CC BY
20Актуальные вопросы обеспечения высокого уровня боеспособности
летчиков-истребителей высокоманевренных самолетов в длительных полетах
Ю.Е. МАРЯШИН, кандидат биологических наук
Л.С. МАЛАЩУК, доктор медицинских наук
Майор медицинской службы запаса И.В. ЗАПЕЧНИКОВА, кандидат педагогических наук
АННОТАЦИЯ
ABSTRACT
Рассматриваются проблемы выполнения длительных полетов на высокоманевренных самолетах, которые неизбежно сопряжены с такими факторами риска, как гиподинамия, монотония, неизменно-неподвижное положение тела летчика в кресле пилота. Предлагаются методологически обоснованные меры, направленные на обеспечение функциональной надежности летчиков-истребителей и их защиту от негативного влияния факторов риска длительных полетов.
The paper examines the issues of performing long flights on board highly ma-neuverable aircraft, which inevitably entail such risk factors as hypodynamia, monotony, and a rigidly fixed position of the pilot's body in the seat. It suggests methodologically justified measures aimed at ensuring the functional reliability of fighter pilots and their protection against the negative effect of long-flight risk factors.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
KEYWORDS
Летчики высокоманевренных самолетов, длительные полеты, гиподинамия, монотония, нарушения функционального состояния, методы коррекции, рациональная функциональная подготовка.
Pilots of highly maneuverable aircraft, long flights, hypodynamia, monotony, functional state disorders, adjustment methods, rational functional training.
ДЛИТЕЛЬНЫЕ полеты высокоманевренной авиации — это сложный с точки зрения функциональной подготовки летного состава вид деятельности Военно-воздушных сил России.
Выполнение длительных полетов На летчиков высокоманевренных в любом роде авиации неизбежно самолетов в длительном полете ока-сопряжено с такими факторами ри- зывают влияние еще и факторы риска, как гиподинамия и монотония. ска, которые вызваны длительным и
неизменно-неподвижным положением тела в кресле пилота, длительным воздействием веса шлема c нашлем-ной системой на голову летчика, а также многократным увеличением этого веса во время пилотажных перегрузок. Кроме того, в зарубежных литературных источниках к основным факторам риска относят не только факторы самого полета, но и занятия спортом в режиме спортивных соревнований1. К этому можно добавить и занятия физической подготовкой, несвойственной профессиональной деятельности летчика. А участие в спортивных соревнованиях требует от летчика максимального физического и психического напряжения, как и при сдаче зачетов по физической подготовке по существующим сегодня требованиям Наставления по физической подготовке в Вооруженных Силах МО РФ (НФП). Такие физкультурно-спортивные ме-
роприятия вызывают очень сильное перенапряжение, которое приводит все системы организма в состояние переактивации и даже стресса. Проблема в том, что это состояние может сохраняться до трех суток и может наложиться на день дальнего полета, в котором летчик уже изначально будет ощущать функциональный дискомфорт (чувство тяжести, мышечное напряжение, физическую усталость) и боли в мышцах. Негативное влияние основных факторов риска, снижающих работоспособность и боеспособность летчиков-истребителей в длительном полете, показано в таблице. Неблагоприятное воздействие этих факторов и отсутствие эффективных способов сохранения высокого уровня функционального состояния (ФС) летчиков во время длительных полетов вызывает озабоченность как специалистов ВВС России, так и военной авиации стран НАТО2.
Факторы риска Характер негативного влияния
Гиподинамия — функциональное состояние, вызванное длительной неподвижностью Снижает все нервные и обменные процессы в организме. В результате этого нарушается нормальное функционирование нервной системы, кардиореспираторной системы, опорно-двигательного аппарата
Монотония — функциональное состояние, вызванное длительным однообразием повторяющейся деятельности Усиливает процесс торможения в центральной нервной системе и приводит к нарушению баланса всех нервных процессов. В результате этого снижается эмоциональный тонус и восприятие параметров окружающей среды
Неизменно неподвижная рабочая поза Нарушает кровообращение и лимфообращение, иннервацию мышц. В результате появляются отеки, застои, мышечные напряжения, боли в теле. Усиливается дискомфорт и отвлечение внимания на эти проявления
Нагрузка на голову от веса шлема с нашлемной системой, возрастающая при пилотажных перегрузках Приводит к нарушениям в структурах шейного отдела позвоночника. В результате нарушается мозговое кровообращение, появляются боли в шее и воротниковой зоне
Таблица
Негативное влияние основных факторов риска на функциональное состояние организма и боеспособность летчиков-истребителей в длительном полете
Продолжение таблицы
Спортивные соревнования и сдача зачетов по физической подготовке в режиме состязания Не способствуют оптимизации функционального состояния организма летчика. Приводят к переактивации сердечно-сосудистой и гормональной систем, износу суставов и связок, мышечному перенапряжению
Физическая подготовка по программе НФП Формирует двигательные навыки и физические качества, ненужные летчику-истребителю. Мешают развитию профессиональных физических качеств
Согласно результатам анкетирования летного состава ВВС России, факторы длительного полета оказывают негативное влияние не только на комфортность пребывания на рабочем месте, но, что более существенно, на работоспособность во время полета.
Вместе с тем гиподинамия и моно-тония являются неизбежными факторами длительного полета в любом роде авиации. Известно, что для противодействия этим факторам необходимо повышать психоэмоциональную устойчивость и специфическую физическую выносливость. Неподвижная поза и чрезмерная нагрузка на голову от веса шлема также являются неизбежными факторами длительного полета, но только при полетах на высокоманевренных самолетах.
Что касается спорта и физической подготовки, то это вполне регулируемые факторы, содержание которых можно пересмотреть с позиций профессиональной пригодности летчика. К сожалению, ни в зарубежных, ни в отечественных литературных источниках вообще не освещается вопрос о том, как функционально готовить летчиков-истребителей к длительным полетам на высокоманевренных самолетах и как при этом защитить их от негативного воздействия неизбежных факторов. В плане физической подготовки — НФП,
будучи основным нормативным документом по обеспечению физической готовности военнослужащих, не предусматривает ничего, что могло бы быть полезно для данной летной специализации.
Существует много способов поддержания нормального состояния организма в длительном авиационном полете, но в данном случае их выбор весьма ограничен. Дело в том, что летчики высокоманевренных самолетов в отличие от транспортной авиации, где можно встать и «размяться», все время полета постоянно находятся в сидячем положении с согнутыми в тазобедренных и коленных суставах ногами, а их подвижность ограничена не только пространством кабины, но и ремнями привязной системы, которыми они пристегнуты к креслу, что, естественно, ограничивает выбор двигательных действий и затрудняет их выполнение. Кроме того, ограничение подвижности усугубляется наличием шлема с нашлем-ной системой.
Вот эта многочасовая неподвижность с необходимостью удерживать излишний вес на голове в совокупности с другими факторами, представленными в таблице, вызывает развитие очень негативных процессов в организме, которые снижают работоспособность летчика во время самого полета, а также являются причиной серьезных заболеваний.
Развитие функциональных нарушений обусловлено еще и рядом причин, содействующих факторам риска длительного полета, таких как: недостаточная физическая подготовка, недостаточный уровень функционального состояния основных физиологических систем организма, предполетное психоэмоциональное и физическое перенапряжение, некоторые другие. Но в данном случае важной причиной являются биомеханические и физиологические особенности, обусловленные взаиморасположением ног, таза, туловища, головы, шеи и плечевого пояса в рабочей позе.
К сожалению, ни в зарубежных, ни в отечественных литературных источниках вообще не освещается вопрос о том, как функционально готовить летчиков-истребителей к длительным полетам на высокоманевренных самолетах и как при этом защитить их от негативного воздействия неизбежных факторов.
При длительном пребывании в рабочей позе у летчика в течение всего полета перегибаются линии туловища и бедра в тазобедренных суставах, бедер и голеней в коленных суставах, что способствует развитию негативных процессов в организме. Как известно, через подвздошно-паховую область проходят артерии, вены, лимфатические сосуды и ветви пояс-нично-крестцового сплетения спин-но-мозговых нервов. В подколенной области проходят подколенные кровеносные и лимфатические сосуды, а также нервы, являющиеся продолжением пояснично-крестцового сплетения. Кровеносные сосуды снабжают кровью внутренние органы, распо-
ложенные в полости таза, костные ткани, мышцы, связки, кожные покровы таза, бедер и тазобедренных суставов, коленных суставов, голеней и стоп, а нервные волокна их ин-нервируют. Лимфатическая система тесно связана с сердечно-сосудистой и дополняет ее, транспортируя тканевую жидкость из межклеточного пространства и другие вещества в кровь. При сгибании бедра и колена происходит механическое сдавливание сосудов и нервных волокон, что приводит к нарушению кровообращения, лимфообращения и нервной регуляции органов и мышц.
Кроме того, при длительном неизменно неподвижном положении в рабочей позе происходит нарушение естественных изгибов позвоночника в шейно-грудной и пояснично-кре-стцовой областях, что приводит к нарушению тонусно-силового баланса мышц разгибателей и сгибателей туловища, шеи и головы. Вместе с этим неизменное расположение ног на педалях вызывает повышенную нагрузку на надколенники, что приводит к нарушению тонусно-силового баланса в мышечных группах внутренних и наружных стабилизаторов надколенника и усилению давления на мыщелок бедренной кости. Все это вызывает функциональное перенапряжение одних групп мышц и расслабление других, что является причиной появления дискомфорта и боли в области стопы и голени, бедер и тазового пояса, пояснично-крестцо-вой области, в области груди и пояса верхних конечностей, шеи и головы.
Длительное воздействие веса шлема вместе с нашлемной системой на голову вызывает повышенную нагрузку на шею и голову. Сила веса шлема, действуя вдоль вертикальной оси шейного отдела позвоночника, давит на шейный отдел, увеличивая тем самым шейный лордоз, а смещение центра массы шлема из-за на-
шлемной системы вызывает момент силы, который стремится наклонить голову вперед, усиливая напряжение в атланто-затылочном сочленении. Появление гиперлордоза приводит к перенапряжению связочного аппарата шейного отдела позвоночника и мышц, обеспечивающих его статику, а наклон головы вперед — к перенапряжению коротких разгибателей головы и шеи. При длительном воздействии такой нагрузки происходит сдавливание позвоночных артерий, спинномозговых нервов и некоторых черепных, что вызывает нежелательные неврологические и вегетативные реакции, особенно если активно поворачивать голову при осмотре воздушного пространства, что для летчика-истребителя естественно.
В результате постоянного мышечного напряжения в условиях длительного полета происходит сдавливание мелких сосудов, которое нарушает кровоснабжение мышечных тканей, в результате чего развиваются мио-фасциональные нарушения непосредственно в мышцах. Такие нарушения могут появиться не только в результате длительных напряжений, но и даже в результате сильного одноразового мышечного перенапряжения (например, при выполнении противоперегрузочных приемов). Эти нарушения проявляются в виде так называемых «триггерных точек» (ТТ) и «миофиброзов» (МФ), которые и являются главным источниками мышечных болей в шее и других частях тела. ТТ представляет собой одно мышечное волокно (или несколько), которое остается в сокращенном виде после расслабления мышцы. Находясь в глубине мышцы и вызывая ее рефлекторное напряжение, она является источником боли, которая отражается в отдаленные от нее части тела. МФ — это участок мышцы, на котором происходит сращивание перетянутой от мышечного напря-
жения фасции с мышечной тканью. На этом участке локализуются болезненные ощущения, вызванные МФ. Кроме того, компрессия шейного отдела травмирует суставные поверхности шейных позвонков, что приводит к образованию так называемых «функциональных мышечных блоков» (ФМБ) — мышечных сгустков в области травмируемых суставов шейного отдела позвоночника, которые нарушают кровоснабжение этих участков и снижают подвижность шеи.
Перечисленные негативные последствия нахождения летчиков-истребителей в длительном полете дают основание для критического переосмысления системы их функциональной подготовки и принятия организационных, восстановительно-профилактических и эргономи-ко-биомеханических мер, которые позволят защитить их от негативного воздействия факторов длительного полета.
Организационные меры. Суть этих мер заключается в первую очередь в том, чтобы обеспечить профессионально ориентированную систему физической подготовки: рационализировать содержание занятий и сдачи контрольных нормативов; свести к минимуму участие в спортивных соревнованиях, связанных с силовыми упражнениями и с бегом на длинные дистанции. Кроме того, нужно научить летчиков рационально использовать мышечные напряжения в повседневной деятельности. Эти факторы можно полностью устранить организационными мерами. В данной связи летчикам необходимо критически подойти к деятельности, связанной с мышечными напряжениями в повседневности, не допуская чрезмерных перенапряжений, следить за осанкой и собственным весом, избегать участия в спортивных соревнованиях, требующих не-
привычных и излишних физических напряжений. Кроме того, ответственным за физическую подготовку в авиационных частях целесообразно пересмотреть содержание физической подготовки для летчиков-истребителей и упражнений для сдачи контрольных нормативов согласно разработанному нами методическому пособию «Система рациональной функциональной подготовки летчиков высокоманевренных самолетов на основе свободных физических упражнений» (РФП), утвержденному заместителем Главнокомандующего ВКС России 15 декабря 2017 года.
Восстановительно-профилактические меры. Предусматривают способы самостоятельной коррекции нарушений функционального состояния, связанных с негативными последствиями от действия факторов длительного полета, которые летчик может выполнять в дни, свободные от полетов, и в удобное время. Здесь важно, чтобы летчик самостоятельно мог применять доступные методы оптимизации функционального состояния организма, поддерживать на должном уровне профессионально важные физические качества (ПВК) и владеть навыками самостоятельного устранения послеполетных мио-фасциональных нарушений (ТТ, МФ и ФМБ). Как показывают наши научные исследования и опыт работы с летным составом, для достижения высокого ФС и ПВК наиболее доступным является применение системы РФП3, основанной на свободных физических упражнениях. В этой системе предусмотрен комплекс упражнений психомоторной саморегуляции, направленный на нивелирование послеполетного физического и психоэмоционального напряжения, оптимизацию ФС систем организма, в том числе и на обеспечение тонусно-силового баланса мышц4. Что немаловажно, в данном
пособии представлен профессионально ориентированный подход к сдаче контрольных нормативов по физической подготовке, который, не нарушая установленных НФП требований, способствует развитию ПВК5.
Система РФП разработана для летчиков высокоманевренных самолетов, совершающих сложные маневры с пилотажными перегрузками, но указанные комплексы упражнений в полной мере приемлемы и для подготовки к длительным полетам.
Профилактика миофасциальных нарушений заключается в том, чтобы постоянно поддерживать тонус-но-силовой баланс скелетной мускулатуры. Регулярное выполнение профессионально ориентированных упражнений системы РФП обеспечивает поддержание тонусно-силового баланса мышц, что предотвращает образование ТТ, МФ и ФМБ. Для самостоятельного устранения послеполетных миофасциальных нарушений летчикам надо освоить специальные коррекционные действия, которые легко выполняются в домашних условиях. Эти действия состоят из трех групп приемов: приемы поверхностного самомассажа; специальные упражнения на растяжение мышц; глубокий точечный самомассаж. Выполнение этих приемов позволяет самостоятельно устранять миофас-циальные нарушения в самом начале их развития. Методическое пособие по самокоррекции миофасциальных нарушений находится в стадии разработки.
Эргономико-биомеханиче-ские меры. Эти меры включают рекомендации по рациональному выполнению рабочих действий в кабине во время полета, а именно: контроль оптимального положения тела в кресле, удерживая правильную позу; рациональное выполнение движений, особенно головой и шеей, при обзоре кабины и внешнего простран-
ства; применение способов коррекции функционального состояния во время полета.
Длительное удержание правильной позы в неподвижности является сложным психофизическим процессом. Чтобы удерживать позвоночник в норме в процессе всего полета летчик должен обладать высоким уровнем ФС организма и ПВК, показателем которых является сбалансированная мышечная система, обладающая высокой сократительной способностью и статической выносливостью. Регулярное выполнение упражнений системы РФП обеспечивает необходимый для длительных полетов уровень функционального состояния основных систем организма и физических качеств.
В целях сохранения работоспособности в полетах до и более 10 часов летчикам высокоманевренных самолетов необходимо периодически выполнять специальные корригирующие действия, направленные на нормализацию состояния ОДА (снятие нагрузки с позвоночника и таза, а также мышечных спазмов и застойных явлений), нормализацию кровообращения, лимфообращения, нервной регуляции органов и систем в соответствии с потребностями организма. Важно отметить, что эффективность этих действий, состоящих из специальных физических упражнений, дыхательных и мануальных приемов, во время длительных полетов прямо зависит от уровня функциональной готовности летчиков к полетам и от того, насколько летчик ими владеет.
В этих обстоятельствах у летчика есть два варианта поведения, которые позволят ему сохранить нормальное функциональное состояние во время всего полета: выполнение корригирующих действий в условиях строгого ограничения подвижности (педали на месте, ремни затянуты)
Для самостоятельного устранения послеполетных миофасциальных нарушений
летчикам надо освоить специальные коррекционные действия, которые легко выполняются в домашних условиях. Эти действия состоят из трех групп приемов: приемы поверхностного самомассажа; специальные упражнения на растяжение мышц; глубокий точечный самомассаж.
и частичного ограничения (педали отодвинуты, ремни ослаблены). В условиях строгого ограничения подвижности суть корригирующих действий заключается в осуществлении постурально-моторного контроля за сохранением эргономичности и оптимальности рабочей позы пилота и ее коррекции, а также в выполнении таких упражнений, которые не требуют амплитудных движений, но позволяют в определенной степени препятствовать развитию застойных явлений. Положительным моментом в этом случае является то, что такие действия можно выполнять на любом этапе полета, практически не отвлекаясь от обзора кабины и внекабин-ного пространства.
Корригирующие действия в условиях частичного ограничения подвижности нужно выполнять тогда, когда упражнения, построенные на малоамплитудных движениях, уже не помогают, а в теле появляются функционально ощутимые признаки паталогического развития негативных процессов — сильный отек ног, суставная и мышечная скованность, возможно появление боли в мышцах шеи и спины, боли в пояснич-но-крестцовом отделе позвоночника, коленных суставах, сильное ощущение отечности мышц тазового поя-
са. Суть корригирующих действий при этом заключается в том, чтобы восстановить нормальную нервную регуляцию области таза и нижних конечностей и нормальное крово-и лимфообращение. С этой целью нужно использовать упражнения на разгибание ног в голеностопных, коленных и тазобедренных суставах, упражнения, обеспечивающие оптимальную подвижность позвоночника, другие приемы, способствующие оптимизации функционального состояния.
С целью упорядочения корригирующих действий в длительном полете их целесообразно разделить на три группы: постурально-моторный контроль рабочей позы и ее коррекция; выполнение упражнений и приемов в рабочей позе; выполнение упражнений и приемов с изменением рабочей позы.
Постурально-моторный контроль рабочей позы в длительном полете позволяет сохранять эргономич-ность позы и вовремя проводить ее коррекцию. Основой для длительного сохранения эргономичности позы является уровень функциональной подготовки летчика (физической и психофизиологической) в части обеспечения статики ОДА. Контроль и коррекцию позы необходимо осуществлять постоянно, поскольку нарушения эргономичной позы при длительном сидячем положении, как правило, происходит непроизвольно. При этом искривляется позвоночник, нарушается тонусно-силовой баланс мышц, начинается чрезмерное напряжение определенных групп мышц, что может привести к быстрому нарушению функционального состояния. При первом же осознанном ощущении нарушения рабочей позы или перенапряжения мышц необходимо провести коррекцию положения тела в кресле. Важно отметить, что мысленный контроль положе-
ния тела и выполнение необходимых коррекционных движений не мешают выполнению боевой задачи и не отвлекают летчика от управления самолетом, тем более если в процессе наземной подготовки эти приемы доведены до уровня навыка (рефлекторного выполнения).
В целях сохранения работоспособности в полетах до и более 10 часов летчикам высокоманевренных самолетов необходимо периодически выполнять специальные корригирующие действия, направленные на нормализацию состояния ОДА (снятие нагрузки с позвоночника и таза, а также мышечных спазмов и застойных явлений).
Корригирующие действия в рабочей позе необходимо выполнять при первых же признаках застойных явлений или мышечных напряжений в области таза, спины или шеи. С этой целью используются малоамплитудные движения различными частями тела и другие приемы, способствующие снятию мышечного напряжения, активизации периферического кровообращения и оттока лимфы, активизации нервной регуляции (поглаживания, похлопывания, сдавливание, потряхивание и т. д.). Эти действия, также как контроль и коррекция рабочей позы, практически не мешают управлению самолетом во время неманевренного полета. Их можно выполнять, не меняя штатного положения в кресле пилота и не прекращая обзор окружающего пространства.
Корригирующие действия с изменением рабочей позы в длительном полете необходимы в том случае, когда другие действия уже не помогают, что может произойти уже через 4—5 часов полета. Для этого нужно мак-
симально ослабить ремни и отодвинуть педали на расстояние вытянутой ноги. Цель этих упражнений заключается в том, чтобы устранить механическое сдавливание сосудов и нервных волокон в области коленных и тазобедренных суставов, сдавливание межпозвонковых дисков и корешков спинного мозга, сдавливание органов малого таза. Биомеханической основой таких упражнений служат действия на вытягивание, сгибание, разгибание различных частей тела, повороты и наклоны туловища. Выполнение таких упражнений в определенной степени отвлекает летчика. Для выполнения этих действий нужно выбрать такой момент полета, который не требует максимального внимания, сосредоточенности и концентрации всех сил.
Важное замечание: выполняя специальные физические упражнения во всех указанных случаях, следует понимать, что в условиях длительного полета важна не мышечная активность, а обеспечение адекватной гемодинамики и мышечной иннервации, поэтому предлагаемые нами упражнения построены не на основе спортивных принципов, а на основе принципов нейромышечной и гемодинамической физиологии.
Для рационального управления движениями головой и шеей нами
разработаны специальные рекомендации по способам выполнения рабочих действий и движений на различных этапах полета, например: по возможности меньше использовать перегибания и вращения шейным отделом и сочетания этих движений; больше использовать движения головой при неподвижной шее; при поворотах, вращениях и наклонах стараться шею не втягивать в плечи; при больших амплитудах и углах вращения использовать возможности плечевого пояса. Для коррекции шейного отдела в полете нами разрабатываются специальные действия и приемы, которые учитывают особенности действия веса шлема с на-шлемной системой на шейный отдел позвоночника.
Таким образом, боеспособность летчиков-истребителей в условиях длительного полета прямо зависит от их психологического и физического состояния в тот момент полета, когда придется выполнять боевые маневры. Факторы риска, которые рассмотрены в данной статье, если не предпринимать меры по защите летчиков, приводят к серьезным нарушениям их функционального состояния во время полета, что в боевых условиях может привести к неэффективному управлению летательным аппаратом и срыву боевого задания.
ПРИМЕЧАНИЯ
1 Научно-информационный бюллетень по материалам зарубежных изданий (Выпуск 1). М.: НИИЦ (АКМ и ВЭ) ЦНИИ ВВС Минобороны России, 2017. С. 25.
2 Научно-информационный бюллетень по материалам зарубежных изданий (Выпуск 4). М: НИИЦ (АКМ и ВЭ) ЦНИИ ВВС Минобороны России, 2017.
3 Разработка системы развития профессионально важных физических качеств летного состава маневренной и вы-
сокоманевренной авиации / Отчет о НИР / И.М. Жданько, В.Н. Филатов, Л.С. Ма-лащук / НИИЦ (АКМ и ВЭ) ЦНИИ ВВС МО РФ /Инв. № 7721. М., 2017. С. 52—54.
4 Маряшин Ю.Е., Малащук Л.С. Методическое пособие «Система рациональной функциональной подготовки летчиков высокоманевренных самолетов на основе свободных физических упражнений». М.: Воздушно-космические силы, 2018. С. 71—112.
5 Там же. С. 133—135.
