Ускоряемое тело в авиационной медицине что это такое
Перегрузки и их действие на человека в разных условиях
В авиационной и космической медицине перегрузкой считается показатель величины ускорения, воздействующего на человека при его перемещении. Он представляет собой отношение равнодействующей перемещающих сил к массе тела человека.
Перегрузка измеряется в единицах, кратных весу тела в земных условиях. Для человека, находящегося на земной поверхности, перегрузка равна единице. К ней приспособлен человеческий организм, поэтому для людей она незаметна.
Если какому-либо телу внешняя сила сообщает ускорение 5 g, то перегрузка будет равна 5. Это значит, что вес тела в данных условиях увеличился в пять раз по сравнению с исходным.
При взлете обычного авиалайнера пассажиры в салоне испытывают перегрузку в 1,5 g. По международным нормам предельно допустимое значение перегрузок для гражданских самолетов составляет 2,5 g.
В момент раскрытия парашюта человек подвергается действию инерционных сил, вызывающих перегрузку, достигающую 4 g. При этом показатель перегрузки зависит от воздушной скорости. Для военных парашютистов он может составлять от 4,3 g при скорости 195 километров в час до 6,8 g при скорости 275 километров в час.
Реакция на перегрузки зависит от их величины, скорости нарастания и исходного состояния организма. Поэтому могут возникать как незначительные функциональные сдвиги (ощущение тяжести в теле, затруднение движений и т.п.), так и очень тяжелые состояния. К ним относятся полная потеря зрения, расстройство функций сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем, а также потеря сознания и возникновение выраженных морфологических изменений в тканях.
С целью повышения устойчивости организма летчиков к ускорениям в полете применяют противоперегрузочные и высотно-компенсирующие костюмы, которые при перегрузках создают давление на область брюшной стенки и нижние конечности, что приводит к задержке оттока крови в нижнюю половину тела и улучшает кровоснабжение головного мозга.
Для повышения устойчивости к ускорениям проводятся тренировки на центрифуге, закаливание организма, дыхание кислородом под повышенным давлением.
При катапультировании, грубой посадке самолета или приземлении на парашюте возникают значительные по величине перегрузки, которые могут также вызвать органические изменения во внутренних органах и позвоночнике. Для повышения устойчивости к ним используются специальные кресла, имеющие углубленные заголовники, и фиксирующие тело ремнями, ограничителями смещения конечностей.
Перегрузкой также является проявление силы тяжести на борту космического судна. Если в земных условиях характеристикой силы тяжести является ускорение свободного падения тел, то на борту космического корабля в число характеристик перегрузки также входит ускорение свободного падения, равное по величине реактивному ускорению по противоположному ему направлению. Отношение этой величины к величине называется «коэффициентом перегрузки» или «перегрузкой».
На участке разгона ракеты-носителя перегрузка определяется равнодействующей негравитационных сил — силы тяги и силы аэродинамического сопротивления, которая состоит из силы лобового сопротивления, направленной противоположно скорости, и перпендикулярной к ней подъемной силы. Эта равнодействующая создает негравитационное ускорение, которое определяет перегрузку.
Ее коэффициент на участке разгона составляет несколько единиц.
Если космическая ракета в условиях Земли будет двигаться с ускорением под действием двигателей или испытывая сопротивление среды, то произойдет увеличение давления на опору из-за чего возникнет перегрузка. Если движение будет происходить с выключенными двигателями в пустоте, то давление на опору исчезнет и наступит состояние невесомости.
При старте космического корабля на космонавта действует ускорение, величина которого изменяется от 1 до 7 g. По статистике, космонавты редко испытывают перегрузки, превышающие 4 g.
Способность переносить перегрузки зависит от температуры окружающей среды, содержания кислорода во вдыхаемом воздухе, длительности пребывания космонавта в условиях невесомости до начала ускорения и т.д. Существуют и другие более сложные или менее уловимые факторы, влияние которых еще не до конца выяснено.
Под действием ускорения, превышающего 1 g, у космонавта могут появиться нарушения зрения. При ускорении 3 g в вертикальном направлении, которое длится более трех секунд, могут возникнуть серьезные нарушения периферического зрения. Поэтому в отсеках космического корабля необходимо увеличивать уровень освещенности.
При продольном ускорении у космонавта возникают зрительные иллюзии. Ему кажется, что предмет, на который он смотрит, смещается в направлении результирующего вектора ускорения и силы тяжести. При угловых ускорениях возникает кажущееся перемещение объекта зрения в плоскости вращения. Эта иллюзия называется окологиральной и является следствием воздействия перегрузок на органы внутреннего уха.
Многочисленные экспериментальные исследования, которые были начаты еще ученым Константином Циолковским, показали, что физиологическое воздействие перегрузки зависит не только от ее продолжительности, но и от положения тела. При вертикальном положении человека значительная часть крови смещается в нижнюю половину тела, что приводит к нарушению кровоснабжения головного мозга. Из-за увеличения своего веса внутренние органы смещаются вниз и вызывают сильное натяжение связок.
Чтобы ослабить действие высоких ускорений, космонавта помещают в космическом корабле таким образом, чтобы перегрузки были направлены по горизонтальной оси, от спины к груди. Такое положение обеспечивает эффективное кровоснабжение головного мозга космонавта при ускорениях до 10 g, а кратковременно даже до 25 g.
При возвращении космического корабля на Землю, когда он входит в плотные слои атмосферы, космонавт испытывает перегрузки торможения, то есть отрицательного ускорения. По интегральной величине торможение соответствует ускорению при старте.
Космический корабль, входящий в плотные слои атмосферы, ориентируют так, чтобы перегрузки торможения имели горизонтальное направление. Таким образом, их воздействие на космонавта сводится к минимуму, как и во время запуска корабля.
УСКОРЕНИЕ, действие на организм
Ускорение — изменение скорости в единицу времени, оказывающее в зависимости от величины, длительности и направления воздействия значительное влияние на организм человека.
В отличие от скорости, к-рая субъективно не воспринимается человеком, Ускорение ощущается им, т. к. возникает вследствие действия силы на всякое движущееся тело, обладающее массой, в т. ч. и на живой организм. Поэтому Ускорение обратно пропорционально массе тела, пропорционально вызывающей его силе и совпадает с ней по направлению.
По условиям возникновения и по характеристикам воздействия на организм различают три вида Ускорения: прямолинейное, радиальное и угловое, или ускорение Кориолиса (см. Кориолиса ускорение).
Прямолинейное Ускорение возникает при движении тела по прямой во время изменения скорости без изменения направления движения (при взлете и посадке самолета или космического корабля, при изменении скорости прямолинейного полета, при раскрытии парашюта, приземлении парашютиста). По продолжительности воздействия на организм У. делят на длительное (более одной секунды) и кратковременное (менее одной секунды), или ударное, ускорение.
Радиальное, или центростремительное, У. возникает вследствие изменения направления движения тела без изменения скорости его движения (при входе и выходе самолета из пикирования, при виражах, вращении на центрифуге и др.). Оно прямо пропорционально квадрату скорости и обратно пропорционально радиусу движения тела.
Ускорение Кориолиса развивается при вращении тела вокруг какой-либо оси и одновременном изменении радиуса вращения.
Кратковременное, или ударное, У. возникает при катапультировании (см.), аварийных посадках самолетов и др. Его последствия проявляются в широком диапазоне: от небольших сотрясений тела и обратимой деформации отдельных органов и тканей до морфол. нарушений структуры тканей.
Основным патогенетическим механизмом воздействия на организм длительных У. является кислородное голодание (см. Гипоксия), возникающее вследствие местного или системного нарушения кровообращения (см.). Переносимость длительных У., как и развитие компенсаторных реакций организма, зависит от величины, длительности воздействия У., скорости их нарастания (градиент нарастания) до максимальной величины, от направления по отношению к телу человека, состояния здоровья человека, условий окружающей среды и др.
Ниже приводится описание действия перегрузок, наиболее часто встречающихся в летной практике.
Содержание
Влияние перегрузок при действии ускорения в направлении от головы к ногам ( +Gz)
Наиболее общим следствием воздействия перегрузок этого типа является увеличение веса тела. При +2Gz наблюдается деформация лица, отчетливо ощущается увеличение веса тела, конечностей. При воздействии +3Gz человек не в состоянии самостоятельно встать с сиденья. При дальнейшем возрастании величины перегрузок наблюдается смещение внутренних органов, изменение кровоснабжения частей тела, ухудшение зрения, предшествующее нарушению сознания. Ухудшение зрения чаще начинается с утраты периферического зрения при сохранности центрального, затем появляется так наз. серая пелена. Величина перегрузок, при к-рых появляется серая пелена, зависит от степени индивидуальной выносливости человека, его позы и ряда других факторов. Обычно нарушения зрения возникают в течение первых 5—6 сек. воздействия перегрузки. Полная потеря зрения — так наз. черная пелена следует обычно после появления серой пелены, однако часто полная потеря зрения происходит без предварительной утраты периферического зрения. Зрение восстанавливается обычно через 3— 5 сек. после прекращения действия перегрузки.
При продолжении воздействия перегрузки вслед за утратой зрения может наступить потеря сознания; при более высоких значениях она может наблюдаться и без появления зрительных нарушений. При этом отмечаются падение мышечного тонуса, генерализованные судороги. Восстановление сознания происходит в течение 30—60 сек. после окончания воздействия перегрузки.
Влияние перегрузок на зрение обусловлено изменением кровотока в сосудах глаз и мозга в связи с нарушениями распределения давления крови в сердечно-сосудистой системе. Кровь в наибольшей мере подвергается смещению под влиянием Ускорения, поскольку не обладает прочными внутренними связями, а кровеносные сосуды имеют высокую эластичность. В сосудах нижних конечностей происходит депонирование крови, транссудация жидкости в ткани и соответственно уменьшение массы циркулирующей крови; при величинах перегрузок, превышающих +4 Gz, возникают петехиальные кровоизлияния. При +5 Gz отмечается затруднение дыхания, увеличивается легочная вентиляция, вследствие опускания диафрагмы и органов брюшной полости повышается остаточная емкость легких; прекращение кровотока в верхних отделах легких при больших величинах ускорений (перегрузок) приводит к частичному их ателектазу, что сопровождается приступами кашля, затруднением глубокого вдоха, ощущением дискомфорта.
Воздействие Ускорения на организм повышает его потребность в кислороде. Так, напр., при +5 Gz потребление кислорода увеличивается в три раза. Кроме того, после действия У. повышенное потребление кислорода находится на протяжении 3—5 мин. на уровне, превышающем исходные величины на 50—70%.
Действие радиального ускорения в направлении от ног к голове (-Gz)
Основной механизм физиологических сдвигов обусловлен повышением АД в сосудах верхней половины тела человека, в т. ч. в сосудах головы. Последнее вызывает «покраснение» поля зрения (так наз. красная пелена), сильную головную боль, отек век, возникновение петехий на коже лица и шеи. При —3Gz возникает ощущение распирания глазных яблок, обильное слезотечение, субконъюнктивальные кровоизлияния. При больших перегрузках уже через 5—6 сек. после начала воздействия происходит нарушение, а затем и потеря сознания.
Увеличение АД в сосудах шеи ведет к стимуляции каротидного синуса, возникновению брадикардип и дилатации артериол. Вследствие вагусных эфферентных сигналов нарушается сердечный ритм вплоть до полной атриовентрикулярной блокады (см. Блокада сердца).
Положительные перегрузки, воздействующие в направлении голова — ноги переносятся значительно легче.
Влияние перегрузок, направленных перпендикулярно к продольной оси тела человека (+Gx)
В авиационной практике перегрузки этого типа встречаются, напр., при катапультировании (торможение в воздушном потоке). При полетах в космических кораблях эти перегрузки достигают величины от +6 до +10 и длятся несколько минут (при старте ракеты).
В связи с тем, что основные магистральные кровеносные сосуды человека расположены гл. обр. вдоль продольной оси тела, а также из-за ограниченных возможностей смещения внутренних органов при воздействии перегрузок типа +Gx, значительных изменений кровообращения не происходит. Главной причиной, ограничивающей переносимость перегрузки, является затруднение дыхания.
Строго поперечное направление действия перегрузок практически не встречается, т. к. туловище пилота в кабине летательного аппарата располагается под углом 12—25° по отношению к направлению действия перегрузок (в таком положении отмечаются наименьшие нарушения деятельности дыхательной системы).
При перегрузках типа +Gz предел устойчивости в большей степени зависит от скорости нарастания У. Диапазон индивидуальной устойчивости находится в пределах от +3 Gz до + 8 Gz. Помимо скорости включения компенсаторных механизмов и их мощности, устойчивость к действию У. зависит от многих других факторов. Так, она снижается при повышении температуры тела, гипогликемии, после приема алкоголя, при гипервентиляции, гипоксии и т. д.
Защита организма от действия длительных ускорений
К числу наиболее эффективных мероприятий, направленных на повышение устойчивости организма человека к воздействию перегрузок, относятся: соблюдение режима труда и отдыха, физическая подготовка и тренировка, применение противоперегрузочных устройств, комфортные условия обитания.
Увеличение выносливости на 1 — 2 Gz можно вызвать путем напряжения мышц за счет увеличения возврата венозной крови к сердцу, уменьшения депонирования крови в нижних конечностях и увеличения внутрибрюшного давления.
Эффективным средством является форсированный выдох при закрытой голосовой щели с одновременным натуживанием (проба Вальсальвы). При этом происходит повышение внутригрудного давления, к-рое передается на всю кровеносную систему. Иногда применяют так наз. прием М-1. По существу это модифицированная проба Вальсальвы: замедленный форсированный выдох через частично сомкнутую голосовую щель. После быстрого вдоха прием можно повторить. Использование приема М-1 в сочетании с применением противоперегрузочного костюма позволяет повысить выносливость организма человека к действию перегрузок на 2 Gz. Примерно на столько же повышает выносливость к У. дыхание под избыточным давлением.
Одним из средств повышения выносливости организма к действию перегрузок служит изменение позы человека, сокращающее вертикальное расстояние в направлении от сердца до глаз. Подъем ног (скорчивание), уменьшая дилатацию сосудов нижних конечностей, также способствует отодвиганию порога наступления серой пелены. Больший эффект можно получить, увеличивая угол наклона кресла, т. е. изменяя направление действия перегрузки.
Наибольшее значение в защите организма человека от действия Ускорения имеет противоперегрузочный костюм. Существующие конструкции противоперегрузочных костюмов (ППК) основаны на принципе создания повышенного давления на участки нижней половины тела человека. Давление создается в резиновых камерах, вмонтированных в костюм в области голени, бедер и живота. Камеры соединены между собой и имеют общий шланг. Давление воздуха, подающегося в ППК, регулируется автоматически в зависимости от величины действующего ускорения. Камеры ППК создают противодавление перемещению крови в нижнюю половину тела, повышая возврат венозной крови к сердцу и тем самым способствуя усилению кровоснабжения головного мозга. ППК также противодействует смещению внутренних органов, предотвращает смещение сердца вниз, что также повышает переносимость перегрузок.
Библиогр.: Авиационная медицина, под ред. А. Н. Бабийчука, с. 96, М., 1980; Основы космической биологии и медицины, под ред. О. Г. Газенко и М. Кальвина, т. 2, кн. 1, с. 141, М., 1975; Сергеев А. А. Физиологические механизмы действия ускорений, Л., 1967, библиогр.; Стасевич Р. А. и Исаков П. К. Скорости, ускорения, перегрузки, М., 1956; Стрельцов В. В. Влияние больших перегрузок на организм летчика, Гражданская авиация, № 7, с. 23, 1940; Aviation medicine, ed. by J. Ernsting, v. 1, p. 208, L., 1978; Beckman E. L. a. o. Some observations on human tolerance, to accelerative stress, J. Aviat. Med., v. 24, p. 377, 1953
АВИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА
АВИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА — отрасль медицины, изучающая условия профессиональной деятельности авиационных специалистов с целью разработки медицинских рекомендаций, направленных на сохранение здоровья и повышение их работоспособности, а также на обеспечение безопасности полетов. АВИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА имеет выраженную профилактическую направленность.
Основными задачами АВИАЦИОННОЙ МЕДИЦИНЫ является следующие.
1. Разработка медицинских и инженерно-психологических требований к авиационной технике, к средствам индивидуального снаряжения и спасения; определение требований к физическому развитию и состоянию здоровья кандидатов в летные и технические училища; изыскание и совершенствование методов медицинского и психологического отбора; разработка методов и средств, повышающих устойчивость человека к действию неблагоприятных факторов полета, и медицинских рекомендаций по повышению эффективности летной деятельности, по обеспечению безопасности полетов путем рационального обучения, подготовки и тренировки экипажей; научное обоснование режима труда, отдыха, питания, оптимальных норм летной нагрузки, показателей для оценки состояния здоровья и работоспособности летного состава; разработка организационно-методических вопросов медицинского обеспечения полетов.
2. Медицинское изучение причин и предпосылок летных происшествий, связанных с личностью летчика, и разработка специальных методов их медицинского расследования.
3. Разработка медицинских мероприятий по оказанию помощи экипажам и пассажирам самолетов, терпящим бедствие при вынужденных посадках, а также требований к оказанию медпомощи в полете и условиям эвакуации по воздуху больных и пострадавших.
4. Обоснование организационных принципов медицинской службы в авиации, санитарно-гигиеническое обеспечение дальних перелетов, медицинское обслуживание пассажиров в аэропортах и летного персонала на аэродромах.
Для решения этих задач АВИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА, помимо клинических, физиологических, гигиенических, психологических и других методов исследования, применяемых в обычных условиях, разрабатывает и применяет особые способы и методы изучения влияния определенных факторов полета на организм (исследования в барокамерах, на центрифугах, на стендах-катапультах, в специальных климатических камерах, на специальных установках или самолетных тренажерах, а также на самолетах или самолетах-лабораториях и др.).
АВИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА возникла с появлением авиации в начале 20 в. Несовершенство конструкций первых самолетов и отсутствие мед. контроля за летным составом часто приводило к летным происшествиям. 14 июля 1909 г. на заседании совета Российского аэроклуба было принято постановление о разрешении членам аэроклуба совершать полеты только после медицинского освидетельствования. Спустя год Военное ведомство издало первое расписание болезней, препятствующих службе в воздухоплавательных и авиационных частях. Это явилось началом формирования АВИАЦИОННОЙ МЕДИЦИНЫ в России. Примерно в тот же период АВИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА стала выделяться в самостоятельную отрасль медицины во Франции, а с 1910 г. — в Германии, Англии, Италии и США.
В нашей стране АВИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА особенно широкое развитие получила после Великой Октябрьской социалистической революции.
Основное внимание авиационных врачей было сосредоточено на вопросах мед. отбора кандидатов в летные училища, на определении и предсказании летных способностей с помощью психометрических испытаний, на рекомендациях по сохранению здоровья летчиков, рационализации рабочего места летчиков.
В начале 20-х годов в авиационных школах были организованы психофизиологические лаборатории. В 1924 г. в Москве была создана Центральная психофизиологическая лаборатория ВВС РККА, где проводилась исследовательская работа по обоснованию методов мед. отбора кандидатов в авиацию и мед. обеспечению полетов.
В 30-е годы в связи с освоением скоростных и высотных самолетов возникла необходимость в детальном изучении влияния на организм таких неблагоприятных факторов полета, как пониженное барометрическое давление, ускорение и др.
Если в период становления авиации АВИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА использовала опыт медицинского обеспечения воздухоплавания, высокогорных восхождении и научные достижения общей физиологии и патологии конца 19 в. [И. М. Сеченов, В. В. Пашутин, Бер (Р. Bert), Моссо (A. Mosso), Холдейн (J. S. Haldane) и др.], то в этот период нужно было искать новые пути изучения вестибулярных реакции, влияния на организм высоты, ускорений, шума, вибрации, перепадов температуры; разрабатывать нормы кислородного обеспечения и обосновывать медицинские требования к кислородно-дыхательной аппаратуре, создавать противоперегрузочные средства и др. Возникла необходимость в создании учреждений для проведения специальных исследований и подготовки специалистов по А. м. Вместо Центральной психофизиологической лаборатории ВВС РККА был организован 4-й сектор Научно-исследовательского испытательного санитарного ин-та РККА, который в 1935 г. был реорганизован в Авиационный научно-исследовательский санитарный институт РККА, а в 1936 г. переименован в Ин-т авиационной медицины им. И. П. Павлова. При Центральном институте усовершенствования врачей (Москва) в 1939 г. организуется кафедра авиационной медицины, и в том же году открывается факультет подготовки авиационных врачей при 2-м ММИ. При кафедре физиологии ВМА им. С. М. Кирова создается баролаборатория. Одновременно в учреждениях АН и Министерства здравоохранения СССР, на кафедрах ВМА им. С. М. Кирова изучаются проблемы, имеющие актуальное значение не только для общей патологии и клинической медицины, но п для А. М. (проблемы кислородного голодания, гипо- и гипертермии, акклиматизации и адаптации организма к высоте, нейро-гуморальной регуляции функций, роли коры головного мозга в соматических и поведенческих реакциях, психофизиологии органов чувств и др.). Разработку вышеуказанных проблем возглавили видные советские ученые различных специальностей — физиологи, биохимики, терапевты (Л. А. Орбели, И. Р. Петров, Г. Е. Владимиров, Н. Н. Сиротинин, И. П. Разенков, А. В. Лебединский, П. И. Егоров, М. П. Бресткин и др.). Некоторые авиационные врачи, стремясь глубже изучить влияние полетов па организм, осваивали профессию летчика и летчика-наблюдателя (Ю. М. Волынкин, Н. М. Добротворский, М. А. Пивоваров и др.). Это расширяло возможности психофизиологического изучения деятельности летчика в полете, позволяло давать более обоснованные рекомендации по обучению летного состава, а также по рационализации рабочего места, режима труда и т. д. Достигнутые результаты способствовали развитию теории АВИАЦИОННОЙ МЕДИЦИНЫ.
К началу второй мировой войны АВИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА имела большой опыт медицинского обеспечения высотных и длительных полетов. Имелись достижения в изучении высотной и воздушной болезни, исследовании зрительной и слуховой функций в полете, а также устойчивости организма к ускорениям в полете. Значительный вклад в развитие отечественной А. м. как в предвоенный, так и в послевоенный период внесли В. И. Воячек, К. Л. Хилов, А. П. Попов и др., изучавшие изменения состояния органа слуха и вестибулярного аппарата под влиянием факторов полета; Н. М. Добротворский, А. А.Сергеев, Д. Е. Розенблюм и др., изучавшие влияние на организм ускорении; B. В. Стрельцов, В. Г. Миролюбов, А. П. Аполлонов, В. А. Спасский и др., изучавшие влияние высоты на организм и разрабатывавшие вопросы обеспечения кислородом; Н. А. Вишневский, Г. Г. Куликовский, И. К. Собенников, Я. Ф. Самтер и др., разрабатывавшие вопросы врачебно-летной экспертизы; К. К. Платонов, С. Г. Геллерштейн п др., разрабатывавшие вопросы психологии летного труда, и т. д.
Достигнутые АВИАЦИОННОЙ МЕДИЦИНОЙ успехи в области научных исследований влияния различных факторов полета на организм и разработка методов повышения устойчивости организма к неблагоприятным факторам полета, накопленный опыт медицинского обеспечения полетов заложили прочную основу для организации медицинского обеспечения боевых действий авиации в период Великой Отечественной войны 1941 —1945 гг.
Организационные принципы построения медицинской службы ВВС, распределение ее сил и средств, принятая система этапов медицинской эвакуации обеспечили сохранение квалифицированных летных кадров и возвращение их в строй в возможно короткие сроки.
В послевоенный период на этапе массового освоения высотных реактивных самолетов возникла необходимость разработки метода дыхания кислородом под избыточным давлением, профилактики декомпрессионных расстройств, снижения отрицательного влияния на организм длительных и ударных перегрузок. При освоении полетов на больших и малых высотах, в облаках, ночью вне видимости земных ориентиров, на звуковых и сверхзвуковых скоростях полета изменились требования к условиям работы летчика и к его рабочему месту (микроклимат, освещенность, приборные панели и пр.). Эти проблемы решаются специалистами по А. м. совместно с конструкторами и исследователями авиационной техники и специалистами инженерно-авиационной службы.
Современный этап развития А. м. характеризуется дальнейшими углубленными исследованиями влияния условии и факторов полета на организм летчика, более строгим нормированием условий обитания в кабинах летательных аппаратов, повышением требований к профотбору летных экипажей, к оценке состояния их здоровья перед вылетом и в процессе выполнения полетного задания, созданием высокоэффективных образцов защитного и спасательного снаряжения, средств обеспечения безопасности экипажа и пассажиров в полете (комплекты кислородного оборудования, защитные и герметические шлемы, скафандры, катапультируемые сиденья, аварийные запасы, коллективные спасательные средства и т. д.). Значительное внимание уделяется нормированию летной нагрузки, режимам труда, питания и отдыха, особенно для летчиков старших возрастов с целью повышения их работоспособности и летного долголетия. Внедряются в практику новые методы медицинского расследования причин летных происшествий, подготовки и тренировки экипажей, совершенствуются методы врачебно-лет ной экспертизы, а также медицинского и психологического отбора летные училища.
Поскольку, по данным мировой статистики, около 50% всех летных происшествий связано с личностью летчика, АВИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА серьезное внимание уделяет изучению всех тех причин летных происшествий, которые связаны с состоянием здоровья, профессиональной подготовкой или ошибочными действиями экипажа в полете. Для исследования профессиональной деятельности летного состава АВИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА использует специально оборудованные самолеты, самолетные тренажеры, позволяющие в лабораторных условиях моделировать различные виды и этапы полета. Полеты на тренажере стали весьма эффективным средством обучения и тренировки, а также изучения индивидуальных психологических и физиологических особенностей летчиков.
За рубежом к началу второй мировой войны наибольшего развития АВИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА достигла в Германии, где были проведены исследования по всем основным проблемам авиационной физиологии, гигиены и психологии. В послевоенные годы центр научных исследований в области А. м. переместился в Англию, а затем в США. Интенсивные исследования в области А.м. проводятся во Франции, Италии, Швеции, Голландии, Японии, а также в странах социалистического лагеря.
Международной организацией объединяющей национальные ассоциации специалистов А. м., является Интернациональная академия авиационной и космической медицины с постоянным центром в Париже. Регулярно проводятся европейские и международные конгрессы по авиационной и космической медицине. Специалисты авиационной и космической медицины в СССР объединены в секцию авиационной и космической медицины Всесоюзного физиологического общества им. И. П. Павлова. Секция один раз в 3—4 года проводит всесоюзную конференцию по актуальным проблемам авиационной космической медицины и периодически издает сборник научных трудов.
АВИАЦИОННУЮ МЕДИЦИНУ подразделяют на четыре раздела: авиационную физиологию, авиационную гигиену, авиационную психологию и врачебную экспертизу летного состава. Помимо того, в АВИАЦИОННОЙ МЕДИЦИНЕ получили самостоятельное значение высотная физиология, физиология ускорений, гигиена кабин и рабочего места, гигиена питания, одежды и снаряжения; специальная токсикология, психологический отбор, психология летного обучения и летной деятельности, авиационная офтальмология и оториноларингология, медицинский анализ причин летных происшествий и др. В связи с непрерывным усложнением авиационной техники и расширением задач А. м. наметилась дальнейшая ее дифференциация. Появились направления по разработке инженерно-психологических вопросов, методов наземной подготовки и тренировки экипажей, углубленного изучения свойств личности с целью определения и прогнозирования профессиональной пригодности. Разрабатываются мероприятия по оптимизации условий для летных экипажей в кабинах летательных аппаратов, по спасению и выживанию пострадавших экипажей и пассажиров в случае летных происшествий в труднодоступной местности и др.
Авиационная физиология изучает влияние различных факторов полета на физиологические функции организма и выявляет пределы его адаптации к ним. Основное внимание авиационная физиология уделяет изучению влияния на организм высоты (см.), перепадов давления (см.), различного рода ускорений (см.), шума (см.), вибрации (см.) и разрабатывает мероприятия по предотвращению или уменьшению воздействия этих и других неблагоприятных факторов полета на человека.
Неблагоприятное воздействие высотных факторов на организм определяется снижением общего атмосферного давления и парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. Для предупреждения нарушений работоспособности и состояния здоровья у экипажа и пассажиров, начиная с высоты 2—3 км, необходимо увеличивать содержание кислорода во вдыхаемом воздухе. Совершенным способом обеспечения высотных полетов является применение герметических кабин (см. Высотное снаряжение).
В случае разгерметизации кабины организм подвергается неблагоприятному действию перепада давления; мгновенное изменение давления приводит к взрывной декомпрессии и острой гипоксии.
Исход декомпрессии зависит от скорости и величины перепада давления, а также кислородного обеспечения при новом (пониженном) давлении. При быстром подъеме на высоту выделяются газы, растворенные в крови и тканях, что на высотах более 7 км может приводить к декомпрессионной болезни (см.). На высотах более 19 км возможно «кипение» тканевых жидкостей и появление тканевой (подкожной) эмфиземы на незащищенных участках тела. Для защиты летчиков от острого недостатка кислорода и взрывной декомпрессии применяются высотные компенсирующие костюмы и скафандры.
Специфичными факторами полета являются ускорения (перегрузки). Переносимость ускорений в полете зависит от их величины, времени действия и градиента нарастания, а также от направления возникающей при этом центробежной силы. Под действием ускорений в организме происходит смещение (обратимая деформация) тканей и органов, что вызывает обширный поток афферентных импульсов, оказывающих неблагоприятное воздействие на функциональное состояние центральной нервной системы в отношении ее приспособительных и регуляторных возможностей. Значительные величины ускорений приводят также к разнообразным морфологическим изменениям в организме. С целью повышения устойчивости к ускорениям, действующим в направлении голова — ноги, применяются специальные противоперегрузочные костюмы, которые при возникновении перегрузки создают давление на область брюшной стенки и нижние конечности, что приводит к задержке оттока крови в нижнюю половину тела, а следовательно, к увеличению объема циркулирующей крови в верхней половине тела и улучшению кровоснабжения головного мозга. Ведущим расстройством при действии ускорений в направлении грудь— спина является затруднение, а затем нарушение внешнего дыхания вследствие механического воздействия на грудную клетку, диафрагму и изменения гемодинамики в малом круге кровообращения.
Для обеспечения эффективности внешнего дыхания при воздействии перегрузок грудь — спина необходимо применять для дыхания кислород под повышенным давлением.
Значительные по величине ускорения (ударные перегрузки) действуют на организм при катапультировании (см.) или аварийном приземлении в отделяемой кабине. Для повышения переносимости ударных ускорений используются специальные кресла, оборудованные соответствующими приспособлениями для фиксации тела летчика (привязные ремни, ограничители смещения конечностей, углубленные заголовники, ложементы на кресле).
Снижение неблагоприятного действия шума достигается применением общих и индивидуальных средств защиты: звукоизоляцией кабин самолетов, рабочих помещений, применением электронных инвертеров звуковых волн, шумозащитных костюмов, шлемов, ушных противошумов-обтураторов и пр.
Действие вибрации относится к постоянным и трудно устранимым факторам полета. Эффект действия вибрации на организм определяется частотой колебаний, амплитудой и продолжительностью воздействия. Частотный спектр вибрации на самолетах и вертолетах весьма широк (от единиц до нескольких тысяч герц), но чаще имеют место вибрации в диапазоне 30—250 гц. Низкочастотные вибрации с большой амплитудой возникают во время полета на малой высоте в турбулентных слоях атмосферы. Особенно неблагоприятны низкочастотные вибрации, вызывающие явления резонанса внутренних органов (4—6 гц), тазовой области (12—18 гц), головы (20—30 гц), глазных яблок (60—70 гц). У летного состава, особенно вертолетной авиации, в связи с действием вибрации могут встречаться изменения в позвоночнике, кистях рук и ступнях ног, а также возникает общая астенизация (см. Вибрационная болезнь). Для предупреждения отрицательного действия вибрации на экипаж и пассажиров пол, кресла и стены кабин, а также панели с приборным оборудованием покрывают различными вибропоглощающими материалами.
Авиационная гигиена изучает влияние на организм факторов внешней среды, разрабатывает гигиенические нормы труда и отдыха летного и наземного состава, разрабатывает гигиенические требования к самолетам и средствам наземного обслуживания, намечает профилактические мероприятия, обеспечивающие необходимые условия работы и сохранение здоровья личного состава авиации; разрабатывает гигиенические требования для кабин самолетов, особенно для многоместных современных пассажирских самолетов; устанавливает нормы летного питания при различных видах полетов, разрабатывает гигиенические требования к одежде и спецснаряженню летного и технического состава с учетом климатических условий. Немаловажное значение имеет решение вопросов размещения личного состава на аэродромах, гигиены труда специалистов, обслуживающих различную наземную технику, предупреждения профессиональных заболеваний, а также гигиены аэропортов с учетом массовой транспортировки пассажиров.
Авиационная токсикология изучает влияние на летный и обслуживающий технический персонал агрессивных жидкостей, токсических веществ в сочетании с факторами полета действие ядохимикатов (в сельско-хозяйственной авиации) и разрабатывает ряд мероприятий, направленных на предупреждение отравлений этими веществами.
Авиационная психология изучает психологические особенности летной деятельности, формирование и развитие личности летчика в ее профессионально-психологическом аспекте. Основываясь на достижениях инженерной психологии, специалисты АВИАЦИОННОЙ МЕДИЦИНЫ участвуют в разработке проблемы «человек — техника», добиваясь повышения эффективности работы экипажа и его надежности в системе управления летательным аппаратом.
Необходимость переработки обширной информации, боязнь ошибочных действий приводят к напряжению психических процессов, быстрой утомляемости и предъявляют повышенные требования к состоянию здоровья и психическим качествам летчиков. В ряде случаев ошибки и неточности, допускаемые летчиками в полете, могут быть обусловлены не индивидуальными особенностями личности, а конструктивными недоработками систем отображения полетной информации или управления самолетом, что и создает впоследствии при эксплуатации самолетов предпосылки к ошибочным действиям и аварийным ситуациям. Все это выдвинуло на первое место необходимость детального изучения профессиональной деятельности летчика.
Врачебно-летная экспертиза (см. Экспертиза) является важным разделом А. м. в медицинском обеспечении безопасности полетов. Врачебно-летная экспертиза (ВЛЭ) осуществляется врачебно-летными комиссиями (см.) на основе «Положения о медицинском освидетельствовании летного состава» в соответствии с «Расписанием болезней и физических недостатков. » и другими документами, позволяющими определять степень годности к летной работе или обучению в зависимости от состояния здоровья и физического развития. ВЛЭ тесно связана с постоянным врачебным наблюдением и медицинским контролем, проводимым авиационными врачами в межкомиссионный период.
В работе авиационного врача все большее значение приобретает предполетный, межполетный и послеполетный осмотр летного состава, медицинский анализ летной нагрузки с учетом сложности полетных заданий, особенностей летной деятельности и индивидуальной реакции летчика на отдельные виды полетов.
Создание ракетной и космической техники поставило в середине 50-х годов перед АВИАЦИОННОЙ МЕДИЦИНОЙ ряд практических вопросов по обеспечению жизни и безопасности полета человека в космическом пространстве. Возникли новые биологические и медицинские проблемы. Для решения этих проблем на базе АВИАЦИОННОЙ МЕДИЦИНЫ возникла новая отрасль медицины — космическая медицина (см.).
Современный уровень развития АВИАЦИОННОЙ МЕДИЦИНЫ, теоретическая и практическая подготовка авиационных врачей позволяют успешно решать актуальные проблемы медицинского обеспечения военной и гражданской авиации.
Библиография: Армстронг Г. Авиационная медицина, пер. с англ., М., 1954; Гератеволь 3. Психология человека в самолете, пер. с нем., М., 1956, библиогр.; Иванов Д. И. и Xромушкин А. И. Система жизнеобеспечения человека при высотных и космических полетах, М., 1968, библиогр.; Инженерная психология в применении к проектированию оборудования, пер. с англ., под ред. Б. Ф. Ломова и В. И. Петрова, М., 1971; Исаков П. К. и др. Теория и практика авиационной медицины, М., 1971, библиогр.; Лавников А. А. Основы авиационной медицины, М.. 1971, библиогр.; Медико-биологические проблемы космических полетов, Указатель отечественной и зарубежной литературы, под ред. А. А. Гюрджиана, М., 1972; Медицинские проблемы безопасности полетов, пер. с ин., под ред. П. К. Исакова, М., 1962; Платонов К. К. Психология летного труда, М., 1960, библиогр.; Платонов К. К. и Гольдштейн Б. М. Психология личности пилота, М., 1972; Сергеев А. А. Очерки но истории авиационной медицины, М.— Л., 1962, библиогр.; он же, Физиологические механизмы действия ускорений. Л., 1967; он же, Отечественная литература по авиационной, высокогорной и космической биологии и медицине, Библиография, Л., 1969; Aerospace medicine, ed. by H. W. Randel, Baltimore, 1970; A textbook of aviation physiology, ed. by J. A. Gillies, Oxford, 1965.