Физиология и гигиена летчика в экстремальных условиях

Разинкин Сергей

Вопросы гигиенического нормирования факторов окружающей среды занимают ведущее место в профилактической медицине (Измеров Н. Ф., Капцов В. А., 1993, Измеров Н. Ф., Саноцкий И. В., 1976, Карнаух Н. Г., Шабленко С. М., 1983, Terano T., 1982).

В качестве основных методологических подходов при разработке гигиенических регламентов факторов производственной среды гигиенисты опираются на следующие принципы (Власов В. В. 1994, Кустов В. В., Тиунов Л. А., 1975, Методические рекомендации, 1983):

• пороговость действия всех факторов при соответствующих критериях вредности;

• установление безопасных уровней воздействия;

• ориентация на медицинские показатели, а не на техническую достижимость или экономическую целесообразность установления гигиенических нормативов;

• законодательный характер гигиенических нормативов.

Наряду

с названными подходами, при разработке гигиенических нормативов применительно к конкретным физическим или химическим факторам производственной среды используются также специфические методические принципы, обусловленные особыми свойствами нормируемого фактора.

Так, при гигиеническом нормировании микроклимата производственных помещений основными принципами являются:

• оценка метеорологических условий по абсолютным величинам температуры, относительной влажности и подвижности воздуха (принцип раздельного нормирования компонентов микроклимата);

• оценка воздействия на организм человека комбинации метеофакторов с учетом категории тяжести выполняемой работы, и на этой основе установление допустимых пределов параметров микроклимата для легкой, средней тяжести и тяжелой работы;

• учет адаптации и акклиматизации человека к климатическим условиям и сезонам года, что обуславливает дифференцированность переходного и теплого периодов года.

Наличие существенных особенностей, отличающих объекты военной техники от промышленных предприятий, а также характер учебно-боевой работы личного состава Вооруженных Сил, требует творческого подхода в применении общих принципов гигиенического нормирования физических и химических факторов, определяющих условия обитаемости военно-технических объектов. В полной мере это относится и к микроклимату, как одному из ведущих факторов обитаемости.

В свете сказанного, специалистами военной гигиены сформулированы положения о динамическом, дифференцированном, многоуровневом, комплексном нормировании факторов обитаемости (Медведев В. И., 1974).

Динамическое нормирование предполагает определение величины нормируемого показателя в зависимости от длительности воздействия фактора, частоты воздействия, соотношения интервалов действия с длительностью периодов отсутствия воздействий и так далее.

Дифференцированное нормирование учитывает особенности и сложность психофизиологической структуры деятельности, режимов труда, а также специфические требования, предъявляемые к конкретной деятельности военных специалистов.

Многоуровневое нормирование осуществляется на основе критериев, определяющих допустимые изменения гомеостатического регулирования в организме человека-оператора и предполагает разработку допустимых, оптимальных, предельно допустимых и предельно переносимых нормативов.

Определение понятий оптимальных, предельно допустимых и предельно переносимых значений факторов внешней среды (гигиенических норм) содержится в ГОСТе 21035–75.

В настоящее время успешно развивается и совершенствуется также принцип комплексного нормирования факторов обитаемости военной техники. Это относится, прежде всего, к факторам внешней среды, обладающим однонаправленным действием на организм, совместное действие которых приводит к изменению вредного влияния каждого из них.

Кроме названных, разработка нормативов предполагает учет специфики назначения, эксплуатационные характеристики, способы и условия использования образцов военной техники, а также возможностей человека в системе «человек – машина» и особенностей условий труда военных специалистов.

Решающим условием для осуществления нормирования является выбор критериев, которые позволяют разграничить уровни воздействия нормируемых факторов.

К ним в первую очередь относятся (Ломов О. П., 1989, Садиков Г. Н., Азонова Е. К., 1982, Jampietro P. E., 1972 352, Vanggaard L., 1977):

• показатели, характеризующие уровень напряжения функциональных систем организма и степень опасности для здоровья;

• показатели, характеризующие влияние факторов среды на психофизиологическое состояние человека и его возможности выполнять целенаправленную деятельность;

• субъективные ощущения специалиста.

4.1. Обзор литературы

Актуальность защиты членов экипажей от неблагоприятных температурных воздействий в кабинах летательных аппаратов появилась практически

с возникновением авиации. Первоначально эта проблема, как справедливо отмечает А. Н. Ажаев (1979), решалась главным образом путем изыскания средств защиты летчика от низких температур, ветра и атмосферных осадков. Однако совершенствование авиационной техники, быстрый рост скорости и практического потолка самолетов, создание герметических кабин выдвинуло на первый план вопросы разработки средств индивидуальной и коллективной защиты летных экипажей и пассажиров от экстремальных воздействий факторов обитаемости в кабинах ЛА. Возникла необходимость обоснования гигиенических нормативов для основных физических и химических факторов, воздействующих на человека в полете, в том числе температурного режима. Для ЛА военного назначения они содержатся в таких нормативно-технических документах, как «Общие технические требования ВВС 1986 года к объектам авиационной техники» (ОТТ ВВС-86), часть 8, «Требования к средствам жизнеобеспечения, спасения и защиты экипажей летательных аппаратов» и также в ГОСТе 21952–76 «Система “человек – машина”. Микроклимат на рабочем месте оператора. Предельно допустимые значения». В обоих документах требования к температуре воздуха в кабинах ЛА сводятся к необходимости поддержания уровня температуры в пределах 20 ± 5°С (293 ± 5°К). При этом экипажу должна быть обеспечена возможность устанавливать температуру воздуха в кабинах (в зоне нахождения людей) на любом значении от 15 до 25°C с последующим автоматическим поддержанием ее на заданном уровне. Отклонение температуры воздуха от заданной не должно превышать ±3°С независимо от режима полета и режима работы двигателей. Необходимо отметить, что требования к температурному режиму в кабинах ЛА представлены вне зависимости от продолжительности полетов, используемых комплектов полетной одежды и спецснаряжения, без учета уровня эмоционального стресса, испытываемого членами летных экипажей и характера выполняемого ими полетного задания. Данные требования не учитывают также степень напряжения физиологических систем терморегуляции у членов летных экипажей как в диапазоне регламентируемых температур, так и за его пределами в течение различных временных интервалов с учетом комбинированного действия других факторов полета. Это не позволяет судить об опасности температурных флюктуаций, возникающих при неустановившихся режимах полета, в случаях отказов бортовых систем кондиционирования воздуха в процессе полета и в других обстоятельствах. Все вышесказанное дает основания для заключения, что существующие гигиенические нормативы температурного режима в кабинах ЛА нуждаются в уточнении.

Имеющиеся немногочисленные материалы об опыте нормирования температур в кабинах ЛА за рубежом также свидетельствуют о целесообразности более гибкого подхода к решению этой проблемы. Так, например, военный стандарт США (Military specifcation, 1971) в качестве регламентируемого параметра рассматривает среднюю температуру в кабине, уровень которой должен составлять 21,1°С (70°F). При переходных режимах в течение до 30 минут допускается средняя температура 26,7°С (80°F). Датчик температуры в кабине должен быть рассчитан на диапазон температур от 4,4 до 32,2°С (от 40 до 90°F), при этом в установившемся режиме регуляторы должны поддерживать заданную среднюю температуру в отсеке в пределах ±1,7°С (±3°F). Разность температур в двух точках замкнутого объема, занимаемого сидящим персоналом, не должна отклоняться более чем на 2,8°С (5°F) от средней температуры в кабине. Температура в зонах временного пребывания членов экипажа не должна отклоняться более, чем на 5,56°С (10°F) от средней температуры в кабине. Скорость воздушных потоков в зоне размещения экипажа или пассажиров не должна превышать 1,52 м/с (300 футов/мин).

Таким образом, отличительной чертой температурных требований, изложенных в данном документе, является прежде всего их дифференциация в зависимости от режима полета и наличие допусков существенных отклонений температурного уровня от оптимума, ограниченных временными пределами.

Другой особенностью является более широкий диапазон регулируемых температур (от 4 до 32°С), а также достаточно узкие пределы допустимых отклонений при автоматическом регулировании заданного уровня температуры (±1,7°С). Выполнение этих требований обеспечивает возможность выбора летным составом такого температурного режима в кабине, который был бы наиболее оптимальным с учетом характера и длительности полета, а также экипировки членов экипажа.