Продольные перегрузки действуют в направлении «голова—таз» или «таз—голова». Сопротивляемость организма продольным перегрузкам значительно меньше, чем поперечным — «спина—грудь» или «грудь—спина». В авиационно-медицинской литературе вопрос о влиянии продольных перегрузок начал изучаться еще в 1922—1923 гг. Авиационные врачи того времени обратили внимание на жалобы летчиков, участвовавших в состязаниях на скорость полета. Эти жалобы сводились к возникновению временной слепоты у летчиков, совершающих крутой вираж на большой скорости. При перегрузке «голова—таз» кровь накапливается в нижней части туловища и приток ее по венам к сердцу затруднен. Кровяное давление в сосудах головы и верхней половины тела понижается, а в сосудах нижних конечностей и брюшной полости повышается.

Организм очень болезненно реагирует на нарушение кровообращения. Нарушение кровообращения в головном мозгу крайне отрицательно влияет на общее состояние человека, так как одной из важных функций крови является обеспечение тканей достаточным количеством кислорода; особенно чувствительными являются зрительный нерв и зрительный центр мозга, поэтому, когда в сосудах головы падает кровяное давление, зрение быстро нарушается. Экспериментами на животных установлено, что в сосудах головы кровяное давление понижается в среднем на 20—30 мм рт. ст. на каждую единицу перегрузки, причем падение кровяного давления начинается не сразу с момента действия перегрузки, а примерно через 0,5 сек. Под влиянием перегрузки отдельные органы тела стремятся переместиться относительно других. Органы, имеющие большую плотность и обладающие большей подвижностью, перемещаются в организме более значительно. Это в известной мере нарушает установившееся равновесие.

Примерные графики переносимости перегрузок

Чем больше перегрузка и чем длительнее она действует, тем больше эти нарушения в организме человека. Действие перегрузок, направленных вдоль тела, вызывает еще ряд других физиологических изменений. Так, например, наряду с нарушением зрения наблюдается нарушение слуха. Исследования показывают также на значительное увеличение времени реакции и увеличение частоты пульса и дыхания. Специальные киносъемки показывают, что в момент выполнения фигур, когда на летчика действуют инерционные силы, в несколько раз превышающие силу веса, опускаются отяжелевшие веки, отвисают мышцы и кожа лица. Работы наших исследователей, проведенные в лабораториях и в полете, дали обширные материалы, на основании которых можно судить о переносимости перегрузок и о факторах, оказывающих влияние на их переносимость. Перегрузка «голова-таз» величиной 2 прижимает тело к сиденью и требует заметного усилия для движения ногами и руками.

При перегрузке 2,5 встать с сиденья почти невозможно. При перегрузке 3—4 чувство отяжеления тела усиливается, становится трудно прямо держать голову, затруднено дыхание. При перегрузке выше 3,5 возникает затуманивание зрения, перед глазами как бы натягивается «серая пелена». При перегрузке выше 4 может развиться полная утрата зрения. При перегрузке выше 5, если она продолжается больше 3—6 сек, внезапно может наступить потеря сознания (обморок). При прекращении перегрузки зрение восстанавливается обычно через несколько секунд, а сознание полностью возвращается не ранее, чем через 5—15 сек. Однако и после восстановления сознания летчик еще в течение 15—30 сек, а иногда и более, находится в состоянии дезориентации. Таким образом при потере летчиком сознания самолет в течение длительного времени может находиться без управления. Исследованиями установлена отчетливая зависимость переносимости перегрузок от скорости их нарастания.

Так, например, при нарастании перегрузки со скоростью около 1/сек переносимость их находится в диапазоне 4,5—5 единиц, а при скорости нарастания 0,5/сек она колеблется между 5 и 6 единицами. Указанные величины перегрузок относятся к исследованиям, проведенным на центрифугах. Устойчивость человека к аналогичным перегрузкам в полете несколько выше. Доказано, что перегрузка 6, действующая в течение нескольких секунд, удовлетворительно переносится летчиком, а тренированные летчики переносят перегрузку 7—8 продолжительностью около 1 сек. Вопрос о переносимости ударных продольных перегрузок, подобных тем, которые возникают при катапультировании и прыжках с парашютом, имеет большое практическое значение. Эксперименты показывают, что 20-кратные перегрузки в направлении «голова- таз», действующие в течение 0,2 сек, переносятся человеком без заметных расстройств со стороны зрения и нервной системы.

Частота пульса при изменении перегрузки «голова - таз» при испытаниях на центрифуге (падение кривых после достижения максимального значения объясняется тем, что после достижения опасных значений перегрузки число оборотов центрифуги было снижено)

Мы рассмотрели переносимость перегрузок, действующих в направлении «голова—таз», однако в полете перегрузки часто действуют и в обратном направлении «таз — голова». Например, при полете на спине, при катапультировании вниз и т. д. При действии перегрузки в направлении «таз — голова» происходит перемещение крови из сосудов нижних конечностей и брюшной полости в сосуды верхней половины тела и головы. В результате этого кровяное давление в сосудах головного мозга повышается. Повышение давления будет тем значительнее, чем больше перегрузка. Тело человека практически находится под действием сил земного притяжения и испытывает постоянно действующую перегрузку в направлении «голова—таз», равную 1. Следовательно, обратная по направлению перегрузка «таз — голова», равная 1, означает отклонение от нормы на 2 единицы. При перегрузке «таз — голова», равной 1, возникают такие же ощущения, как и при висении вниз головой. При перегрузке «таз — голова», равной 2, ощущается резкая пульсирующая боль в голове.

Если перегрузка «таз—голова», равная 3, действовала в течение 10—15 сек, то испытуемый делался совершенно растерянным и его реакции были похожи на реакции человека после сотрясения мозга. Это состояние растерянности продолжается в течение нескольких минут после прекращения действия перегрузки. Опыты над животными показали, что при перегрузке «таз — голова», величиной 5,5, животное или погибает, или у него развивается тяжелое обморочное состояние, которое после снятия перегрузки продолжается еще 5—20 мин. Указанные симптомы наблюдаются при сравнительно Длительном действии перегрузки. При кратковременном действии перегрузки «таз—- голова» предел переносимости повышается. Известно, например, что при длительности в 1 сек перегрузка «таз —голова» величиной 8—9 переносится летчиками без каких-либо осложнений.