Борис Чувин - Человек в экстремальной ситуации

Здесь следует выделить еще одну весьма важную с точки зрения надежности и безопасности космических полетов проблему. Это проблема комбинированного действия факторов полета и на организм человека и на технические системы космического корабля. Дело в том, что каждый из уже вышеперечисленных факторов космического полета достаточно хорошо изучен и в плане отработки технической надежности и в плане воздействия на организм человека. Но в реальных условиях все эти факторы действуют комбинированно, что вводит в систему множество дополнительных составляющих, эффект действия которых на технические системы и на организм человека предсказать очень сложно. Несомненно, такие параметры, как интенсивность действия фактора (факторов), продолжительность действия, экстенсивность или реципрокный параметр, последовательность действия факторов вносят свой вклад в формирование ответной (в том числе нештатной, экстремальной) ситуации в космическом полете. Но интегративный показатель комбинированного воздействия всех многочисленных факторов космического полета — это состояние здоровья и работоспособности космонавта и надежность в работе технических систем всего космического комплекса.

Экстремальные условия гипербарической среды обитания

Освоение человеком подводного мира особенно стремительно прогрессирует в течение последнего столетия. Это связано с необходимостью разработки шельфовой зоны полезных ископаемых, строительством и эксплуатацией плавучих буровых установок, расширением сферы специфических задач надводных и подводных флотов вооруженных сил, научными задачами, обусловленными биологическими, океанологическими, гидрографическими проблемами.

При использовании нормобарических подводных лодок и аппаратов человек защищен от воздействия высокого давления среды прочным корпусом батискафа или лодки. При осуществлении водолазных работ человек подвергается комплексному воздействию факторов повышенного давления водной и газовой среды, что при определенных условиях может создавать повышенные и высокие нагрузки на гомеостатику организма.

Схема 41

Формирование системы компенсаторно-защитных, адаптационных механизмов, в процессе подготовки, полета и возвращения космонавта

Выделяют три группы специалистов, работающих под водой: водолазы, осуществляющие различные виды работ в течение нескольких часов под давлением методом кратковременных погружений с использованием кислорода (до глубин 20 м вод. ст.), сжатого воздуха и искусственных газовых смесей (до 60 м). Затем, водолазы-глубоководники, производящие работы от нескольких минут до нескольких часов методом кратковременных погружений с использованием для дыхания искусственных газовых смесей, на глубинах 60 — 200 м вод. ст. И акванавты — водолазы и водолазы-глубоководники, работающие в условиях постоянного пребывания под повышенным давлением, от одних суток до нескольких месяцев методом длительных погружений на глубинах от 5 до 30 м вод. ст. на сжатом воздухе и на глубинах от 5 до 500 м вод. ст. и более с использованием искусственных газовых смесей.

Действию повышенного давления подвергаются также кессонщики-специалисты, работающие под водой без специального снаряжения в особых устройствах — кессонах, в которых создается повышенное давление при постоянной вентиляции сжатым воздухом до давлений 40 м вод. ст.

Если учесть, что подводный любительский спорт в последнее время (особенно после изобретения акваланга) получил массовое распространение, то можно представить себе, какое количество людей подвергается воздействию факторов повышенного давления водной и газовой среды. Несмотря на довольно жесткие правила и требования к технике безопасности погружений, подобная массовость приводит и к неоправданно большому количеству экстремальных ситуаций, связанных с неопытностью людей, пренебрежением и несоблюдением правил декомпрессии и состоянию техники.

Показано, что человек может опускаться и эффективно работать на глубинах до 500 м. При этом, с использованием специальных гипербарических береговых комплексов — до 700 м с пребыванием на глубине до нескольких суток, используя кислородно-гелиевые смеси (КГС), кислородно-азотно-гелиевые смеси (КАГС), кислородно-азотно-водородно-гелиевые смеси (КАВГС) или дыхательные газовые смеси (ДГС). Все это стало возможно благодаря широкому комплексу научно-исследовательских работ, в которых изучалось действие высокого гидростатического давления и повышенного парциального давления индифферентных газов, кислорода и смесей их на организм человек. Здесь следует отметить, что в группу инертных газов входят: криптон, ксенон, неон, аргон, гелий, водород и азот. Большинство из них используется в газовых смесях при глубоководных погружениях.

Гипербарическая физиология, изучающая реакции человеческого организма (или организма животных в эксперименте), является одним из разделов экстремальной физиологии. Было установлено, что повышенное гидростатическое давление оказывает неоднозначное действие на организм. На первых стадиях оно стимулирует, а затем угнетает физиологическую активность и моторные функции. Оказалось, что чем сложнее организация живых существ, тем они менее устойчивы к действию повышенного давления. В исследованиях П. Бриджмена (1948) и М. Гоникберга (1960) было установлено, что высокое гидростатическое давление угнетает биохимические реакции, идущие с увеличением объема конечных продуктов и стимулирует реакции, протекающие с уменьшением их объема.

Интересно отметить, что гидростатическое давление свыше 500–700 МПа вызывает изменения в структуре белка, аналогичные с изменениями под действием высокой температуры. При снижении давления гидростатическая «коагуляция» белка обратима.

Установлено, что под действием высокого гидростатического давления у теплокровных животных возникают эффекты так называемого нервного синдрома высоких давлений (НСВД). При этом вначале наблюдается общее возбуждение, вслед за которым появляется мелко— и крупноамплитудный тремор, далее следуют отдельные миоклонии, клонические, клонико-тонические судороги, параличи и наступает гибель.

Было обнаружено, что индифферентные газы обладают наркотическим действием на организм. При этом ксенон и криптон выявляют наркотический эффект даже при нормальном барометрическом давлении, аргон свыше 0,2 МПа, азот при 0,6 МПа, водород при 2,0 МПа. Наркотическое действие неона и гелия в экспериментах обнаружено не было, поскольку под давлением раньше возникают симптомы НСВД.