Авиационная медицина

Авиационная медицина — отрасль медицины, изучающая условия профессиональном деятельности летчиков и других специалистов в области авиации с целью разработки рекомендаций по сохранению их здоровья и работоспособности, а также обеспечению безопасности полетов. Создание ракетной и космической техники поставило перед А. м. ряд практических вопросов по обеспечению жизни и безопасности полета человека в космическом пространстве. Появились новые медицинские и биологические проблемы, решением которых занимается космическая биология и медицина, возникшая на базе А, м.

    Основными разделами А. м. являются авиационная физиология, авиационная гигиена, авиационная психофизиология и врачебно-летная экспертиза.

    Авиационная физиология изучает реакции организма на воздействие таких факторов полета, как высота, перепады барометрического давления, ускорение, шум, вибрация. Она устанавливает пределы адаптации организма к этим факторам и разрабатывает мероприятия по предотвращению или уменьшению их неблагоприятного воздействия. Подъем на высоту сопровождается снижением общего барометрического (атмосферного) давления и парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. Начиная с высоты 2000 м, человек испытывает кислородное голодание, сопровождающееся сложным симптомокомплексом физиологических, а в дальнейшем и патологических изменений в организме (см. Высотная болезнь). Для предупреждения нарушения работоспособности и здоровья членов экипажа и пассажиров, начиная с высоты 2000—3000 м, необходимо увеличивать содержание кислорода во вдыхаемом воздухе. Наилучшим способом обеспечения высотных полетов является применение герметических кабин. При разгерметизации кабины летательного аппарата на высоте 7000 м и более на организм воздействует также перепад барометрического давления (декомпрессия), вызывая декомпрессионную болезнь. На высоте более 19000 м возможно «кипение» тканевых жидкостей и появление подкожной эмфиземы на незащищенных участках тела. Для защиты летчиков от недостатка кислорода и взрывной декомпрессии применяются высотно-компенсирующие костюмы и скафандры.

    Исследование влияния на организм человека кислородного голодания при подъемах на высоту проводится в барокамерах. В авиации и космонавтике барокамеры широко используются для решения ряда общебиологических и чисто практических проблем, связанных с полетами в условиях больших степеней разрежения атмосферы. Они являются средством для испытания индивидуальной переносимости гипоксии лицами летного состава (высотное испытание), ознакомления их с кислородным оборудованием летательных аппаратов и отработкой практических навыков пользования им, в т.ч. при внезапной разгерметизации, а также для высотных тренировок организма к условиям кислородного голодания, которое может быть в реальном полете. В барокамере проводятся испытания самих кислородных приборов, скафандров, кислородных масок и других средств защиты.

    В практике авиационной медицины барокамерные испытания чаще всего проводятся в целях врачебно-летной экспертизы. В этих случаях более глубоко изучаются функциональные особенности организма, выявляются характерные черты личности летчика и космонавта, скрытые дефекты в состоянии здоровья, которые не проявляются в обычных условиях, но могут проявиться при выполнении высотных и космических полетов.

    Широкое применение барокамер в авиации и их возрастающее значение в авиационной и космической медицине привели к созданию специальных барокамер двух типов: стационарных и передвижных. В конструктивном отношении современная барокамера имеет собственно камеру и шлюз. В корпусе камеры вмонтированы иллюминаторы, позволяющие просматривать весь объем камеры, установлена регистрирующая и контрольная аппаратура: высотомер, вариометр, часы-хронометр, ртутный манометр, электрокардиограф, энцефалограф и другие приборы для измерения физиологических функций организма. Для связи с испытуемыми имеются переговорное устройство, сигнализация. Воздух из камеры выкачивается вакуумным насосом типа РМК-3, который приводится в действие электромотором.

    Безопасность работы в барокамере обеспечивается клапаном-ограничителем высоты подъема и устройством аварийного включения этого клапана. Клапан при необходимости можно включить изнутри и снаружи барокамеры. Сложность устройства современных барокамер и серьезность воздействия на испытуемого пониженного и повышенного барометрического давления предъявляют особые требования к подготовке и работе технического и медицинского персонала.

    Ускорение — это изменение скорости по величине или направлению в единицу времени. В зависимости от величины, длительности и направления воздействия ускорение оказывает значительное влияние на организм человека. В летной практике встречаются следующие виды ускорения: прямолинейное, радиальное, или центростремительное, угловое и ускорение Кориолиса. Прямолинейное ускорение наблюдается при движении летательного аппарата по прямой во время изменения скорости без изменения направления движения (взлет, посадка летательного аппарата). Радиальное, или центростремительное, ускорение возникает вследствие изменения направления движения тела без изменения скорости (при входе и выходе самолета из пикирования, при виражах, вращении на центрифуге и др.). Угловое ускорение появляется при изменении угловой скорости полета по кривой линии (при неустановившемся вираже, выполнении бочки, штопора). Ускорение Кориолиса развивается при движении летательного аппарата по криволинейной траектории и одновременном его вращении вокруг какой-либо оси или при движении головой во время выполнения вращательного маневра.

    Термин «ускорение» нередко отождествляется с термином «перегрузка». Однако по смысловому значению они различаются. Ускорение характеризует изменение первоначальной скорости движения тела, а перегрузка — физические изменения, возникающие в теле при сообщении ему ускорения. Измерение перегрузок осуществляется косвенно по величине ускорения, приобретенного телом, или величине «возросшей» массы тела. Перегрузка — векторная величина, имеет направление, противоположное ускорению, и обозначается латинской буквой g со знаком плюс или минус и индексом, показывающим вектор перегрузки.

    В зависимости от направления перегрузок по отношению к вертикальной оси тела бывают продольные и поперечные перегрузки. При направлении вектора ускорения от ног к голове говорят о положительных, а при направлении от головы к ногам — отрицательных перегрузках. Различают поперечные (спина — грудь и грудь — спина) и боковые (бок — бок) перегрузки. Человек более устойчив к положительным перегрузкам, чем к отрицательным.

  Реакция на перегрузки зависит от их величины, градиента нарастания, а также от исходного состояния организма. Поэтому могут возникать как незначительные функциональные сдвиги (ощущение тяжести во всем теле, затруднение движений, ухудшение зрения и др.), так и крайне тяжелые состояния (полная потеря зрения, расстройство функций сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной систем, потеря сознания, выраженные морфологические изменения в тканях). Под действием ускорений в организме происходят перераспределение массы циркулирующей крови в нижнюю или верхнюю половину тела, смещение внутренних органов и деформация тканей, что вызывает обширный поток афферентных импульсов, оказывающих неблагоприятное влияние на функциональное состояние ц.н.с.

    С целью повышения устойчивости организма 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. Важное значение для повышения устойчивости к ускорениям имеют тренировки на центрифуге, закаливание организма, дыхание кислородом под повышенным давлением. Систематическая тренировка на центрифуге позволяет повысить устойчивость к поперечно-направленным ускорениям и наряду с применением противоперегрузочных костюмов,

дыхания кислородом под избыточным давлением является эффективным средством психофизиологической подготовки к полетам на высокоманевренных самолетах.

    При катапультировании, в момент грубой посадки самолета, приземления на парашюте и ряде других случаев возникают значительные по величине ускорения (ударные перегрузки). Они могут вызывать не только функциональные, но и органические изменения во внутренних органах, позвоночнике. Для повышения устойчивости к ударным ускорениям используют специальные кресла, приспособленные для фиксации тела летчика (привязные ремни, ограничители смещения конечностей, углубленные заголовники).

    Работающие двигатели и турбулентность пограничных воздушных потоков являются источниками шума и вибраций, которые оказывают неблагоприятное воздействие на членов экипажей в полете и инженерно-технический состав на аэродроме при опробывании двигателей на стоянке и во время взлета самолета. Помимо избирательного действия на слуховой анализатор, интенсивный и высокочастотный шум может оказывать вредное воздействие на весь организм, вызывая утомление и снижение работоспособности. С целью профилактики неблагоприятного влияния шума проводится звукоизоляция кабин самолетов и рабочих помещений, используются шумозащитные костюмы, шлемы, ушные противошумы-обтураторы, нормируется время работы и др.

    Влияние вибрации (как и шума) на организм определяется частотой колебаний, амплитудой и продолжительностью действия. Частотный спектр вибраций на различных летательных аппаратах весьма широк (от единиц до нескольких тысяч герц). Чаще встречаются вибрации в диапазоне 30—250 Гц. Механизм возникновения вибрационных расстройств еще окончательно не выяснен. При длительном многократном воздействии на организм вибрация вызывает общую астенизацию, патологические изменения в мышцах, костно-суставном аппарате конечностей, в позвоночнике (см. Вибрационная болезнь).

    Поскольку шум и вибрация имеют одинаковую физическую природу, они вызывают сходные изменения в организме. Шум интенсивностью более 125—130 Дб по своим признакам приобретает черты так называемой воздушной вибрации. В таких случаях можно говорить о комплексном воздействии шума и вибрации, которое проявляется симптомами шумовибрационной болезни. Это состояние может возникать у авиационных техников при опробывании двигателей на стоянках самолетов и у работников испытательных станций, занятых испытанием двигателей. Профилактические мероприятия, кроме технических защитных средств (вибропоглощающие материалы), включают нормирование режима труда, ношение специальных поясов и обуви.

    В связи с колебаниями внешнего давления в условиях полета могут возникать изменения в газосодержащих полостях тела. Нередко в полете отмечаются высотный метеоризм (главным образом при нарушении предполетного питания) и бароотит в случаях воспалительного процесса в носоглотке и слуховой (евстахиевой) трубе, что может закончиться разрывом барабанной перепонки — баротравмой.

    Эволюции самолета (вертолета), связанные с действием аэродинамических факторов при особых состояниях атмосферы (перемещение потоков воздуха, сильный ветер, гроза и др.), вызывающих воздушную качку, приводят к развитию воздушной болезни, или болезни движения. Воздушная болезнь характеризуется преходящим симптомокомплексом вегетативных расстройств, ухудшением самочувствия и снижением работоспособности. Может протекать в скрытой форме, когда отмечаются незначительные изменения окраски кожного покрова, повышенное потоотделение, тремор пальцев рук, увеличение частоты сердечных сокращений и др. При выраженной форме симптомы укачивания проявляются отчетливо и характеризуются функциональными нарушениями со стороны желудочно-кишечного тракта (тошнота, рвота), сердечно-сосудистой, нервной, дыхательной и других систем. Предрасположенность к укачиванию зависит от индивидуальной чувствительности вестибулярного аппарата и состояния вегетативной нервной системы. Для предотвращения случаев воздушной болезни, помимо специальных видов активной и пассивной тренировки,

вестибулярных тренировок (летный состав), могут быть рекомендованы лекарственные средства, повышающие неспецифическую устойчивость организма.

    Авиационная гигиена изучает влияние на организм летчиков и лиц, обеспечивающих полеты, условий обитания на рабочих местах с целью проведения мер, направленных на оптимизацию профессиональной деятельности, сохранение здоровья и работоспособности летного и наземного состава. Важное значение имеет разработка гигиенических требований к кабинам летательных аппаратов, особенно для многоместных пассажирских самолетов (температура, влажность, скорость движения воздуха, атмосферное давление в салоне).

    Специалисты авиационной гигиены занимаются разработкой требований к одежде и спецснаряжению летного и технического состава с учетом особенностей летательных аппаратов, тепловых нагрузок, климатических условий. Создаваемое летно-техническое обмундирование должно способствовать поддержанию оптимального теплообмена организма с окружающей средой. Большое значение имеют исследования по вопросам размещения, питания, водоснабжения, условий труда и отдыха летного состава и специалистов, обслуживающих авиационную технику, гигиены аэропортов.

    Сохранение здоровья и поддержание высокой профессиональной работоспособности во многом зависят от соблюдения физиолого-гигиенических требований к питательной ценности пищевых рационов, учитывающих особенности предстоящей летной работы (длительные полеты, полеты ночью и др.). Повседневное предполетное питание должно способствовать сохранению хорошего физического развития лиц летного состава и хорошей переносимости факторов полета. Не рекомендуется выполнять полеты натощак или сразу после обильного приема пищи, включать в рацион продукты, способствующие повышенному образованию газов в кишечнике. При выполнении полетных заданий продолжительностью более 4 ч организуется так называемое бортовое питание, в т.ч. и пассажиров.

    Авиационные токсикологи изучают влияние на летный и обслуживающий технический персонал агрессивных жидкостей, различных видов авиационного горючего, смазочных масел, конструкционных полимерных материалов и продуктов их термоокислительного разложения, а также ядохимикатов (в с.-х. авиации) и разрабатывают мероприятия, направленные на предупреждение отравлений этими веществами.

    Современные летательные аппараты позволяют совершать длительные трансмеридианные полеты, пересекая разные часовые пояса. Однако организм по прибытии самолета в другой часовой пояс продолжает функционировать в своем исходном биологическом ритме, несмотря на резкую смену дня и ночи. Такое рассогласование биологических ритмов приводит к болезненному состоянию — десинхронозу. Оно проявляется нарушением сна, аппетита, снижением работоспособности. Симптомы десинхроноза возникают при временных сдвигах на период 4 ч и более. Мероприятия, направленные на профилактику и купирование неблагоприятных последствий нарушения биологического ритма, сводятся к следующему: при полетах с быстрым возвращением в район постоянного базирования (1—2 сут.) следует сохранять режим сна, бодрствования и питания, соответствующий местному времени района постоянного базирования, а при полетах на 3—5 сут. осуществлять постоянную «переадаптацию», сущность которой заключается в постепенном сдвиге ритма «сон — бодрствование» в сторону, близкую к ожидаемому местному времени. Так, перед полетом в восточном направлении летный состав за несколько дней до вылета ложится спать вечером на 1—2 ч раньше, а при полете в западном направлении — на 1—2 ч позже. Борьба с десинхронозом, по мнению специалистов-биоритмологов, в первую очередь сводится к нормализации сна, время которого должно приближаться к режиму сна местных жителей. Имеет значение также частичное изменение режима труда, питания. Следует рекомендовать теплую ванну перед сном, успокаивающие упражнения, метод самовнушения. Применение лекарственных средств (снотворных) противопоказано.

    Авиационная психофизиология изучает физиологические механизмы психической деятельности и закономерности поведенческих реакций у летчиков при пилотировании летательного аппарата и выполнении профессиональных действий,

операций.

    Опираясь на достижения инженерной психологии, А. м. участвует в разработке проблемы человек — самолет — среда, что способствует эффективности работы экипажа и его надежности в управлении летательным аппаратом. Это достигается прежде всего тем, что при работе конструкторов над системами управления и отображения информации учитываются психофизиологические особенности и возможности человека. Для этого проводится детальное изучение структуры профессиональной деятельности летчика (физиологические изменения, психофизиологические состояния, психические реакции в различных условиях полета), осуществляется эргономический подход к изучению авиационных комплексов, проводится анализ взаимодействия летчика с авиационной техникой, разрабатываются критерии оценки надежности и эффективности летного труда. Благодаря этому в А. м. получили самостоятельное развитие психофизиология летного труда, инженерная психология, авиационная эргономика. Практика медицинского обеспечения полетов выдвинула необходимость решения сложной проблемы — создание действенных средств и методов управления функциональным состоянием организма, повышения его психофизиологических возможностей.

    Врачебно-летная экспертиза осуществляет динамический медицинский контроль за состоянием здоровья летного состава, что имеет большое значение в обеспечении безопасности полетов. Основной задачей врачебно-летной экспертизы (ВЛЭ) является определение степени годности к летной работе или обучению по состоянию здоровья, физическому развитию и индивидуальным психофизиологическим качествам. Проводится ВЛЭ путем планового или внеочередного медицинского освидетельствования летчиков и курсантов врачебно-летными комиссиями. Плановое медицинское освидетельствование летного состава осуществляется 1 раз в год амбулаторно или в стационарных условиях, когда имеются отклонения в состоянии здоровья. Внеочередные освидетельствования проводятся при выявлении изменений в функциональном состоянии организма, а также при плохой переносимости полетов, после длительных перерывов в летной работе и летных происшествий.

    Врачебно-летная экспертиза тесно связана с постоянным врачебным наблюдением и медицинским контролем за летным составом и курсантами, проводимыми авиационными врачами в межкомиссионный период. При этом осуществляют предполетный, межполетный и послеполетный медицинский контроль, медицинский анализ переносимости летной нагрузки с учетом сложности полетных заданий, особенностей летной деятельности и индивидуальной реакции летчика на отдельные виды полетов. Наиболее ответственным является предполетный медицинский контроль. Он проводится непосредственно перед началом полетов с целью своевременного выявления и отстранения от полетов лиц с начальными формами заболеваний и пониженной работоспособностью вследствие недостаточного сна, летной и общей физической нагрузки накануне дня полетов, нарушений предполетного режима труда, отдыха и питания. В зависимости от условий и складывающейся обстановки предполетный медицинский контроль может включать опрос о самочувствии, внешний осмотр, исследование состояния верхних дыхательных путей (цвет слизистых оболочек, проходимость и др.), пульса, измерение АД, температуры тела или ограничивается опросом и внешним осмотром.

    На основе данных, полученных в процессе ВЛЭ, анализируют причины частичной или полной дисквалификации летного состава и отчисления курсантов по состоянию здоровья, изучают заболеваемость и разрабатывают лечебно-оздоровительные мероприятия с целью укрепления и сохранения здоровья летчиков, продления их профессионального долголетия.

 

    Библиогр.: Авиационная медицина, под ред. Н.М. Рудного и В.И. Копанева, Л., 1984; Авиационная медицина, под ред. Н.М. Рудного и др., М., 1986; Комендантов Г.Л. и др. Руководство по авиационной медицине для врачей гражданской авиации, М., 1985.