Общие сведения

Деятельность всех органов, все жизненные процессы в организме непрерывно контролируются и регулируются центральной нервной системой. Организм человека состоит из органов и тканей, которые имеют определенное строение и выполняют ту или иную функцию. Сердце своими ритмическими сокращениями создает движение крови по сосудам; легкие обеспечивают обмен газов между организмом и внешней средой и т. д. В человеческом теле насчитывается более 200 костей, которые образуют скелет. Кости обладают большой крепостью. Плечевую кость мужчины, поставленную вертикально, можно сломать только приложив груз порядка 850 кг, а бедренную — приложив груз около 1300 кг. Позвоночник является основой скелета и несет на себе тяжесть туловища, верхних конечностей и головы. В процессе длительной эволюции человеческого организма в нем развились надежные защитные приспособления, предохраняющие нежные ткани головного и спинного мозга от механических воздействий.

Они надежно защищены костями и кроме того, между головным и спинным мозгом и окружающими их костями имеется жидкость, которая играет роль буфера, смягчающего удары. Защита живых организмов и отдельных тканей от механических воздействий посредством погружения тела в жидкость примерно одинаковой с ним плотности представляет собой способ, которым часто пользуется природа. Желток куриного яйца плавает в жидкости белка. При встряхивании яйца можно добиться механического нарушения желтка только в том случае, если возникающая при этом перегрузка достигнет значительной величины. Согласно известному закону Ньютона каждое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока какие-либо силы не заставят его изменить это состояние. При изменении скорости движения или его направления возникают инерционные силы. Эти инерционные силы и оказывают действие на организм человека, смещая и деформируя ткани и целые органы, в результате чего наступает нарушение его нормальной жизнедеятельности.

Если такие нарушения происходят в течение незначительного времени и если появившаяся деформация обратима (т. е. не вызывает остаточных изменений), то она не оказывает заметного влияния на состояние человека. Говоря о действии перегрузок на организм человека, следует помнить, что в действительности на тело действуют силы, перегрузка же есть лишь безразмерная величина, показывающая соотношение между приложенной к телу силой и его весом. Величина переносимой человеком перегрузки колеблется в довольно широких пределах и во многом зависит от индивидуальных данных, которые также могут в значительной степени изменяться в зависимости от ряда причин. Этим обстоятельством можно также объяснить то положение, что в публикуемых исследованиях встречаются различные пределы переносимости для одних и тех же перегрузок. Эффект действия перегрузки зависит не только от величины приложенной силы, но и от многих других факторов. Поэтому при анализе влияния перегрузок на организм человека необходимо учитывать:

— величину перегрузки;
— направление перегрузки;
— длительность действия;
— состояние организма;
— характер перегрузки.

Величина перегрузки

Приложенные к телу силы распределяются дальше по костям и внутренним органам, стремясь нарушить их взаимное расположение, вызывая деформации. Предел переносимости наступит тогда, когда произойдут функциональные изменения (расстройство центральной нервной системы, кровообращения и пр.) или необратимые деформации ткани и механические повреждения.

Направление перегрузки

Переносимость перегрузки в значительной степени зависит от ее направления относительно тела человека. Одна и та же по величине и продолжительности перегрузка при действии в одном направлении может вызвать значительные функциональные изменения, а при другом — не окажет сколько-нибудь заметного действия. Наибольшее влияние оказывают перегрузки в направлении «таз—голова», и наименьшие — в направлении «грудь—спина», «спина—грудь» и боковые.



При рассмотрении действия перегрузки на человека следует учитывать не только величину перегрузки, но также и длительность действия. В подавляющем большинстве случаев переносимость перегрузок ограничивается не прочностью тела, а функциональными расстройствами, вызванными небольшими, но длительно действующими инерционными силами. Повторно действующая перегрузка переносится легче, чем первая. Однако многократное повторение перегрузки, происходящее достаточно часто, может вызвать нарушения в организме; это происходит вследствие накопления эффекта действия неблагоприятных факторов. В зависимости от времени действия перегрузки делятся на кратковременные и длительные. Перегрузки продолжительностью до 1 сек принято называть кратковременными, а продолжительностью от 1 сек и более — длительными.

Состояние организма

Немаловажное значение на переносимость перегрузок оказывает общее состояние организма в момент действия перегрузки. Переносимость перегрузок резко снижается при недосыпании, усиленном курении, при употреблении алкоголя. Систематическая летная тренировка является весьма действенным фактором, повышающим устойчивость организма человека к перегрузкам. В процессе летной тренировки летчик привыкает к перегрузкам и спокойно к ним относится. Практика показывает, что важную роль играет также систематическая физическая подготовка летчиков. Те летчики, которые систематически занимаются физической подготовкой, более легко переносят воздействие всех неблагоприятных факторов, в том числе и перегрузок. Имеются медикаментозные средства, повышающие выносливость к перегрузкам. К числу их относится, например, эфедрин, углекислый газ и др. Однако подобные средства не нашли применения в летной практике и используются лишь в исследовательских целях. Факторами, снижающими выносливость будут: кислородное голодание, высокая температура воздуха в кабине, общее переутомление и различные заболевания.

Характер перегрузки

При рассмотрении действия перегрузки на организм человека следует учитывать также характер перегрузки — имеет ли место статическое или динамическое приложение сил. Напомним, что при статическом приложении силы происходит относительно плавное возрастание нагрузки от нуля до ее конечного значения. Динамическая (ударная) нагрузка характеризуется значительной скоростью нарастания и кратковременностью действия.
Переносимость ударных перегрузок зависит от следующих параметров:
— величины перегрузки;
— скорости нарастания перегрузки. Чем больше скорость нарастания перегрузки, тем более ударный характер она носит, тем больше будут местные напряжения в месте удара;
— величины импульса.
При ударе максимальные напряжения будут в месте приложения силы. Чем дальше от места удара, тем меньшие напряжения будет испытывать тело.