Содержание к диссертации
Глава 1. Современные представления о биологическом действии холода
Результаты изучения реакций организма на модели холодового воздействия в воде 84
Глава 4. Обоснование и оценка эффективности способов профилактики
дезадаптационных сдвигов организма при холодовых воздействиях . .. 93 Глава 5. Физиолого-гигиеническое обоснование и оценка эффективности способов профилак1ики холодовых воздействий на организм человека 124
Гигиеническая оценка эффективности активных контактных средств профилактики холодовых воздействий на организм на суше 124
Оценка эффективности активных контактных средств профилактики холодовых воздействий на организм на воде 142
Изучение эффективлости активных средств восстановления теплового
баланса организма 151
Глава 6. Обсуждение полученных результатов исследования и обоснование комплексной системы гигиенических и реабилитационных
мероприятий 173
Список литературы
Список принятых сокращений
АД - артериальное давление;
ВИК - вегетативный индекс Кердо;
ВСК - военно-спортивный комплекс;
ДАД - диастолическое артериальное давление;
ДО - дыхательный объем;
ЖЕЛ - жизненная емкость легких;
ИКО - индивидуальная комплексная оценка;
ИМТ - индивидуальная масса тела;
КВ - коэффициент выносливости;
КПП - концентрированные пищевые продукты;
ЛПНП - липополиненасыщенные протеины;
МВЛ - максимальная вентиляция легких,
МДА - малоновый диальдегид;
МОК - минутный объем крови;
НЭЖК - неэстерифицированные жирные кислоты,
ОЭД - общая эффективность деятельности,
ПД - пульсовое давление;
ПОЛ - перекисное окисление липидов,
ПП - показатель продуктивности;
ПТР - показатель точности реакции,
САД - систолическое артериальное давление,
СБД - служебно-боевая деятельность,
СВО - свободное время и отдых,
СДД - среднединамическое давление,
ССС - сердечно-сосудистая система,
СПИЗА - скорость переноса информации в зрительном анализаторе,
СТГ - соматотропный гормон;
УБД - учебно-боевая деятельность,
УР - умственная работоспособность;
ФСО - функциональное состояние организма;
Х/б - хлопчато-бумажный;
ХБД - хозяйственно-бытовая деятельность;
ХПБО - холодовые поражения без отморожений;
ЦНС- центральная нервная система;
ЧСС - частота сердечных сокращений.
Введение к работе
Актуальность проблемы
Проблема спасения военнослужащих после переохлаждения, вызванного воздействием низких температур воздуха или длительным пребыванием в холодной воде является до настоящего времени актуальной.
Опыт Великой Отечественной войны и локальных вооруженных конфликтов свидетельствует о том, что переохлаждение организма часто возникает в случаях нахождения военнослужащих зимой на открытом воздухе при наличии ветра, повышенной влажности, отсутствии физических нагрузок. Оно обусловлено недостаточностью теплозащитных свойств штатного зимнего обмундирования, несоответствием его теплоизоляционных свойств метеорологическим условиям Возникающее при этом переохлаждение, даже если оно не представляет опасности для жизни военнослужащего, всегда в значительной степени снижает его боеспособность (Арьев ТЯ , 1966, Клин- цевич Г Н , 1973, Killian Н , 1981, Бартон А , Эдхолм О , 1957, Гусев М Ю , 2002 и др)
Опасность переохлаждения организма велика и в случаях аварии кораблей, а также летательных аппаратов над морем, когда моряки и летчики вынуждены длительно находиться на плавсредствах или в морском спасательном костюме в холодной воде Анализ случаев массовых переохлаждений людей на воздухе и в воде показывает, что большая часть потерпевших погибала уже после спасения из-за глубокой гипотермии Тепловое состояние организма человека в зимнее время года определяют в основном четыре фактора К ним относятся охлаждающая способность среды, теплозащитные характеристики одежды величина физической нагрузки и продолжительность пребывания людей в этих условиях [12, 70, 118] Многочисленные исследования показали, что оптимальное сочетание физической нагрузки и теплового сопротивления костюмов позволяют поддерживать допустимые уровни температуры тела и кожи, а также работоспособности человека в довольно широком диапазоне низких температур воздуха [69, 70 и др.]. Однако во время боевых действий личный состав подразделений и частей, экипированный в одинаковое (или близкое) по теплозащитным свойствам обмундирование, сталкивается с быстросменяемыми погодными условиями, характером физических нагрузок и другими факторами. Ограничение возможности по длительному поддержанию повышенной теплопродукции, отсутствие внешних источников тепла и т.п. могут способствовать массовым Холодовым поражениям военнослужащих (Барановский A.M. с соавт., 2002).
До настоящего времени вопросы нормализации теплового состояния при оказании медицинской помощи в условиях переохлаждения остаются недостаточно разработанными - отсутствует обоснованная тактика восстановления теплового баланса организма человека при различных степенях охлаждения, в перечне спасательных средств нет эффективных автономных средств обогрева, которые можно использовать в полевых условиях (Зун A.B., Шейбак В.В., 2002). Средства обогрева не предусмотрены и в существующих индивидуальных и групповых средствах спасения, способных обеспечить выживание и предназначенных для оказания первой помощи пострадавшим.
Частота поражений от холода зависит от многих факторов и по отношению к прочим видам травм колеблется в весьма широких пределах. Во время войн она может достигать 45 % санитарных потерь (Гамов В С., 1952). Подробные данные о частоте поражений холодом в военное время, начиная с первых веков нашей эры, приводят и Т Я. Арьев (1938, 1966), и Н. Killian (1981). Во время первой мировой войны 1914 - 1918 гг. пострадавшие от отморожений составили от 2 до 10 % всех раненых и больных (Арьев Т. Я., 1938). В период советско-финляндского вооруженного конфликта (1939— 1940 гг.) в Красной Армии на 40 000 боевых травм пришлось 8,13 % отморожений (Куприянов П.А., 1941), в финской армии на 66000—8000 (12 % отморожений (Гамов B.C., 1952).
В годы Великой Отечественной войны отморожения в Советской армии составили 1-3 %, а в немецко-фашистской -10% санитарных потерь (Гамов B.C., 1946). В 16-й немецкой армии, блокировавшей Ленинград зимой 1941— 1942 гг., от холода пострадали 19 1194 человека (Killian Н,. 1981). В армии США на Европейском театре военных действий по поводу отморожений были госпитализированы 90 535 человек (без учета амбулаторных случаев), что составило более 1/4 всех санитарных потерь (Hays S., Whayne Т., De Bakey М., 1958). Во время войны в Корее в зимние месяцы 1950 -1951 гг. 25 % всех боевых травм у американских солдат составили поражения холодом (Бартон А., Эдхолм О., 1957). Во время военного конфликта на Фолклендских островах в 1981 г. в Великобританию были эвакуированы 564 пострадавших, среди которых у 11 % была специфическая для войн форма холодовой травмы — траншейная стопа (Drinkwater J., 1982). Проблема холодовой травмы у военнослужащих в Чеченской республике остается по-прежнему актуальной (Барановский А.М с соавт., 2002; Зун А.В., Шейбак В.В., 2002; Гусев М.Ю., 2002 и др ).
Восстановление теплового состояния военнослужащих после охлаждения на воздухе и в воде имеет важное значение для сохранения как их жизни и здоровья, так и боеспособности. Известно, что даже в начальной стадии общего охлаждения происходят нарушения - развиваются тормозные процессы в центральной нервной системе (ЦНС), активируются механизмы кон- трактильного термогенеза (мышечной дрожи) [2,7,9]. Все это приводит к снижению показателей боеспособности, например, точности прицеливания, и, следовательно, к ухудшению результатов ведения огня по противнику.
От правильных действий медицинского персонала на этапах медицинской эвакуации зависит жизнь и восстановление здоровья военнослужащих, перенесших гипотермию. При этом быстрое восстановление боеспособности военнослужащих зимой после пребывания при низкой температуре воздуха или в холодной воде при аварийных ситуациях невозможно без использования средств обогрева или способов оптимизации теплового состояния. Применение же конкретных технических средств обогрева зависит от возможностей этапов медицинской эвакуации и развившихся последствий переохлаждения человека (Галеев И.К. с соавт., 2002).
В связи с этим целью настоящего исследования явилось - разработка и научное обоснование комплексной системы гигиенических и реабилитационных мероприятий по профилактике переохлаждения и восстановлению теплового баланса человека после холодовых воздействий на суше и в воде Задачи:
Изучить особенности функционального состояния организма (ФСО) военнослужащих в период адаптации к климато-географическим условиям с холодным климатом и определить наиболее информативные критерии развивающейся дизадаптации
Обосновать методические подходы к коррекции ФСО военнослужащих, обеспечивающие высокую работоспособность человека в условиях теплового дискомфорта, и оценить эффективность средств коррекции
Разработать модель охлаждения человека, пригодную для сравнительной оценки эффективности различных методов и средств восстановления теплового баланса организма
Провести на модели охлаждения сравнительную оценку эффективности активных и пассивных технических средств предупреждения переохлаждения, а также их комбинаций с учетом динамики и времени восстановления теплового баланса организма
Определить на модели охлаждения участки тела, в наибольшей степени нуждающиеся в обогреве, с конструированием средств крепления обогревателей
Научно обосновать и разработать комплексную систему гигиенических и реабилитационных мероприятий по профилактике переохлаждения и восстановлению теплового баланса после холодовой травмы
Научная новизна и теоретическая значимость работы:
Впервые проведена сравнительная оценка морфофункционального состояния организма в процессе адаптации к условиям холодного климата при использовании в качестве адаптогенов ультрафиолетового облучения (УФО), поливитаминных препаратов и натуральных концентрированных пищевых продуктов из фруктово-ягодного сырья.
Предложена и апробирована модель охлаждения в воде, позволяющая оценивать эффективность способов восстановления теплового баланса организма. С использованием модели показана более высокая эффективность индивидуальных средств защиты от холода с контактным механизмом теплопередачи, по сравнению с конвективным.
Сформулированы принципы предупреждения дизадаптационных сдвигов в морфофункциональном состоянии организма при адаптации к холоду.
Обоснованы тактические подходы к оказанию медицинской помощи пострадавшим в зависимости от длительности воздействия охлаждающего фактора и температуры тела
На основании результатов работы обоснованы приоритетные направления научных исследований по проблеме изыскания активных и пассивных способов поддержания теплового баланса организма и их использования для профилактики и реабилитации при холодовых воздействиях.
Положения, выносимые на защиту:
1 Алгоритм профилактики дизадаптационных сдвигов в период адаптации военнослужащих к холоду для поддержания нормального уровня их работоспособности и жизнедеятельности.
2. Эффективные методы коррекции и оптимизации процессов адаптации, основанные на прогностических расчетах энерготрат и энергопотребления, снижении объема и интенсивности физических нагрузок в соответствии с динамикой показателей ФСО, использовании традиционных (витаминов, УФО) и новых адаптогенов на основе натурального растительного сырья.
3. Экспериментальная модель охлаждения организма человека, обеспечивающая сравнительную оценку различных средств профилактики холодовых воздействий, и их эффективности при реабилитационных мероприятиях.
4 Тактика обогрева участков тела, наиболее нуждающихся в обогревании, с использованием активных и пассивных средств и способов обогрева для поддержания и восстановления нормального теплового состояния организма.
5. Комплексная система гигиенических и реабилитационных мероприятий по профилактике переохлаждения и восстановлению теплового баланса после холодовой травмы.
Направление дальнейших научных исследований
Разработка комплектов дополнительных активных средств для защиты раненых от холода и реабилитации теплового состояния после охлаждения.
Совершенствование активных способов профилактики охлаждения конечностей организма (кистей рук и стоп ног).
Оценка эффективности способов профилактики охлаждения организма при комплексном использовании средств, повышающих адаптационные возможности организма, и активных способов обогрева.
Оптимизация нутриционной поддержки работающих в условиях Крайнего Севера, Арктики, Антарктики.
Разработка новых способов, направленных на укрепление структур, функций и адаптационных резервов в условиях воздействия холодовых факторов.
Развитие методологии проведения предварительной холодовой адаптации.
7. Гигиеническая оценка теплоизоляционных свойств новых тканей для одежды для работы в условиях холода.
Практическая значимость и внедрение результатов работы в практику:
При проведении сравнительной оценки эффективности термофизических и термохимических грелок выявлены особенности их действия в условиях охлаждения, что позволило показать преимущество использования термохимических грелок в зависимости от теплозащитных свойств одежды и температуры окружающей сре^ы для обогрева раненых или больных или обогрева активно действующих военнослужащих.
Установлены участки тела, обогрев которых наиболее эффективен для восстановления теплового баланса организма.
Обоснованы схемы комбинированного использования пассивных и активных способов восстановления теплового баланса организма.
Разработан перечень мероприятий по восстановлению теплового состояния организма после охлаждения
Научно-обоснованные способы профилактики холодовых воздействий на человека на суше и в воде внедрены в систему санитарно-гигиенических мероприятий и оказания медицинской помощи в Министерстве здравоохранения и Министерстве обороны Российской Федерации в виде:
1 Нормативно-руководящих документов
1 Методических рекомендаций "Методика выведения из состояния гипотермии пострадавших от переохлаждения дыханием подогреваемыми кислородно-гелиевыми смесями с помощью переносного аппарата «Инга- лит» Утв Нач. Федерального управления медико-биологических и экстремальных проблем при Мин.Здр.РФ. 26.03.2001 г.-М.,2001.
2. Методических рекомендаций медицинской службе по проведению наземной подготовки летного состава Морской авиации с применением активных газовых смесей в условиях специального центра и на корабле.Утв. Командующим Морской авиацией ВМФ РФ. - М., 2002.
3. Памятки для летного состава Морской авиации ВМФ. «Способы и методы поддержания высокой работоспособности в трансширотных и трансмеридианных походах с использованием тренировки активными газовыми смесями». Утверждена Командующим Морской авиацией ВМФ РФ.-М., 2002.
II. Научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, выполненных в Государственном научно-иссле цовательском испытательном институте военной медицины МО РФ:
Разработка комплексной целевой программы развития средств спасения личного состава надводных кораблей, судов ВМФ, экипажей приводнившихся летательных аппаратов и спускаемых аппаратов космических кораблей // Шифр - Награждение-97 - М., 1997
Разработка медико-технических требований к дополни': < льным активным средствам защиты личного состава, раненых и больных от холодового воздействия// Шифр - Обогрев-1 - М., 1997
Разработка медицинских рекомендаций к средствам восстановления теплового состояния военнослужащих на различных этапах эвакуации после охлаждения // Шифр - Обогрев-2 - М , 2000
Отчет о НИР на специальную тему ГНИИИ ВМ МО РФ инв.№ 18985 //-М„ 2000.
Разработка медицинских рекомендаций по практическому использованию средств обогрева военнослужащих после нахождения в холодной воде в ходе применения индивидуальных и групповых методов спасения // Шифр - Обогрев-3. -М., 2000.
Разработка медицинских рекомендаций по повышению устойчивости летного состава морской авиации к неблагоприятным факторам летного труда при подготовке и проведении трансширотных и трансмеридианных походов // Шифр - Клиппер. - М., 2002.
III. В учебно-педагогическом процессе кафедры военной гигиены и эпидемиологии Военно-медицинского института ФПС РФ при Нижегородской государственной медицинской академии, кафедры акмеологии и психологии профессиональной деятельности Российской академии государственной службы при Президенте РФ, факультета психологии Института экономики и культуры.
IV. В изобретении «Способ повышения работоспособности человека». Патент РФ на изобретение. №2062043 - М , 1996.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены на научно-практических конференциях «Актуальные проблемы военной и экстремальной медицины» (Москва, 1994), на международной научно-практической конференции «Спасение, защита, безопасность - новое в науке, технике, технологии» (Москва, 1995), на юбилейной научно-практической конференции, посвященной 300-летию Российского Флота «Медицинское обеспечение личного состава Военно- Морского ^лота» (С-Петербург, 1996), на юбилейной научно-практической конференции «Современные проблемы военной гигиены», посвященной 125- летию кафедры общей и военной гигиены ВМедА (С-Петербург, 1996), на 32- х научных чтениях, посвященных разработке творческого наследия К Э Циолковского (Калуга, 1997), «Актуальные проблемы психофизиологического обеспечения учебно-боевой деятельности личного состава вооруженных сил» (Москва, 1997), на 1-м международном симпозиуме «Работа в условиях холода» (Швеция, Стокгольм, 1997), на Российской научно- практической конференции «Актуальные вопросы медицинского контроля за состоянием здоровья летчиков и космонавтов» (С-Петербург, 1998), «Актуальные проблемы военной и экстремальной медицины» (Москва, 1998), на международной конференции «Медицина труда в третьем тысячелетии» (Москва, 1998), на международной научной конференции «Организм и окружающая среда: жизнеобеспечение и защита человека в экстремальных условиях» (Москва, 2000), «Социально-гигиенические и эпидемиологические проблемы сохранения здоровья военнослужащих и населения» (Нижний Новгород, 2002), на 3-й научной конференции «Холодовая травма» (С- Петербург. 2002), на расширенном заседании научно-методического совета научно-исследовательского испытательного центра военной медицины, медицинской техники и фармации ГосНИИИ военной медицины Минобороны РФ и межотдельческой конференции федерального научного центра гигиены им.Ф.Ф.Эрисмана МЗ РФ
