Разработка технологии питательных смесей для приема в средствах индивидуальной защиты и оценка их эффективности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.01, кандидат технических наук Мулина, Надежда Алексеевна

• Мулина, Надежда Алексеевна
• кандидат технических наук
• 2002

Оглавление диссертации кандидат технических наук Мулина, Надежда Алексеевна

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА НАУЧНОГО ОБОСНОВАНИЯ ПИТАНИЯ ВОЕННОСЛУЖАЩИХ В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОГО НАХОЖДЕНИЯ В СРЕДСТВАХ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ.

1.1. Краткая характеристика средств индивидуальной защиты человека.

1.2. Влияние длительного нахождения в СИЗ на функциональное состояние и работоспособность военнослужащих.

1.2.1. Гигиеническая оценка неблагоприятных факторов СИЗ, воздействующих на организм человека, работающего в экстремальных условиях.

1.2.2. Исследования возможности продолжительной работы человека в средствах индивидуальной защиты.

1.2.3. Изменения функционального состояния и работоспособности человека, длительное время находящегося в СИЗ.

1.3. Физиолого-гигиеническое обоснование необходимости специального питания военнослужащих, длительное время работающих в СИЗ.

1.3.1. Функциональное состояние и работоспособность человека при абсолютном и относительном голодании.

1.3.2. Гигиеническая характеристика корригирующих растворов и жидкой пищи, применяемых в экстремальных условиях.

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ, ОБЪЕМ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Методологические подходы и объем исследований.

2.2. Методы исследования питательных смесей.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ФИЗИОЛОГО- ГИГИЕНИЧЕ

СКАЯ ОЦЕНКА ПИТАТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ПРИЕМА В СИЗ В УСЛОВИЯХ ЗАРАЖЕННОЙ МЕСТНОСТИ.

ЗЛ. Обоснование выбора технологического метода приготовления питательных смесей для приема в СИЗ.

3.2. Медико-технические требования к питательным смесям для приема в СИЗ.

3.3. Разработка рецептур питательных смесей для приема в СИЗ.

3.4. Технологическая схема и описание процесса производства ПС для приема в СИЗ на основе плодово-ягодных соков сублимационной сушки.

3.5. Разработка потребительской тары для ПС.

3.6. Лабораторные испытания возможности и безопасности приема питательных смесей в СИЗ.

3.7. Физиолого-гигиеническая оценка эффективности приема ПС при длительной работе в СИЗ.

ГЛАВА 4. ВОЙСКОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПИТАНИЯ ЛИЧНОГО СОСТАВА, НАХОДЯЩЕГОСЯ ДЛИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ В СИЗ В УСЛОВИЯХ ЗАРАЖЕННОЙ МЕСТНОСТИ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии питательных смесей для приема в средствах индивидуальной защиты и оценка их эффективности»

Актуальность исследования. В настоящее время в мире накоплено большое количество различных видов оружия массового поражения, в том числе и химического (136, 157), и, несмотря на ряд подписанных в последнее время международных актов по запрещению разработок и накопления подобных средств массового уничтожения (99, 105), продолжаются активные работы по созданиию собственного ОМП в Пакистане, Ираке, Иране (9, 136).

В современных условиях вероятность применения противоборствующими сторонами ОМП остается высокой. Так, во время войны в Персидском заливе существовала большая угроза использования Ираком химического оружия (136). Кроме того, наряду с существующей угрозой использования ОМП, следует учитывать возможность нанесения ударов по. объектам ядерного энергетического цикла и предприятиям химической промышленности в случае военных действий (110, 157).

Как в военное, так и в мирное время, аварии и катастрофы на подобных объектах приводят к возникновению экстремальных условий жизнедеятельности военнослужащих в очагах ядерного и химического загрязнения (22,35, 57, 119).

При применении противником ОМП, а также при ликвидации последствий техногенных катастроф возникает необходимость длительного использования военнослужащими средств индивидуальной защиты , причем время непрерывного пребывания в них может достигать 12-14 часов и более (14, 59, 94, 103).

Длительное нахождение человека в СИЗ приводит к перегреванию организма, значительным нарушениям со стороны сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также обмена веществ, в частности, к снижению уровня глюкозы в крови, и снижению физической и умственной работоспособности (28, 58, 94, 102, 103, 108, 117, 146, 160).

Боевые действия, аварийные и ремонтно-восстановительные работы в очагах поражения сопряжены с чрезмерными физическими нагрузками, выполняемыми личным составом, находящимся в СИЗ, особенно в условиях повышенных температур окружающего воздуха, и с отсутствием возможности восполнить высокие энерготраты и потери воды и минеральных веществ с потом с помощью питания (31, 96, 116).

В этих условиях ведущим является комплекс неблагоприятных факторов, обусловливающих развитие у военнослужащих симптомов теплового и нутриционного стресса (2, 119, 123, 131).

Важнейшей задачей, стоящей перед командованием и медицинской службой в этих ситуациях, является сохранение здоровья и работоспособности личного состава, подвергающегося воздействию факторов ОМП или техногенных катастроф (28, 42).

В связи с этим, актуальной представляется проблема разработки такой системы жизнеобеспечения человека в СИЗ, которая позволила бы военнослужащим продолжительное время выполнять свои задачи в экстремальных условиях, сохраняя при этом достаточно высокий уровень функционального состояния организма и работоспособности.

Вместе с тем, имеющая важное значение проблема обеспечения военнослужащих питанием в условиях продолжительного нахождения в СИЗ до сих пор не нашла своего комплексного научного обоснования и практической реализации в нашей стране. Лишь отдельные вопросы исследуемой проблемы нашли свое теоретическое и практическое решение (52, 93, 115), так как только в нескольких видах СИЗ органов дыхания фильтрующего типа имеется специальное устройство, дающее возможность употребления воды и мелкодисперсной пищи (82, 86, 87). По этим причинам личный состав Сухопутных войск РФ до сих пор выполняет поставленные перед ним учебно-боевые задачи в состоянии голодания, или принимая только воду. В то же время, в последние годы за рубежом для военнослужащих, работающих в

СИЗ, разработаны углеводно-минеральные напитки(115, 165), и работы в этом направлении продолжаются.

Таким образом, отсутствие опыта организации питания личного состава, находящегося длительное время в средствах индивидуальной защиты на зараженной местности, и важность повышения устойчивости организма военнослужащих к отрицательным факторам, возникающим при использовании СИЗ, и поддержания достаточного уровня их работоспособности предопределили объективную необходимость и актуальность данного исследования.

Объект исследования - питательные смеси на основе плодово-ягодных соков сублимационной сушки и на основе порошкообразных напитков.

Цель исследования - разработка технологии питательных смесей для питания военнослужащих, длительное время находящихся в средствах индивидуальной защиты на зараженной местности.

Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

1. На основании результатов опубликованных исследований установить основные неблагоприятные факторы, влияющие на функциональное состояние организма и работоспособность человека, длительное время находящегося в СИЗ, и дать научное обоснование для разработки отечественных питательных смесей для приема в СИЗ и медико-технических требований к ним.

2. Разработать рецептуры и технологию питательных смесей для приема в СИЗ на основе плодово-ягодных соков сублимационной сушки и на основе порошкообразных напитков.

3. Разработать специальную потребительскую тару для ПС, обеспечивающую хранение, защиту от отравляющих веществ, обводнение и прием ПС в средствах индивидуальной защиты.

4. Исследовать возможность и безопасность употребления военнослужащими разработанных питательных смесей через специальное приемное устройство современных фильтрующих противогазов.

5. Оценить защитные свойства потребительской тары для ПС от ОВ и токсичных химических веществ, а также физико-механические показатели тары (прочность сварных швов, стойкость к удару, сопротивление к сжатию и др.) на соответствие предъявляемым к ним требованиям.

6. Дать физиолого-гигиеническую оценку разработанным образцам ПС и эффективности их приема в условиях длительной работы в СИЗ.

7. Провести натурные (войсковые) испытания разработанной системы питания в СИЗ.

8. Разработать рекомендации по организации питания военнослужащих, длительное время находящихся в СИЗ.

Научная новизна работы определяется разработкой питательных смесей для организации системы питания военнослужащих, находящихся длительное время в средствах индивидуальной защиты на зараженной местности. Впервые разработаны научно обоснованные медико-технические требования к питательным смесям, предназначенным для употребления военнослужащими, длительное время находящимися в СИЗ.

Впервые разработаны рецептуры и технология питательных смесей на основе плодово-ягодных соков сублимационной сушки и на основе порошкообразных напитков для приема в СИЗ, способных восполнить энерготраты организма и уменьшить степень воздействие на него отрицательных факторов, возникающих при работе в СИЗ.

Впервые разработана специальная потребительская тара, обеспечивающая длительное хранение (до 24-х месяцев), защиту от ОВ и токсичных химических веществ, обводнение, разогрев (при необходимости) и употребление питательных смесей непосредственно в СИЗ.

Разработанная система питания в СИЗ обеспечивает возможность и безопасность приема ПС в СИЗ и эффективна для сохранения функционального состояния и работоспособности военнослужащих в СИЗ.

В соответствии с целью и задачами исследования на защиту выносятся:

- новые рецептуры и технологии питательных смесей для системы организации питания военнослужащих в средствах индивидуальной защиты;

- специальная потребительская тара двух типов: для упаковки, хранения и защиты питательных смесей от ОВ, а также для растворения и приема ПС непосредственно в СИЗ;

- результаты физиолого-гигиенической оценки эффективности приема разработанных питательных смесей для поддержания функционального состояния и работоспособности военнослужащих, длительное время работающих в СИЗ, в сравнении с различными вариантами водно-пищевого режима;

- результаты исследования разработанной системы питания военнослужащих в СИЗ в реальных условиях выполнения учебно-боевых задач.

Достоверность и обоснованность научных результатов обеспечиваются использованием реальных исходных данных при постановке задачи исследования, проведением лабораторных и натурных испытаний в войсках и сходимостью полученных результатов, а также их статистической оценкой.

Границы исследования . Исследования проводились применительно к военнослужащим и спецконтингентам, привлекаемым к ликвидации последствий различных техногенных катастроф или при возможном применении ОМП, когда военнослужащие вынуждены длительное время работать в СИЗ. Границы системы организации питания военнослужащих в СИЗ определяются границами районов чрезвычайных ситуаций или применения ОМП. Научные результаты исследования имеют значение для системы продовольственной службы Министерства обороны РФ. Практические рекомендации разработаны для командования, принимающего решение о вводе и длительности пребывания военнослужащих в зоне заражения.

Практическая значимость работы состоит в возможности организации питания военнослужащих на основе разработанных питательных смесей непосредственно в СИЗ. Предлагаемая система питания военнослужащих, длительное время работающих в СИЗ, прошла успешно лабораторные исследования, а также войсковые испытания в реальных условиях выполнения ю учебно-боевых задач. Показана эффективность ПС для сохранения функционального состояния и работоспособности военнослужащих, работающих в средствах индивидуальной защиты.

Разработаны рецептуры пяти наименований питательных смесей на основе плодово-ягодных соков сублимационной сушки и трех наименований ПС на основе порошкообразных напитков. Разработана необходимая нормативная документация для производства питательных смесей. Разработана специальная потребительская тара двух типов для хранения, защиты от ОВ и употребления питательных смесей в СИЗ.

Разработана Инструкция по организации питания военнослужащих, длительное время находящихся в СИЗ.

Разработанные питательные смеси для приема в СИЗ приняты на снабжение Министерства обороны РФ.

На способы приготовления питательных смесей получены патенты РФ (69, 70, 71). Разработки удостоены премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники за 1999 год.

Заключение диссертации по теме «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства», Мулина, Надежда Алексеевна

выводы

1. С целью компенсации возникающих негативных изменений в организме военнослужащих при длительной работе в средствах индивидуальной защиты и увеличения продолжительности работы в экстремальных условиях следует использовать специальные питательные смеси непосредственно в СИЗ, которые должны восполнять развивающийся дефицит энергии, воды и электролитов.

2. Разработанные специальные питательные смеси, предназначенные для применения в условиях длительной работы в СИЗ, по своему химическому составу и энергетической ценности соответствуют разработанным для них медико-техническим требованиям. При этом физико-коллоидные свойства питательных смесей соответствуют требованиям технического доведения питания через устройство для приема воды в фильтрующем противогазе.

3. При длительной работе в СИЗ рекомендуется использовать принятые на снабжение Министерства обороны РФ пять видов питательных смесей на основе плодово-ягодных соков сублимационной сушки и три вида питательных смесей на основе порошкообразных напитков, вырабатываемых по разработанным нами рецептурам, технологиям и необходимой нормативной документации.

4. В качестве упаковки для питательных смесей должна использоваться специально разработанная потребительская тара двух типов из комбинированного термосвариваемого материала на основе полиэтилентерефталат-алюминиевая фольга-полиэтилена. Пленочный пакет-контейнер типа ППС-1 предназначен для хранения питательных смесей, а типа ППС-2В - для хранения, обводнения, разогрева и приема питательных смесей непосредственно из пакета после подсоединения его к приемному устройству противогаза. Оба пакета обеспечивают защиту от ОВ и токсичных химических веществ в зоне заражения. Установлены более высокие потребительские свойства пакета ППС-2В по сравнению с армейской флягой.

142

5. Разработанная система питания в СИЗ с помощью приема питательных смесей через специальное устройство фильтрующего противогаза в условиях зараженной местности в ходе лабораторных исследований и войсковых испытаний показала ее полную безопасность, а также высокую эффективность в отношении благоприятного влияния на обмен веществ, тепловое и функциональное состояние организма военнослужащих и их работоспособность по сравнению с абсолютным голоданием или приемом только воды.

6. Употребление разработанных питательных смесей через специальное устройство в противогазе возможно как в условиях положительных температур (до +30 °С), так и в условиях отрицательных температур (до —40 °С) после предварительного разогрева питательных смесей при температуре +60°С.

7. Порядок приготовления питательных смесей для употребления в СИЗ, разогрева и приема из фляги или из пакета ППС-2В, изложен в разработанной нами «Инструкции по организации питания военнослужащих, длительное время находящихся в средствах индивидуальной защиты».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Использование СИЗ в течение длительного времени при ликвидации последствий аварий, техногенных катастроф, а также в случае применения противником ОМП приводит к перегреванию организма человека с развитием обезвоживания, нарушению всех видов обмена веществ, в том числе к снижению уровня глюкозы в крови, что вызывает выраженное напряжение функционального состояния организма военнослужащих и снижение их работоспособности.

Для коррекции развивающихся дегидратации и дефицита энергии при длительной работе в СИЗ (в течение 6-12-ти часов, а, может быть, и дней без вывода из зоны заражения) необходимо использовать специальные питательные смеси непосредственно в СИЗ через устройство для приема воды в современных фильтрующих противогазах, имеющихся на снабжении Вооруженных Сил РФ.

Учитывая, что в условиях длительного нахождения в СИЗ существует угроза перегревания организма с развитием обезвоживания, питание в СИЗ должно компенсировать не только расход энергии, потери воды и электролитов с потом, но и способствовать ликвидации последствий перегревания и нервно-эмоционального напряжения.

С целью создания эффективного специального питания в СИЗ, которое в наибольшей степени могло бы обеспечить организм военнослужащих, длительное время работающих в СИЗ в экстремальных условиях, необходимыми питательными веществами, в первую очередь, легкоусвояемыми углеводами для восполнения повышенных энерготрат при физических нагрузках и нормализовать обмен веществ в условиях развивающихся при работе в СИЗ гипертермии, гипоксии и стресса, нами предложено использовать плодово-ягодные соки сублимационной сушки.

Как известно, метод сублимационной сушки позволяет сохранить высокие вкусовые и питательные качества соков, которые богаты легкоусвояемыми углеводами, а также минеральными веществами, особенно калием, и витаминами, а порошкообразное состояние питательных смесей, полученных таким способом, позволяет легко приготовить раствор необходимой концентрации и вязкости, пригодный для употребления с помощью специального устройства в противогазе.

Разработанные нами и поставленные на довольствие Вооруженных Сил РФ пять видов специальных питательных смесей для приема в СИЗ созданы на основе следующих плодово-ягодных соков сублимационной сушки с мякотью: персикового, черносмородинового, сливового, виноградного, вишневого и их смесей с добавлением к ним глюкозы, пектина, лечебно-профилактической соли с пониженным содержанием натрия, но имеющую в своем составе заметные количества калия и магния, антисле-живателя, ванилина и других вкусовых добавок.

Химический состав разработанных нами ПС на основе плодово-ягодных соков сублимационной сушки в целом отвечает разработанным медико-техническим требованиям, согласно которым содержание легкоусвояемых углеводов - моно- и дисахаридов в восстановленных (обводненных) питательных смесях не должно превышать 180-200 г/л, а уровень калия, натрия, кальция, магния, марганца и цинка соответствовать рекомендуемым величинам, причем уровень калия должен несколько превышать содержание натрия. С этой целью в рецептуру ПС на основе соков сублимационной сушки вводили дополнительно глюкозу и полисахариды в виде пектина, который способствует более равномерному поступлению легкоусвояемых углеводов в кровь и выведению токсических веществ из организма, а также, кроме поваренной соли для восполнения недостатка натрия в плодово-ягодных соках, соль пищевую лечебно-профилактическую с пониженным содержанием натрия, но имеющую в своем составе заметные количества калия, хотя плодово-ягодные соки сами богаты калием. Поддер жание высокого уровня поступления с пшцей калия и натрия при работе в СИЗ необходимо потому, что эти ионы играют важную роль в нормализации водно-солевого обмена в организме человека, но усиленно теряются с потом при работе в СИЗ, особенно при высокой температуре окружающей среды.

Нами также были разработаны три вида ПС на основе порошкообразных напитков, в рецептуру которых входят концентрат яблочного сока и экстракт из плодов рябины красной (или концентрат растворимого чая), сахароза, витамины, вкусовые и другие добавки.

Проведенные лабораторные исследования показали, что ПС, как на основе соков сублимационной сушки, так и на основе порошкообразных напитков, полностью отвечают предъявляемым к ним требованиям. Они имеют однородный состав, хорошую растворимость в воде комнатной температуры. Удельная масса и вязкость растворов ПС соответствуют рекомендуемым величинам и обеспечивают высокую скорость (особенно для ПС на основе порошкообразных напитков) их потребления через приемное устройство противогаза при оптимальном разведении ПС ( 140 г ПС на основе соков сублимационной сушки + 650 мл воды или 65 г ПС на основе порошкообразных напитков + 650 мл воды), которое определено экспериментально.

Для хранения, защиты от ОВ и токсических химических веществ, обводнения (восстановления) ПС и приема питательных смесей через специальное устройство в противогазе нами были разработаны два вида специальной потребительской тары - пленочные пакеты (контейнеры) из мягкого комбинированного термосвариваемого материала - полиэтилентере-фталат-алюминиевая фольга-полиэтилена. Пакет типа ППС-1 предназначен только для хранения ПС, а пакет типа ППС-2В - многофункциональный, так как он обеспечивает не только хранение и защиту ПС от ОВ, но и восстановление ПС прямо в пакете и прием питательных смесей при подсоединении пакета ППС-2В к приемному устройству противогаза.

Лабораторные исследования показали, что использование пакетов ППС-2В для приема ПС более удобно, чем использование штатной армейской фляги по ряду причин. Например, при использовании этих пакетов исключается этап пересыпания ПС во флягу, легче и быстрее можно восстановить ПС, разминая комочки руками, благодаря эластичности пакета, кроме того, пакет имеет гораздо меньший вес и обеспечивает увеличение скорости употребления растворов ПС через приемное устройство противогаза, благодаря возможности, поджав пакет рукой, легко исключить возникающее при протягивании смесей разрежение.

Разработанная система питания с помощью приема ПС через специальное устройство противогаза обеспечивает полную безопасность питания, так как многократные испытания установили, что прием ПС через приемное устройство противогаза не нарушает герметичность системы как при использовании фляги, так и пакета ППС-2В, а расчет величины возможных токсодоз, получаемых военнослужащими в этих условиях, показал, что она значительно ниже значений средних пороговых доз для различных ОВ.

Важно отметить, что потребительские качества разработанных ПС на основе плодово-ягодных соков сублимационной сушки в специальных видах потребительской тары сохраняются в течение 24-х месяцев при хранении в складских помещениях, а на основе порошкообразных напитков - 1 года.

Диапазон температур эксплуатации для питательных смесей равен от -40°С до + 40°С, хотя при минусовой температуре (-10°С) требуется их предварительное подогревание при температуре + 60°С в течение 1 часа.

Все результаты лабораторных исследований физико-химических свойств ПС, безопасности, возможности и удобства приема ПС через противогаз были подтверждены при проведении войсковых испытаний.

Исследование эффективности приема ПС на функциональное состояние организма военнослужащих и их работоспособность при длительной работе в СИЗ проводилось с участием испытателей-добровольцев из числа военнослужащих, облаченных в комплекс СИЗ и выполняющих дозированную нагрузку средней тяжести (ходьба на тредбане) в условиях термокамеры, имитирующей летний климат средней полосы РФ (температура воздуха + 28°С), при различных вариантах водно-пищевого режима (абсолютное голодание, прием только воды - относительное голодание и прием ПС).

Результаты исследований показали, что наиболее выраженное снижение адаптационных возможностей у человека наблюдалось в случае абсолютного голодания. При невозможности восполнить потери воды и питательных веществ в условиях работы в СИЗ при повышенных температурах воздуха происходило частичное обезвоживание организма и заметное напряжение терморегуляторных механизмов. В этих условиях низкая эффективность потоиспарения при работе в СИЗ приводила к более быстрому повышению температуры тела (по величине Тп/я ) и частоты сердечных сокращений до критических величин ( 38,5°С и 170 уд./мин соответственно), чем при приеме воды или ПС. При более высоких энерготратах у испытателей отмечались проявления гипоксии.

При употреблении испытателями воды в течение выполнения физических нагрузок в СИЗ происходила частичная регидратация организма, вследствие чего скорость прироста Тп/я и ЧСС до критических величин была меньшей, чем при абсолютном голодании, но она не приводила к существенному улучшению теплового состояния организма военнослужащих.

Наименьшие нарушения механизмов терморегуляции отмечались при употреблении испытателями растворов ПС, т.е. тогда, когда организм человека мог частично восполнить потери с потом воды, минеральных веществ и витаминов, а также частично компенсировать затраты энергии на выполнение работы за счет легкоусвояемых углеводов, входящих в состав ПС. При этом были выявлены наименьшие нарушения гемодинамики.

Об интегральной оценке функционального состояния организма человека при работе в СИЗ можно судить по физической работоспособности испытателей. В наших исследованиях было показано, что наибольшая эффективность выполнения работы, особенно на завершающих этапах, наблюдалась при приеме ПС, что объясняется вовлечением питательных веществ из ПС в механизмы обеспечения организма энергией, необходимой для выполнения работы. Это подтверждается достоверным увеличением общего времени работы при приеме ПС по сравнению с условиями абсолютного или относительного голодания.

Следует отметить, что при различных вариантах водно-пшцевого режима при работе в СИЗ не было выявлено достоверных отличий для величин показателей, характеризующих мышечную силу кистей рук, а также умственную работоспособность испытателей.

Используемая нами методика САН (Самочувствие. Активность. Настроение) для исследования субъективной оценки функционального состояния и работоспособности испытателей, показала, что наиболее значимое снижение этих показателей отмечалось при абсолютном и относительном голодании по сравнению с исходным состоянием, а наименьшее - при приеме ПС.

По субъективной оценке тяжести выполнения работы в СИЗ, наиболее тяжело воспринимается испытателями работа в условиях абсолютного и относительного голодания. При этом большому числу испытателей хотелось бы получать во время работы не только растворы ПС, но и воду, возможно, из-за сладковатого вкуса питательных смесей.

Исследования биохимических показателей крови испытателей при выполнении работы в СИЗ при различных вариантах водно-пшцевого режима показали, что в условиях абсолютного голодания в крови было отмечено снижение уровня глюкозы и изменения белкового обмена, свидетельствующие о происходящих сдвигах обмена веществ в сторону глюконеогенеза. При приеме воды изменения указанных показателей были менее выражены. В то же время, при приеме ПС отмечалось заметное увеличение уровня глюкозы в крови и меньшие изменения в белковом обмене, что можно объяснить вовлечением легкоусвояемых углеводов, входящих в состав ПС, в обменные процессы организма.

Обобщая вышесказанное, можно заключить, что стабилизация углеводного и белкового обменов при употреблении ПС во время работы в СИЗ приводит к повышению тепловой устойчивости организма при выполнении физических нагрузок в условиях повышенных температур, что способствует повышению работоспособности и увеличению общего времени работы в СИЗ.

Важно отметить, что еще более выраженный стабилизирующий эффект от приема ПС при работе в СИЗ был отмечен в другой серии лабораторных испытаний при сочетанном действии ПС и бемитила, одного из разрешенных Минздравом РФ фармпрепаратов, применяемых в целях повышения устойчивости организма военнослужащих к экстремальным воздействиям. Беми-тил относится к классу актопротекторов, которые способствуют увеличению физической и умственной работоспособности. Кроме повышения работоспособности при физической нагрузке, бемитил обладает антигипоксической активностью, что также важно при работе в СИЗ.

По субъективной оценке эффективности применения ПС в сочетании с бемитилом, при их использовании отсутствовало чувство жажды при работе в СИЗ, не изменялся темп работы на протяжении испытаний и был менее выражен температурный дискомфорт, чем при приеме воды или только ПС.

Под воздействием приема ПС с бемитилом происходило значительное повышение уровня глюкозы в крови испытателей (почти на 50% от исходной величины) и уменьшение выведения с мочой натрия и калия, хотя эти изменения были недостоверны. Кроме того, при сочетанном приеме ПС с бемитилом увеличивалось время работы при нахождении в СИЗ по сравнению с приемом воды или только ПС, а такие показатели, характеризующие функциональное состояние организма, как ЧСС в конце эксперимента, скорость пото-потерь и прирост Тп/я„ а также индекс физиологического напряжения (рассчитанный с помощью этих показателей), были наименьшими при употреблении ПС в сочетании с бемитилом.

Таким образом, лабораторные испытания показали несомненный положительный эффект приема ПС при работе в СИЗ на функциональное состояние организма человека и его работоспособность, особенно при сочетании ПС с бемитилом.

На первом этапе войсковых испытаний эффективность приема ПС при работе в СИЗ оценивали в климатической камере с участием военнослужащих, облаченных в комплекс СИЗ, которые выполняли чередующуюся по тяжести физическую нагрузку (ходьба на тредбане) при употреблении ПС по 200 мл 4 раза (перед началом работы, на 40-й, 90-й и 130-й минуте работы). В качестве контроля испытатели работали без приема жидкости (в состоянии голода).

В этих испытаниях было установлено, что при использовании ПС происходило меньшее напряжение функционального напряжения организма военнослужащих по сравнению с условиями голодания, о чем свидетельствуют меньшее значение Тп/я, а также средняя величина температуры тела по окончании работы, меньшие конечные величины ЧСС и времени выполнения пробы с задержкой дыхания (на 15% и 27% соответственно для двух последних показателей). Кроме того, меньшие конечные значения величины эффективности потоиспарения и особенно величины коэффициента утомления при приеме ПС (в 2 раза меньше, чем в контроле) свидетельствуют о предпочтительности употребления ПС для поддержания функционального состояния человека при работе в СИЗ.

С этими данными согласуются и результаты выполнения теста САН, которые показали, что более высокая активность после выполнения работы в СИЗ, по субъективной оценке, отмечалась при употреблении питательных смесей. При этом показатели, характеризующие умственную деятельность испытателей, употреблявших ПС, практически не отличались от показателей контрольной группы.

Наиболее значимые результаты по оценке функционального состояния и работоспособности военнослужащих при длительной работе в СИЗ при употреблении ПС были получены в ходе тактико-специальных занятий с имитацией заражения местности ОВ. В ходе этих учений, включающих в себя выход на 1-й рубеж после совершения марша-броска по пересеченной местности, атаку и закрепление на захваченном 2-ом рубеже (окапывание лежа), дальнейшую атаку и закрепление на 3-ем рубеже с инженерным оборудованием позиций, изучалось качество и время выполнения учебно-боевых нормативов в условиях применения СИЗ при высокой температуре окружающей среды (+26-28°С). Прием ПС осуществляли по следующей схеме: 200 мл до начала учений, 200мл - после выхода на 1-й рубеж, а остальное количество - после достижения 2-го рубежа.

Анализ показателей функционального состояния организма военнослужащих, принимавших участие в этих учениях показал, что динамика величин ЧСС и Тп/я у военнослужащих, принимавших ПС «Омега», имела более благоприятный характер, чем у военнослужащих, выполнявших такие же задания в состоянии голода, причем это было более выражено на 2-ом и 3-ем рубежах испытаний, т.е. через 1-2 часа после приема ПС.

В конечный период величины Тп /я и ЧСС у военнослужащих, принимавших ПС, были ниже по сравнению с контролем на 25,3% и на 14,4% соответственно.

Таким образом, полученные в ходе тактико-специальных занятий результаты позволяют сделать заключение о том, что прием ПС способствует поддержанию функционального состояния и повышению работоспособности личного состава при выполнении им значительных физических нагрузок при нахождении в СИЗ при температуре воздуха не выше +28-30°С.

В заключение следует отметить, что необходимость употребления военнослужащими при работе в СИЗ воды и ПС зависит от длительности и тяжести работы. Данные условия определяются тепловым состоянием организма, которое обусловлено влиянием многих факторов, в том числе температурой окружающей среды. При оптимальном и допустимом тепловом состоянии организма человека, работающего в СИЗ в течение 0,5 часа (если нагрузка относится по степени тяжести к легкой или средней), не требуется обязательного приема воды или питательных смесей, но если тепловое состояние организма человека - предельное, то даже при выполнении легкой работы в течение короткого периода времени необходимо употребление воды, работы средней тяжести - ПС, тяжелой работы - ПС и дополнительно воды. Физиолого-гигиенические рекомендации по употреблению воды и питательных смесей при длительной работе в СИЗ представлены в табл. 1.

Наибольшая необходимость в употреблении воды и ПС отмечается при длительном непрерывном нахождении в СИЗ, в течение 4-6 часов. При этом объем употребляемой жидкости должен составлять не менее 60- -80 % от общих потерь, что в наибольшей степени поможет предотвратить нарушения теплового состояния организма. Вместе с тем, тяжелая работа при длительном нахождении в СИЗ возможна лишь при строгом соблюдении режима труда и отдыха, что позволит не допустить развития предельного теплового состояния организма военнослужащих. Рекомендуемое соотношение времени работы и отдыха при работе в СИЗ в летних условиях представлены в табл. 2.

Для временной стимуляции работоспособности предпочтение должно быть отдано адаптогенам типа женьшеня, элеутерококка, дибазола и др., которые при длительном применении способствуют сохранению работоспособно

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Мулина, Надежда Алексеевна, 2002 год

1. Абрамов И.П., Браверман Б.С., Дудник М.Н., Серщек В.И. Автономные системы жизнеобеспечения космических скафандров //Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека,- М., 1971,- Вып. 8,- С. 15-18.

2. Ажаев М.С., Зориле В.И., Кольцов А.Н. Тепловое состояние организма и работоспособность операторов в условиях высоких температур окружающей среды //Воен.-мед. журн.- 1988.- № 8,- С. 50-52.

3. Акимов В.И., Малкиман И.И., Селиванов В.В. Применение автономной криогенной системы обеспечения жизнедеятельности человека,- М. 1988,-С. 10-17.

4. Антонов А.Г., Бараночников С.И. Оценка качества индивидуальных СЗК общевойскового назначения по их воздействию на военнослужащих // Материалы науч.-тех. конф. по вопросам оценки надежности и качества ИСЗК,- Казань, 1978,- С. 127-132.

5. Антонов А.Г., Бараночников С.И., Горчаков Н.Н. и др. О комплексном нормировании эргономических факторов СИЗ по показателям работоспособности человека // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека.- М.1981.- Вып. 22,- С. 54-64.

6. Антонов А.Г., Бараночников С.И., Николаев К.М. Проблема изучения работоспособности человека в средствах индивидуальной защиты // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека.- М., 1977,- Вып. 18,-С. 11-19.

7. Антонов А.Г., Миротобов А.В., Пирожков Г.Л. Сопротивление противогаза на вдохе значащий эргономический фактор для военнослужащих-операторов // Научно-технич. сб./ Воен. акад. хим. защиты,- М. 1986.-№1(6).-С. 38-46.

8. Арабские страны не спешат подписывать Конвенцию по химическому оружию // Известия.- 1993,- 16 янв.

9. Аулик И.В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте.- М.: Медицина, 1979,- 191 с.

10. Афанасьева Р.Ф. Гигиенические основы проектирования одежды для защиты от холода .- М.: Легкая индустрия. 1977,- 135 с.

11. Бавро Г.В., Макаров В.И. Физиолого-гигиенические принципы создания обогревающей спецодежды для работ с компонентами ракетных то-плив// Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека.-М„ 1976,-Вып. 16.-С. 52-61.

12. Бавро Г.В., Шашков И.Ф. Влияние веса средств индивидуальной защиты (СИЗ) на функциональное состояние организма при физической работе в различ-ных микроклиматических условиях // Гигиена и санитария,- 1975,-№9,-С. 60-62.

13. Бекетов А.И. К вопросу об оптимальных и предельно возможных сроках работы в табельных средствах защиты.- Л.: ВмедА., 1977.- 14 с.

14. Биохимические методы исследования в клинике: Справочник / Под ред. А.А.Покровского.-М.: Медицина, 1969.-652 с.

15. Большакова С.А., Ватулина Г.Г., Тужилкова Г.Н. Влияние экстракта из плодов рябины на сопротивляемость организма к воздействию радионуклидов и других экстремальных факторов / Лучевое поражение и его модификации.-М., 1985 .-С. 86-90.

16. Бруштейн Д.И. Потери влаги человеком в покое при различной температуре воздуха // Гигиена и санитария,- 1950,- № 12,- С. 12-18

17. Бузник И.М. Энергетический обмен и питание,- М.: Медицина, 1978,- 336 с.

18. Бузник И.М., Дьяконов М.М. Физиолого-гигиеническая оценка пищевых продуктов и рационов питания, предназначенных для военнослу жащих //Информационный бюллетень продовольственной службы,- М., 1981,-№7 .-С. 15-17.

19. Бурмистров Г.П., Лопатин С.А., Макаров П.П. Нормирование как концептуальная основа совершенствования питания военнослужащих,-Санкт-Петербург: Сервис Экспресс, 2000,- 261 с.

20. Бурмистров Г.П., Шанин А.В., Мулина Н.А. Лечебно-профилактические питательные смеси для спецконтингентов при длительном пребывании в средствах индивидуальной защиты //Хранение и переработка сельхозсырья,- 1997,- № 9,- С. 22-23.

21. Влияние индивидуальных средств защиты на боеспособность лич ного состава сухопутных войск // Информационный бюллетень СВ /Под ред. В.З. Якушина,-М., 1978,-№ 16,- С. 51-58.

22. Гембицкий Е.В., Новожилов Г.Н., Положенцев С.Д. Клиника, диагностика и лечение тепловых поражений // Воен.-мед. журн,- 1985,- №3,-С.56-60.

23. Гец Л. Водно-солевой обмен при термической дегидратации // Ги гиена труда и проф. заболеваний.- 1963,- № 1.- С. 20-23.

24. Гинецинский А.Г. Физиологические механизмы водно-солевого равновесия,- М., 1963.- 427 с.

25. Глекель М.С., Зимкин Н.В. Материалы по изучению работоспособности бойцов в противогазах различных типов.- Л.: ВмедА, 1938.- 12 с

26. Голуб В.И. Руководство по проведению предварительных и прие мочных испытаний опытных образцов индивидуальных и коллективных средств защиты личного состава от ОМП.-Л.: ВмедА, 1976,- 265 с.

27. Городинский С.М. Калориметрия в изолирующих средствах защиты человека.- М.: Машиностроение, 1976,- 208 с.

28. Городинский С.М. Средства индивидуальной защиты для работы с радиоактивными веществами,-М.: Атомиздат, 1979.- 293 с.

29. Горшков С.И. Терморегуляция человеческого организма и ее динамика при мышечной деятельности // Руководство по физиологии труда.-М.: Медицина, 1983,-С. 161-171.

30. Гуйго Э.И. Сублимационная сушка в пищевой промышленности.-М.- 1972,- С. 123 с.

31. Дмитриев М.В. Гемодинамические сдвиги у человека при разных питьевых режимах во время работы в условиях высокой температуры воздуха // Актуальные вопросы производственного микроклимата,- Л., 1970.-С. 88-99.

32. Еронин Ф.Г. Улучшение условий работы в защитном костюме в жаркую погоду// Воен.-мед. журн.- 1956,- № 8,- С. 74-75.

33. Желудкова Т.Н. Влияние противогаза на фазовую структуру сердечной деятельности при выполнении физической нагрузки // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека.- М., 1977,- Вып 18,-С. 103-108.

34. Загрядский В.П. Физиологические нагрузки современного человека,- Л.-.Наука, 1982,- 95 с.

35. Загрядский В.П. Физиологические основы повышения боеспособности военных специалистов,- Л.: ВмедА, 1972,- 66 с.

36. Иванов В.А. Влияние современных фильтрующих противогазов на работоспособность солдат в условиях Крайнего Севера.- Л.: ВмедА, 1964.-С. 134-141.

37. Иванов К.П., Минут-Сорохтина О.П., Майстрах Е.В. Физиология терморегуляции.-Л.: Наука, 1984,- 470 с.

38. Иваненко Т.Г., Соболевский М.А., Кощеев B.C. и др. Некоторые данные к обоснованию физиолого-гигиенических требований к СИЗОД // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека.- М., 1982,-Вып. 24.-С.146-152.

39. Имангулов Р.Г. Исследования влияния фильтрующих противогазов на функциональное состояние организма и боеспособность военнослужащих: Автореф. дис. д-ра мед наук,- Л., 1970.- 51 с.

40. Иосельсон С.А. Физиологические основы повышения выносливости людей к интенсивным тепловым нагрузкам.- Л.: Медгиз, 1963,- 87 с.

41. Калитаев А.Н., Живетьев Г.А., Желудков Э.И. и др. Защита от оружия массового поражения.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Воениздат, 1989.398 с.

42. Камышенко И.Д., Кобылянский Г.Б. Исследование по обеспечению физиолого-гигиенических требований к СИЗ // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека.- М. 1973,- Вып. 12.- С. 85-91.

43. Кириченко Н.Ф., Кондраев Э.Н., Сафонова Г.М. Физиологическое нормирование местного механического воздействия и весовой нагрузки на голову в СИЗОД // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека,- М., 1981,- Выл. 32,- С. 149-154.

44. Кобылянский Г.Е., Ратников М.В. О местных давлениях лицевых частей средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) и методе их измерения // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека,- М., 1982,- Вып. 24,- С. 153-162.

45. Койранский Б.Б. Охлаждение, переохлаждение и их профилактика.-2-е изд., перераб. и доп.- М.: Медицина, 1966,- 247 с.

46. Комарова JI.H. Применение олеофобных материалов для защиты от ОВ фильтрующими СИЗК // Научно-техн. сб. / Воен. акад. хим. защиты.-М., 1986.-№ 1(6).- С. 47-55.

47. Кощеев А.К., Смирняков Ю.И. Лесные ягоды.- М.: Лесная промышленность, 1986,- С. 166-174.

48. Кощеев B.C. Физиология и гигиена индивидуальной защиты человека от холода.- М.: Медицина, 1981,- 288 с.

49. Кощеев B.C., Кузнец Е.И. Физиология и гигиена индивидуальной защиты человека в условиях высоких температур,- М.: Медицина, 1986.255 с.

50. Кудрин И.Д., Сулимо-Саммуйло З.К., Шабалин В.А. Некоторые особенности изменения работоспособности человека в экстремальных условиях // Воен.-мед. журн,- 1984,- № 11.- С. 45-46.

51. Кудрова Р.В., Савельева Г.Н., Васильева Н.В. и др. Пищевые продукты для питания космонавтов // Информационный бюллетень продовольственной службы.- М., 1981,- № 7,- С. 23-29.

52. Кузнецов В.И. Физиолого-гигиеническое обоснование к использованию табельных и перспективных средств индивидуальной защиты личного состава от ОМП в экстремальных температурных условиях: Автореф. дис. канд. мед. наук.-Вольск-18, 1981,- 22 с.

53. Макухин Д.В. Критерии регламентации допустимых параметров микроклимата и продолжительности работы в средствах индивидуальной защиты человека// Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека,- М., 1977,- Вып. 18,- С. 96-109.

54. Макухин Д.В., Плетенский Ю.Г., Райхман С.П., Римская JI.M. Нормирование микроклимата и продолжительности работы при использовании средств индивидуальной защиты // Гигиена и санитария,- 1982,- № 12,- С. 65-68.

55. Марри Р., Греннер Д. Мейес П. и др. Биохимия человека,- М.: Мир, 1993.-С. 367-383.

56. Машковский М.Д. Лекарственные средства.- В 2-х томах Изд. 13-е, новое,- Харьков: Торгсинг, 1997,- Т.1.- С. 122.

57. Медведев Л.П., Сорокин В.Г., Клепач А.К. К оценке работоспособности военнослужащих // Воен.-мед. журн,- 1987,- № 10,- С. 45-46.

58. Методика оценки герметичности и эффективности использования приспособления для приема жидкости в противогазе,- М.: НПО «Неорганика», 1993,- 5с.

59. Методы исследования в физиологии военного труда: Руководство /Под ред. B.C. Новикова.- М.; Воениздат, 1993,- 240 с.

60. Моно Г. Энергетические затраты у человека // Физиология труда (Эргономия) / Пер. с франц.- М.: Медицина, 1993,- С. 125-169.

61. Мулина Н.А., Алимова Т.Ж., Павлова Л.П. и др. Технические условия на смеси питательные для приема в средствах индивидуальной защиты: ТУ 10.04.18.133-95: НИИПП и СПТ, ЦПУ МО РФ,- М., 1995,- 17 с.

62. Мулина Н.А., Павлова Л.П., Толмачева М.Н. и др. Технологическая инструкция по производству питательных смесей для приема в средствах индивидуальной защиты: ТИ 10.04.18.110-95: НИИПП и СПТ,- М,- 1995,- 6 с.

63. Мулина Н.А., Павлова Л.П., Бурмистров Г.П. и др. Способ приготовления питательной смеси для адаптации организма в стрессовой ситуации: Пат. РФ № 2099975,-Приоритет от 17.01.96.

64. Мулина Н.А., Павлова Л.П., Бурмистров Г.П. и др. Способ приготовления питательного состава для адаптации организма в стрессовой ситуации: Пат. РФ № 2099976.- Приоритет от 17.01.96.

65. Мулина Н.А., Павлова Л.П., Бурмистров Г.П. и др. Способ приготовления пищевой смеси для адаптации организма в стрессовой ситуации: Пат. РФ № 2099977,- Приоритет от 17.01.96.

66. Мулина Н.А., Филонова Г.Л., Ермакова Р.А. Технические условия на смеси питательные (порошкообразные смеси) для приема в средствах индивидуальной защиты: ТУ 9185.183.05031531-95: НПОПБ и ВП, НИИПП и СПТ.-М. 1995.-19 с.

67. Мулина Н.А., Шульга Л.В., Бурмистров Г.П. и др. Инструкция по организации питания военнослужащих, длительное время находящихся в средствах индивидуальной защиты.- М.: ПДУ МО РФ, НИИПП и СПТ, 1996.30 с.

68. Нефедов А.Ю. К вопросу организации режима кондуктивного те-плосъема в средствах индивидуальной защиты специального назначения // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека,- М., 1983,-Вып. 25.-С. 46-55.

69. Новожилов Н.Г., Ломов О.П. Гигиеническая оценка микроклимата.- Л.:Медицина, 1987,- 111 с.

70. Обоснование предельно-переносимых ограничений в питьевой воде в чрезвычайных ситуациях: Отчет о НИР/ ВмедА; Руководитель В.И. Нарыков,- № 122-90- п.7,- Л., 1990,- 187 с.

71. Обоснование физиолого-гигиенических требований к разрабатываемому изолирующему противогазу для экипажей танков: Отчет о НИР/ ВмедА; Руководитель И.Д. Кудрин.- № 122-97-п.7,- Л., 1977,- 72 с.

72. ОТТ 2.1.7- 86. Система общих требований к видам вооружения и военной технике. Средства индивидуальной защиты, специальная одежда и снаряжение. Общие медико-технические требования,- М.: Воениздат, 1988,- 55 с.

73. Патологическая физиология экстремальных состояний /Под ред. П.Д. Горизонтова и Н.Н. Сиротина,- М.: Медицина, 1973,- 383 с.

74. Плетенский Ю.Г., Маркелов П.Б. Прогнозирование возможности длительного пребывания в противогазе фильтрующего типа // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека,- М. 1981,- Вып. 22,- С. 39-48.