Авг 15

Н. И. Фролов, Г. П. Миролюбов, Н. П. Морозова

Ударные перегрузки в практике авиационных полетов возникают при аварийных ситуациях (катапультирование, приземление в спасательной капсуле, аварийная посадка и т. п.). Установление максимально допустимых величин перегрузок и разработка различных защитных устройств (геометрия кресла, положение летчика в кабине), облегчающих летчику их переносимость, связаны с правильным научным представлением о механизме действия перегрузки на организм.

В многочисленных опытах на животных было установлено, что при воздействии ударных перегрузок очень часто повреждается ткань легких с кровоизлияниями, отеком легких, ателектазом, что вместе взятое в значительной степени влияет на функцию внешнего дыхания. Повреждения более выражены при действии перегрузок в направлении грудь–спина, спина–грудь (С. А. Гозулов, Г. П. Миролюбов, Н. И. Фролов, 1964; М. И. Касьянов и др., 1963; С. А. Гозулов и др., 1967). Эти данные требуют более детального изучения функции дыхательного аппарата с целью диагностики возможных скрытых повреждений легочной ткани у человека в момент действия перегрузок.

В работе была предпринята попытка изучить изменения функции внешнего дыхания у человека в результате действия перегрузок приземления. В ходе опытов с помощью прибора ПФВД-3 конструкции К. К. Щербакова исследовалась динамика изменений частоты дыхания (ЧД), жизненной емкости легких (ЖЕЛ), дыхательного объема (ДО), резервного объема (РО) и минутного объема дыхания (МОД). Исследования проводились с участием 5 практически здоровых мужчин в возрасте 20–38 лет. Всего было выполнено 74 эксперимента.

Испытуемые размещались в кабине в позе сидя при отклонении кресла назад от вертикали на угол 10, 30, 45, 60, 75, 90, 105°. Приземление кабины осуществлялось на воздушный амортизатор, при этом перегрузки достигали 10–18 ед., продолжительность действия – 250 ед./сек (в ряде экспериментов перегрузки были 23 ед., скорость нарастания – 4000 ед./сек).

На переносимость испытуемыми перегрузок влияли величина перегрузки и положение кресла в кабине. В начале экспериментов воздействие перегрузки ощущалось испытуемыми как легкий толчок. По мере ее увеличения отмечались болевые ощущения определенной локализации. При размещении испытуемых в кресле в позе сидя с отклонением спинки до 30° от вертикали воздействие перегрузки вызвало болевые ощущения преимущественно в области позвоночника. С увеличением угла наклона кресла до 60–90° болевые ощущения преобладали в области головы, спины, крестца. При дальнейшем увеличении угла наклона до 105° у испытуемых возникало першение в горле, тошнота, боль за грудиной.

На этом фоне субъективных ощущений изменение функции внешнего дыхания в целом было невелико. Оно в значительной степени зависело от этапа эксперимента. ЧД перед опытом в условиях лаборатории составляла 12–22 цикл/мин (в среднем 16 цикл/мин). При размещении испытуемого в кресле ЧД возрастала и составляла 12–24 цикл/мин (в среднем 18 цикл/мин). По мере приближения момента воздействия она возрастала еще на 1–3 цикл/мин. Эти изменения имели условно-рефлекторный генез. Их величина зависела от степени новизны и сложности эксперимента. Чем сложнее условия эксперимента, тем ЧД была больше. Сразу после воздействия перегрузки ЧД изменялась различно: либо непродолжительное время она оставалась на уровне, зарегистрированном непосредственно перед опытом, либо увеличивалась на 1–3 цикл/мин. Отмечались и случаи урежения дыхания.

Наиболее постоянным признаком изменений внешнего дыхания являлось нарушение ритма и глубины дыхания непосредственно перед воздействием перегрузки. Поверхностные кратковременные вдохи чередовались с глубокими и продолжительными. В лабораторных условиях дыхание у испытуемых было ритмичным, а глубина вдоха – сравнительно постоянной (рис. 12).

На стенде по мере приближения момента воздействия наблюдалось увеличение глубины дыхания по сравнению с лабораторными данными более чем в два раза, изменялся и ритм дыхания. Выраженного изменения ЧД в зависимости от величины перегрузки и субъективных ощущений испытуемых не отмечено.

Сопоставление изменений ЧД у испытуемых в зависимости от условий их размещения в кабине позволило выявить ряд особенностей. Отклонение ЧД от исходных величин, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, зависело от угла наклона кресла. Наименьшее число случаев изменения ЧД было зарегистрировано при размещении испытуемых в кресле с отклонением спинки на 60° (рис. 13).

Рис. 12. Пневмотахограмма испытуемого П. (величина перегрузки 14 ед):

– в лабораторных условиях;

– за 2 сек перед сбросом;

– сразу после сброса.

Рис. 13. Изменение частоты дыхания в зависимости от условий размещения испытуемых.

Изменение угла наклона кресла, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения от этой величины, закономерно сопровождалось увеличением ЧД у испытуемых. Складывается впечатление, что угол отклонения кресла на 60° является наиболее приемлемым для переносимости испытуемыми перегрузок, действующих в направлении голова–таз. Это подтверждается результатами наблюдения за функциональным состоянием их сердечно-сосудистой деятельности. По-видимому, при отклонении кресла на 60° поза человека является наиболее оптимальной для восприятия механического удара вертикального приземления кабины. При этом внутренние органы располагаются наиболее естественным образом относительно друг друга. В момент приложения механических сил они менее всего подвержены воздействию локальных нагрузок и деформаций, которые могут вызвать раздражение нервных окончаний и рефлекторные реакции. ДО и МОД дыхания изменялись незначительно. В лабораторных условиях за 30 мин до воздействия ДО колебался в пределах 560– 800 мл (в среднем 650 мл). При размещении испытуемых в кресле он несколько снижался за счет их фиксации привязными ремнями и колебался в пределах 500–750 мл (в среднем 580 мл). По мере приближения момента воздействия, несмотря на плотную фиксацию тела привязными ремнями, вследствие эмоционального возбуждения отмечалось увеличение ДО в пределах 600–940 мл (в среднем 690 мл). После воздействия (уже к первой минуте) он возвращался к исходному уровню. Такова общая закономерность изменений ДО в ответ на воздействие перегрузок при отклонении кресла в пределах от 30 до 75°. Вместе с тем наблюдались и некоторые особенности, связанные с углом отклонения кресла. При отклонении кресла на угол 105° у испытуемых отмечалось уменьшение ДО, которое можно объяснить смещением легких, диафрагмы и органов брюшной полости в краниальном направлении (рис. 14).

МОД изменялся в той же последовательности, что и ДО. В условиях лаборатории он колебался в пределах 8,7–12,5 л (в среднем 10,5 л). При размещении испытуемого в кресле и фиксации его привязными ремнями отмечалось снижение МОД до 7,6–11,7 л (в среднем 9,7 л), непосредственно перед воздействием он увеличивался на 1,5–4 л. Это увеличение можно отнести за счет учащения дыхания и возрастания ДО.

ЖЕЛ в условиях лаборатории в среднем составляла 5,1 л. При размещении испытуемого в кресле и затягивании его привязными ремнями ЖЕЛ уменьшалась на 200–300 мл и составляла в среднем 4,9 л. После воздействия она оставалась на том же уровне, что и перед опытом. Положение испытуемого в кресле влияло на нее в пределах ±100–500 мл. Наибольшая ЖЕЛ у испытуемых отмечалась при размещении их в кресле, отклоненном назад на 10° (в среднем 5,2 л) и наименьшая – на 105° (в среднем 4,7 л).

РО у испытуемых в лабораторных условиям равнялся в среднем 2000 мл; после размещения в кресле он уменьшался на 100–400 мл (в среднем 200 мл); после опыта величина его достигала исходных величин.

Как видно из приведенных данных, при воздействии на человека ударных перегрузок приземления наиболее устойчивыми показателями внешнего дыхания оказались ЖЕЛ и РО. Наименее устойчивыми были ЧД, ДО и МОД. Эти показатели в значительной степени изменялись в зависимости, как от условий размещения испытуемых, так и от интервала времени до момента воздействия перегрузок.

Зависимости изменений внешнего дыхания от величины перегрузок в исследованном диапазоне выявить не удалось. Наиболее благоприятным для переносимости перегрузок оказалось размещение испытуемых в кресле, отклоненном назад на 60°.

Рис. 14. Изменение величины дыхательного объема испытуемых в зависимости от наклона кресла.

В исследованном диапазоне перегрузок особенно выраженные изменения дыхания наблюдались непосредственно перед воздействием – в момент наибольшего эмоционального напряжения испытуемых. Следует также отметить, что плотная фиксация испытуемого в кресле существенно не нарушала функцию внешнего дыхания.

Таким образом, в результате проведенных экспериментов не выявлено каких-либо специфических изменений в функции внешнего дыхания испытуемых, размещенных в отклоненном назад кресле, при действии на них перегрузок величиной 18–22 ед. Отмеченные изменения носили эмоциональный характер, были непродолжительными и в течение минуты приходили к исходному уровню.

Похожие статьи:

  1. Направление перегрузки, вектор перегрузки, терминалогия перегрузок А. В. Иванов, И. А. Цветков Практика авиации, поставив человека...
  2. Устойчивость человека к ускорениям и критерии ее оценки Оценка устойчивости организма к действию ускорений зависит от характера выбранного...
  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.