Оценивая результаты экспериментов на животных, можно сделать заключение о том, что моногазовая среда является биологически приемлемой, хотя пребывание в ней и связано с определенным риском развития ВДВ и ателектаза легких.
Исследования влияния на организм человека ИГА, состоящей в основном из О2 с общим давлением порядка 190–200 мм рт. ст., проведенные в США С. Велчем и сотрудниками, Д. Морганом и сотрудниками, а в нашей стране А. М. Гениным и С. Г. Жаровым, позволили установить, с одной стороны, возможность в случаях необходимости использования такой ИГА, с другой – были отмечены определенные неблагоприятные эффекты, которые могут возникнуть в таких условиях обитания. Так, в работе Велча и сотрудников у одного из испытуемых в среде рО2 – 176 мм рт. ст. возникли загрудинные боли, которые, возможно, были связаны с развитием ателектазов легких. Воли исчезали при повышении давления ИГА. У некоторых развивался ушной ателектаз, и у всех были отмечены признаки дегидратации.
В исследованиях Д. Моргана и сотрудников у шести испытуемых обнаружены хрипы в легких, у одного – боль в суставе и у двух – небольшое снижение (до 90 %) насыщения артериальной крови кислородом.
В исследованиях, проведенных А. М. Гениным и др., длительное (30-суточное) пребывание в моногазовой атмосфере (содержание N2 в ИГА от 5 до 10 %) испытуемые перенесли хорошо, сохранив на высоком уровне физическую и интеллектуальную работоспособность. У них не было обнаружено ателектазов ни в легких, ни в полости среднего уха. Это, возможно, было обусловлено тем, что испытуемые при исследованиях периодически выполняли физические упражнения. 0пределенное значение могло иметь и то обстоятельство, что содержание N2 в ИГА было несколько выше, чем в опытах С. Велча и Д. Моргана. Авторы указали на некоторые отрицательные стороны испытанной ими ИГА. Прежде всего они отметили необходимость длительной десатурации организма от N2 перед началом эксперимента. Почти во всех случаях, когда время десатурации было меньше 3 ч, переход испытуемых в моногазовую ИГА приводил к появлению у них симптомов.
Исследования с участием людей показали, что при соблюдении определенных условий (предварительной десатурации, профилактики ателектазов легких посредством физических упражнений) моногазовая ИГА с общим давлением 200 мм рт. ст. может быть, по-видимому, использована и в полетах (В. Б. Малкин, 1975).
Преимущества моногазовой ИГА
Выгоды определяются с технической стороны тем, что создается возможность упростить и сделать более надежной регуляцию систем жизнеобеспечения, уменьшить вес самой ИГА и кабины. Преимуществом такой ИГА является и то, что низкое давление снижает вероятность повреждений организма в случае взрывной декомпрессии; значительно упрощается и проблема использования скафандров с низким давлением.
Недостатки моногазовой ИГА
В то же время моногазовая ИГА имеет ряд серьезных теневых сторон. К ним следует отнести повышение пожарной опасности, которая резко возрастает в моногазовой ИГА. Последнее обусловлено прежде всего отсутствием в ИГА газов-разбавителей (N2, Не, Ne), снижающих скорость горения различных материалов. Большая опасность возникновения пожара определяет необходимость ограничить использование некоторых материалов в кабине и предъявляет высокие требования к пожарной безопасности. Вторым серьезным недостатком моногазовой ИГА с давлением 200 мм рт. ст. является почти полное отсутствие «резерва времени» в случаях повышенной утечки газов из кабины. Падение давления на 70–80 мм рт. ст. представляет уже большую опасность для членов экипажа. К недостаткам рассматриваемой ИГА следует отнести также необходимость длительной десатурации от N2 на старте и, наконец, возможность развития ателектазов легких, среднего уха, а также быстрое развитие дегидратации организма в случаях снижения содержания влаги в ИГА.
Детально исследованная американскими специалистами моногазовая ИГА с общим давлением 258 мм рт. ст. успешно апробирована в полетах длительностью до 2 недель. Перспектива ее дальнейшего использования в полетах большей продолжительности является предметом дискуссии (В. Б. Малкин, 1975).
Глава 4. Социальная адаптация
Дуализм человеческого существа проявляется в физическом и духовном аспектах его существования, в биологическом и социальном аспектах его бытия.
В. И. Вернадский
4.1. Адаптация к антропогенным факторам среды
С развитием науки и техники, ускорением процессов индустриализации и урбанизации влияние человека на окружающую среду многократно возросло. Будучи неотъемлемой частью этой среды, человек подвергается воздействию различных экологических факторов (таких как свет, температура, атмосферное давление и др.), к которым у него в процессе эволюции выработались соответствующие адаптации. Но ввиду усиливающегося прессинга человека на природную среду и ее изменение на сцену вышли новые факторы, созданные деятельностью самого человека. К ним он тоже должен приспосабливаться, чтобы выжить в быстро меняющихся условиях окружающей среды.
Антропогенные факторы среды возникают в результате хозяйственной деятельности человека. Чаще всего под ними понимают различные виды загрязнений окружающей среды, поскольку они имеют довольно отчетливые проявления в изменении функционального состояния организма. Так, при превышении предельно допустимых концентраций химических веществ в атмосфере в полтора раза регистрируют достоверные сдвиги иммунологических, биохимических и физиологических параметров, а при двух-, трехкратном превышении предельно допустимых норм отмечают статистически значимые сдвиги показателей острой заболеваемости. Кроме того, данные многих исследований свидетельствуют о связи различных заболеваний даже с незначительным загрязнением окружающей среды.
Например, выявлена зависимость между заболеваниями нервной системы и органов чувств и содержанием в воздухе угольной пыли, нарушениями зрения и концентрацией соединений фтора, наличием окиси марганца и аллергическими заболеваниями. Следует отметить, что химическое воздействие, обусловленное массовым загрязнением природной среды продуктами хозяйственной деятельности человека, является наиболее распространенной формой антропогенного воздействия.
Хотя наиболее высокий уровень загрязнений характерен для начальных стадий урбанизации и индустриализации, а принимаемые природоохранные меры во многих странах несколько улучшили ситуацию, увеличение бытовых загрязнений (в частности, из-за использования газа в бытовой технике для отопления, приготовления пищи повысился выброс вредных соединений, таких как NО2 и др.) и подверженность действию вредных веществ на рабочем месте (от одной трети до половины всех работающих в мире трудятся в условиях высокого содержания пыли и дыма в воздухе) способствуют развитию хронических заболеваний дыхательных путей.
Учащаясь вместе с загрязнением, заболевания приобретают особое значение. Они становятся фактором отбора. Результаты исследований указывают на значительное давление окружающей среды на загрязненных территориях в отношении генотипов с заболеваниями органов дыхания, сердечно-сосудистой системы, онкологическими заболеваниями, при том что на менее загрязненных территориях уровень биологической приспособленности населения остается выше. Однако эти же исследования показали, что жители самого загрязненного района оказались наиболее устойчивыми к воздействию окружающей среды. Этот факт объясняют тем, что в результате генетико-демографических процессов у населения, проживающего на более загрязненной территории, расширился диапазон адаптивной нормы. То есть можно говорить об имеющем место процессе приспособления к условиям окружающей среды. Приспосабливаясь, человек напрягает свои адаптационные механизмы, что ведет к истощению физиологических резервов, перенапряжению и сбоям этих механизмов. В целом ухудшение экологической ситуации приводит к выраженному напряжению демографических процессов, увеличению интенсивности миграции населения, неблагоприятным изменениям состояния здоровья всей популяции, проживающей в данных условиях.
