Данная статья является логическим продолжением и дополнением публикации на тему «Стадии развития высотной болезни и ее проявление» см. ссылку и посвящена влиянию высотной болезни непосредственно на умственную работоспособность летчика в условиях гипоксии. Благодаря американцам, имеющим либеральное отношение к публикации подобных материалов, статья будет сопровождаться наглядными вырезками из видео, где хорошо видна скорость нарушения интеллектуальной деятельности пилотов и даны некоторые пояснения.
Интересный отрезок видео с тренировки американских летчиков в барокамере, которым дается задание хлопать в ладоши в определенной последовательности, первые ошибки возникают на первой минуте, через 4 минуты оба летчика оказываются уже не в состоянии выполнить задание и перестают понимать что с ними происходит.
Степень и характер изменений работоспособности летчика на высотах, как и проявления гипоксического состояния, очень различны и зависят от уровня высоты, скорости подъема и длительности пребывания, а также индивидуальной переносимости гипоксии.
Высоты до 3 км при дыхании воздухом и высоты до 11,5 км при дыхании кислородом
В этих условиях качество выполнения хорошо усвоенных тестов и заданий по управлению и слежению не ухудшается в течении нескольких часов. Долговременная и оперативная память, время решения простых задач и выполнения «познавательных» тестов сохраняется на исходном уровне. Вместе с тем при выполнении новых сложных тестов (реакция с выбором) время на их усвоение увеличивается по сравнению с наземными данными начиная с высоты 1,5 км. На высоте 2,5 км время усвоения новых тестов на реакцию с выбором удваивается, появляется снижение световой чувствительности адаптированных к темноте глаз.
Высоты до 4,5 км при дыхании воздухом и высоты до 12,5 км при дыхании кислородом
Уже на первом часу экспозиции заметно снижаются физическая работоспособность, а также световая чувствительность глаз и острота зрения; при этом, острота слуха не изменяется. На 10-20% ухудшается умственная и операторская работоспособность при кодировании, решении задач, выполнение хорошо усвоенных тестов с парными словесными ассоциациями и воспроизведением образов и позиций, при управлении стендом в режиме слежения и пилотирования тренажера.
Еще одна вырезка, где летчик судя по всему даже не справился с заданием сложить домик. Обратите внимание на кадры с пульсоксиметром крупным планом: насыщение кислорода SPO2 составляет 71% - это очень мало и не тренированный человек уже может потерять сознания, на 65% большинство людей уже теряет сознание. В тоже время, пульс составляет почти 100 ударов в минуту - классическая картина повышения пульса на стадии "компенсации"
Высоты до 6 км при дыхании воздухом и до 13,5 при дыхании кислородом
Через несколько минут даже в состоянии покоя отмечаются выраженные симптомы острого гипоксического состояния. Заметно снижаются интеллектуальная работоспособность и психомоторные качества, изменяется эмоциональный статус. Длительная, более 20 минут, экспозиция или выполнение физической работы могут привести к потери сознания. Отмечаются сужение поля зрения, центральная скотома и понижение остроты слуха. Появляется тремор кистей, ухудшается координация тонких движений, в т.ч. и при пилотировании; увеличивается время даже простой двигательной реакции.
На 30-50% ухудшается работоспособность при кодировании, устном счете, выполнении «познавательных» тестов, а также при работе в режиме слежения и пилотирования тренажера.
При моделировании условий полета на высотах до 8 км и анализе радиопереговоров в реальных гипоксических ситуациях в высотном полете были выявлены характерные психо-лингвистические и физиолого-акустические изменения в радиообмене у человека-оператора. К ним относятся: снижение активности речевой деятельности, неадекватность или задержка ответов на запрос, удлинение латентного периода речевых ответов с 0,2-0,3 до 8 с и послеречевых промежутков с 0,1-1,2 до 3-4 с, замедление темпа речи в среднем с 6 до 3 слогов, зажатие и удерживание кнопки радиосвязи за 1 мин до потери сознания и т.п. Эти особенности следует учитывать при распознании аварийных гипоксических ситуаций во время радиопереговоров.
Наглядным примером эхолалии (автоматическое повторение чужих слов или команд без их осмысливания или выполнения) в условиях гипоксии может служить видео тестирования американских пилотов в барокамере, которым давалось задание доставать карту из колоды и называть ее масть. Неадекватное поведения пилота и нарушение речи и времени ответа можно считать «классикой» поведения в условиях гипоксии.
«Резервное время» или «время сохранения активного (полезного) сознания».
При значительном дефиците кислорода на данных высотах работоспособность ухудшаеться столь резко, что ее критерием становится уже не качество выполняемой работы, а время сохранения человеком возможности выполнять эту работу. Период от начала действия гипоксии до резкого ухудшения работоспособности близок ко времени сохранения в этих условиях сознания, позволяющего летчику оценить создавшуюся ситуацию и принять меры по спасению. Этот период времени сохранения минимальной работоспособности обозначается термином «Резервное время» или «время активного (полезного) сознания».
Время сохранения сознания
Время сохранения сознания находится в обратной зависимости от высоты: на 7-8 км оно исчисляется минутами, а на 11-12 км – секундами. До высоты 9 км при дыхании воздухом и до 14,5 при дыхании кислородом отмечаются большие индивидуальные различия «резервного времени», обусловленные физическим состоянием, возрастом, адаптацией к гипоксии, интенсивностью выполняемой работы, степенью предварительной оксигенации крови и тканей.
В условиях острого дефицита кислорода на высотах 12 км и более при дыхании воздухом и 15 км и более при дыхании кислородом «резервное время» составляет всего 12-15 с. На этих высотах даже экспозиция в течение 8-10 с с последующим быстрым спуском (100-200м/с) приводит к потере сознания через 5-7 с, т.е. во время спуска.
«Время выживания»
Предельный срок, в течение которого при резком дефиците кислорода еще сохраняются основные физиологические функции и возможно самостоятельное (без реанимационных процедур) и полное восстановление жизни после устранения гипоксии называется «временем выживания» или «общим временим спасения».
«Время возможного оживления» или «время реанимации»
Эффективность применения реанимационных средств лимитировано во времени вследствие развития необратимых гипоксических изменений, в первую очередь в ЦНС и в наземных условиях составляет порядка 5 минут. Интервал от начала действия острого недостатка кислорода до развития необратимых структурных повреждений тканей и клеток называют «временем возможного оживления» или «временем реанимации»
Уникальный случай выживания после 9 часового перелета в негерметичном отсеке самолета на высоте 9 км.
В заключении хочется рассказать об уникальном случае крайне длительного периода «возможного оживления», о котором было доложено на XVIII международном конгрессе авиакосмической медицины в 1969 году, где сообщалось об успешном реанемировании 18 летнего юноши, который в терминальной стадии высотной болезни и гипотермии был доставлен в госпиталь после 9-часового (тайного) полета в негерметичном отсеке самолета на высоте 8-9 км по маршруту Гавана-Мадрид. В данном случае, столь пролонгированный период эффективной реанимации обусловлен, по-видимому, тем, что повреждающее действие острой гипоксии предупреждалось защитным действием гипотермии.
Научный сотрудник АО "НПП "Звезда", испытатель авиационного и космического снаряжения С.М. Дворников.
Если Вам интересна тема высотной авиации и космонавтики, ставьте лайк и подписывайтесь на канал "Прогулки в стратосфере" и одноименные группы в социальных сетях "Вконтакте" и "ОК".
