Борис Чувин - Человек в экстремальной ситуации
В сравнении с гипоксической кислородно-азотной средой получены данные о положительной роли аргона при адаптации организма человека к длительной гипоксической гипоксии. Эти результаты убедительно свидетельствуют о том, что в гермообъектах может быть создана пожаробезопасная среда, длительно поддерживающая жизнедеятельность человека. Как известно, среда с 10 % кислорода практически является пожаробезопасной. В качестве такой среды может быть предложена кислородно-азотно-аргоновая среда с содержанием 10 % кислорода, 30–60 % азота и 30–60 % аргона при избыточном давлении 5 м вод. ст. Полученные результаты позволяют говорить о физиологическом действии аргона при нормальном барометрическом давлении, отличающимся от биологического наркотического действия аргона, начинающего проявляться при избыточном давлении более 20 м вод. ст. В исследованиях с участием человека при нормальном барометрическом давлении показано, что потребление кислорода при выполнении физических нагрузок в гипоксических аргон-содержащих смесях больше, чем в гипоксических азотных смесях.
Таким образом, проведенными исследованиями была подтверждена суть концепции о физиологической активности «метаболически индифферентных (в т. ч. инертных) газов», заключающаяся в том, что индифферентный газ (в данном случае — аргон) влияет на обмен веществ в тканях организма. Полученные результаты экспериментальных исследований экстремального воздействия гипербарической среды на организм человека позволили не только раскрыть механизмы адаптации к гипербарии, но и обосновать и апробировать новые методы профилактики неблагоприятного действия гипербарической среды, а также поставить ряд принципиально новых вопросов влияния индифферентных газов на жизненные процессы. Решение этих вопросов позволит создавать новые, более совершенные устройства и методы для освоения глубин Океана.
Несмотря на то, что человек, как и все живое, вышел из Океана, и жизнь без воды невозможна, все же водная среда, как среда обитания, чужда человеческому организму. На протяжении миллиардов лет организм млекопитающих приспосабливался к дыханию в воздушной, а не в водной среде. Однако загадкой для нас являются представители семейства китообразных. Что заставило далеких предков этих животных много миллионов лет назад покинуть сушу и возвратиться в Океан? Эти животные (копытные) уже тогда обладали достаточно развитым мозгом и вполне могли претендовать на создание цивилизации в будущем. Однако совсем другие существа (приматы) не только создали человеческую цивилизацию, но и поставили на грань катастрофы все живое на планете Земля. Китообразные (особенно дельфины) за фантастически короткий срок сумели так преобразовать конструкцию тела и адаптивные механизмы, что стали, в полном смысле этого слова, гармоничной частью водной среды. Сохранив при этом, черты организации теплокровных животных. Удивительно, но мозг дельфинов по отношению к весу тела в более выгодном положении, чем наш, человеческий мозг. Их кора имеет большее количество извилин, чем у приматов, а конструкция аппарата передвижения в водной среде вообще уникальна: при движении вокруг тела дельфина практически не создается турбулентных завихрений, на преодоление которых необходимо затрачивать значительное количество энергии. Способы коммуникации этих животных также не менее удивительны: при общении они используют ультразвук и, более того, знакомы с зонами океанической воды, в которых звук распространяется с минимальными потерями, вследствие скачкообразных изменений плотности и солености воды.
Об этих удивительных животных можно было бы рассказать еще очень многое, поскольку широко и давно известна их привязанность к людям, стремление к общению, которое человек, увы, пытается использовать далеко не в лучших целях…
Но задачи данного пособия и данного раздела несколько иные и нам остается только констатировать, что тщательное изучение природы поведения тех же дельфинов в водной среде, исследование внутренних механизмов регуляции их гомеостаза могло бы дать интересный и полезный материал для человека, ищущего пути в Океан. Только мы вторгаемся в него, порой, как интервенты, безжалостно эксплуатируя свою бывшую колыбель, вместо того, чтобы сохранить все, что подарил нам Океан и что он, несомненно, еще откроет перед нами, если, разумеется, не произойдет нечто непоправимое, и человек просто не успеет, подобно дельфинам (миллионы лет назад) стать такой же гармоничной частью водной среды, как и эти удивительные существа.
Такие исследования ведутся, в том числе и у нас, в России. Известны Севастопольский и Кара-Дагский дельфинарии, Беломорская биологическая станция, Дальневосточный дельфинарий. Остается только надеяться, что проблемы экстремальных состояний человека, связанные с необходимостью работы, спорта и отдыха под водой будут когда-нибудь успешно решены. В том числе и с помощью наших верных друзей — дельфинов.
Завершая этот раздел, хотелось бы еще раз подчеркнуть, что необходимость разработки методов и технических устройств для пребывания человека в водной среде, связаны не только с чисто техническими задачами, задачами медико-биологического плана и всем кругом организационных задач современной науки, разрабатывающей проблему «Человек — Океан».
Эта необходимость диктуется жесткими условиями, связанными с экстремальными проявлениями водной среды по отношению к человеку и человека по отношению к водной среде. Так, что рассматриваемая ранее система экстремум — антиэкстремум, в данном приложении должна учитывать все нюансы глубокой взаимосвязи между водной средой и человеком, между техникой, созданной человеком и последствиями вторжения этой техники в водную среду. Безопасность должна быть взаимной!
Экстремальные условия длительных высокоширотных морских экспедиций
Океан, являясь колыбелью жизни, возникнувшей 4 млрд лет назад, по-прежнему кормит и поит человечество, терпеливо несет на себе бремя забот человека и вместе с человечеством страдает от неразумной и безжалостной эксплуатации своих, в общем-то далеко не безграничных ресурсов.
Об экологии биосферы и, в частности, Океана, уже говорилось выше, но тем не менее, человечество наращивает темпы разработки его богатств и готово в недалеком будущем опуститься на морское дно не временно, а постоянно, создав подводные дома, поселения и даже города. Но будущая страница экстремальных ситуаций, связанных с подобными проектами, еще впереди, а вот в настоящее время десятки тысяч кораблей различных флотов и специализаций бороздят морские дороги и экстремальные ситуации с незапамятных времен, сопровождающие мореплавателей, похоже и в наш век турбин, атомоходов и спутниковых средств навигации, не только не уменьшаются, а напротив, приобретают все более выраженный и массовый характер.
Причин этому много, но на первый план, несомненно выходит фактор напряженности линий судоходства, где на наиболее оживленных традиционных трассах порой пересекаются курсы десятков кораблей различного класса, грузоподъемности (водоизмещения), скорости и т. д. В таких условиях работа судоводителей (штурманов, навигаторов, рулевых, вахтенных специалистов) приобретает характер высокой степени напряженности и ответственности, поскольку малейшая ошибка в прокладке курса или при расхождении судов встречными курсами грозит катастрофой, что и подтверждается статистикой.
Кроме того, десятки тысяч людей вынуждены работать в море, обслуживая не только машины и механизмы кораблей, но и выполняя иные профессионально значимые действия на плавучих буровых платформах, на судах рыболовного флота, где на борту современных плавучих рыбоперерабатывающих баз находятся консервные заводы с конвейерными линиями, на научно-исследовательских судах и на кораблях военно-морских флотов мира.
Люди вынуждены находиться в море по нескольку месяцев, а иногда и более года, лишь изредка, во время запланированных заходов в порт, видя привычные блага цивилизации. Все это, несомненно, накладывает определенный отпечаток на психофизиологический статус человека, меняет в зависимости от условий рейса и санитарно-гигиенических условий обитания, уровень утомляемости и, как следствие, уровень работоспособности, приводя зачастую к возникновению нештатных, экстремальных ситуаций.
Исследования, проводимые медико-биологическими экспедициями в разных широтах, на различных судах и в рейсах с различной длительностью показали, что человеческий организм даже в условиях относительного комфорта, соответствующего режима питания и разумной организации труда испытывает нагрузки, свидетельствующие об ограниченных временных ресурсах в условиях изолированного плавания.
Так, например, при исследовании динамики психофизиологических показателей судоводителей, механиков и электриков, матросов палубных команд и работниц цехов рыбоперерабатывающего завода крупных рыбопромысловых судов (плавбаз), ведущих промысел в районах Антарктики, было установлено, что уже начиная со второго месяца рейса отмечаются изменения в скорости психомоторных реакций, со стороны параметров сердечнососудистой системы, дыхательной, периферической нервной системы и ЦНС. По мере продолжительности рейса эти изменения могли у одних групп обследованных лиц, уменьшаться, что свидетельствовало о включении активных адаптационных механизмов, но в подавляющем большинстве случаев, изменения становились более выраженными, особенно к концу рейса (6 месяцев). Несомненно, такие факторы, как нахождение в высоких широтах, близость Антарктического материка, суровые климатические условия, короткий полярный день и монотония, связанная с необходимостью каждодневной однообразной по характеру работы (особенно на конвейере рыбоперерабатывающего консервного завода), создавали определенные предпосылки к развитию повышенной утомляемости, раздражительности, проявлении ранее скрытых черт агрессивности или, напротив, замкнутости, что свидетельствовало об экстремальности обстановки в целом. Тем не менее, люди продолжали с достаточно высокой степенью ответственности выполнять свой служебный и профессиональный долг, понимая, что в данной ситуации от действий каждого зависит судьба всех.
