Каталог статей из сборников научных конференций и научных журналов- Особенности дыхания в условиях дополнительно созданного сопротивления

А. В. Буриков, кандидат биологических наук, доцент,

ORCID  0000-0003-1779-9763,

e-mail: burikov2001@mail.ru,

Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны,

г. Ярославль, Россия

При оценке реакции организма при работе в защитной одежде на физическую нагрузку большое значение имеют исследования выделительных функций. Работа в защитной одежде, особенно при наличии высокой температуры воздуха и значительных физических нагрузок, сопровождается значительным потоотделением, которое в отдельных случаях достигает 2 и более литров за 30–40 мин работы.

Значительные сдвиги в функциональном состоянии организма являются ничем иным, как следствием нарушения функционального состояния внешних нервных центров. Известно, что при действиях в защитной форме одежды имеет место расстройство функций высшей нервной деятельности и системы дыхания.

Воздух, проходя через систему противогаза, встречает на своем пути препятствие в виде шихты коробки, противодымного фильтра, сужений, поворотов и т. д., которые задерживают ток воздуха. Это тормозящее действие принято обозначать термином «сопротивление дыханию» и измерять в миллиметрах водяного столба. Субъективно сопротивление воспринимается как затруднение дыхания.

При дыхании в противогазе человек испытывает сопротивление как при вдохе, так и при выдохе, но сопротивление при вдохе по своей величине значительно превосходит сопротивление на выдохе. При вдохе воздух, прежде чем попасть в органы дыхания, проходит через ткань сумки, содержимое коробки, соединительную трубку, вдыхательный клапан. При выдохе воздуху приходится преодолевать только сопротивление выдыхательного клапана, которое весьма незначительно [1, с. 16].

Фактическое сопротивление, которое придется преодолевать солдату при пользовании противогазом, зависит от того, с какой скоростью проходит воздух через систему противогаза при дыхании. Эта скорость определяется минутным объемом легочной вентиляции и характером поступления воздуха в органы дыхания при вдохе и выдохе.

С увеличением мышечной работы минутный объем легочной вентиляции возрастает за счет учащения и углубления дыхания. Это влечет за собой увеличение скорости воздушного потока на стадии плато и сопротивление противогаза резко возрастает. В покое, когда минутный объем легочной вентиляции не превышает 8–10 л, сопротивление противогаза с коробками составляет около 20 мм водяного столба. При марше со скоростью 120 шаг/мин легочная вентиляция увеличивается до 28–31 л/мин, а сопротивление противогаза возрастает до 90–100 мм водяного столба. При быстром беге минутный объем легочной вентиляции достигает 60 л, и фактическое сопротивление противогаза достигает очень большой величины 250–300 мм водяного столба [2, с. 49].

В ходе нашего исследования установлено, что при одинаковом объеме легочной вентиляции фактическое сопротивление противогаза может изменяться в зависимости от характера поступления воздуха в легкие. Если при двух одинаковых по глубине вдохах один из них произвести резко «рывкообразно», а второй плавно, то фактическое сопротивление противогаза будет различным. В первом случае основная масса вдыхаемого воздуха будет протекать через систему противогаза за очень короткий промежуток времени и скорость воздушного потока на стадии плато будет весьма значительной. В соответствии с этим резко увеличивается сопротивление противогаза.

Во втором случае, при плавном вдохе, воздух проходит через систему противогаза с меньшей скоростью, стадия плато увеличивается, и скорость воздушного потока на стадии плато становится меньше, вследствие чего фактическое сопротивление противогаза несколько понижается.

Сопротивление противогаза является дополнительной механической нагрузкой на дыхательную мускулатуру, которая незначительна при спокойном дыхании и весьма существенна при напряжении дыхания. При дыхании в покое, без противогаза, вдыхательная мускулатура выполняет работу, равную 1,3 кг•м/мин, а за счет противогаза механическая нагрузка на вдыхательную мускулатуру увеличивается на 1,9 кг•м/мин, то есть на 6 %. При беге без противогаза вдыхательная мускулатура выполняет работу, равную 52 кг•м/мин, а в противогазе 78 кг•м/мин, на 50 % больше.

Такое резкое изменение условий работы аппарата внешнего дыхания приводит к тому, что в частоте, глубине, ритме и характере дыхания происходит ряд изменений, направленных на преодоление трудностей дыхания с дополнительным сопротивлением. При спокойном дыхании эти изменения выражены очень незначительно и не всегда определены, но при выполнении направленной мышечной работы они выражены совершенно отчетливо.

Библиографический список

1. Буриков А. В. Реакция организма человека на выполнение физической работы в средствах индивидуальной защиты // Danish Scientific Journal (DSJ), Denmark, № 10/2018, Vol. 2, С. 16–17.
2. Буриков А.В. Борисов А.В., Елькин Ю.Г. Влияние защитной одежды на организм // Психолого-педагогический взгляд на про-фессионально-ориентированное образование: сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции (Оренбург, 26 октября.2017). / в 2 ч. Ч.1 – Стерлитамак : АМИ, 2017. – С. 48–51.