Страница:
Деятельность в условиях, существенно отличающихся от естественной среды обитания человека, требует активизации компенсаторных функций организма. Иногда это может быть неотъемлемой составляющей деятельности, определяя ее исключительность. Наиболее ярким примером является работа человека в космосе. В особых условиях осуществляется также деятельность водолазов, летчиков, моряков, подводников, рабочих «горячих» цехов, рабочих кузнечно-прессового оборудования, шахтеров глубоких шахт, альпинистов, полярников и др.
Условия, при которых имеет место максимальное напряжение компенсаторных функций, называются экстремальными (от лат. extremus – крайний). При их возникновении, как правило, требуется экстренное применение спасательных средств и технологий.
Защитная адаптация особых условий направлена прежде всего на предупреждение повреждающего действия факторов, а также на то, чтобы особые условия не трансформировались в экстремальные.
Температурные условия. Повреждающие воздействия могут быть местными (ожог, обморожение) или общими (перегревание, переохлаждение) и представляют опасность не только для деятельности, но и для здоровья и жизни человека (ожоговый шок, солнечный удар, тепловой удар, замерзание).
При длительном воздействии неблагоприятных температурных условий имеет место нарушение обменных процессов. Так, при длительном воздействии высокой температуры это прежде всего нарушение водно-солевого обмена из-за усиленного потоотделения. Если потоотделение составляет более 5 л в сутки, то в течение нескольких суток развивается тяжелое состояние. Увеличение приема воды может только усугубить его из-за возрастания потери солей.
Длительное воздействие низкой температуры ведет к нарушению обменных процессов из-за дефицита их энергетического обеспечения. Развивается соноподобное состояние с нарастающим угнетением сердечной и дыхательной деятельности, с прогрессирующим снижением внутренней температуры тела[43]. В холодной воде переохлаждение развивается значительно более интенсивно, чем в воздушной среде.
Для предупреждения неблагоприятного воздействия температурного фактора большое значение имеют защитная одежда, специальные питьевой и пищевой режимы, временные режимы деятельности, релаксационные мероприятия во время отдыха. Создаются системы регулирования температуры и влажности воздуха в производственных помещениях (кондиционеры, вентиляторы, защитные экраны).
Недостаток пищи как энергоносителя. Истощение организма сопровождается нарушением обменных процессов. На фоне снижения работоспособности могут происходить потери сознания – голодные обмороки. Недостаток пищи, в свою очередь, усугубляет неблагоприятное действие температурного фактора. Единственный путь предупреждения неблагоприятного эффекта – обеспечение человека полноценным питанием, калорийность которого должна соответствовать тяжести выполняемой работы.
Воздушная среда. При нормальном атмосферном давлении содержание кислорода в воздухе производственных помещений должно быть не менее 18 %, так как при 17 % наблюдается не только усиление дыхательной функции, но и нарушения самоконтроля, а также моторно-перцептивной и мнемомыслительной деятельности. Явления дискомфорта обычно не успевают развиться, и из-за нарастающей гипоксии возможна неожиданная потеря сознания[44]. 15 %-ное содержание кислорода не может обеспечить жизненных функций.
Повышенное (до 1 %) содержание углекислого газа неблагоприятно сказывается на работоспособности, а 5 %-ное его содержание приводит к резкому ухудшению состояния и самочувствия с возможной потерей сознания.
Для предупреждения развития экстремальных условий создаются вентиляционные (для обычных помещений) и регенерационные (для изолированных помещений) системы. В качестве защитных средств используются изолирующие дыхательные аппараты.
Изменение атмосферного давления действует, во-первых, как механический фактор; во-вторых, как фактор, нарушающий равновесие между газообразной и растворенной фазами газа в организме; в-третьих, как фактор, изменяющий физиологический эффект газа (отравляющее действие кислорода, азота и углекислого газа при повышенном давлении)[45].
Как механический фактор понижение, а особенно повышение давления может проявиться в дисбаризме, т. е. нарушении выравнивания давления в воздухосодержащих полостях тела человека с внешним давлением. Если разница в значениях давления достигает 380 мм рт. ст., то боль в области среднего уха может полностью дезорганизовать деятельность.
Резкое повышение давления в полости легких по отношению к внешнему давлению может серьезно нарушить дыхательную функцию и даже нанести баротравму (разрыв легочной ткани). Чаще всего это происходит при быстром всплытии (выбрасывании) водолаза с глубины.
Нарушение равновесия между количеством газа, растворенного в тканях организма, и находящимся в газообразном состоянии может возникнуть при переходе от нормального давления к пониженному или от повышенного к нормальному давлению. Возникающая газовая эмболия становится причиной кессонной или декомпрессионной болезни[46].
Предупреждение неблагоприятного эффекта возможно при обеспечении режимов декомпрессии. Время декомпрессии должно быть таким, чтобы растворенный газ выделялся через легкие, минуя переход в газовую фазу в самих тканях. В качестве защитных средств используются дыхательные смеси, где азот замещен инертным газом, значительно быстрее удаляющимся из организма.
Изменение физиологического эффекта газов атмосферного воздуха при повышенном давлении проявляется в отравляющем действии. Отравляющее действие кислорода выражается в потере кожной чувствительности конечностей, возникновении судорог, чувства тревоги. В дальнейшем происходит потеря сознания.
Отравляющее действие азота проявляется в наркотическом эффекте и становится явным при давлении на 2,5 атм больше нормального. Сначала наблюдаются беспричинная веселость, снижение самоконтроля своих действий. Затем при повышении давления теряется способность оценки ситуации, могут совершаться немотивированные поступки, нарастает путаность сознания.
Отравляющее действие углекислого газа проявляется симптомами, подобными тем, которые имеют место при повышении его концентрации во вдыхаемом воздухе. Кроме того, углекислый газ под давлением усиливает отравляющее действие кислорода и азота.
Для предупреждения отравляющего действия атмосферных газов под давлением создаются дыхательные смеси, в которых азот заменен инертным газом (чаще всего гелием), исключен углекислый газ, а кислород содержится в таком количестве, что его парциальное давление в смеси под давлением близко к парциальному давлению кислорода в атмосферном воздухе.
Вредные газовые примеси в воздушной среде. Это могут быть продукты окисления, электризации, биохимических реакций, испарений синтетических материалов, используемых в технике и строительстве. Действие вредных газовых примесей на организм различно. Они могут вызывать и соматические повреждения, и нарушения психической деятельности (немотивированные эйфорические, депрессивные или агрессивные реакции). Даже при очень малом содержании вредных примесей во вдыхаемом воздухе могут возникать тяжелые повреждения (нарушение процессов метаболизма, блокирование защитных механизмов, дезорганизация ферментных и катализаторных систем и т. п.).
Угарный газ, например, соединяется с гемоглобином крови намного активнее, чем кислород, образуя карбоксигемоглобин. В результате нарушается доставка кислорода тканям. Вдыхание воздуха с содержанием угарного газа всего 0,001 % через несколько часов приводит к отравлению. При 1 %-й концентрации достаточно нескольких вдохов[47].
Защитные мероприятия связаны с использованием вытяжных вентиляционных систем и сорбентов, а также изолирующих дыхательных аппаратов (защитных костюмов и скафандров).
Ускорения, в частности прямолинейные[48], стали серьезной проблемой в связи с развитием транспортных средств. Эффект воздействия зависит от величины ускорения, длительности его действия; вектора ускорения относительно тела человека.
Ускорение характеризуется величиной, кратной ускорению силы тяжести. Ускорение силы тяжести или свободно падающего тела равно 9,81 м/с2и обозначается буквой g.
Переносимость ускорений поперечно-бокового по отношению к человеческому телу направления наиболее высокая. Наименьшая переносимость – при направлении продольных ускорений от головы к ногам.
В повседневной жизни человек часто испытывает ускорения типа тех, что имеют место при разгоне и торможении поезда метро (около 0,2 g). Такие ускорения не доставляют особых неудобств пассажирам, но для работы пилота и машиниста они небезразличны. Прежде всего это связано с увеличением физической нагрузки, которое происходит в связи с преодолением возросшей силы тяжести собственного тела и его частей. Ускорение, равное 6,0 g, можно считать критическим. Предел переносимости коротких (в течение менее 1 с), так называемых ударных, ускорений в несколько раз выше.
Вибрации характерны для многих производственных помещений, где работают, например, мощные механизмы. Эффект воздействия вибраций на организм человека зависит от их характеристик (амплитуда, частота, период). Общие воздействия связаны с резонансными колебаниями отдельных частей тела и внутренних органов (например, резонансная частота части тела (например, грудь, живот) равна 5 Гц, а глазного яблока – 80 Гц). Поэтому при разной частоте вибраций оценка их воздействия в пределах «ощутимы» – «трудно переносимы» относится к разным значениям амплитуды. Например, при частоте 1 Гц вибрации ощутимы при амплитуде 1 см, трудно переносимы при амплитуде 25 см, при частоте 100 Гц – 2,5-10-4 и 2,5-10-3см соответственно. Сильные вибрации снижают работоспособность, вызывают усталость, нарушают зрение, особенно бинокулярное.
При вибрациях малой частоты, большой амплитуды и переменного периода, которые ощущаются как тряска или толчки, могут возникать опасные перемещения тела, ушибы. Выполнение рабочих движений затруднено. Плавные низкочастотные колебания ощущаются как качка. Укачивание («морская болезнь») возникает, как правило, при повышенной чувствительности рецепторов вестибулярного аппарата и внутренних органов.
Основные мероприятия по защите человека от вибрационных воздействий предполагают применение амортизационных материалов и устройств. При укачивании иногда следует применять специальные медикаментозные средства.
Световая среда. Условия, затрудняющие деятельность, связаны чаще всего с перегрузкой светоадаптационных функциональных механизмов зрения, возникающей при несоответствии уровня освещенности характеру зрительной работы и при наличии источников слепящей яркости или резко (более чем в 5 раз) различающихся адаптирующих поверхностей в поле зрения.
Защитные меры от неблагоприятных воздействий факторов световой среды предусматривают исключение возможности попадания источников слепящей яркости в поле зрения, применение защитных экранов и очков.
Акустическая среда. Экстремальные условия в производственной акустической среде создаются обычно работающей техникой. В результате нарушения возникают или из-за физического действия звукового давления по мере приближения к болевому порогу, равному 130 дБ, или из-за затруднения приема-передачи звуковых и речевых сигналов. Так, например, два рядом стоящих человека (расстояние около 0,5 м) при уровне шума около 75 дБ должны кричать, чтобы понять друг друга. Уровни шума более 80 дБ недопустимы для производственных помещений.
Для создания необходимых акустических условий разрабатываются различные технические устройства и приспособления, снижающие шумность машин и механизмов, а также различные звукопоглощающие материалы для отделки производственных помещений. Для некоторых видов помещений (аудитории, концертные залы и т. п.) важно исключить явление реверберации – повторного отражения звука. При высоких уровнях шума в качестве защитных средств должны применяться внутренние или внешние заглушки-противошумы.
Ультрафиолетовое излучение (УФ) в солнечном спектре относится к невидимым излучениям. Его биологическая активность связана, в частности, с синтезом в организме витамина D, необходимого для нормальной жизнедеятельности организма, особенно детского. Избыток же УФ может оказать повреждающее действие.
В обычных условиях это «солнечные ожоги» – поражение кожного покрова при длительном пребывании на солнце без предварительной адаптации. В условиях высокогорья интенсивность УФ намного выше, поэтому поражения открытых участков кожи лица, рук представляют реальную опасность. Еще большую опасность представляют поражения глаз, которые могут развиться до сильных болевых ощущений и светобоязни.
В производственных условиях избыточное УФ возникает при дуговой электросварке, при работе ртутно-кварцевых горелок и др.
Меры защиты от повреждающего действия УФ должны предусматривать надежную защиту глаз, кожи лица и тела. Для этого используются защитные очки, маски, козырьки, экраны, защитная одежда.
Источников высокой, ультравысокой, сверхвысокой частоты (ВЧ, УВЧ и СВЧ соответственно) в условиях производства имеется немало. Эти облучения небезразличны для человеческого организма и в зависимости от длительности и интенсивности могут иметь следствием как нарушение работоспособности и снижение активности, так и серьезные повреждения сердечно-сосудистой, кроветворной и гормональной функций.
Защита от воздействия ВЧ, УВЧ и СВЧ должна предусматривать безопасное расположение рабочих мест и их надежную экранизацию.
Радиоактивное излучение также может быть причиной возникновения экстремальных условий. В зависимости от дозы облучения повреждающее воздействие проявляется симптомами лучевой болезни разной тяжести. В тяжелых случаях могут быть полностью и необратимо разрушены жизненно важные функции.
Защита от радиоактивного воздействия требует создания специальных систем экранизации на рабочем месте, использования (в случае необходимости) защитных костюмов, дыхательных аппаратов. Кроме того, должна предусматриваться защита питьевой воды и пищи от попадания в них радиоактивных частиц.
Особое значение имеют психогенные факторы, способные стимулировать развитие состояния эмоциональной напряженности.
Те или иные воздействия со стороны внешней или внутренней среды могут вызвать индивидуальное к ним отношение и ответ в виде эмоционального возбуждения. При сознательной активной деятельности на основе волевых актов возникает эмоциональное напряжение. Но при чрезмерных по силе или астенических по окраске и направленности эмоциях может развиваться негативное состояние эмоциональной напряженности, характеризуемой временным понижением устойчивости психических и психомоторных процессов, падением профессиональной работоспособности.
Эмоциональная напряженность может быть вызвана также чрезмерным мотивированием нагнетания очень высокого чувства ответственности.
Среди условий развития напряженности выделяются: внешние проявления эмоций; расточительные, часто неадекватные физиологические реакции, нарушения в устойчивости психических и психомоторных процессов: эмоционально-сенсорные, эмоционально-моторные и эмоционально-ассоциативные (рис. 28).
Рис. 28. Характеристика напряженности. Проявление напряженности
Во внешних проявлениях напряженности особое значение имеет мимика, выраженная асимметрично раскрытым ртом с непроизвольно отвисающей челюстью. Еще более характерным показателем является оживление так называемых рефлексов орального автоматизма (оральных рефлексов). Рекомендуется обратить внимание на три таких рефлекса: ладонно-подбородочный, хоботковый и сосательный.
Много тысяч лет тому назад они имели биологическое значение. Например, хватая рукой (лапой) пищу, наш далекий предок сразу же открывал рот. Детеныш, прикасаясь к груди матери, вытягивал губы хоботком и начинал сосательные движения. Оральные рефлексы сохраняются у грудных детей, в остальном давно рудиментированы, заторможены. Однако при очень сильном эмоциональном стрессе они нередко пробуждаются, растормаживаются.
Характерным признаком напряженности является также развитие скованности как непроизвольного напряжения основных групп мышц. Это связано с иррадиацией возбуждения в двигательной зоне коры головного мозга. Каждая мышца имеет свое представительство в этой охваченной иррадиацией зоне, что и определяет общую импульсацию, вызывающую непроизвольное напряжение многих групп мышц.
В физиологических вегетативных реакциях помимо неадекватного повышения частоты сердечных сокращений, проявления реакций артериального давления по гипертоническому типу (рост нижнего давления), появления обильного профузного пота особое значение имеет повышение частоты и изменение структуры дыхательных циклов (сокращение фазы выдоха до 2,5 раз) и др.
Среди эмоционально-сенсорных нарушений выделяется значимое ухудшение зрительного и тактильного восприятия, распределения, концентрации и устойчивости внимания.
В эмоционально-моторных нарушениях наиболее важную роль играет резкое нарушение координации и точности движений, соразмерности прилагаемых усилий. Дело в том, что из-за развития скованности (непроизвольного общего мышечного напряжения) в двигательных актах начинают участвовать «лишние мышцы», препятствующие согласованным действиям. Например, когда человек бежит в состоянии напряженности, он не только передвигает свое тело по дистанции, но выполняет также лишнюю работу, преодолевая сопротивление мышц-антогонистов. Из-за мышечной скованности оператор ломает тумблеры, а землекоп – лопату. Опытный баскетболист никак не может забросить в кольцо мяч, молодой водитель сидит «как аршин проглотил», а учитель держит руки «как грабли». Непроизвольное напряжение может охватывать и речедвигательные мышцы (певец «дает петуха», а у оратора непроизвольно меняется артикуляция голоса, он начинает заикаться и т. д.).
Эмоционально-ассоциативные (мыслительные) нарушения. При напряженности они вероятностно предопределяют ошибочные решения и действия. Возникают трудности воспроизведения в памяти, иногда самых очевидных истин, или происходит резкое ухудшение оперативной памяти – невозможность оперировать удерживаемой в сознании информацией. При типологических особенностях, связанных с преобладанием возбудительного процесса, в состоянии напряженности вероятны неадекватные импульсивные решения, ошибочные поспешные действия. Причем в данный момент человеку кажется, что он поступил совершенно правильно. Возможно общее тормозное состояние, когда человек находится как бы в ступоре и не может принять самое простое решение. В состоянии напряженности это нередко случается с представителями слабого типа высшей нервной деятельности. В связи с развитием парадоксальной стадии нейродинамики бывают такие состояния напряженности, когда человек склонен к реверсивным действиям (строго наоборот тому, что в данный момент потребно). Очевидно, что необходимо знать о возможности такого развития событий, заранее предусмотреть меры профилактики и преодоления напряженности. При эмоциональном стрессе вероятно и проявление панического состояния, характеризуемого стремлением любым путем выйти из опасной сложной ситуации, вместо того чтобы преодолевать трудности, бороться за победу.
Негативные последствия экстремальных воздействий (при развитии состояния эмоциональной, психической напряженности) могут проявляться также и в следующем:
1) вызывать резкое снижение организованности поведения (импульсивные, преждевременные и несвоевременные действия – импульсивное дезадаптивное поведение). В этом случае дезорганизация поведения может выражаться в утрате сформированных навыков, повторе ответной двигательной реакции, снижении надежности из-за повышения общей чувствительности;
2) вызывать торможение действий и движений, их замедление вплоть до ступора (тормозной тип дезадаптивного поведения); подавлять процессы восприятия и мышления и тем самым обусловливать нарушения приема и переработки информации (пропуск значимых сигналов), а также принятия решения;
3) вызывать особую генерализованную форму дезадаптивного поведения, характеризуемую непредсказуемыми паническими действиями, стремлением любым путем уйти от опасности (гипобулические действия, подобно птичке, которая бьется в клетке). При этом возможны поступки вопреки здравому смыслу, в том числе реверсивные действия («действия наоборот»).
Разумеется, нельзя исключать и возможное адаптивное развитие поведения – целесообразную активность, повышение самоконтроля, адекватные действия, что обусловлено индивидуально-психологическими особенностями личности, мерой исходной адаптированности к воздействующим факторам, психологическим, медицинским и техническим обеспечением выполняемой деятельности.
В результате экстремальных воздействий возможно развитие некоторых психоневрологических расстройств, связанных с особенностями и силой стрессогенных факторов.
В ситуации переживания умеренного хронического стресса возникают расстройства астенического и астеноневротического характера, проявляющиеся в виде повышенной утомляемости, возбудимости, эмоциональной неустойчивости, нарушений сна и падения работоспособности. В случаях кратковременного, но более мощного стрессогенного воздействия симптоматика возникающих расстройств усугубляется: здесь преобладают прежде всего аффективные нарушения, нередко с выраженной дисфорией, агрессией, подавленностью настроения и даже с суицидальными тенденциями.
У людей указанных профессий может развиться гиподинамический стресс, сопровождаемый соответствующими гормональными реакциями, ухудшением сердечной деятельности, сосудистыми изменениями из-за нарушений липоидного обмена, негативным ухудшением показателей познавательных психических процессов, поведенческих реакций и др.
В одном из специальных экспериментов шесть добровольцев 100 суток находились в условиях гипокинезии и гиподинамии (строгий постельный режим с приемом пищи и отправлением естественных нужд только в положении лежа).
Питание осуществлялось космическими пайками. Эксперимент проходил с целью оценки влияния длительных полетов по околоземной орбите на организм человека.
В палате был хороший телевизор, магнитофон с набором различных музыкальных записей. В персонал были подобраны молодые и симпатичные сестры (чтобы испытуемые не слишком скучали). Ежедневный медицинский контроль и обслуживание были хорошо организованы (на каждого испытуемого приходилось по несколько кандидатов и докторов наук).
Условия, при которых имеет место максимальное напряжение компенсаторных функций, называются экстремальными (от лат. extremus – крайний). При их возникновении, как правило, требуется экстренное применение спасательных средств и технологий.
Защитная адаптация особых условий направлена прежде всего на предупреждение повреждающего действия факторов, а также на то, чтобы особые условия не трансформировались в экстремальные.
Температурные условия. Повреждающие воздействия могут быть местными (ожог, обморожение) или общими (перегревание, переохлаждение) и представляют опасность не только для деятельности, но и для здоровья и жизни человека (ожоговый шок, солнечный удар, тепловой удар, замерзание).
При длительном воздействии неблагоприятных температурных условий имеет место нарушение обменных процессов. Так, при длительном воздействии высокой температуры это прежде всего нарушение водно-солевого обмена из-за усиленного потоотделения. Если потоотделение составляет более 5 л в сутки, то в течение нескольких суток развивается тяжелое состояние. Увеличение приема воды может только усугубить его из-за возрастания потери солей.
Длительное воздействие низкой температуры ведет к нарушению обменных процессов из-за дефицита их энергетического обеспечения. Развивается соноподобное состояние с нарастающим угнетением сердечной и дыхательной деятельности, с прогрессирующим снижением внутренней температуры тела[43]. В холодной воде переохлаждение развивается значительно более интенсивно, чем в воздушной среде.
Для предупреждения неблагоприятного воздействия температурного фактора большое значение имеют защитная одежда, специальные питьевой и пищевой режимы, временные режимы деятельности, релаксационные мероприятия во время отдыха. Создаются системы регулирования температуры и влажности воздуха в производственных помещениях (кондиционеры, вентиляторы, защитные экраны).
Недостаток пищи как энергоносителя. Истощение организма сопровождается нарушением обменных процессов. На фоне снижения работоспособности могут происходить потери сознания – голодные обмороки. Недостаток пищи, в свою очередь, усугубляет неблагоприятное действие температурного фактора. Единственный путь предупреждения неблагоприятного эффекта – обеспечение человека полноценным питанием, калорийность которого должна соответствовать тяжести выполняемой работы.
Воздушная среда. При нормальном атмосферном давлении содержание кислорода в воздухе производственных помещений должно быть не менее 18 %, так как при 17 % наблюдается не только усиление дыхательной функции, но и нарушения самоконтроля, а также моторно-перцептивной и мнемомыслительной деятельности. Явления дискомфорта обычно не успевают развиться, и из-за нарастающей гипоксии возможна неожиданная потеря сознания[44]. 15 %-ное содержание кислорода не может обеспечить жизненных функций.
Повышенное (до 1 %) содержание углекислого газа неблагоприятно сказывается на работоспособности, а 5 %-ное его содержание приводит к резкому ухудшению состояния и самочувствия с возможной потерей сознания.
Для предупреждения развития экстремальных условий создаются вентиляционные (для обычных помещений) и регенерационные (для изолированных помещений) системы. В качестве защитных средств используются изолирующие дыхательные аппараты.
Изменение атмосферного давления действует, во-первых, как механический фактор; во-вторых, как фактор, нарушающий равновесие между газообразной и растворенной фазами газа в организме; в-третьих, как фактор, изменяющий физиологический эффект газа (отравляющее действие кислорода, азота и углекислого газа при повышенном давлении)[45].
Как механический фактор понижение, а особенно повышение давления может проявиться в дисбаризме, т. е. нарушении выравнивания давления в воздухосодержащих полостях тела человека с внешним давлением. Если разница в значениях давления достигает 380 мм рт. ст., то боль в области среднего уха может полностью дезорганизовать деятельность.
Резкое повышение давления в полости легких по отношению к внешнему давлению может серьезно нарушить дыхательную функцию и даже нанести баротравму (разрыв легочной ткани). Чаще всего это происходит при быстром всплытии (выбрасывании) водолаза с глубины.
Нарушение равновесия между количеством газа, растворенного в тканях организма, и находящимся в газообразном состоянии может возникнуть при переходе от нормального давления к пониженному или от повышенного к нормальному давлению. Возникающая газовая эмболия становится причиной кессонной или декомпрессионной болезни[46].
Предупреждение неблагоприятного эффекта возможно при обеспечении режимов декомпрессии. Время декомпрессии должно быть таким, чтобы растворенный газ выделялся через легкие, минуя переход в газовую фазу в самих тканях. В качестве защитных средств используются дыхательные смеси, где азот замещен инертным газом, значительно быстрее удаляющимся из организма.
Изменение физиологического эффекта газов атмосферного воздуха при повышенном давлении проявляется в отравляющем действии. Отравляющее действие кислорода выражается в потере кожной чувствительности конечностей, возникновении судорог, чувства тревоги. В дальнейшем происходит потеря сознания.
Отравляющее действие азота проявляется в наркотическом эффекте и становится явным при давлении на 2,5 атм больше нормального. Сначала наблюдаются беспричинная веселость, снижение самоконтроля своих действий. Затем при повышении давления теряется способность оценки ситуации, могут совершаться немотивированные поступки, нарастает путаность сознания.
Отравляющее действие углекислого газа проявляется симптомами, подобными тем, которые имеют место при повышении его концентрации во вдыхаемом воздухе. Кроме того, углекислый газ под давлением усиливает отравляющее действие кислорода и азота.
Для предупреждения отравляющего действия атмосферных газов под давлением создаются дыхательные смеси, в которых азот заменен инертным газом (чаще всего гелием), исключен углекислый газ, а кислород содержится в таком количестве, что его парциальное давление в смеси под давлением близко к парциальному давлению кислорода в атмосферном воздухе.
Вредные газовые примеси в воздушной среде. Это могут быть продукты окисления, электризации, биохимических реакций, испарений синтетических материалов, используемых в технике и строительстве. Действие вредных газовых примесей на организм различно. Они могут вызывать и соматические повреждения, и нарушения психической деятельности (немотивированные эйфорические, депрессивные или агрессивные реакции). Даже при очень малом содержании вредных примесей во вдыхаемом воздухе могут возникать тяжелые повреждения (нарушение процессов метаболизма, блокирование защитных механизмов, дезорганизация ферментных и катализаторных систем и т. п.).
Угарный газ, например, соединяется с гемоглобином крови намного активнее, чем кислород, образуя карбоксигемоглобин. В результате нарушается доставка кислорода тканям. Вдыхание воздуха с содержанием угарного газа всего 0,001 % через несколько часов приводит к отравлению. При 1 %-й концентрации достаточно нескольких вдохов[47].
Защитные мероприятия связаны с использованием вытяжных вентиляционных систем и сорбентов, а также изолирующих дыхательных аппаратов (защитных костюмов и скафандров).
Ускорения, в частности прямолинейные[48], стали серьезной проблемой в связи с развитием транспортных средств. Эффект воздействия зависит от величины ускорения, длительности его действия; вектора ускорения относительно тела человека.
Ускорение характеризуется величиной, кратной ускорению силы тяжести. Ускорение силы тяжести или свободно падающего тела равно 9,81 м/с2и обозначается буквой g.
Переносимость ускорений поперечно-бокового по отношению к человеческому телу направления наиболее высокая. Наименьшая переносимость – при направлении продольных ускорений от головы к ногам.
В повседневной жизни человек часто испытывает ускорения типа тех, что имеют место при разгоне и торможении поезда метро (около 0,2 g). Такие ускорения не доставляют особых неудобств пассажирам, но для работы пилота и машиниста они небезразличны. Прежде всего это связано с увеличением физической нагрузки, которое происходит в связи с преодолением возросшей силы тяжести собственного тела и его частей. Ускорение, равное 6,0 g, можно считать критическим. Предел переносимости коротких (в течение менее 1 с), так называемых ударных, ускорений в несколько раз выше.
Вибрации характерны для многих производственных помещений, где работают, например, мощные механизмы. Эффект воздействия вибраций на организм человека зависит от их характеристик (амплитуда, частота, период). Общие воздействия связаны с резонансными колебаниями отдельных частей тела и внутренних органов (например, резонансная частота части тела (например, грудь, живот) равна 5 Гц, а глазного яблока – 80 Гц). Поэтому при разной частоте вибраций оценка их воздействия в пределах «ощутимы» – «трудно переносимы» относится к разным значениям амплитуды. Например, при частоте 1 Гц вибрации ощутимы при амплитуде 1 см, трудно переносимы при амплитуде 25 см, при частоте 100 Гц – 2,5-10-4 и 2,5-10-3см соответственно. Сильные вибрации снижают работоспособность, вызывают усталость, нарушают зрение, особенно бинокулярное.
При вибрациях малой частоты, большой амплитуды и переменного периода, которые ощущаются как тряска или толчки, могут возникать опасные перемещения тела, ушибы. Выполнение рабочих движений затруднено. Плавные низкочастотные колебания ощущаются как качка. Укачивание («морская болезнь») возникает, как правило, при повышенной чувствительности рецепторов вестибулярного аппарата и внутренних органов.
Основные мероприятия по защите человека от вибрационных воздействий предполагают применение амортизационных материалов и устройств. При укачивании иногда следует применять специальные медикаментозные средства.
Световая среда. Условия, затрудняющие деятельность, связаны чаще всего с перегрузкой светоадаптационных функциональных механизмов зрения, возникающей при несоответствии уровня освещенности характеру зрительной работы и при наличии источников слепящей яркости или резко (более чем в 5 раз) различающихся адаптирующих поверхностей в поле зрения.
Защитные меры от неблагоприятных воздействий факторов световой среды предусматривают исключение возможности попадания источников слепящей яркости в поле зрения, применение защитных экранов и очков.
Акустическая среда. Экстремальные условия в производственной акустической среде создаются обычно работающей техникой. В результате нарушения возникают или из-за физического действия звукового давления по мере приближения к болевому порогу, равному 130 дБ, или из-за затруднения приема-передачи звуковых и речевых сигналов. Так, например, два рядом стоящих человека (расстояние около 0,5 м) при уровне шума около 75 дБ должны кричать, чтобы понять друг друга. Уровни шума более 80 дБ недопустимы для производственных помещений.
Для создания необходимых акустических условий разрабатываются различные технические устройства и приспособления, снижающие шумность машин и механизмов, а также различные звукопоглощающие материалы для отделки производственных помещений. Для некоторых видов помещений (аудитории, концертные залы и т. п.) важно исключить явление реверберации – повторного отражения звука. При высоких уровнях шума в качестве защитных средств должны применяться внутренние или внешние заглушки-противошумы.
Ультрафиолетовое излучение (УФ) в солнечном спектре относится к невидимым излучениям. Его биологическая активность связана, в частности, с синтезом в организме витамина D, необходимого для нормальной жизнедеятельности организма, особенно детского. Избыток же УФ может оказать повреждающее действие.
В обычных условиях это «солнечные ожоги» – поражение кожного покрова при длительном пребывании на солнце без предварительной адаптации. В условиях высокогорья интенсивность УФ намного выше, поэтому поражения открытых участков кожи лица, рук представляют реальную опасность. Еще большую опасность представляют поражения глаз, которые могут развиться до сильных болевых ощущений и светобоязни.
В производственных условиях избыточное УФ возникает при дуговой электросварке, при работе ртутно-кварцевых горелок и др.
Меры защиты от повреждающего действия УФ должны предусматривать надежную защиту глаз, кожи лица и тела. Для этого используются защитные очки, маски, козырьки, экраны, защитная одежда.
Источников высокой, ультравысокой, сверхвысокой частоты (ВЧ, УВЧ и СВЧ соответственно) в условиях производства имеется немало. Эти облучения небезразличны для человеческого организма и в зависимости от длительности и интенсивности могут иметь следствием как нарушение работоспособности и снижение активности, так и серьезные повреждения сердечно-сосудистой, кроветворной и гормональной функций.
Защита от воздействия ВЧ, УВЧ и СВЧ должна предусматривать безопасное расположение рабочих мест и их надежную экранизацию.
Радиоактивное излучение также может быть причиной возникновения экстремальных условий. В зависимости от дозы облучения повреждающее воздействие проявляется симптомами лучевой болезни разной тяжести. В тяжелых случаях могут быть полностью и необратимо разрушены жизненно важные функции.
Защита от радиоактивного воздействия требует создания специальных систем экранизации на рабочем месте, использования (в случае необходимости) защитных костюмов, дыхательных аппаратов. Кроме того, должна предусматриваться защита питьевой воды и пищи от попадания в них радиоактивных частиц.
§ 33.4. НАПРЯЖЕННОСТЬ
Трудовая деятельность при воздействии различных экстремальных факторов складывается в зависимости от особенностей этих факторов (их силы, продолжительности и других параметров), степени адаптированности к ним данного человека и его индивидуальных особенностей (личностных, типологических, профессиональной физической подготовленности и др.).Особое значение имеют психогенные факторы, способные стимулировать развитие состояния эмоциональной напряженности.
Те или иные воздействия со стороны внешней или внутренней среды могут вызвать индивидуальное к ним отношение и ответ в виде эмоционального возбуждения. При сознательной активной деятельности на основе волевых актов возникает эмоциональное напряжение. Но при чрезмерных по силе или астенических по окраске и направленности эмоциях может развиваться негативное состояние эмоциональной напряженности, характеризуемой временным понижением устойчивости психических и психомоторных процессов, падением профессиональной работоспособности.
Эмоциональная напряженность может быть вызвана также чрезмерным мотивированием нагнетания очень высокого чувства ответственности.
Среди условий развития напряженности выделяются: внешние проявления эмоций; расточительные, часто неадекватные физиологические реакции, нарушения в устойчивости психических и психомоторных процессов: эмоционально-сенсорные, эмоционально-моторные и эмоционально-ассоциативные (рис. 28).
Во внешних проявлениях напряженности особое значение имеет мимика, выраженная асимметрично раскрытым ртом с непроизвольно отвисающей челюстью. Еще более характерным показателем является оживление так называемых рефлексов орального автоматизма (оральных рефлексов). Рекомендуется обратить внимание на три таких рефлекса: ладонно-подбородочный, хоботковый и сосательный.
Много тысяч лет тому назад они имели биологическое значение. Например, хватая рукой (лапой) пищу, наш далекий предок сразу же открывал рот. Детеныш, прикасаясь к груди матери, вытягивал губы хоботком и начинал сосательные движения. Оральные рефлексы сохраняются у грудных детей, в остальном давно рудиментированы, заторможены. Однако при очень сильном эмоциональном стрессе они нередко пробуждаются, растормаживаются.
Характерным признаком напряженности является также развитие скованности как непроизвольного напряжения основных групп мышц. Это связано с иррадиацией возбуждения в двигательной зоне коры головного мозга. Каждая мышца имеет свое представительство в этой охваченной иррадиацией зоне, что и определяет общую импульсацию, вызывающую непроизвольное напряжение многих групп мышц.
В физиологических вегетативных реакциях помимо неадекватного повышения частоты сердечных сокращений, проявления реакций артериального давления по гипертоническому типу (рост нижнего давления), появления обильного профузного пота особое значение имеет повышение частоты и изменение структуры дыхательных циклов (сокращение фазы выдоха до 2,5 раз) и др.
Среди эмоционально-сенсорных нарушений выделяется значимое ухудшение зрительного и тактильного восприятия, распределения, концентрации и устойчивости внимания.
В эмоционально-моторных нарушениях наиболее важную роль играет резкое нарушение координации и точности движений, соразмерности прилагаемых усилий. Дело в том, что из-за развития скованности (непроизвольного общего мышечного напряжения) в двигательных актах начинают участвовать «лишние мышцы», препятствующие согласованным действиям. Например, когда человек бежит в состоянии напряженности, он не только передвигает свое тело по дистанции, но выполняет также лишнюю работу, преодолевая сопротивление мышц-антогонистов. Из-за мышечной скованности оператор ломает тумблеры, а землекоп – лопату. Опытный баскетболист никак не может забросить в кольцо мяч, молодой водитель сидит «как аршин проглотил», а учитель держит руки «как грабли». Непроизвольное напряжение может охватывать и речедвигательные мышцы (певец «дает петуха», а у оратора непроизвольно меняется артикуляция голоса, он начинает заикаться и т. д.).
Эмоционально-ассоциативные (мыслительные) нарушения. При напряженности они вероятностно предопределяют ошибочные решения и действия. Возникают трудности воспроизведения в памяти, иногда самых очевидных истин, или происходит резкое ухудшение оперативной памяти – невозможность оперировать удерживаемой в сознании информацией. При типологических особенностях, связанных с преобладанием возбудительного процесса, в состоянии напряженности вероятны неадекватные импульсивные решения, ошибочные поспешные действия. Причем в данный момент человеку кажется, что он поступил совершенно правильно. Возможно общее тормозное состояние, когда человек находится как бы в ступоре и не может принять самое простое решение. В состоянии напряженности это нередко случается с представителями слабого типа высшей нервной деятельности. В связи с развитием парадоксальной стадии нейродинамики бывают такие состояния напряженности, когда человек склонен к реверсивным действиям (строго наоборот тому, что в данный момент потребно). Очевидно, что необходимо знать о возможности такого развития событий, заранее предусмотреть меры профилактики и преодоления напряженности. При эмоциональном стрессе вероятно и проявление панического состояния, характеризуемого стремлением любым путем выйти из опасной сложной ситуации, вместо того чтобы преодолевать трудности, бороться за победу.
Негативные последствия экстремальных воздействий (при развитии состояния эмоциональной, психической напряженности) могут проявляться также и в следующем:
1) вызывать резкое снижение организованности поведения (импульсивные, преждевременные и несвоевременные действия – импульсивное дезадаптивное поведение). В этом случае дезорганизация поведения может выражаться в утрате сформированных навыков, повторе ответной двигательной реакции, снижении надежности из-за повышения общей чувствительности;
2) вызывать торможение действий и движений, их замедление вплоть до ступора (тормозной тип дезадаптивного поведения); подавлять процессы восприятия и мышления и тем самым обусловливать нарушения приема и переработки информации (пропуск значимых сигналов), а также принятия решения;
3) вызывать особую генерализованную форму дезадаптивного поведения, характеризуемую непредсказуемыми паническими действиями, стремлением любым путем уйти от опасности (гипобулические действия, подобно птичке, которая бьется в клетке). При этом возможны поступки вопреки здравому смыслу, в том числе реверсивные действия («действия наоборот»).
Разумеется, нельзя исключать и возможное адаптивное развитие поведения – целесообразную активность, повышение самоконтроля, адекватные действия, что обусловлено индивидуально-психологическими особенностями личности, мерой исходной адаптированности к воздействующим факторам, психологическим, медицинским и техническим обеспечением выполняемой деятельности.
В результате экстремальных воздействий возможно развитие некоторых психоневрологических расстройств, связанных с особенностями и силой стрессогенных факторов.
В ситуации переживания умеренного хронического стресса возникают расстройства астенического и астеноневротического характера, проявляющиеся в виде повышенной утомляемости, возбудимости, эмоциональной неустойчивости, нарушений сна и падения работоспособности. В случаях кратковременного, но более мощного стрессогенного воздействия симптоматика возникающих расстройств усугубляется: здесь преобладают прежде всего аффективные нарушения, нередко с выраженной дисфорией, агрессией, подавленностью настроения и даже с суицидальными тенденциями.
§ 33.5. ГИПОДИНАМИЧЕСКИЕ И СПОРТИВНЫЕ СТРЕССЫ
С режимом гиподинамии связаны пилоты в дальних полетах; диспетчеры, операторы на различных стендах при длительных дежурствах; шоферы в дальних поездках; больные с постельным режимом и т. п.У людей указанных профессий может развиться гиподинамический стресс, сопровождаемый соответствующими гормональными реакциями, ухудшением сердечной деятельности, сосудистыми изменениями из-за нарушений липоидного обмена, негативным ухудшением показателей познавательных психических процессов, поведенческих реакций и др.
В одном из специальных экспериментов шесть добровольцев 100 суток находились в условиях гипокинезии и гиподинамии (строгий постельный режим с приемом пищи и отправлением естественных нужд только в положении лежа).
Питание осуществлялось космическими пайками. Эксперимент проходил с целью оценки влияния длительных полетов по околоземной орбите на организм человека.
В палате был хороший телевизор, магнитофон с набором различных музыкальных записей. В персонал были подобраны молодые и симпатичные сестры (чтобы испытуемые не слишком скучали). Ежедневный медицинский контроль и обслуживание были хорошо организованы (на каждого испытуемого приходилось по несколько кандидатов и докторов наук).