Авиационная медицина

Авиационная медицина - специальная отрасль медицины, основной задачей которой является разработка медицинских мероприятий по обеспечению безопасности полетов на самолетах, здоровья лётного состава и лётного долголетия. По отношению к пассажирам авиационная медицина содействует обеспечению безопасности полётов, комфорта, хорошего состояния организма после полёта.

Основными медицинскими дисциплинами, составляющими авиационную медицину, являются: авиационная физиология (теоретическая основа), авиационная гигиена, авиационная токсикология, авиационная психология, авиационная биохимия, медицинская авиационная авариология, врачебная экспертиза лётного состава со специальной функциональной диагностикой. Предметом изучения авиационной медицины являются: а) влияние на организм человека пониженного барометрического давления и парциального давления кислорода и углекислоты, колебаний барометрического давления, ускорений, инерционных сил; б) координационные функции центральной нервной системы: функции органов и систем организма человека и их взаимоотношения при комбинированном воздействии полетных факторов; индивидуальное отношение отдельных лиц к воздействию перечисленных выше факторов; лётное утомление, переутомление, хроническое утомление.

В авиационную медицину также входят и те разделы клинических медицинских дисциплин, которые изучают условия труда летного состава и влияние этих условий на организм человека, чтобы установить противопоказания со стороны здоровья, несовместимые с летной работой в различных видах авиации.

Развитие Авиационной медицины определяется ростом и развитием авиационной техники.

Без авиационного специалиста-медика авиационный инженер не в состоянии дать положительное разрешение ряда вопросов, например: при каких скоростях возможно безопасное вынужденное покидание экипажем самолета; на каких высотах можно летать в открытой кабине; каким должен быть газовый режим в герметической кабине самолета; каков резерв времени у летчика на разных высотах при выведении из строя кислородно-дыхательной аппаратуры или нарушении герметичности кабины и т.д.

История развития отечественной авиационной медицины

Авиационная медицина сыграла огромную роль в возможности овладения человеком полетами на больших высотах. В этой области медицины приоритет в изучении ряда основных вопросов, явившихся базой для развития авиационной медицины, принадлежит русской медицине. Так, Я.Д.Захаров по заданию академии наук в Санкт-Петербурге, в 1804 году поднимался на воздушном шаре с целью изучения влияния разряженной атмосферы на орган слуха. В 1865 году З. Сабинский в экспериментах на животных показал, что селезенка являющаяся депо крови рефлекторно сокращается при остром кислородном голодании (гипоксии). В 70-х годах 19 века физиолог Н. Соковнин впервые исследовал влияние гипоксии на пищеварение. Кроме того, Н. Строганов В 1876 году опубликовал работу о действии острого кислородного голодания на животный организм. Основной фундамент для авиационной медицины был заложен корифеями русской науки И.М. Сеченовым, Д.И. Менделеевым. В 1875 году Д.И. Менделеев, на основе анализа причины гибели экипажа воздушного шара "Зенит", впервые выдвинул идею создания герметической кабины для полетов в высоких слоях атмосферы, кстати говоря, великий русский химик сам поднимался на воздушном шаре и достиг высоты в 3000м. И.М. Сеченов на основе физиологического анализа причины гибели экипажа воздушного шара "Зенит", на 11-м съезде естествоиспытателей и врачей сделал доклад о легочном газообмене при падении барометрического давления. Основными знаниями по вопросам регуляции кровообращения, необходимыми для анализа действий ускорений в полете, наука обязана классическим исследованиям великого русского физиолога, академика И.П. Павлова, начатым еще в 1877 году.

А.А. Сергеев (1962) и позже Г.Л. Комендантов (1991) обосновали,, что днем зарождения авиационной медицины в России следует считать 14 июля 1909 года. В этот день на заседании Всероссийского аэроклуба был поставлен вопрос о необходимости медицинского освидетельствования летчиков. В решении аэроклуба было записано: "Признать необходимым разрешить желающим членам клуба совершать полеты лишь при условии их медицинского освидетельствования". Интересно при этом, что медики члены аэроклуба не только совершали полеты но и занимались конструированием элементов авиационной техники. Известны , например медики-конструкторы, получившие охранные свидетельства: доктор медицины Л. Данилевский (№ 41470), врач Х. Ротштейн (№ 42656), студент Военно-Медицинской Академии С. Михайлов (№ 45541).

Уже в следующем году Военное ведомство России издало приказ № 481 с "Расписаниям болезней и физических недостатков, препятствующих службе офицеров, нижних чинов и вольнонаемных механиков в воздухоплавательных частях на аэростатах и аэропланах" и создало первую врачебно-летную комиссию. Этот приказ действовал довольно долго (с небольшими изменениями от 1914г.). В 1912 году в Российской Империи появилось первое научное учреждение, предназначенное для разработки вопросов авиационной медицины - лаборатория авиационной медицины, основанная ее руководителем, старшим врачом авиационной школы С.Е. Минцем.

Использование авиации в Первую мировую войну в военных действиях остро поставило проблему привлечения в авиацию значительного числа людей и отбора пригодных по состоянию здоровья к службе в ней.

В этот период наибольшее распространение в авиационной медицине получило углубленное изучение вестибулярного аппарата (профессор В.И. Воячек), которому приписывалась основная роль в формировании так называемого летного чувства, и функциональное исследование сердечно-сосудистой системы. В декабре 1916 года в Варшаве было образовано польское общество воздухоплавания, в правление которого вошел доктор Владислав Осмольский.

Первое же упоминание о штатной должности авиационного медика относится к осени 1918 года, когда во время обороны Царицына в авиационном отряде была введена должность врача. Врач в авиационном отряде должен был осуществлять специальное наблюдение за летчиками, за их бытом, питанием, тогда же устанавливаются особые нормы питания для летного состава.

В 1924 году была создана Центральная психофизиологическая лаборатория по изучению актуальных медицинских вопросов военно-воздушных сил (ВВС). Ее возглавил Н.М. Добротворский, в нее вошли два физиолога, отоларинголог, окулист и терапевт.

Н.М. Добротворский имевший специальность психиатра, в1927 году получил еще звание летчика-наблюдателя. Лаборатория разработала инструкции по медицинскому освидетельствованию летчиков. В 1930 году Н.М. Добротворский издал первое отечественное руководство по авиационной медицине v монографию "Летный труд", которая долгое время служила основным руководством для авиационных врачей, а по некоторым вопросам и для авиационных инженеров.

Кроме того, в связи с открытием пассажирских линий по маршрутам Москва-Харьков (1921 г.), Москва-Нижний Новгород (1922 г.), и первой международной линии Москва v Кенигсберг (1923 г.), в 1930 создается Медико-санитарная служба Гражданского Воздушного Флота включающая в себя ряд психофизиологических лабораторий.

Первым начальником центральной лаборатории стал доктор Орлов, а затем В.В. Стрельцов, в дальнейшем ее возглавил доктор медицинских наук Я.Ф. Самтер. Медико-санитарная служба ГВФ v была создана для решения вопросов медицинского обеспечения полетов в гражданской авиации страны.

С первых шагов авиационной медицины стала формироваться врачебная экспертиза летного состава. Как уже упоминалось, в 1909 г. была признана необходимость освидетельствования пилотов. Этот раздел авиационной медицины существенно развился благодаря стараниям научных работников и большому практическому опыту врачей-экспертов. В 1924-1928 гг. были разработаны новые инструкции по медицинскому освидетельствованию летного состава. В дальнейшем они постоянно совершенствовались. Наиболее значительной работой в этой области надо считать докторскую диссертацию Я.Ф. Самтера "Теория и практика врачебно-летной экспертизы в ГВФ" (1944 г.). Диссертация была издана в виде монографии. В ней затронуты самые важные принципы врачебно-летной экспертизы: индивидуальный подход к оценке состояния здоровья лиц летного состава, необходимость изучения врачами производственной характеристики пилота, роль наблюдений авиационного врача за летным составом.

Самтер отрицал теорию профессионального старения пилотов v т.н. "теорию излета".

Т.к. считал, что при правильной регламентации летной деятельности, при научно- обоснованных режимах труда, отдыха, питания и т.д. пилоты могут летать достаточно долго - до выхода на пенсию. Однако Яков Федорович подчеркивал, что врачебно-летная экспертиза в то время научилась отбирать лиц, поступающих на летную службу, по состоянию здоровья, но не по психологическим особенностям.

Особенное значение в дальнейшем в авиационной медицине получают вопросы медицинского отбора и испытаний психики лиц, поступающих в авиационные школы. При решении задач отбора в авиацию авиационные врачи исходят из принципа всестороннего клинического обследования кандидатов и индивидуальной оценки личности во всех ее проявлениях.

В 1932 г. Центральная психофизиологическая лаборатория по изучению актуальных медицинских вопросов ВВС реорганизуется в 4 сектор Научно-исследовательского санитарного института РККА, который возглавлял В.В.Стрельцов. А в 1935 г. На базе 4-го сектора организуется Институт авиационной медицины, директором которого был назначен Ф.Г. Кротков. В 1939-1940 гг. В.В. Стрельцовым были созданы и возглавлены две новые кафедры: кафедра авиационной медицины при Центральном институте усовершенствования врачей (ЦИУ) и кафедра авиационной медицины военного факультета при 2-ом Московском медицинском институте. В этот период отмечалось активное включение в разработку проблем авиационной медицины Военно-медицинской академии (ВМА, учрежденной в 1798 году по указу императора Павла I) - кафедр: физиологии (академик Л.А. Орбели), отоларингологии (профессор В.И. Воячек), биохимии (профессор Г.Е. Владимиров, профессор М.И. Аринкин). Включились в работу и сотрудники Всесоюзного института экспериментальной медицины: профессор Н.И. Гращенков (разработка физиологии органов чувств), профессор И.П. Разенков (изучение пищеварения на высоте), профессор Л.А. Андреев (физиология слуха), профессор М.Е. Маршак (гипоксия), профессор Н.Т. Федоров (физиологическая оптика). Исследования в условиях высокогорья проводились академиком Н.Н. Сиротиным.

Толчком для исследований в области медицинского обеспечения высотных полетов были полеты в 1924 году летчиков М.Н.Шалимо (до высоты 8216 м) и Супруна (8554 м).

Их плохое самочувствие в полете (развивался т.н. высотный обморок из-за гипоксии) показало необходимость применения кислорода. Слава богу, все обошлось сравнительно благополучно. Однако перед исследователями возникал вопрос: почему летчики не погибали при высотном обмороке? Этому обстоятельству было дано следующее объяснение: когда самолет совершал быстрое аварийное снижение, к летчику возвращалось сознание. С этого времени начали разрабатываться отечественные образцы кислородных приборов. Авиационные физиологи и авиационные гигиенисты (совместно с инженерами) создали ряд кислородных приборов (КП) подававших кислород непрерывно через кислородную маску открытого типа (КП-1, КП- 3 и т.д.), созданные с участием авиационных врачей А.П. Апполонова и А.А. Перескокова v они обеспечивали безопасность полетов в негерметизированной кабине до высоты 9000 м, а модификация КП-3бис даже до 11000м. Затем были созданы кислородные приборы типа "легочный автомат" с герметичной кислородной маской (КП-14, КП v 18), которые обеспечивали возможность полета до высоты 12000 м.

Завоевание высот более 13000 м связано с разработкой скафандров. До второй мировой войны в нашей стране были созданы: скафандр ГВФ (один из его создателей v авиационный врач А.А. Перескоков); скафандры Ч-1 и Ч-3 Института авиационной медицины (конструктор E.E.Чертовской), которые прошли испытания как в барокамере до высоты 16000 м, так и в полете; скафандр ЦАГИ (инженер А.И. Хромушкин и др.).

В дальнейшем скафандры были усовершенствованы. Они стали "плавающими", согревающими пилота при многочасовом пребывании в воде, облегчающими переносимость аэродинамического удара в момент катапультирования летчика из самолета. Кроме того, улучшились их эргономические характеристики они стали более удобными для выполнения летчиком рабочих движений. Иллюстрацией сказанного может служить выход космонавта А. Леонова в скафандре в открытый космос. Разрабатывались и так называемые планетарные скафандры, предназначенные для выхода космонавтов из космического корабля на другие планеты. Достижением в этой области было также создание профессором П.И. Егоровым и А.Ф. Александровым отечественного образца респиратора в четырех вариантах: от АЕ v 1 (1931 г.) до АЕ-4 (1937 г.). Их изобретение позволяло оценивать высотную устойчивость обследуемых лиц летного состава еще до внедрения барокамер в практику врачебно-летной экспертизы. На основе этих исследований П.И. Егоров в 1937 году подготовил докторскую диссертацию "Влияние высотных полетов на организм летчика". В теоретических разработках этих вопросов и, в частности в изучении механизма влияния пониженного парциального давления кислорода на организм принимали участие: академик Л.А. Орбели , профессор В.В. Стрельцов, профессор М.П. Бресткин, профессор И.Р. Петров, профессор Г.Е. Владимиров, профессор А.В. Лившиц, профессор Н.А. Вишневский, профессор В.Н. Зворыкин, профессор М.Е. Маршак, профессор А.Г. Кузнецов, профессор Н.А. Агаджанян и др.

Эти исследования показали, что влияние пониженного парциального давления кислорода осуществляется тремя путями: 1) рефлекторно, 2) непосредственно на ЦНС, в том числе на центры регуляции дыхания и сердечно-сосудистой системы, 3) на периферические органы и ткани. Организм человека начинает реагировать на более низкое напряжение кислорода в крови уже на высоте 1000 м. Были установлены следующие механизмы приспособления организма к высотным условиям: усиление дыхания, выход в кровяносное русло депонированной крови, усиление деятельности сердечно-сосудистой системы, перераспределение кровоснабжения тканей и органов, компенсаторное торможение деятельности ряда систем, не принимающих участия в уравновешивании организма с данной внешней средой. В последующем обнаружилось, что акклиматизация ( повышение способности утилизация тканями из крови кислорода при пониженном его парциальном давлении), может достигать высокой степени и обеспечивать возможность пребывания человека на высоте 10000 м. Кроме того, акклиматизированные к высотным условиям лица лучше переносили перегрузки и высокую температуру окружающего воздуха.

После второй мировой войны доцент В.А. Скрыпин и инженер А.И. Хромушкин начали исследования в барокамере по изучению возможности пребывания человека при дыхании кислородом под повышенным давлением (до 32 мм. рт.ст.) при полетах на высоте до 15000 м. Сначала предполагалось, что в условиях реального полета дыхание кислородом под повышенным давлением сможет обеспечить пребывание человека на высоте 15000 м в течение 5-7 мин. Этого времени было достаточно для спуска самолета до высоты 12000 м. Но дальнейшие исследования показали, что тренированный к этим условиям дыхания пилот может выполнять полет продолжительностью до 30 мин. Эту работу проводил доктор медицинских наук Д.И. Иванов с сотрудниками. Однако для увеличения высоты полета с кислородным прибором понадобилась наружная компенсация повышенного давления в легких. При участии Модеста Ивановича Вакара, А.Г. Кузнецова и других специалистов были созданы (КП v 24) с компенсирующим жилетом, обеспечивающим возможность пребывания на высоте более 16000 м, а также Комплект Кислородного Оборудования (ККО-1) с кислородной маской (КМ-30), рассчитанный на кислородное обеспечения до высоты 18000 м. и комплекты кислородного оборудования с гермошлемом (ККО-2, ККО-3) обеспечивающие пребывание пилота на высотах 20000 м и более. Таким образом, авиационные физиологи совместно с инженерами создали кислородные приборы и устройства, позволяющие эффективно спасать летные экипажи при нарушении герметичности кабин. Роль авиационных врачей в этой работе была велика и ответственна. Все перечисленные приборы и комплекты в условиях герметичности кабины работают как легочные автоматы и подают кислород под повышенным давлением

Только при нарушении герметичности и падении давления в кабине на высоте 12000 м.

Авиационными врачами были разработаны схемы тренировок летного состава, обеспечивающие приспособление организма к необычным условиям дыхания (пассивный вдох и активный форсированный выдох). Одновременно с этим проводилось обучение летного состава речевой коммуникации в таких необычных условиях. Существенный вклад в эту работу внесли: И.Я. Борщевский, В.А. Спасский, А.А. Перескоков и др.

Проблема влияния на организм такого механического воздействия, как изменение атмосферного давления также исследовалась авиационной медициной. Сюда относится изучение баротравм среднего уха, придаточных пазух носа, легких, высотного метеоризма, декомпрессионной болезни, парообразования в организме (на высотах более 19500 м). Над этими вопросами много работали сотрудники профессора В.И.Воячека и профессора М.П. Бресткина, а также А.Г. Кузнецов, И.Я. Борщевский, М.Д. Чиркин.

Необходимо отметить и вклад авиационных медиков в создание герметических кабин.

Автором идеи создания герметической кабины был великий русский химик Д.И. Менделеев. Вначале были созданы герметические кабины регенерационного типа.

Они были испытаны в 1933-1934 годах при полетах стратостатов до высоты 22000 м.

Эти работы проводили две бригады ученых (московская и ленинградская).

Первым 30.09.1933г. полетел стратостат "СССР", который достиг высоты 18600 м.

В стратосферу поднялся следующий экипаж стратонавтов: Г.А. Прокофьев, К.Д. Годунов, Э.К. Бирнбаум. В московскую бригаду авиационных врачей входили: А.П. Аполлонов, Х.Е. Гурвич, В.В. Стрельцов.

Вторым был рекордный полет 30.01.1934г. стратонавты: П.Ф. Федосеенко, А.Б. Васенко, И.Д. Усыскин на стратостате "Осоавиахим", достигли высоты 22000 м. В ленинградскую бригаду авиационных врачей входили: М.П. Бресткин, А.А. Волохов, П.И. Егоров, Д.И. Иванов, А.В. Лебединский, А.А. Сергеев. Главным конструктором был Е.Е. Чертовской.

Достижением авиационной медицины в послевоенные годы было создание совместно с инженерами герметических кабин вентиляционного типа, которые установлены почти на всех современных гражданских и военных самолетов.

Герметические кабина всех типов предупреждали не только гипоксию, но и декомпрессионную болезнь v в нашей стране впервые изучил и описал механизм этой болезни профессор B.B. Стрельцов. Систематизация накопленных знаний и регулярное изложение вопросов авиационной медицины началось с момента образования первой в нашей стране и в мире кафедры авиационной медицины в Центральном институте усовершенствования врачей v ЦИУВ (ныне v РМАПО МЗ и СР РФ). Кафедра была создана в 1939 году по инициативе ученика академика Л.А. Орбели, профессора Владимира Владимировича Стрельцова.

Вторая мировая война поставила перед авиационной медициной новую задачу-профилактику боевых травматических повреждений. В результате боевых действий авиации был установлен специфический характер повреждений, получаемых летным составом в результате воздействия огня самолетов и зенитной артиллерии противника, вынужденных посадок, пожаров на самолетах. Выяснились известные закономерности повреждений в зависимости от расположения бронированных участков в кабине самолета, от особенностей самих типов самолетов. В связи с этим возникла необходимость усовершенствования мер защиты от действия огня противника, устройства приспособлений для предотвращения травмы при вынужденных посадках, защитных средств от ожогов при пожарах на самолетах и т.д.

Великая Отечественная война поставила перед авиационной медициной задачи по организации труда и отдыха летного состава (были организованы ночные санатории) в боевой обстановке. Кроме того, для работников наземной службы авиации авиационная медицина ставит целью разработку наиболее эффективных мероприятий по профилактике работающих с горючим, в авиаремонтных мастерских, с ультракороткими электромагнитными волнами. Весь этот раздел деятельности, в отличие от предыдущих, не является специфическим для авиационной медицины, но охватывается ею ввиду широкого развития в авиации указанных работ. Поэтому после второй мировой войны были созданы такие разделы авиационной медицины, как: Авиационная биохимия, авиационная токсикология и расследование летных происшествий. Авиационная биохимия интенсивно разрабатывалась в Военно -Медицинской Академии, профессор Г.Е. Владимиров изучал в частности акклиматизацию человека на высоте. Авиационная токсикология создана усилиями сотрудников Института авиационной медицины под руководством доцента А.В. Демидова. Наиболее важной работой в этой области явилась монография "Авиационная токсикология", выпущенная им в 1957 году. Изучение летной аварийности, разработка методики расследования летных происшествий, выявление и изучение предпосылок к летным происшествиям проводились А.М. Пиковским, А.Г. Шишовым и др. И в этой области отечественная авиационная медицина имеет существенные достижения.

Наиболее практический раздел авиационной медицины -это авиационная гигиена. Здесь приложили свои усилия многие ученые гигиенисты: Ф.Г. Кротков, В.А. Спасский, П.Е. Калмыков, В.В. Левашов, Г.А. Арутюнов, и др. Активно разрабатывались гигиенические аспекты высотного и прочего оборудования самолетов, кислородных приборов, скафандров, герметических кабин, питания летного состава, одежды, аэродромов, труда персоналов радиолокационных станций и т.д. Ими в сотрудничестве с инженерами создана стандартная кабина самолетов, разработаны требования к освещению кабины пилота и предполетного помещения, оптимальной рабочей позе пилота, его рабочему месту, креслу и т.д.

Следующая не менее важная проблема авиационной медицины - ускорение. Наиболее существенной в этой области явилась разработка метода спасения летчика в случае аварии самолета на большой скорости полета. Эта работа выполнена группой сотрудников ВМА в 1945-1948 гг. под руководством основателя физиологической школы отечественной авиационной медицины академика Леона Абгаровича Орбели. Им было предложено выстреливание летчика вместе с креслом из терпящего аварию самолета. При этом достигалась 20-кратная перегрузка, действующая в течение 0,2 сек. Впервые было изучено значение градиента нарастания перегрузок для их переносимости летчиком. Найдена оптимальная поза летчика при катапультировании и разработана надежная система фиксации тела к креслу привязными ремнями. Обоснованы параметры самого катапультного кресла и разработана схема тренировки летного состава. Сделаны дополнения к медицинским требованиям, касающимся состояния здоровья летчиков реактивной авиации, определены требования к алгоритму автоматического раскрытия парашюта, что чрезвычайно важно при катапультировании на малой высоте (200 м.).

Данный метод был рассчитан для скорости полета до 900 км в час. В 1947-1948 годах были проведены летные испытания этого метода при истинной скорости полета 780 км в час. Первое спасение пилота (майора Зотова) на скорости полета 800 км в час было осуществлено над Москвой в апреле 1949 года. Далее спасение осуществлялось на запроектированной скорости 900 км в час и более. Эта работа была отмечена Государственной премией. Необходимо отметить, что первое высказывание о возможности применения катапультирования для покидания пилотом самолета в случае аварии принадлежит нашему соотечественнику - мастеру парашютного спорта Л.Г. Минову (1929г.).

Позже в 1950-1952 годах сотрудниками Летно-испытательного института (ЛИИ) и Института Авиационной медицины был разработан метод катапультирования из самолета-бомбардировщика не вверх, а вниз. Эта работа также была удостоена Государственной премии. Большой комплекс работ по изучению влияния на организм ускорений разного профиля как длительного, так и ударного воздействия (П.К. Исаков, В.И. Бабушкин, П.В. Васильев, С.А. Гозулов, Г.Л. Комендантов, Котовская А.Р., В.И. Копанев, Е.М. Юганов, Р.А. Вартбаронов, Г.Д. Глод, Г.П. Миролюбов, И.А. Цветков, Г.П. Ступаков, М.А.Тихонов, М.Н. Хоменко, Л.С. Малащук, И.В. Бухтияров, Ю.Б. Моисеев, В.С. Казейкин, Н.Л. Панин, Ю.Г. Конахевич, Л.Н. Шолпо, А.С. Барер и др.) составил научную базу для обоснования способов повышения устойчивости и требований к средствам противоперегрузочной защиты, а также принципов защиты организма от воздействия ударных перегрузок при аварийном покидании летательного аппарата, спасении экипажа и пассажиров при аварийной посадке летательного аппарата.

Интересно, что в 1954 году была выпущена партия пилотов (14 человек), которые по первой своей профессии являлись военными врачами. Набор в эту группу проводился среди молодых военных врачей различных видов вооруженных сил и выпусников Саратовского военно-медицинского факультета (СВМФ) 1952 года.

Большим практическим достижением авиационной медицины в послевоенный период (1952-1954 гг.) было создание отечественных противоперегрузочных костюмов (ППК-1, АД-5), которые позволяли лучше переносить перегрузки, возникающие при эволюциях самолета. Это повысило переносимость перегрузок летчиками-истребителями на 1,5-2 ед. и значительно улучшило их боевые возможности. Необходимо отметить, что идея создания противоперегрузочных, т.н. гидравлических "костюмов" была предложенаранее великим русским ученым К. Э. Циолковским. Позже, перед второй мировой войной, инженер Е.Е. Чертовской представил экспериментальный образец противоперегрузочного устройства, но приемная комиссия отклонила его из-за громоздкости, а дальнейшую работу по усовершенствованию не поддержала.

В 1943-1944 гг. научные сотрудники ВМА (В.А. Виноградов, В.В. Левашов и др.) в условиях экспериментального полета на боевом истребителе выявили значение угла наклона спинки кресла пилота на переносимость им перегрузок, возникающих при маневрах самолета. Позднее в экспериментах на центрифуге выявлено, что при наклоне спинки кресла на 15 градусов от вертикали летчику удобнее работать, а при 25-30 градусах лучше (на 2-3 ед.) переносятся перегрузки, но работать становится неудобно. При величине перегрузок до 5 ед. выгоднее иметь наклон спинки 15 градусов (превалирует фактор удобства работы), при перегрузках более 5 ед. v 25-30 градусов (превалирует фактор переносимости перегрузок). Первые исследования по изучению значения позы пилота для переносимости перегрузок выполнены М.А. Пивоваровым в экспериментальных полетах в довоенные годы (1939 г.).

В изучении переносимости поперечных перегрузок больших успехов достигли сотрудники научной лаборатории под руководством профессора Арнольда Семеновича Барера. Они установили, что при определенных условиях (направление перегрузок, дыхание кислородом, моделированное кресло) обследуемые переносили перегрузки до 22 ед. в течение 50 сек, а 26 ед. v в течение 8 сек. Авиационные врачи разработали как активные методы физической подготовки так и пассивные с применением ряда аппаратов (батут, лопинг и др.) и без них. Группа сотрудников Института авиационной медицины в начале 50-х годов 20 века под руководством профессора Г.О. Ефремова разработала метод повышения устойчивости организма к перегрузкам путем тренировки на центрифуге. Если устойчивость человека позволяла без тренировки переносить 4-кратные перегрузки, то после тренировки он мог переносить 8-кратные. Заслуживает внимания разработанная Г.О. Ефремова схема тренировок летчиков v истребителей. Она преследовала цель выработать и упрочить у летчика навыки напрягать брюшной пресс без прекращения дыхательных движений, что давало повышение переносимости перегрузок на 1,5 ед.

Влияние перегрузок на человека в направлении голова-таз изучали В.Н. Алифанов, П.С. Бобровицкий, Георгий Леонидович Комендантов, С.Ю. Комшалюк. Результаты работ показали, что имеются 3 механизма влияния перегрузок: 1) рефлекторный, 2) механическое препятствие функциям организма (анемия мозга и нарушение функции дыхания), 3) непосредственное механическое воздействие на клетки и ткани. Механизмы приспособления организма к перегрузкам следующие: угасание внешнего торможения, усиление внешних рефлексов (повышение тонуса мышц, препятствующее оттоку крови и органов брюшной полости вниз), условнорефлекторное усиление деятельности сердечно-сосудистой системы за секунды до начала перегрузки, создание новой регуляции деятельности сердечно-сосудистой и дыхательных систем вследствие необычной афферентации (сигналов по нервным волокнам), поступающей с периферии, и использование пластических свойств нервных процессов центров, регулирующих функции этих систем.

С ускорениями тесно связана проблема воздушной болезни. В первую очередь надо отметить "отолитовую" теорию укачивания, разработанную профессором В.И. Воячеком.

Первые положения этой теории были высказаны В.И. Воячеком еще в 1909 году в 20-х годах она была окончательно сформулирована (необходимо отметить заслугу школы профессора отоларинголога В.И. Воячека в разработке способов оценки вентиляционной функции евстахиевой трубы - для экспертизы им было предложено специальное устройство - отоманометр). Позднее эта теория легла в основу исследований, проведенных на кафедре авиационной медицины Центрального института усовершенствования врачей: заведующим кафедрой, профессором Г.Л. Комендантовым, профессором Николаем Александровичем Разсоловым, В.И. Копаневым, В.С. Команцом, С.И. Степановой и др. На основании этой теории разработан ряд профилактических мероприятий (А.И. Яроцкий, А.В. Чапек, П.И. Сябро и др.). На весьма высоком научно-техническом уровне были изучены проблемы в области пространственной ориентировки и функции равновесия. На основе выдвинутых корифеями отечественной физиологии И.М. Сеченовым и И.П. Павловым положений на физиологический и психологический процесс восприятия были разработаны представления о двух компонентах восприятия пространства, механизмах нарушения пространственной ориентировки летчика и т.д.

Проблема управления психофизиологическим состоянием летчика возникла к концу 70-х годов. По своей научной задаче -- это поиск путей и способов коррекции измененного состояния организма, возникающего в результате выполнения напряженной летной работы.

Основанием для постановки исследований в этом направлении явился рост случаев дисквалификации летного состава по психогенным заболеваниям (неврозы, нейро-циркуляторная дистония, гипертоническая болезнь I степени и др.) и отсутствие возможности поддерживать необходимый уровень профессионального здоровья чисто медицинскими средствами.

Теоретической предпосылкой к проведению исследований в данном направлении послужили принципы саморегуляции физиологических функций по И.П. Павлову [8], учение о доминанте А.А. Ухтомского [9], теория функциональных систем П.К.Анохина [1], идея рационального использования резервных возможностей человека в процессе трудовой деятельности, развитые в работах М.П.Бресткина [2].

В решении проблемы управления психофизиологическим состоянием летчика приняли участие многие научные подразделения и ученые Института авиационной и космической медицины МО. Исследуя этот процесс в историческом аспекте, можно выделить два основных направления: психологическое и психофизиологическое.

Психологическое направление исследует структуру индивидуальных психологических переживаний трудового процесса. При решении этой задачи важно было провести профессиографический анализ деятельности летных специалистов, изучить особенности взаимодействия организма с профессионально значимыми факторами внешней среды, содержание са-мой деятельности, структуру приема и переработки информации, психологические особенности личности летчика и т.д.

Перечисленные вопросы решались в основном в отделе психологического отбора и подготовки и в лаборатории психофизиологии летного труда ДА, ВТА и авиации ВМФ, входившей в состав отдела летного труда.

Исследования проводились кандидатами медицинских наук В.М. Звониковым, А.В. Шакулой под руководством доктора медицинских наук Л.П. Гримака [3, 4, 5, 10].

В результате было установлено, что психотравмирующими причинами роста заболеваемости летного состава являются недостаточная прочность летных навыков, заниженная самооценка своих профессиональных возможностей, нерегулярность полетов, склонность к переживаниям, самообвинения по поводу малейших неудач, утрата летной мотивации, слабая организация летной службы, плохие взаимоотношения со старшими начальниками и др. Итак, была выявлена значимая роль психогенных факторов в развитии заболеваемости летного состава. Поэтому возникла настоятельная необходимость разработки средств и методов, позволяющих целенаправленно изменять функциональное состояние ЦНС в зависимости от условий и характера деятельности.

Для решения этой задачи был предложен метод психической саморегуляции, основанный на известных приемах аутогенной тренировки. Экспериментальная проверка метода проводилась с участием летного состава строевых частей после овладения ими соответствующими навыками самокоррекции, на что затрачивалось 2--3 недели.

Результаты исследований показали, что применяя метод психической саморегуляции, можно снять чрезмерное нервно-психическое напряжение (вариант аутогенной релаксапии), поддержать оптимальный уровень работоспособности (вариант аутогенной стимуляции), повысить эффективность выполнения элемеатов профессиональной деятельности (вари ант релаксидеомоторной тренировки).

Основными прикладными аспектами метода психической саморегуляции являются: активация работоспособности, совершенствование летных навыков, нормализация функционального состояния в послеполетном периоде, формирование необходимых психологических качеств личности, повышение эмоциональной устойчивости, профилактика напряженности, нормализация ночного сна, коррекция неблагоприятных психических состояний.

К числу методов психологической коррекции функционального состояния организма летчиков относятся также разработанные Л.П. Гримаком и В.П. Звониковым релаксационно-лечебные и дыхательные упражнения. Первые воздействуют на эндокринную систему, устраняя гиперэмоциональное состояние, снижая количество адреналина и норадреналина в крови. Вторые регулируют уровень процессов возбуждения и торможения в коре головного мозга, что важно для функционирования организма при изменении суточных ритмов.

Психофизиологическое направление изучает динамику функционирования отдельных систем организма и на этой основе разрабатывает комплекс корригирующих средств и методов, обеспечивающих высокую психофизиологическую готовность летчика к полету и восстановление функций после его завершения.

Исследования в этом направлении проводились кандидатами медицинских наук С.Г. Мельником, А.В. Шакулой, А.В. Семеновым на базе строевых частей авиации ВМФ [7]. Было установлено, что в длительном полете члены летного экипажа выполняют свои функциональные обязанности на фоне более или менее выраженного утомления, возникающего уже через 2--3 ч после взлета. Об этом свидетельствовали уменьшение балльности самооценки состояния, снижение омега-потенциала, частоты пульса, индекса сердечной деятельности, появление чувства усталости и застойных явлений в мышцах нижних конечностей и спины.

Среди комплекса методов непосредственного, прямого воздействия на летчика, известных ранее в авиационной медицине (индивидуальная регламентация летной деятельности, активный отдых, физическая подготовка, регуляция среды обитания и т.д.), достаточное научное обоснование получили электрофизиологические методы. Так, для профилактики мышечного дискомфорта в длительном полете нами совместно с кандидатом биологических наук Е.А. Ильинской был рекомендован метод электростимуляции нервно-мышечного аппарата летчика. Он основан на использовании слабых импульсных то-ков. Его применение не только устраняет явления мышечного дискомфорта, но и способствует повышению умственной работоспособности на 30--40%, уменьшает явления утомления и физиологическую "стоимость" выполняемой работы [5|.

Основными показаниями для применения данного метода являются признаки мышечного дискомфорта, сонливость, усталость. Выбор величины стимулирующего сигнала, вызывающего легкий вибромассаж мышц, а также продолжительность воздействия определяются каждым членом экипажа индивидуально в зависимости от собственных ощущений (в среднем по 20--40 мин через каждые 2--3 ч полета). Электростимуляция осуществляется в автоматическом режиме и не отвлекает летный состав от выполнения функциональных обязанностей на рабочем месте. Метод защищен патентом Российской Федерации № 2006234 от 30.01.94.

Характерной особенностью деятельности летного состава является увеличение удельного веса нервно-психического напряжения в генезе утомления и переутомления. Для устранения этих явлений нами совместно с профессором Э.М. Каструбиным предложен метод электротранквилизации централь-вой нервной системы, основанный на использовании слабых импульсных токов, подаваемых на лобную часть головного мозга человека. Основными показаниями для применения метода являются чувство усталости, повышенная эмоциональная возбудимость, вестибулярный дискомфорт. Метод защищен патентом Российской Федерации № 2006235 от 30.01.94.

Результаты исследований по разработке методов управления Психофизиологическим состоянием летчика были доложены на Ученом совете Института в1984 г. на ХIV съезде Всесоюзного физиологического общества им. акад. И.П. Павлова в 1983 г. и получили широкое освещение в литературе [5, 6, 7, 10, 11]. При этом выдвигалось положение о том, что коррекцию измененного функционального состояния летчика можно проводить в целях экстренной активации (мобилизации) организма ! перед выполнением ответственных этапов полетного задании, для повышения устойчивости к воздействию экстремальных факторов полета, активации восстановительных процессов в меж- и послеполетном периодах.

Применительно к двум последним случаям в 1982--1990 гг. на базе специального центра летного состава авиации ВМФ (г. Севастополь) и авиационного полка ПВО (г. Хаапсалу Эстонской ССР) проведен цикл исследований по разработке методов функциональной реабилитации летного состава. Установлено, что кроме уже рассмотренных средств и методов высокая эффективность достигается за счет использования контрастных температурных воздействий, комплекса индивидуально дозируемых физических упражнений, упорядочения профилактического отдыха. Эти выводы легли в основу системы восстановительных (реабилитационных) мероприятий, позволяющей поддерживать достаточно высокий уровень работоспособности летного состава, повышать эффективность и безопасность полетов [6, 11].

При проведении экспериментальных исследований по психофизиологическому направлению кроме научных сотрудников Института активное участие принимали авиационные врачи упомянутых центра и авиационного полка офицеры медицинской службы А.Д. Клюнк и В.И. Варус Результаты собственных исследований ими обобщены в диссертационных работах, которые были успешно защищены ва Ученом совете нашего Института в 1991 г. и реализованы в Руководстве по медицинскому обеспечению полетов авиации Вооруженных Сил (1991).

Завершая анализ хода исследований по проблеме управления психофизиологическим состоянием летчика, можно концептуально сформулировать и наметить следующие научные задачи на ближайшую перспективу.

В теории вопроса внимание исследователей необходимо сосредоточить на раскрытии психологических и психофизиологических механизмов регуляции деятельности основных функциональных систем организма в зависимости от стадии (фазы) работоспособности, что позволит оперативно или по заранее разработанной программе подбирать адекватный состав средств и методов корригирующих воздействий,

В методологическом направлении следует продолжить исследования по изысканию информативных методов и критериев само- и автоматизированной оценки функционального состояния основных систем организма летчика в целях заблаговременного прогноза динамики работоспособности в процессе производства полета и длительности восстановительного периода после его завершения.

В практическом отношении необходимо добиваться создания и внедрения в летную практику бортовых и стационарных средств и методов управления психофизиологическим состоянием летчика, а также организации сети восстановительных (реабилитационных) центров в ВВС РФ. Технический проект и штатно-организационная структура таких центров разработаны и апробированы в течение последних 10 лет.

ЛИТЕРАТУРА

1. Анохин П.К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем // Принципы системной организации функций. -- M.: Наука, 1973. -- С. 5--75.

2. Бресткин М.П. Функции организма в условиях измененной газовой среды. -- Л.: Изд-во ВИД им. С.М. Кирова, 1968. -- 65 с.

3. Гримак Л.П., Хачатурьянц Л.С. Проблемы управления состоянием оператора // Деятельность космонавта и повышение ее эффективности / Под общ. ред. Г.Т. Берегового и Л.С. Хачатурьянца. -- М.: Машиностроение, 1981.-- С. 116--137.

4. ГримакЛ.П., Звоников В.М.,Скрыпников А.И. Психическая саморегуляция в деятельности человека-оператора // Вопросы кибернетики. Психическое состояние и эффективность деятельности. -- М., 1983. -- С. 150--167.

5. Мельник С.Г., Шакула А.В. Повышение работоспособности летчика путем управления его психофизиологическим состоянием // Воен.-мед. журн. -- 1984. -- № 11. -- С. 41--44.

6. Мельник С.Г., Шакула А.В., Клюнк А.Д. Средства и методы управления психофизиологическими резервами летчика в восстановительном центре // Актуальные вопросы реабилитации лиц летного и диспетчерского состава: Тез. докл. науч.-практич. конф. -- Кировоград, 1987. -- С. 15--17.

7. Мельник С.Г., Шакула А.В., Семенов А.В. В длительном полете // Авиация и космонавтика. -- 1987. -- M.: -- С. 28.

8. Павлов И.П. Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности животных // Поля. собр. соч. -- Т. 3. -- М.: Изд-во АН СССР, 1949. -- С. 100--109.

9. Ухтомский А.А. Парабиоз и доминанта // Физиология нервной системы. -- M.: Наука, 1952. -- 294 с

10. Шакула А.В., Мельник С.Г. Разработка методов аутогенной коррекции уровня работоспособности летчика в полете // Тех докл. 7-й Всесоюз. конф. по космической биологии и авиакосмической медицине. -- Ч. 2.-- М.: Калуга, 1982. -- С. 33.

11. Шакула А.В., Варус В.И. Методы ускоренного восстановления работоспособности оператора в процессе профессиональной деятельности // Проблемы нейрокибернетики: Материалы 9 Всесоюз. конф. -- Ростов-на-Дону, 1989. -- С. 169--170.