способ прогнозирования переносимости летчиком пилотажных перегрузок

Формула изобретения

Способ прогнозирования переносимости летчиком пилотажных перегрузок, включающий физическую нагрузку испытуемого на стенде в кресле в позе сидя в привязанном состоянии с одновременной регистрацией гермодинамических параметров, отличающийся тем, что экспертное тестирование проводят на стенде статического физического нагружения с преимущественным напряжением мышц нижней половины тела, причем нагрузку задают ступенчато с увеличением на 20 - 60 кгс, с выдерживанием нагрузки на каждой ступени числом 2 - 6 в интервале 80 - 280 кгс и длительностью 10 - 60 с, и при достижении предельного уровня мышечной выносливости, определяемой по невозможности удержать заданное мышечное усилие, или увеличении артериального давления по Короткову свыше 220 - 120 мм рт.ст., или выраженной тахикардии, превышающей 85% от должной по номограмме Шепарда, прекращают пробу с последующей оценкой ее переносимости по 3-бальной шкале, затем балльную оценку статической мышечной выносливости переводят в величины предельно переносимой летчиком пилотажной перегрузки в условиях применения в полете противоперегрузочного костюма: отличная - 8,5 - 9,0 ед. , хорошая 7,5 - 8,0 ед., удовлетворительная - 7,0 ед. и менее, и в условиях неприменения противоперегрузочного костюма: отличная - 7,0 ед. и более, хорошая - 5 - 6 ед., удовлетворительная - менее 5 ед.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к авиационной, космической и морской медицине, а именно к методам косвенной оценки прогнозирования устойчивости летчика к факторам авиационного полета в целях врачебно-летной экспертизы, и может быть использовано в клинической, профессиональной и спортивной медицине для решения широкого круга задач функциональной диагностики, специальной физической тренировки и медицинской реабилитации.

Известен также способ прогнозирования переносимости летчиком пилотажных перегрузок, основанный на оценке и прогнозировании пилотажных перегрузок с помощью моделирования вращением на центрифуге. Существенным недостатком этого способа являются неприемлемая дороговизна стенда и его эксплуатации, сложность проводимых исследований, требующих специально подготовленного обслуживающего персонала, а также возможность повреждающих эффектов на состояние здоровья обследуемого. Предлагаемый способ устраняет недостатки известного и существенно упрощает процедуру исследования, позволяя реализовать в полевых условиях, а также значительно расширяет область его практического использования.

Целью изобретения является повышение информативности способа и безопасности проведения исследований, а также расширение границ его применения для условий профессиональной деятельности летчика путем замены его на пробу со ступенчато нарастающей физической нагрузкой, одновременно обеспечивающую оценку уровня специальных физических качеств летчика, лежащих в основе устойчивости к пилотажным перегрузкам, и моделирующую основные гемодинамические эффекты этих перегрузок.

Поставленная цель достигается тем, что летчик в позе сидя в привязанном состоянии на стенде статического мышечного нагружения создает ступенчато нарастающие по величине с увеличением на 20-60 кгс статические мышечные усилия обеими ногами на педали с заданным временем их удержания на каждой ступени. Заданные мышечные усилия на каждой ступени могут колебаться в пределах от 80 до 280 кгс, а число ступеней от 2 до 6, время заданного мышечного усилия 10-60 с.

Указанные характеристики статических мышечных усилий соответствуют создаваемым летчиком в полете при действии перегрузок от 5 до 9 ед при использовании противоперегрузочного костюма.

Величину нагрузки летчик контролирует визуально по индикатору, а переход на следующую ступень - по команде врача. Предлагаемый способ представляет из себя новую функциональную нагрузочную пробу, выполняемую в стандартной позе при стандартной нагрузке до предела переносимости и назван авторами статоэргометрической пробой (СЭП).

Угол в коленных суставах и угол спинки кресла устанавливают по позе летчика в кабине самолета. Проба выполняется по полной программе или прекращается по клиническим показаниям: появление болевых ощущений, невозможность удерживать заданное мышечное усилие, возникновение на электрокардиограмме нарушений сердечного ритма или признаков гипоксии миокарда, повышении систолического АД более 220 мм рт.ст. и диастолического более 120 мм рт.ст., выраженная тахикардия (более 85% по номограмме Шепарда).

Оценку переносимости статоэргометрической пробы проводят по 3 - 4-балльной шкале в зависимости от индивидуальной переносимости статической нагрузки, которую выражают в кгс с или же временем и величиной предельного мышечного усилия (кгс в течение с).

Выполнение статоэргометрической пробы сопровождается реакциями сердечно-сосудистой системы, весьма близкими к возникающим на действие перегрузки при проведении вращений на центрифуге (табл. 1).

Настоящее изобретение основано на тесной корреляционной связи (P=0,889) между временем выполнения статоэргометрической пробы по предлагаемому способу и величиной предельно переносимой испытуемыми перегрузки направления "голова-таз" при вращении на центрифуге со скоростью нарастания 0,4-0,5 ед/с (фиг. 1). Эти данные подтверждены результатами летных исследований, в которых сопоставлены оценки СЭП и индивидуальная переносимость пилотажных перегрузок у 55 летчиков высокоманевренных самолетов (фиг. 2).

Как видно из фиг. 2, наблюдается отчетливое повышение средней оценки СЭП по мере повышения устойчивости к перегрузкам от 7 до 9 ед в трех группах летчиков, и, наоборот, увеличение переносимости перегрузок у этих же лиц по мере повышения оценки СЭП. На основе этих данных разработаны нормативы косвенной оценки с помощью СЭП переносимости летчиком пилотажных перегрузок, представленные в табл. 2.

Исследований информативности предложенного способа проведены с участием 2 групп - 75 летчиков в условиях полета и 24 курсантов, у которых устойчивость определяли на центрифуге. В обеих группах использовали противоперегрузочный костюм, при этом уровень информативности составил 0,75 при равновероятной гипо- и гипердиагностической ошибке.

Пример 1. Испытуемый В. создал на статоэргометре мышечные усилия до 4 ступени (240 кгс в течение 20 с), соответствующие хорошей оценке переносимости СЭП. В соответствии с нормативами табл. 2 прогноз переносимости составляет 7,5-8 ед длительностью до 15 с с противоперегрузочным костюмом (ППК) и 5-6 ед без использования ППК. Этот уровень переносимости перегрузок недостаточен для летчика, выполняющего полеты на высокоманевренных самолетах, в связи с чем ему рекомендуется курс специальной подготовки.

Пример 2. Испытуемый К. при обследовании на статоэргометре перенес статические мышечные усилия величиной 240 кгс в течение 20 с. Однако показатели гемодинамики на этой ступени превысили предельно допустимые величины: АД по Короткову составило 220/130 мм рт.ст. В этой связи переносимость статоэргометрической пробы оценивается как удовлетворительная в соответствии с нормативами табл. 2. Переносимость перегрузок в этом случае составляет 7 ед и менее с противоперегрузочным костюмом и не более 5 ед. без использования ППК. Таким образом, результаты обследования дают удовлетворительную оценку экспертного обследования на центрифуге. Этот уровень переносимости не позволяет выполнять полеты на высокоманевренных самолетах, а допуск к полетам на менее маневренных летательных аппаратах может быть решен только в индивидуальном порядке.

Таким образом результаты обследования с помощью данного метода позволяют оценить индивидуальную устойчивость летчика в пределах от 6 до 10 ед. при использовании противоперегрузочного костюма как в полете, так и на центрифуге.

Преимущества предлагаемого способа перед известным состоят в следующем: стоимость обследования меньше в 50 раз, большая безопасность проведения пробы, большая информативность прогноза переносимости пилотажных перегрузок как с противоперегрузочным костюмом, так и без него, возможности прогнозирования устойчивости к перегрузкам в полевых условиях, возможность создания субмаксимальных нагрузок с целью более частого применения, доступность использования для любого врача.