Содержание к диссертации
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ- И: ТЕРМИНОВ. 4
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1-Холодовой стресс при: иммерсионной гипотермии
(аналитический обзор): 14
1.1; Иммерсионная акцидентальная гипотермия,, причины и условия; её-
возникновения. ,.14--
1.2 Медико-биологический аспект гипотермии..... 18
Г.З Средства и методы защиты от холодового стресса при
иммерсионнойтипотермии 33
Г.З;1 Сохранение теплового гомеостаза человека; при-
аварийном погружении в холодную воду 33
1. 3:2Способы обогрева человека после пребывания в холодной воде в
ходе спасательных мероприятий на этапах эвакуации и в стационарных
условиях. 41
1.3. 3 Использование криоиротекторов. 52
1.3.4 Комплекс профилактических мероприятий, направленных на
«выживаемость» при Холодовых поражениях в воде. 59
ГЛАВА 2 Объекты, методы и объём исследований; 67
ГЛАВА 3 Физиологе-гигиенические исследования по обоснованию*
методов" и- средств^ нормализации ^ теплового г состояния* человека после
охлаждения; его вводе. 73
ЗП Оценка теплового і состояния организма человека; находящегося' в;
холодной воде, и эффективности различных способов = его s нормализаци и;
после выхода из воды. 73
3.2 Экспериментальная: оценка эффективности средств обогрева; человека;.
после охлаждения в воде в ходе спасения на этапе эвакуации. 82
з ГЛАВА 4 Физиолого- гигиенические исследования по обоснованию
методов и средств профилактики охлаждения человека в воде 92
4. V Результаты исследования теплового состояния организма человека в период его пребывания в-, воде при умеренном охлаждения
(1воды-15 ±1С). 92
Результаты исследования теплового состояния организма человека в период его пребывания в: воде при интенсивном охлаждении (1Болы=Ю-4сС)л 97
Результаты? исследования теплового; состояния организма человека в период его пребывания в воде при очень интенсивном охлаждении
(W.= 2±rC) 102
ГЛАВА 5. Прогнозирование теплового и функционального состояния
человека при его охлаждении в водной среде 109
5 Л Подходы к оценке продолжительности безопасного пребывания
человека в холодной воде.,..., 109
5.2 Физиолого-гигиеническое обоснование метода прогнозирования
теплового и функционального состояния человека -. при его охлаждении в
водной среде. 115
it ЗАКЛЮЧЕНИЕ 123
ВЫВОДЫ. 134
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 137
Приложение 16
*.
ПЕРЕЧЕНЬ .УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ТЕРМИНОВ^
АД - артериальное давление, мм рт. ст.;
ЛДД - артериальное давление диастолическое, мм< рт. ст;\
АДС- артериальное давление систолическое, мм= рт. ст;
гипотермия * иммерсионная; (погружная),, акцидентальная (случайная;, вынужденная) - постоянная і потеря; тепла организмом человека,, приводящая к снижениею*- температуры его» тела при нахождении в
ХОЛОДНОЙ'ВОДЄ:
кло - единица, измерения теплоизолирующих свойств одежды (1 кло — О,;155-См2/Вт);:
крионротекторьп — фармакологические препараты; увеличивающих продолжительность пребывания людей в охлаждающей среде;
MGK- морской спасательный комплект;:
BMGK- высотный морской спасательный комплекту
плавсредства - средства для спасения человека на воде;:
T3KL- теплозащитный, костюм;
тепловое состояние: - функциональное? состояние, человека,
характеризующееся определенным содержанием ^распределением тепла ві глубоких и поверхностных тканях организма, а также степенью напряжения^ механизмов терморегуляции;
теплоотдача - тепло,, теряемое1 организмом; за счет радиации, конвекции, кондукци и, исп арен ием: влаги с поверхности тела, дыхательных путей;
охлаждение (допустимое) - тепловое: состояние= человека,,
характеризующееся ? незначительными^ общими' И; /или: локальными дискомфортными; теплоощущениями; сохранением термостабильности организма; при: умеренном; напряжении? механизмов * терморегуляции: При^ этом" может иметь место временное снижение работоспособности, но не: нарушается здоровье;.
предельно-допустимое охлаждение человека характеризуется
выраженными; общими: и /или локальными дискомфортными?
тешюощущениями.-- Оно не гарантирует сохранение термического гомеостаза; и здоровья; ограничивает работоспособность;
переохлаждение, (недопустимое охлаждение) — тепловое: состояние, характеризующееся чрезмерным напряжением механизме в.терморегуляции, приводящим к нарушению состояния здоровья;
напряжение механизмов терморегуляции - активация? реакций различных систем организма, направленных на сохранение температурного гомеостаза, оцениваемых по степени их выраженности;
холодовои стресс — состояние напряжения, характеризующееся совокупностью защитных реакций организма (преимущественно-эндокринной системы),, возникающее: у человека; при; ХОЛОДОВЫХ воздействиях, превышающих допустимый уровень;
ТФГ - термофизические грелки.
ЦНЄ - центральная нервная система;
ЧСС - частота сердечных сокращений; уд/мин;
ЧД — частота дыхания д/мин
Qjc — теплосодержание организма человека,. кДж/кг;
,\Qtj^.~ изменение теплосодержания организма, кДж/кг; tK.. - средневзвешенная температура кожи, С; tr - средняя температура тела; С;
ti- температура "оболочки" - температура поверхности тела (кожи);
tp - температура "ядра" ("сердцевины") - температура тела; измеряемая: в прямой кишке, С;
Т0 —теплоощущения, балл; ИП;УО— интегральный^ показатель условий;охлаждения ИП! УИФС - интегральный показатель уровня изменения; функционального состояния
Введение к работе
Актуальное і ь проблемы
Охлаждение человека в воде при аварийных ситуациях и его спасение на і нротяжени и м ногих столетий остается актуальной проблемой меди циньт. Интерес к. этой і тематике значительно возрос, виюследние 60 лет, когда* стали публиковаться^ материалы, специальных лабораторных исследований и < клинических наблюдений* [26,45,47,69;105,111,121,126, 130Д60,216> и др.].. Это связано^ с тем;- что^ в настоящее; время; количество пострадавших от переохлаждения; в воде: в результате морских катастроф,, вызванных различными: причинами; довольно велико и; постоянно растёт. Так,. по> данным; Королевского общества Предотвращения аварий і каждый і год от 400 -до 1000'англичан гибнут при аварийных обстоятельствах в холодной; воде^ [1-М];..Поданным на 2000 г.-В:Германиишз;736 человек оказавшихся в воде по= тем или иным причинам: не удалось спасти; 194 человека [83]. Как свидетельствуют данные М:. Н: Александрова [8],.. при гибели? боевых и транспортных судов в период Второй мировой войны две трети человеческих жертв,- т. е. около 30; 000: человек, были; обусловлены: переохлаждением г в-воде;
Одним? из; основных поражающих факторов,, воздействующих: на-
человека; после: попаданиям в\ воду, является иммерсионная, гипотермия:
(потеря^ тепла--; организмом; человекам при нахождении* его в>. холодной воде,.
приводящая к снижению * глубокой температуры, тела), обусловливающая:
истощение энергетических ресурсов, расстройство дыхания, развитие
гипоксии,, снижение: резервных возможностей; Среди і факторов,
обуеловл и вающих развитие гипотермии, наиболее существенными; являются
температура воды, продолжительность пребывания в: ней-, использование
одежды, не соответствующей по: своим защитным свойствам^
неблагоприятным, условиям, низкая; индивидуальная, устойчивость организма к переохлаждению [8,\А,21,25; 105,! 12,114,132]. Риск поражения:
человека холодом увеличивается, если по различным причинам (по
незнанию, по забывчивости, а иногда и в результате пренебрежения;
опасностью получения; холодовой травмы) не принимаются должные меры
для-его предупреждения. Такие, как: не применение (позднее применение)
фармакологических средств, повышающих резистентность организма к
холоду [9,20-22,24,27,41,45,82,99Д08]; не проведение инструктажа: и
обучающих профилактических. мероприятий; направленных на-
«выживаемость» при ї Холодовых поражениях в' воде, и, следовател ьн о, не; выполнение адекватных поведенческих действий;, отсутствие предварительной холодовой адаптации; недостаточные физическая подготовка и выносливость; низкие морально-волевые и профессиональные качества; несвоевременное использование средств, спасения- и теплозащитных устройств: [37,61,68,70,72; 148^ 159Д 60], от которых зависит жизнь и здоровье авиаторов, моряков; военнослужащих, рыбаков, нефтяников на морских шельфах, строителей мостов, пассажиров и др.
Основные физиологические механизмы охлаждения человека в воде и;
вопросы этиологии иммерсионной гипотермиии- отражены в; ряде работ
отечественных и зарубежных авторов
[25,30;105,114,118,132,138,139,142^52,159,160,176,212. и; др.]: Однако, проблема профилактики холодового стресса при иммерсионной гипотермии, включающая оценку адекватности средств^ спасения,, обеспечивающих выживание человека при аварийных погружениях; эффективности, средств нормализации;теплового состояния человека; после пребывания: в; воде; а также прогнозирование продолжительности- безопасного пребывания человека в воде, т.е. времени, отведённого поисково-спасательным службам для организации эффективной: помощи, в настоящее время г остаётся^ не до конца решённой, хотя и весьма важной. Это обусловливает цель исследования.
s Цель, исследования: Создание физиолого-гигиенической основы для разработки, мер профилактики: холодового стресса, обусловленного нахождением человекат вводной среде. Для достижения:поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1) изучить функциональное и.тешшвое состояние человека, находящегося; в холодной-воде (без одежды) при различной, ее температуре, и определить критерии; его оценки;
2) исследовать различные: способы нормализации температурного гомеостаза, и функционального состояния человека после пребывания его * в холодной воде и на основе анализа полученных, данных определить наиболее адекватные и эффективные из них;:
3) провести; сравнительную, оценку; новых средств^ и способов, направленных на профилактику холодового стресса в воде и рекомендовать-на: основе этого наиболее эффективные,. с- позиций снижения,теплопотерь организма;
исследовать тепловое, и функциональное состояние наблюдаемых лиц; находящихся; в% холодной^ воде: при различной: температуре: при; использовании в морском; спасательном = комплекте (МСК); различных источников: тепловыделения (электронагревательные элементы: и: теплофизические грелки)/ с целью; выявления наиболее: эффективных: из> них и приемлемых для эксплуатации в реальных условиях;:
разработать способ интегральной оценки, условию охлаждения человека с учётом использования различных: средств: индивидуальной1 защиты, температуры; воды и= прогнозирования* продолжительности; безопасного пребывания; человека, в; холодной^ воде; в целях определения: времени; необходимого для оказания эффективной помощи пострадавшим;
Научная новизна и теоретическая значимость
1. Определеныj критерии оценки; теплового состояния' организма человека; соответствуюнше пределу субъективной' переносимости; холодовой:
нагрузки при нахождении в водной среде; показаны различия в терморегуляторних реакциях человека^ подвергающиеся охлаждению в водной и воздушной средах.
2. Представлено физиолого-гигиеническое обоснование требований* к средствам? и; методам- предупреждения; охлаждения; человека в. воде С: позиций; сохраненияїтеплового состояния; чело века, на допустимом уровне-В1 течение-длительного времени при аварийных ситуациях;
3; Дано- физиолого-гигиеническое обоснование по^ применению различных способов; восстановления теплового состояния чел овека, после охлаждения -вводе:
41 Разработаны^ математические модели, позволяющие прогнозировать тепловое Иг функциональное: состояние человека;, находящегося? в воде с учетом- её температуры,, длительности; пребывания;, вида; используемых средств защиты.
Практическая значимость работы, внедрение в практику
1. На основе: исследования динамики і теплового ^ состояния; человека после нахождения в холодной воде: рекомендованы способы его обогрева наиболее эффективные с позиций: дальнейшего прекращения- падения! глубокой температуры тела и і определено время: в зависимости: от способа обогрева,, достаточное для её нормализации:
2. Показана эффективность использования источников^ выделениям тепла в комплекте с* морским; спасательным- костюмом;, позволяющая; существенно увеличить продолжительность пребывания: в холодной; воде. Продемонстрированы і преимущества применениям электронагревательных элементов (перед \ термофизическими і грелками), обеспечивающих более: равномерный обогрев; поверхности^ тела и? наиболее^ физиологическую-топографию температуры кожи:человека:
3. Разработаны предложения к усовершенствованию теплозащитного комбинезона ТЗК, применяемого в комплекте с МСК и>ВМСК7 и внедрены на НПО «Вымпел»
4; Для поисково-спасательных служб- представлены, корреляционные модели, позволяющие дать интегральную оценку условиям; охлаждения терпящих: бедствие с; учётом* использования; различных средств-индивидуальной^ защиты, температуры; водьг и< длительности пребывания в ней в целях, прогнозирования продолжительности, безопасного пребывания в; холодной воде. Материалы работы использованы при подготовке следующих документов:
- Методических рекомендациях «Методы т средства- профилактики;
холодового стресса при иммерсионной гипотермии» (Приложение);
- Руководства' P.s 2.2.755-99 «Гигиенические критерию оценки и
классификациям условий трудам по- показателям: вредности- и опасности
факторов; производственной среды, тяжести: и! напряженности трудового-
процесса». — Мл Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России,
1999 г.- 192 с-
Патент №2204937 на изобретение "Способ определения' содержания тепла; в организме человека. М.- 2003.
Патент: № 2221479 на изобретение "Способ > прогнозирования: частоты сердечных сокращений в производственных условиях"^ Ml- 2004^
Апробация работы:. Результаты работы; доложены- и- обсуждены на: Межд. конф. «Медицина труда в<3:ем тысячелетии»,. 23-25 июня; 1998г.,.г. Москва;, Российской конференции- «Организм- и окружающая среда: жизнеобеспечение и:зашита^ человека в экстремальных условиях» 26-29' сентября* 2000Jг:,,.г.. Москва; 1:.11? Всероссийском- конгрессе «Профессия' и? здоровье» 12-14октября 2004г., г.. Москва; международном симпозиуме: «Холодовои? стресс: профилактика; и; здоровье» 19-20октября 2004г., г; Москва;: IV Международном Научно-практическом конгрессе: «Медико-
и экологические проблемы лиц экстремальных профессий: работоспособность, здоровье,, реабилитация и экспертиза профессиональной пригодности 18-22 октябрЯс2004г., г..Москва;- Учёном, Совете НИИ" медицины труда РАМН; 21 февраля 2005;
Диссертационная^ работа апробирована: на< факторной комиссии Профессиональные рискиї и. здоровье работающих; при; воздействии-физических факторові 22;апреля 2005г..
Положения, выносимые на защиту:
1. Пребывание в» водепри температуре 248 С сопровождается (в пределах субъективной; переносимости)' значительным* снижением; температуры «оболочки»> телаг (до* 18;5±0;1С) при несущественном? изменении температуры; «ядра» тела (до 36,6± 0,05С),. выраженным увеличением: артериального?давления- шчастоты сердечных сокращений;, возникновением; мышечной дрожи.
21. Последействие холодовой; нагрузки г (после: пребывания? в: воде) сопровождается? снижением^ температуры «ядра» тела; при: некотором-увеличении температуры* «оболочки»5 тела; усилением дрожи; которое,\ однако, не; компенсирует теплопотери; «ядра» тела;. Стабилизация; температуры тела и последующая её нормализация; возможны лишь при? использовании * средств; направленных", на1 уменьшение теплопотерь; организма в окружающую? среду, т обогреве поверхности; тела? и верхних: дыхательных путей:.
3.Эффективными (из і исследованных)* способами* нормализации теплового состояния: организма после: пребывания в холодной воде являются:; применение гидромассажа в водной среде с температурой; 38±1С в течение 20] минут и пребывание; в: сауне при: температуре 65± 5 "С в течение 10-; минут..
4. Разработанная математическая модель, отражающая взаимосвязь показателей функционального состояния человека, находящегося в холодной воде, с комплексом факторов, обусловливающего термическую нагрузку на: организм, даёт возможность прогнозировать, степень, его охлаждения с учётом температуры воды, длительности; пребывания; в ней* и; используемых СИЗ;
5; Использование источников.тепловыделенияв виде электрообогрева и ТФГ в средствах индивидуальной защиты. (MCIC в- комплекте с ТЗК) является, эффективным способом профилактики охлаждения в; воде, способствуюЩИМ! поддержанию температурного гомеостаза и сохранению теплового состояниям человека, на- допустимом уровне: в течение от 2-х; до; 3-х часов; при температуре воды от 2" до ? 16 "С соответственно;
Личный вігл ад автора. Материалы,-изложенныев диссертации, получены в-
результате исследований,, в которых автор являлась, ответственным
исполнителем: следующих НИР:: «Разработка медицинских рекомендаций;
по практическому использованию средств: обогрева военнослужащих, после:
нахождения? в: холодной^ воде: в^ ходе применения индивидуальных и?
групповых методов: спасения»,, шифр Оббгрев-3» (2002), инв. № 7005;:
«Физиолого-гигиеническое обоснование: методов; и- средств предупреждения
охлаждения военнослужащих в; воде», шифр, «Иммерсия»,. (2004), инв. №;
0074: и — ответственными исполнителем?: за раздел: НИР «Разработка;
медицинских рекомендаций: к средствам? восстановления' теплового:
состояния: военнослужащих: на различных этапах, эвакуации; после
охлаждения», шифр; «Обогрев-2»- (2000),, инв. №!А34.. Исследования;
проведены на основании заказа. ГВМУ МО і- РФ; при т совместном участии -,
НИИ медицины труда и ГГНИИИ ВМ МОРФ в соответствии с Договороами о~
научно-техническом: сотрудничестве и; взаимных услугах' между
упомянутыми: институтами? от 4.03:1998г.. m от 10.01-. 2004'» г.. Автор; принимала; непосредственное участие в теме «Разработка принципов. И;
методов оценки комбинированного воздействия физических факторов внешней среды и трудового процесса на организм человека» (№2007) ГУ НИИ МТ РАМН.
Во всех исследованиях, включённых в диссертацию, автором выполнены: обоснование и формулирование цели и задач исследования, планирование, организация и проведение экспериментальных и: натурных исследований, участие в сборе основного первичного материала, его статистической и математической обработке, анализ: литературных данных и материалов собственных исследований, их систематизация, обобщение, формулирование положений, выносимых на защиту, выводов, написание научных отчётов.