потолка в барокамере, общеклинический анализ крови и сахарная нагрузка, наибольшей информативностью обладают значения степени невротизации, выраженность черт флегматика, значения индекса массы тела, время переносимости пробы ререспирации. Из числа биохимических показателей наибольшей информативностью обладают параметры содержание инсулина в крови. Кроме того, показано, что чем ниже активность аланинаминотранспептидазы, активность γ-аминотранспептидазы и уровень циклической аминотрансферазы крови, тем выше тепловая устойчивость испытателей. Иными словами, чем ниже выраженность цитодеструктивных процессов, тем большей резистентностью обладает организм человека-оператора. Целесообразна также меньшая активность симпатоадреналовой системы, о чем свидетельствуют значения соотношения адреналин / норадреналин.