Сен 09

Потеря сознания под влиянием перегрузки

Технические возможности современных самолетов, способных создавать быстро нарастающие и длительные перегрузки, намного превышают физиологические возможности организма человека. Воздействие таких перегрузок в реальном полете и в исследованиях на центрифуге сопровождается риском возникновения потери сознания. В связи с этим возникает необходимость обеспечения безопасности полетов и исследований на центрифуге в условиях их эвакуации, сопровождающихся риском потери сознания. Состояние сознания определить достаточно сложно. Уровень сознания может ступенчато изменяться от полной активности и отсутствия нарушений в процессе мышления до состояния комы. Резкий переход от нормального состояния сознания к потере сознания наиболее часто наблюдается в случае превышения индивидуальной переносимости перегрузок. Аналогичная симптоматика наблюдается и при гипоксическом обмороке (в случае быстрой декомпрессии).

Потеря сознания при воздействии перегрузок — это состояние нарушенного восприятия и осознания обстановки, наступающее вследствие внезапного, критического уменьшения мозгового кровотока, обусловленного действием перегрузки [42].

Для более точного определения характера влияния перегрузки на мозговое кровообращение необходимо рассмотреть последовательность развития физиологических явлений при возникновении потери сознания.

Резкое снижение мозгового кровотока при действии перегрузки является первым признаком ухудшения функционирования центральной нервной системы. Однако даже в случае полного прекращения кровотока определенное время мозг продолжает нормально функционировать. Это время представляет так называемый период резервного времени и длится около 7 с. Психические функции (мышление, восприятие и т. д.) при ухудшении кровоснабжения головного мозга нарушаются в первую очередь, в то время как многие вегетативные функции (сердечнососудистая деятельность, дыхание) не нарушаются. При кратковременной гипоксии мозга, наблюдаемой при действии перегрузок, каких-либо существенных анатомических повреждений мозга не отмечается. Организм способен сохранять анатомическую интегративность мозга при кратковременных инсультах. Потеря сознания сопровождается резким падением мышечного тонуса. Биологически это обусловлено переходом организма в горизонтальное положение; сердце и головной мозг оказываются на одном уровне.

Если длительность ишемии превышает период резервного времени и происходит потеря сознания, интегративная целостность некоторое время еще сохраняется. В этот период, хотя большинство функций угнетено, анатомическая целостность мозга не нарушается и в случае восстановления нормального кровотока сознание полностью восстанавливается. Этот период может длиться несколько минут.

Если гипоксия продолжается, то наступает период нарушения интегративной целостности. В этот период отмечаются различные анатомические повреждения, которые прогрессируют и приводят к гибели мозга (мозговая смерть). Наиболее ранние признаки морфофункциональных нарушений отмечаются в участках мозга, наиболее чувствительных к гипоксии.

При действии перегрузки ухудшение кровоснабжения начинается в участках коры, а затем в базальных отделах головного мозга. Степень ухудшения кровоснабжения зависит от величины перегрузки, длительности ее действия и градиента нарастания, а также от применяемых средств защиты.

Следует отметить, что наиболее рано отмечается гипоксия сетчатки, что обусловлено наличием внутриглазного давления. Это различие наиболее выраженно проявляется при медленном нарастании перегрузки (первоначально появляются зрительные расстройства, которые обычно предшествуют потере сознания). При быстром нарастании перегрузки разница в степени гипоксии сетчатки и головного мозга становится незначительной (потеря сознания развивается без предшествующих зрительных расстройств).

Функции сетчатки при гипоксии страдают очень быстро, однако существенных морфологических изменений не наблюдается при длительности гипоксии даже до 30 мин. Столь высокая резистентность сетчатки к гипоксии связана со значительным анаэробным резервом клеток сетчатки.

Гемодинамическое обеспечение головного мозга осуществляется крупными артериями.

Внутренняя сонная артерия обеспечивает кровоснабжение глаз и большей части коры головного мозга. Ветви вертебральных артерий снабжают кровью преимущественно височную и затылочные доли и мозжечок.

Существуют участки мозга с пониженным кровоснабжением, которые обычно располагаются между зонами кровоснабжения из различных артериальных ветвей. Эти участки, очевидно, и являются наиболее чувствительными к гипоксии.

Значительное число клинических исследований, анализирующих последствия обморочных состояний, свидетельствуют об отсутствии значительных неврологических последствий обморока. Так, у некоторых пациентов почти ежедневные обмороки отмечаются на протяжении нескольких лет, причем без последующих нарушений психики.

У одного больного, страдающего повторяющимися приступами фибрилляции желудочков, за сутки было зарегистрировано 207 случаев обморока, причем, только за 1 ч отмечено около 20 случаев. Длительность каждого обморока составляла 4-6 мин с последующим восстановлением. Заболевание у этого больного наблюдалось в течение девяти месяцев, однако каких-либо отклонений в психике не выявлено.

При заборе крови у доноров, при проведении проб Вальсальвы и Бюргера быстрой декомпрессии обморочные состояния не приводят к нарушениям функций мозга. Наибольший интерес представляют исследования потери сознания при остром нарушении мозгового кровотока в результате окклюзии артерий шеи. Установлено, что случаи острого нарушения мозгового кровотока длительностью более 100 с не сопровождаются нарушением мозговых функций.

Вместе с тем имеются сообщения, что повторные случаи потери сознания приводят к нарушению мозговых функций.

Первые документально подтвержденные данные о случаях потери сознания при воздействии перегрузок в полете появились в 1919 г. Впоследствии по мере совершенствования авиационной техники такие сообщения стали появляться все чаще. В настоящее время, по данным анонимного анкетирования, приблизительно 12% летчиков наблюдали по крайней мере один случай потери сознания (ПС) в полете. Вместе с тем в исследованиях на центрифуге было установлено, что лишь 50% лиц, у которых наблюдались ПС, способны были установить это. По этой причине число лиц, у которых наблюдались ПС в полете, может достигать 25%.

За весь период исследований на центрифуге с участием человека накоплено значительное число случаев ПС.

При установлении предельной переносимости перегрузок было проанализировано около 100 случаев потери сознания [42].

В большинстве случаев потеря сознания в исследованиях на центрифуге и в условиях полета отмечается у некоторых лиц неоднократно.

Несмотря на незначительное количество наблюдений случаев потери сознания при воздействии перегрузок, все они не приводили к нарушению психики.

При воздействии перегрузок на центрифуге условно выделяют три фазы снижения мозгового кровотока: нарастания перегрузки, максимального действия и убывания перегрузки. Сумма фазы нарастания перегрузки и фазы максимального действия перегрузки до развития потери сознания обозначается как период развития (возникновения) ПС.

От момента развития ПС до прекращения воздействия обычно наблюдается определенная временная задержка. Она составляет около 10 с. В течение этого времени (большей его части) кровоснабжение мозга после потери сознания остается резко сниженным. Это особенно важно знать для обеспечения безопасности эксперимента.

Биологически обусловленный механизм защиты (перевод тела в горизонтальное положение) в условиях центрифуги не работает, так как тело фиксировано привязной системой. Вследствие этого включается защитный механизм второй очереди — развитие миотонических судорог. Миотонические судороги, как генерализованный акт статодинамического сокращения скелетной мускулатуры, сопровождаются резким повышением артериального давления и венозного возраста, что способствует улучшению гемодинамического обеспечения головногомозга. На центрифуге миотонические судороги обычно развиваются на этапе спуска при величине действующей перегрузки 2,3 ед.

С учетом реальных градиентов нарастания перегрузки (более 1,0 ед./с) и градиентов убывания перегрузки (более 1,5 ед./с) установлено, что потеря сознания развивается приблизительно через 7 с после снижения мозгового кровотока, а в случае быстрого ее распознавания требуется примерно 7 с реперфузии мозга до восстановления сознания. Таким образом, общая длительность периода критического уменьшения мозгового кровотока обычно составляет около 15 с и редко превышает 20 с.

С учетом данных ультразвукового исследовании кровотока в бассейне наружной височной артерии и аппроксимации этих данных на бассейн внутренней сонной артерии установлены две основные закономерности снижения мозгового кровотока при действии перегрузок:

— период снижения мозгового кровотока при потере сознании обычно не превышает 15-20 с, что является вполне приемлемым для обеспечения безопасности исследований на центрифуге;

— отклонения со стороны психики после случаев потери сознания, в том числе и повторных, не наступают.

При анализе влияния перегрузки на мозговое кровообращение необходимо учитывать также изменения и в других органах и системах. Среди них основное значение имеют сердце и костно-мышечная система (преимущественно позвоночник), подвергающиеся особому риску при действии больших, длительных и быстро нарастающих перегрузок.

Выделяют две составные части риска повреждения этих органов: присущий обычному действию перегрузки и сопутствующий потере сознания при действии перегрузки.

При действии перегрузок возможно развитие нарушения: сердечного ритма и проводимости, выраженность которых может различаться от желудочковой тахикардии до асистолии. У здоровых лиц без признаков заболеваний эти нарушения чаще всего связаны с нарушением вегетативной регуляции деятельности сердца. Поскольку в случае кратковременной потери сознания имеют место преходящие расстройства мозгового кровообращения, можно предположить, что нарушения вегетативной регуляции деятельности сердца в этом случае усугубляются. Однако тщательный анализ ЭКГ в случае потери сознания не установил каких-либо нарушений сердечного ритма. При более длительном нарушении мозгового кровообращения (например, при продолжении вращения) возможно нарушение вегетативной регуляции деятельности сердца.

При скоростных полетах позвоночный столб подвергается увеличенной нагрузке, оказывающей значительное воздействие на шейный отдел, который наиболее часто повреждается. Дополнительная весовая нагрузка, обусловленная кислородной маской и защитным шлемом, также существенно повышает риск повреждения шеи. В случае потери сознания наступает резкое падение мышечного тонуса, однако действие перегрузки не может прекратиться мгновенно. Туловище обычно фиксировано привязной системой, и поэтому существенной опасности для поясничного и грудного отделов не наступает, а голова, особенно в защитном шлеме и кислородной маске, резко сгибается в шейном отделе вперед или в сторону.

Хотя в исследованиях на центрифуге при действии перегрузки величиной до 10 ед. выявлено лишь напряжение мышц шейного и грудного отделов позвоночника, риск травматизации этих отделов является чрезвычайно высоким. Этот риск существенно возрастает в случае судорог при потере сознания (отмечается в 70% случаев). Судороги могут приводить также к механическим повреждениям конечностей (ссадины, царапины и др.).

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют, что исследования на центрифуге, даже в случаях потери сознания, являются достаточно безопасными для человека, не приводят к каким-либо отклонениям в его физическом и психическом статусе. После потери сознания наблюдается постепенное полное восстановление функций организма до исходного уровня.

Повторные случаи расстройства сознания, в том числе и потери сознания при воздействии перегрузок, не приводят к отклонениям со стороны различных функций мозга. Период резко сниженного мозгового кровотока при воздействии перегрузок вплоть до потери сознания редко превышает 15-20 с. Это время соответствует периоду сохранения интегративной целостности мозга. В исследованиях на животных установлено, что прекращение мозгового кровотока длительностью менее 180 с также не сопровождается отношениями в состоянии ЦНС.

Потеря сознания в условиях резкого ухудшения мозгового кровотока является биологически детерминированной реакцией защиты, позволяющей сохранить интегративную целостность мозга. Наблюдающееся вследствие потери сознания резкое снижение тонуса скелетной мускулатуры, а также тоникоклонические судороги в определенной мере способствуют нормализации мозгового кровообращения.

Необходимость совершенствования средств защиты летчика от действия больших перегрузок требует проведения специальных исследований на центрифуге, в том числе вплоть до потери сознания испытателя. Однако обоснованность таких исследований и условия их проведения должны строго соизмеряться с аспектами безопасности испытателей.

Похожие статьи:

  1. Направление перегрузки, вектор перегрузки, терминалогия перегрузок А. В. Иванов, И. А. Цветков Практика авиации, поставив человека...
  2. Потеря сознания летчиком при воздействии пилотажных ускорений Полеты с маневрированием на перехват воздушной цели и воздушный бой...
  3. Основные закономерности реакций организма на действие ударных перегрузок С. А. Гозулов Влияние ударных перегрузок на организм, прежде всего,...

автор admin \\ теги: , ,



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.