Медико-биологические проблемы оценки и профилактики холодового стресса при иммерсионной гипотермии

Актуальность, проблемы*.

Охлаждение человека в воде при аварийных ситуациях и его спасение на протяжении многих столетий остается актуальной" проблемой? медицины. Интерес к этой тематике значительно возрос, в последние 60 лет, когда стали публиковаться? материалы специальных лабораторных исследований и клинических наблюдений [26,45,47,69,105,111,121,126, 130,160,216 и др.]. Это связано с тем, что в настоящее время количество пострадавших от переохлажденияв воде в результате морских катастроф, вызванных различными? причинамидовольно* велико и постоянно растёт. Так, по" данным Королевского общества Предотвращения аварий каждый год от 400? до 1000 англичан гибнут при аварийных обстоятельствах, в холодной воде [111]. По данным на 2000 г. в Германии из 736 человек оказавшихся в воде по — тем или иным причинам не удалось спасти? 194 человека [83]. Как свидетельствуют данные М. Н. Александрова [8],. при гибелибоевых и транспортных судов в период Второй мировой войны две трети человеческих жертв, т. е. около 30 000 человек, были обусловлены переохлаждением в воде:.

Одним из? основных: поражающих фактороввоздействующих: на человека: после: попадания? в воду, является иммерсионная гипотермия (потеря тепла организмом человека при нахождении его в холодной: воде, приводящая? к снижению глубокой! температуры тела) — обусловливающая: истощение энергетических ресурсов, расстройство дыхания, развитие гипоксии, снижение резервных возможностей. Среди: факторов, обусловливающих 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 [8,14−21,25Д 05,112,114,132]. Риск поражениячеловека 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 [9,20,22,24,27,41,45,82,99,108]- не проведение инструктажа и обучающих профилактических мероприятий, направленных на выживаемость" при холодовых поражениях в воде, и, следовательно, не выполнение адекватных поведенческих действийотсутствие предварительной холодовой адаптациинедостаточные физическая подготовка и выносливостьнизкие морально-волевые и профессиональные качестванесвоевременное использование средств спасения и теплозащитных устройств [37,61,68,70,72,148,159,160], от которых зависит жизнь и здоровье авиаторов, моряковвоеннослужащих, 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.

25,30,105,114,118,132,138,139,142,152,159,160,176,212 и др.]: Однако, проблема профилактики холодового стресса при иммерсионной гипотермии, включающая оценку адекватности средствспасения, обеспечивающих выживание человека при аварийных погруженияхэффективности средств нормализации теплового состояния человекам после пребывания в водеа также прогнозирование продолжительности безопасного пребывания человека в воде, т. е. времени, отведённого поисково-спасательным службам для организации эффективной помощи, в настоящее время остаётся не до конца решённойхотя и весьма важной. Это обусловливает цель исследования.

Цель исследовании: Создание физиолого-гигиенической основы для разработки мер профилактики холодового стресса, обусловленного нахождением человека в водной среде. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) изучить функциональное и тепловое состояние человека, находящегося в холодной? воде (без одежды) при различной ее температуре, и определить критерии! его оценки;

2) исследовать различные г способы нормализации температурного гомеостаза и функционального состояния человека после пребывания его в холодной воде и на основе анализа полученных данных определить t наиболее адекватные и эффективные из них;

3) провести сравнительнуюоценку новых средств и способов, направленных на профилактику холодового стресса в воде и рекомендовать наоснове этого наиболее эффективные, — с позиций снижения теплопотерь организма;

4) исследовать тепловое и функциональное состояние наблюдаемых лиц, находящихся? в холодной? воде при различной температуре при использовании в морском спасательномкомплекте (МСК) различных источников тепловыделения (электронагревательные элементы и теплофизические: грелки) < с целью выявления наиболее эффективных из них и приемлемых для эксплуатации в реальных условиях-:

5) разработать способ интегральной оценки? условий! охлаждения человека сучётом использования различных средств индивидуальной' защиты, температуры воды и" прогнозирования? продолжительностибезопасного пребываниячеловека в? холодной? воде, в целях определения* временинеобходимого для оказания эффективной помощи пострадавшим.

Научная новизна и теоретическая" значимость.

1. Определены критерии оценки теплового состояния* организма человека, соответствующие пределу субъективной * переносимости холодовой нагрузки при нахождении в водной средепоказаны различия в терморегуляторных реакциях человека, подвергающегося охлаждению в водной и воздушной средах.

2. Представлено физиолого-гигиеническое обоснование требований* к средствам? и методам предупреждения" охлаждения* человека в воде с позицийсохранения теплового состояния человека на допустимом уровне в течение длительного времени при аварийных ситуациях.

3- Дано физиолого-гигиеническое обоснование по применению различных способоввосстановления теплового состояния? человека после охлаждения в воде.

41 Разработаны математические модели, позволяющие прогнозировать тепловое и функциональное: состояние человека, находящегося в воде с учетом её температуры, длительности пребываниявидаиспользуемых средств защиты.

Практическая значимость работывнедрение в практику.

1. Па основе исследования динамики-теплового состояния" человека после нахождения в холодной воде: рекомендованы способы его обогрева наиболее эффективные с позиций дальнейшего прекращения" падения глубокой температуры тела и определено время в зависимости от способа обогрева, достаточное для её нормализации.

2. Показана эффективность использованияисточников выделения? тепла в комплекте с морским спасательным костюмом-, позволяющая? существенно увеличить! продолжительность пребывания? в. холоднойводе. Продемонстрированы преимущества применения? электронагревательных элементов (перед термофизическимигрелками), обеспечивающих более равномерный обогрев: поверхноститела и наиболее* физиологическую топографию температуры кожи человека.

3. Разработаны предложения к усовершенствованию теплозащитного комбинезона ТЗК, применяемого в комплекте с МСК и ВМСК, и внедрены на НПО «Вымпел».

4. Для поисково-спасательных служб представлены, корреляционные модели, позволяющие: дать интегральную оценку условиямохлаждения терпящих бедствие с учётом использования различных средств индивидуальной! защиты, температуры, воды и длительности пребывания? в ней в целях прогнозирования продолжительности: безопасного пребывания в холодной воде.

Материалы работы использованы при подготовке следующих документов:

— Методических рекомендациях- «Методы и средства профилактики» холодового стресса при иммерсионной гипотермии" (Приложение);

— РуководстваР. 2.2.755−99' «Гигиенические критерии? оценки! и классификация? условий труда: по показателям вредности и опасности факторовз производственной1 среды, тяжестии? напряженности трудового процесса». — Mi: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 1999 г. — 192 с.

— Патент № 2 204 937 на изобретение «Способ определения содержания тепла в организме человека. М.- 2003.

— Патент № 2 221 479″ на изобретение «Способ прогнозированиячастоты? сердечных сокращений в производственных условиях». М.- 2004.

Апробацияработы. Результатыработы доложены и обсуждены на: Межд. конф. «Медицина труда вгЗ-ем тысячелетии», 23−25 июня 1998 г., г. Москва-: Российской конференции? «Организм и окружающая среда: жизнеобеспечение: и: защита человека в экстремальных условиях» 26−29 сентября8 2000 г., г. Москва- 111 Всероссийском конгрессе «Профессия: и: здоровье» 12−14октября 2004 г., г. Москвамеждународном симпозиуме «Холодовой стресс: профилактика» и здоровье" 19−20октября 2004 г., г. МоскваIV Международном Научно-практическом конгрессе «Медикоэкологические проблемы лиц экстремальных профессий: работоспособность, здоровье, реабилитация и экспертиза: профессиональной пригодности 18−22 октября 2004 г., г. Москва, Учёном Совете НИИ медицины труда РАМН, 21 февраля 2005.

Диссертационная? работа апробирована? наг факторной®комиссии" Профессиональные риски? и здоровье работающих: при воздействии! физических факторов! 22 апреля 2005 г.

Положения, выносимые на защиту:

1. Пребывание в воде при температуре 2−18 °С сопровождается (в пределах субъективной^ переносимости) значительным! снижением, температуры «оболочки» телаг (до 18,5±-0,1°С) при несущественном изменении температуры «ядра» тела (до 36,6± 0,05°С), выраженным увеличением артериального давления и частоты сердечных сокращений, возникновением мышечной дрожи.

2. Последействие холодовой нагрузки • (после пребывания в воде) сопровождается снижением температуры «ядра» тела, при некотором увеличении температуры «оболочки» тела, усилением дрожи, которое, однако, не компенсирует, теплопотери «ядра» тела: Стабилизация температуры тела ш последующая её нормализация возможны лишь при использовании средств, направленных на уменьшение теплопотерь организма в окружающую среду и обогреве поверхности тела и верхних дыхательных путей:.

З.Эффективными (изисследованных) способами? нормализации теплового состояния организма после пребывания в холодной воде являются: применение гидромассажа в водной среде с температурой 38±-1°С в течение 20 минут и пребывание в сауне при температуре 65± 5 °C 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 егоохлаждения с учётом температуры воды, длительности пребывания! в • ней и используемых СИЗ:

5. Использование источников тепловыделения в виде электрообогрева и ТФГ всредствах индивидуальной! защиты (МСК в комплекте с ТЗК) является: эффективным способом профилактики охлаждения вводе, способствующим! поддержанию температурного гомеостаза и сохранению теплового состояния человека на допустимом уровне в течение от 2-х до 3-х часов? при температуре воды от 2 до 16 °C соответственно.

Личный i вклад автораМатериалы, изложенные в диссертации, получены в результате исследованийв 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 Обогрев-3″ (2002), инв. № 7005- «Физиолого-гигиеническое обоснование методов и: средств: предупреждения охлаждения: военнослужащих в: воде», шифр * «Иммерсия», (2004), инв. №: 0074 и — ответственным: исполнителем за раздел НИР «Разработка: медицинских рекомендаций: к средствам: восстановления' теплового» состояния: военнослужащих на различных этапах: эвакуации: после охлаждения", шифр «Обогрев-2» (2000), инв. № 1А34. Исследования: проведены на: основании заказа ГВМУ МО РФ, при совместном: участииНИИ медицины труда и ГНИИИ ВМ МОРФ в соответствии с Договороами о научно-техническом! сотрудничестве и взаимных услугах между упомянутыми институтами от 4.03.1998г. и от 10.01. 2004 г. Автор: принимала непосредственное участие в теме «Разработка принципов — и г 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.

ВЫВОДЫ.

Определены критерии? теплового состояния организмачеловека, соответствующие субъективному отказу от дальнейшего пребывания в холодной воде. Показаночто отказ происходит при более низких значениях среднейтемпературытела, чем на воздухе, что создаёт бо’лыиую опасность развития гипотермии, по причине непринятия своевременных мер по снижению холодовойнагрузки и организации спасениячеловека. Выявлены особенности терморегуляторных реакцийпри использованииобогревающих средств, выражающиеся в более существенном снижении температуры «ядра» при относительной стабилизации температуры «оболочки».

2.После прекращения холодовой: нагрузки- (в водной среде) происходит дальнейшее охлаждение человека, по причине которого необходимо проведение мероприятий по нормализации теплового состояния человека:

3:Наиболее эффективным способом нормализации тепловогосостояния организма после воздействия на него холодной воды является пребывание в сауне при температуре 65± 5 «С, которое по истечении 10-ти минут способствует восстановлению температура «ядра» и: «оболочки» тела. Улучшению таких показателей тепловогосостояния, как средневзвешенная температура кожи, теплоощущение (до их комфортных значений) способствует гидромассаж в водной среде с температурой 38 °C в течение 20 минут. Однако, более медленно восстанавливается температура тела, комфортного уровня она достигает лишь спустя 30 минут пребывания в помещении при температуре воздуха 21 ± 1 °C и при внешней тепловой изоляции человека, равной 0,8 clo.

4.Эффективным средством нормализацииглубокой температуры, тела после охлаждения в воднойсреде является физическая нагрузка, которая притемпературе воздуха- 20 °C способствует восстановлению всех показателейтеплового состояния до исходных значений? через- 20 минут, однако требуется регламентация ее применения, касающаяся учёта уровня предшествующего охлаждения и физического состояния пострадавшего.

5.Предотвращение развития вторичной гипотермии и нормализация теплового состоянияорганизма непосредственно на спасательных средствах в ходе эвакуации пострадавших могут быть обеспечены подачей подогретого воздуха (t"=40−45°C в пододёжное пространство спасательного жилета в течение 20 — 30 минут), использованием воздушного душирования (t" =40−45 °С) в течение 20 -30 минут, при температуре окружающего воздуха 21±1 °С, согреваниемв «альфа-капсуле» при температуре до 65 °C в течение 40-минут, применением пледа с электрообогревом (при температуре окружающего воздуха не ниже — 4 ОС) в течение 40−60 минут.

6. Использование источников тепловыделения в виде электрообогрева и термофизических грелок в комплекте морского спасательного и теплозащитного костюмов является эффективными средствами профилактики охлаждения в воде. Они компенсируют имеющиеся теплопотери, способствуют поддержанию температурного гомеостаза и сохранению теплового состояния человека на допустимом уровне в течение от 2х до Зх часов при температуре воды от 2 до 16 °C соответственно. Применение электрообогрева обеспечивает более равномерный приток тепла к поверхности тела человека, его действие во времени более стабильно и не вызывает нежелательного перегрева организма.

7. Математические модели, разработанные для прогнозирования уровней изменения функционального и теплового состояния человека, позволяют определить интегральный показатель условий охлаждения, объединяющий комплекс факторов, обусловливающий тепловой обмен организма в водной среде, а также максимально-допустимую продолжительность пребывания человека в холодной воде в зависимости от условий охлаждения и в т. ч. при использовании морского спасательного костюма в комплекте с различными способами обогрева поверхности тела.

8.На основе использования комплексной оценки теплового и функционального состояния организма разработаны мероприятия по профилактике переохлаждения при аварийном погружении человека в воду, в период его пребывания в воде в защитном снаряжении, а также меры по нормализации теплового состояния пострадавших после пребывания их в водной среде, с целью предупреждения случаев иммерсионной гипотермии, сохранения здоровья человека и его работоспособности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Количество пострадавших от переохлажденияв воде огромно, постоянно растёт, и этот факт остро ставит медицинскую проблему профилактикихолодового стресса в условиях водной: среды, решить которую без: проработкимедико-биологических вопросов, касающихся: охлаждениячеловека: в воде, невозможно.

25,30,105,114,118,132,138,139,142,152,159,160,176,212,230 и др.]. При попадании человека в холодную воду по различным причинампроисходит потеря-тепла организмом человека, приводящая? к его переохлаждению, и, как следствие, к развитию* множественных изменений в различных системахи: органах. Сложные комбинации? этих изменений формируют компенсаторно-приспособительную реакцию? организма на холодовой фактор- [3,48,49,50,54,64,76,78 и: др], аналогичную таковойкак при: «адаптационном синдроме» Селье [93]. Совокупность защитных реакцийорганизма, возникающих у человека при: холодовых воздействиях, превышающих допустимыйуровень, обусловливает состояние: напряжения — «холодовой: стресс». Когда компенсаторно-приспособительные реакции становятся недостаточными, температура тела снижается, возникают последовательноразвивающиесятормозные процессы в кореподкорковых отделах: головного мозгаи понижение обмена веществ. Таким образом, холодовая травмаs приводит к истощению регуляторных и компенсаторных механизмовнарушению* гомеостаза и метаболической разрегулированности организма, возникновению локального и общего переохлаждения. Исследованиямимногих авторов- [51,55,56,65,66,69,87,105,106,107,184] показано, что ни одна функциональная система организма приострой гипотермии не остаётся нейтральной. Наиболее глубокие и серьёзные изменения происходят в системе терморегуляции и сопряжённых с ней системах: центральной нервнойсердечно-сосудистой и мышечной. Измененияэти зависят от уровня понижения температуры тела [6,21,55,66,95,105,125,133.145]. Развитие иммерсионной гипотермии? проявляется, главным? образом, в истощении энергетических ресурсов, расстройстве дыхания, развитии гипоксии, снижении резервных возможностей гормональных систем, нарушении? сердечной деятельности, психических расстройствах. Температура? воды, продолжительность. пребывания? в? ней, использование одежды и снаряженияне соответствующим? по своим защитным свойствам? неблагоприятным условиям, — наиболее существенные факторы, влияющие на развитие гипотермии? [8,14,21,25,105−112,114,132]. Многие? авторы [30,31,51,74,105 и др.] выделяют следующие периоды в течение холодовой. болезни: устойчивой компенсации, неполной? компенсациидекомпенсациинеобратимых изменений.

Охлаждение человека в воде может протекать по типу стрессовой? реакции? на сверхсильный? экстремальный* раздражитель. Мощный! поток афферентных импульсов (в результате обширного раздражения? холодовых рецепторов? кожиособенно? лица) — обладает «шокогенным» действием, вызывая? «холодовое торможение» в ЦНС [67], нарушение функциидыхания? и сердечной деятельности на фоне большого? кислородного запроса? организмасвязанного с активацией терморегуляторного метаболизма: [134,146,177]- Эти? изменения? вызывают состояние «холодового шока» [195−218]- при котором резко снижаются? возможности организма в борьбе с холодом и человек погибает, причем гораздо раньшечем температура тела достигает критических величин.

Острое общее переохлаждение в воде имеет характерные условия? возникновения: аварийная ситуация в условиях водной? среды, недостаточное (несвоевременное и неполное) использование? средств коллективного и индивидуального спасения и теплозащитных средств, не подготовленность людей, совершение неадекватных и неумелых действий на воде, паника. Анализ многих холодовых травм, как единичных, так и массовых поражений в мирное времяа также во время боевых действий показал, что поражение холодом в большинстве случаев становится возможнымкогда, либо по незнанию, либо по забывчивостиа иногда и в результате пренебрежения опасностью холодовой травмы не используются! возможные средства по её предупреждению [5,6,33,37,45,51,55,77,145 и др.].

Способ" повышенияустойчивостичеловекак охлаждению и его работоспособности, коррекция? его психического состоянияв холодной водес помощью фармакологических препаратовперспективен? ш достаточно привлекателен по своей простоте и доступности. На протяжении многих лет ведутсясоответствующие научные исследованияоднако на сегодняшний? день, нет единого мненияоб эффективностиисследуемых препаратовв условиях охлаждения.

20,22,27,35,41,43,45,82,99,108,226 и др]. Действие алкоголяимеет двухфазный* характер: — небольшие дозыоказывают стимулирующийэффект нежелательный при остройгипотермиибольшие — увеличивают устойчивость организма к охлаждению, ноодновременно могут вызвать расстройства поведенческих реакций, что снижает шансы на спасение [11,58,146,171].

Помнению К. П. Иванова [46] следует с большой осторожностью * относится к гормональным и фармакологическим стимуляторам теплопродукции и сосудистых реакций: Организм человека сам, но себе в экстремальной ситуации быстро достигает предела" физиологических возможностей в виде повышения теплопродукции и резкого сужения кожных сосудов. Попытки неадекватной стимуляции обмена могут ухудшать положение организма и привести к нарушению нормальных защитных реакций. Тело человека в воде с температурой около 0 «С охлаждается с огромной скоростью, и не. следует надеяться, что какие бы то ни было гормональные препараты или фармакологические средства могут снизить теплопроводность тканей или повысить теплопродукцию в 2−5 раз сверх предела естественной реакции. Имеющиеся достижения в исследованиях в направлении профилактики охлаждения с иомоь-:^, фармакологических препаратов на сегодняшнийдень можно рассматривать лишь как этап на пути решения этой проблемы.

Проблема профилактики холодового стресса прииммерсионной гипотермии охватывает круг следующих вопросов: совершенствование и разработка средств и методов спасения человекаоказавшегося в холодной водеобучение его уверенным действиям, направленным на выживание в экстремальных условиях водной средыобоснование эффективности мероприятий по нормализации теплового и функционального состояния? человека после пребывания в холодной водепрогнозирование времени переносимости холодового воздействият.е. времени, отведённого для спасенияпострадавших от иммерсионной гипотермии придействии комплекса факторов, её обусловливающих, дляорганизациисвоевременной помощи.

В результате проведённых сравнительных физиолого-гигиенических исследований было показано, что тепловое состояние обнаженного человека, подвергающегося охлаждению в водной средеизменяетсясущественно в большей степени, чем в воздушной (таблица 3.1.1 и 3.1.2). Так, при температуре воздуха +10 иС и температуре воды 10 «С дефицит тепла в организме (на 20-той минуте) составлял соответственно +3,1 и +15,9 кДж/кг. Представленные данные показали, что объективные показатели теплового состояния человека, соответствующие субъективному отказу от дальнейшего пребывания в воздушной и воднойсредах несколько различаются между собой. Были определены критерии теплового состояния организма человека, соответствующие субъективному отказу от дальнейшего пребывания в воде. Показано, что отказ от пребыванияв водной среде происходит при более низких значениях температуры тела и кожи, соответственно при 36,9 ± 0,2°С и 18,5± 0,2°С, чем в воздушной, (37,3 ± 0,1 °С и 25,8- 21,9°С), что создаёт большую опасность развития гипотермии из-за Go’лыией скорости охлаждения человека в водной среде, чем в воздушной.

Характер ответных реакций сердечно-сосудистой системы, как правило, определяетсястепенью охлаждения, организма. Напряжение регуляторных механизмовтермогенеза, выраженнаяцентрализация? кровообращения в покоеприводят, к увеличению частоты, сердечных сокращений-, ударногообъема* и артериального" давления [3,67]. Падение температуры тела приводит к противоположным сдвигам в функционированиисердечно-сосудистойсистемы. Частота сердечных сокращений снижаетсяв результате замедления активности синусового узласнижения проводимости и скоростисокращениямиокарда (пролонгированнаясистола). Урежение пульса обычно соответствует снижению' ректальнойтемпературы- (линейнаязависимость). Сердечныйвыброс падает на 10−57%, развивается гипотензия [55].

Интенсивное охлаждение человекаво время нахожденияв воде: и продолжающееся после выхода из неё, требует применения эффективных адекватныхмерпо выведению организмаиз состояниягипотермииНедостаточно" толькоподнять человекана борт спасательного средства! изводной стихиинеобходимо предотвратить наступательное действие гипотермии (последующее снижениеглубокойтемпературы тела, так наываемый эффект «afterdrop» («последействие»), т. е. вторичная гипотермия, — гипотермия, продолжающееся и после выхода из холодной воды). Для этого" необходимо проводить согревание пострадавших непосредственно на средствах спасения (в зависимости от возможностейтранспортного средства), на различных этапахэвакуации и встационарных условиях- [5,22,32,36, J 05, J 49, J 51, J 54, J 55, J 60,167,170,175,204,208,211,224,227,228].

Известные внастоящее времяспособы обогреваоправдывают свое предназначение, но и их практическое применение может быть ограничено по причине недостаточного физиолого-гигиенического обоснования. Как правило, при оценке эффективности способов обогрева авторами используется только один из показателей теплового состояния организмаскорость восстановления? глубокой температуры тела. Значения других показателей не приводятся.

Результаты, проведённых нами исследований, выявили, что пребывание человека, одетогов одежду с теплоизоляцией 0,8 cloпри? температуре воздуха 2 Г °С после выраженного его охлаждения в воде, может оказаться? опасным! с позиций! последующего усиления? гипотермии. Поэтому требуется проведение активных более эффективных согревающих мероприятий, направленных на нормализацию теплового состояния4 организма (таблица 3.1.3). Согласно полученным данным, таковыми могут быть вдыхание подогретых до 34,4°С, как воздуха, так и гелиокислородной: смеси посредством? аппарата* «Геофарм», что? способствует некоторому улучшению" показателей теплового состояния? организма: человека, однако восстановления' теплового состояния до должного уровня не наблюдает ся. Этот факт согласуется с даннымизарубежных исследователей [ 160,184,205], указывающими на точто согревание через-дыхательные пути малоэффективно? и может применяться * только в * сочетаниис: пассивными и: другими активными способами обогрева.

Более благоприятным было применение гидромассажа в водной среде с: температурой- 38 °C с последующимпребыванием: человека- (после гидромассажа)? в помещении при? температуре воздуха 21 °C в течение 30 минут (при его s внешнейтеплоизоляции 0,8 clo) — Наиболее эффективным г средством нормализации! теплового состояния" организмапосле плавания: в холодной? воде, как было выявлено, является? пребывание в сауне при: температуре воздуха? 65 °C в течение 10-ти минут. При? этом? в первую очередь нормализуется температура кожи «оболочка».

В процессе исследований? была выявленатакже положительная роль физической нагрузки? в нормализации теплового состояния организма. Следует отметить важность того, что ходьба в? течение 20-ти минут по тредбану с различной скоростью (от быстрой? ходьбы до бега) ускоряет восстановление глубокой температуры тела до исходного уровня. При этом имеются сведения [156], что при софевании физической нагрузкой существует обратнаязависимость между количеством жировой ткани в организме и скоростью согревания. Принимая? во внимание этот факт, необходимо" при г выборе этого способаобогрева учитывать, массу тела человека и его конституцию.

Из числаколлективных спасательных средств обычно используются шлюпкии надувные крытые плоты. Опыт показывает: они эффективны только на судах с немногочисленным экипажем (транспортных, специального назначениявоенных), состоящим из профессионалов, одетых в непромокаемую одеждус необходимыми? теплозащитнымисвойствами. Уязвимыми на борту остаютсяшассажиры,. ввиду отсутствияобогревающих средств и своей неподготовленности: к действиям в экстремальных условиях.

В результате проведённых исследований? проведена: сравнительная: оценка эффективности применения обогревающих устройств непосредственно на спасательных средствах в ходе эвакуации пострадавших. Установлено, что? применение? пледа с электрообогревом при температуре окружающего воздуха: не ниже — 4 °C предотвращает развитие вторичной: гипотермии и способствует восстановлению показателей: теплового! состояния: человека после его пребывания в холодной воде 1±1 °С в течение 40−60 минут (таблица 3.2.1.1). Более эффективно использовать на средствах спасения: подачу подогретого* воздуха в пододежное пространство под спасательный: жилет, используя? автономные источники? энергииВ течение 20 — 30 минут тепловое состояние организма: нормализуется! после: пребывания: человека: в холодной воде (таблица 3.2.1.2). На более крупных морских судах, катерах эфективно использовать обогрев: в потоке подогретого? до 45± 5 °C воздуха, от отопительного агрегата АО? ЭВО-3. Теплое воздушное душирование в течение 20−30 минут при температуре окружающеговоздуха 21± 1 °C способствует нормализации теплового состояния группы лиц (до 5-ти человек). Согревание человека в «альфакапсуле» при температуре до 65 °C приводит к восстановлению показателей теплового состояния человека в течение 40-м и нут до исходных величин (таблица 3.2.1.4). Снижение дефицита тепла осуществляется главным образом за счёт согревания «оболочки». Повышение глубокой температуры происходит по мере накопления тепла в поверхностных слоях тканей организма, вследствие чего может иметь место их перегревание. В связи с этим регламентируется время пребывания в «капсуле» и критерием его ограниченияявляется температура кожи, величина которой должна быть. в допустимом диапазоне [71]. При наличии дополнительных данных, необходимых для: обоснованнойрегламентации временипребыванияв «капсуле», этот метод может быть рекомендован к применению. Перечисленные способы обогрева человека после охлаждения в. воде могут быть рекомендованы к применению на коллективных средствах спасения" на этапах эвакуации.

Профилактика переохлаждения человека путём использования обогревающих устройств в индивидуальных средствах спасения, в частности в гидрокостюмах, до настоящего времени не применялась. В результате проведённых нами исследований было показано, что длительное сохранение теплового баланса человека при: использовании термозащитных изолирующих костюмов без применения дополнительных источников тепла не может быть обеспечено. Необходима компенсация, теплопотерь организмапутем повышениятеплоизоляции одежды и снаряжения с использованиемболее совершенных материалов и эффективных технических решений. Вследствие портативности термофизических грелок и удобства в эксплуатации (быстрота запуска, небольшая масса, многократность использования), их применение перспективно. Однако принципиальное значение имеет решение вопроса о правильном, с точки зрения обеспечения адекватного расположении тепловыделительных элементов (различного вида) на поверхности тела человека. В связи с этим были исследованы терморегуляторные реакции различных областей тела в целях определения rex, обогрев которых наиболее эффективен с позицй нормализации теплового баланса организма в целом. Показано, что наиболее целесообразенобогрев областей тела, нуждающихся в этом в большей степени (шея, грудь, плеч ипредплечья^ спина, бёдра, голени) [62]. Анализ результатов наших исследований показал, (таблицы 4. К2, 4.2.1. 4².2, 41 311) что использование дополнительных обогревающих устройств в-МСК в виде электрообогрева и ТФГ является эффективным:. Так, средняя температура тела (tr) после двухчасового пребывания человека в воде при температуре 16 °C при использовании МСК с электрообогревом сохранялась на уровне допустимого значения и составляла 35,5°С. При? использовании МСК безэлектрообогрева г средняя температура! тела уже на 110 минуте пребывания в воде практически-достиглапрельнодопустимого значения [71]. При этом средневзвешенная температура кожичеловека, пребывающего на плаву в холодной? воде 9 °C одетого в МСК с использованием электрообогрева сохранялась в течение 2-х часов на допустимом уровне, в то время, как без обогреваонапостоянно снижалась и по истечение 2-х часового периода наблюдений достигла 29.7°С (ниже допустимого уровня). Показано, что у человека, одетого вМСК с использованием. электрообогрева дефицит тепла в организме практически отсутствовал- (± 1 кДж/кг), в то время, как без использованияэлектрообогреваон достигал +6,4кДж/кг, что превышает предельно-допустимый уровень, Has 33%. Наибольший интерес с позиций оценки? эффективностизащиты от охлажденияпредставляют данные теплового состояния организма, полученные при испытании? МСК при более низкой температуре воды- (2°С). Средневзвешенная температуракожи человека при использовании электрообогрева сохраняетсяв течение 2-х часовна уровне допустимой (таблица 3.3.3.1). Применение ТФГ7 на протяжении первых 20-ти минут привелок большему увеличению средневзвешеннойтемпературыкожи- (t k) (до 38°С), чтосубъективно оценивалось как «жарко» со средним-баллом 7,0. (рисунок 3.3.3.1) процессе эксперимента, с 30 по 120 минуту грелки расходовали свой ресурс, тепла выделяли-меньше и к концу экспозиции теплоощкщения оценивались, как «слегка прохладно» со средним баллом «3,0″. Однако, хотя значения? средневзвешенной температуры кожи (t^) и др. показателей оставались на более высоком уровне выше, чем прииспользовании электрообогреваЭто1 указывает на то, что теплоощущение определяетсянетолько уровнем температуры кожи, но и её: перепадом» во времени, т. е. скоростью охлаждения, что следует учитывать припрогнозировании" теплового состояния человека. В связи с указанным можно предположить, что в случае когда грелки израсходуют свой: ресурсполностью, охлаждение человекабудет происходить быстрее, чем при отключении электрообогрева, т. е. когда аккумулятор? также израсходует свой ресурс. Нежелательныйэффект при? использовании? источников тепламожет заключаться в перегреве организма и последующимохлаждении после прекращения? их действия. Во избежание этого, необходимо лишь компенсировать повышенные теплопотери в целях поддержания температурного гомеостаза. Также было показано, что при одинаковой продолжительности пребывания" на плаву, одетыхв МСК с электрообогревом, с ТФГ и без обогрева при близких значениях температуры тела электрообогрев обеспечивает более стабильные во времени комфортные теплоощущения со средним баллом «4». Так же было выявлено, что применение термофизических грелок без достаточной внешней теплоизоляции и защиты от воды может быть причиной глубокого охлаждения за счёт существенного увеличения теплоотдачи в результате локальногорасширения сосудовкожи. В настоящее • время •< МСК и > В МСК применяют лишь, профессионалы, поскольку их использование требует специальных навыков. Однако необходимость более широкого применения гидроизолирующих костюмов в комплексе с обо1ревающими устройствами для лиц, чья трудовая деятельность связана с риском попадания в холодную воду (моряки, рыбаки, нефтяники на морских шельфах, строители мостов, а также пассажиры) не вызывает сомнения.

Сак указывалось выше прогнозирование безопасной продолжительности пребываниячеловека в холодной? воде является важным моментом в спасении пострадавших. Представленные в литературе данные, основаны на зависимости физиологических реакций организма человека от температуры воды, защитных свойств одежды и снаряженияот половой: принадлежностиот массытела, физической: подготовки, закалённости, выносливости? и др. и являются? весьма полезнымиоднако? имеются: и различного плана? недостатки. В частностипоисково-спасательным службам крайне необходимо иметь информацию о времени-, отведённом" для? оказания! помощи? пострадавшимт. е. фактически иметь данные о продолжительности? безопасного пребывания человека в холодной? водеХорошо организованная поисково-спасательная* служба, обеспеченная" надёжной? информациейможет иметь, решающее значение в предотвращении? холодовых травм, угрожающих жизни. Исходя? из этого, на основе анализа полученных нами результатов исследований, были разработаны математические модели, позволяющие интегрально оценить условия охлаждения человека и его? вероятность применительно как к обнажённому человеку, так и одетому в различные вариантыодежды, с учётом? средств индивидуальной защиты и температуры воды.

Безусловнопрофилактика? переохлаждения: в воде может быть более полной, если она будет включать в себя комплекс организационных? и обучающих мероприятий для экипажей судов, рабочих и пассажиров с целью выработки адекватных поведенческих навыков и действий при экстремальных ситуациях и? повышенияих адаптивных возможностей. Это требует проведения целенаправленного инструктажа, включающего информацию о возможности переохлаждения и его последствияха также о факторах, определяющих устойчивость человека к переохлаждению и способствующих спасению.

На основе: анализа? результатов собственных исследований' и литературных данных были разработаны Методические рекомендации.

Методы и средства профилактики холодового стресса при иммерсионной гипотермии" (приложение), использование которых будет способствовать предупреждению случаев иммерсионной гипотермии при аварийном попадании пострадавших в холодную воду.