ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА БРОНЕЖИЛЕТОВ
Опыт эксплуатации БЖ, в данной статье речь идёт о БЖ для силовых структур (МВД, ФСБ, УИН), в различных условиях показал, что от его конструкции зависят защищённость и боеспособность бойца в экстремальных ситуациях. Обладая большим весом и жёсткостью, БЖ известных конструкций во многих случаях оказывают негативное сковывающее действие, а с повышением защитной эффективности за счёт усложнения конструкции затрудняют процесс теплоотдачи организма носчика.
На кафедре конструирования швейных изделий Ивановской государственной текстильной академии проведены теоретические и экспериментальные исследования по оптимизации конструктивного решения БЖ для наружного ношения в направлении повышения его комфортности и эффективности защиты. Результатом теоретических исследований явилось создание в рамках системного подхода методологии проектирования рациональной конструкции БЖ.
Для получения объективной оценки и подтверждения теоретических результатов проведены три серии испытаний по изучению воздействия образцов БЖ на механизм рефлекторной регуляции теплообмена человека с внешней средой в процессе трудовой деятельности.
Целью исследований явился аргументированный выбор оптимальной с точки зрения обеспечения нормального функционального состояния и физической работоспособности носчика конструкции БЖ.
Объекты исследования
Объектами исследования служили разные конструкции БЖ для наружного ношения, укомплектованные до второго класса защитной структуры по ГОСТ Р 50744-95 [1] посредством введения в состав пакета баллистического слоя из 26 слоёв пуленепробиваемой ткани ТСВМ и демпферной прокладки. БЖ предназначены для защиты от огнестрельного оружия типа пистолета Токарева ТТ, малокалиберного пистолета ПСМ [1]. При одинаковой защитной функции БЖ отличались видом используемых для изготовления чехла материалов и структурой пакета.
Чехлы БЖ были изготовлены из разных по показателям физико-гигиенических свойств материалов:
- модель 1 - новый камуфлированный материал с полимерным дискретным покрытием (МДП) состава «хлопкополиэфирная ткань + поливинилхлоридное одностороннее точечное покрытие»;
- модель 2 - известная хлопчатобумажная камуфлированная ткань;
- модель 3 - известная капроновая камуфлированная ткань.
БЖ модели 1 был дополнительно снабжён внутренним гигиеническим слоем из льняной ткани, расположенным в межлопаточной области и предназначенным для поглощения продуктов перспирации.
Материал чехла БЖ является границей между телом носчика и внешней средой. С одной стороны, контактируя с нижележащими слоями одежды, он может оказывать негативное воздействие на состояние организма носчика из-за, например низких показателей гигиенических свойств. С другой стороны, материал чехла должен обладать высокими показателями прочностных, огнезащитных свойств. Применяемые известные для чехлов БЖ ткани отечественного производства (хлопчатобумажные, капроновые) не позволяют в полной степени обеспечить требуемый уровень показателей как гигиенических, так и защитных свойств, а зарубежные материалы на основе высокопрочных параи метаарамидных волокон, несмотря на высокий уровень данных показателей, не нашли применения в нашей стране вследствие их высокой стоимости и трудностей организации производства. Эта ситуация стимулирует поиск и разработку новых видов текстильных материалов, в которых оптимальный комплекс технических хаpaктеристик сочетался бы с невысокой стоимостью и доступностью в отечественном производстве. На базе НПО «Конверсипол» (г. Иваново) по заказу Министерства Обороны РФ разработаны новые материалы с полимерным дискретным покрытием (МДП), предназначенные для изготовления внешних слоёв СИБ, в том числе БЖ. Отсутствие научных знаний, позволяющих объективно оценить возможность применения новых материалов для производства БЖ, определило необходимость исследования функционального состояния и физической работоспособности носчика в БЖ, чехол которого выполнен из МДП.
Первая серия испытаний
Оценивали динамику изменения функционального состояния и физической работоспособности носчиков БЖ в условиях микроклиматической камеры лаборатории специальной одежды Ивановского НИИ охраны труда.
Перед началом испытания определены:
- параметры микроклимата. Выбраны параметры идентичные реальным условиям эксплуатации БЖ в условиях умеренного климата (зона IIIА, месяц VII) по данным метеорологического центра Ивановской области: средняя температура воздуха tв=+21°С, относительная влажность воздуха φ=45÷50 %, подвижность воздуха υ=0,3 м/с;
- мощность выполняемой работы - работа средней тяжести (энергозатраты 220 Вт);
- циклограмма испытаний (режим работы и измерений) - две работы по 50 минут с 10 минутным перерывом и периодом восстановления после второй работы.
Работу средней тяжести моделировали путём выполнения физических упражнений на автоматическом электронном велоэргометре.
В качестве носчиков были отобраны мужчины, прошедшие медицинское обследование и признанные годными к выполнению работ, в возрасте 21-26 лет одинакового телосложения и близкие по антропоморфным хаpaктеристикам.
Методика испытания заключалась в следующем.
Перед началом испытания носчики отдыхали в предкамере в условиях, близких к комфортным. Затем на них закрепляли датчики физиологической аппаратуры и проводили фоновые измерения физиологических показателей.
Следующим этапом явилась экипировка носчиков. Комплект одежды испытуемых состоял из хлопчатобумажного белья, носков хлопчатобумажных, армейских кожаных ботинок, военно-полевого костюма (летняя форма одежды военнослужащего) и БЖ.
После экипировки испытуемые заходили в микроклиматическую камеру и работали на велоэргометре.
Несколько раз в течение испытания измеряли следующие физиологические показатели [2]:
- частоту сердечных сокращений, температуру тела под языком и артериальное давление - до начала работы, в конце первой работы, в конце второй работы и в период восстановления с последующим сравнением с исходными значениями;
- температуру кожи в 5 точках через каждые 10 минут в процессе выполнения работы с последующим расчётом средневзвешенной температуры кожи [3];
- влагопотери в начале и конце испытания с последующим расчётом эффективных влагопотерь.
Для получения статистически достоверных результатов было проведено по 5 испытаний БЖ из трёх различных материалов на каждом носчике. Общее число испытаний составило 75.
Анализ данных об изменении теплового состояния организма носчиков, представленных в табл. 1, показал, что после окончания выполнения физической нагрузки сдвиги физиологических параметров функционального состояния организма носчиков наименее выражены при использовании модели 1. При эксплуатации этого БЖ температура тела под языком составила в конце работы 36,6±0,1 °С, что на 0,2÷0,4 °С ниже значений данного показателя при использовании моделей 2 и 3. Умеренное напряжение физиологических механизмов терморегуляции при использовании модели 1 подтверждается показателями средневзвешенной температуры кожи, частоты сердечных сокращений и артериального давления, величины которых не превышали критериальных значений предельного уровня теплового состояния организма в соответствии с [2].
Важную роль в механизме терморегуляции играют влагопотери. Наиболее эффективные влагопотери наблюдали при использовании модели 1, что свидетельствует о достаточном удалении влаги. Наименьший процент эффективных влагопотерь имел место при использовании модели 3.
Во время эксперимента во всех моделях температура воздуха пододёжного прострaнcтва возрастала в области спины заметнее по сравнению с областью гpyди. Обусловлено это тем, что спина, в частности межлопаточная область, является зоной с наиболее интенсивным потоотделением. Однако в БЖ модели 1 значение температуры воздуха пододёжного прострaнcтва в области спины на 2÷3°С ниже, чем в моделях 2 и 3. Объясняется это наличием гигиенического слоя из льняной ткани, которая обладает высокими сорбционными свойствами.
Своё теплоощущение носчики в конце работы оценили в 6 баллов для всех моделей, что по шкале оценок [2] соответствует ощущению «тепло».
Средневзвешенная температура кожи, тела под языком и величина влагопотерь позволяют говорить о некотором напряжении функции терморегуляции у носчиков в БЖ из представленных тканей. Учитывая значения рассматриваемых показателей, оцениваемые модели БЖ можно расположить по предпочтительности в следующем порядке: 1 из материала с дискретным покрытием, 2 из хлопчатобумажной ткани, 3 из капроновой ткани.
Вторая серия испытаний
Исследовали функциональное состояние носчиков БЖ модели 1 (рис.1) в тех же климатических условиях, но при введении в структуру пакета дополнительного амортизационного слоя, который посредством ленты «velcro» закрепляли на подкладке грудной и спинной секций БЖ. Этот слой выполнен в виде разделённых демпферных полос, расположенных в два ряда, расстояние между полосами выбрано экспериментально и равно средней толщине демпферной прокладки (рис.2). Такое члeнение амортизационного слоя способствует формированию вентиляционных каналов в двух взаимноперпендикулярных направлениях, обеспечивает гибкость конструкции и позволяет снизить контузионное воздействие.
В результате испытаний БЖ в комплекте с амортизационным слоем определены следующие показатели:
- средневзвешенная температура кожи, которая составила 34,4±0,1 °С, что на 0,5 °С ниже средневзвешенной температуры в той же модели БЖ, но без амортизационного слоя;
- процент эффективных влагопотерь повысился на 1,5%;
- температура пододёжного прострaнcтва в области гpyди и спины снизилась на 0,1÷0,2 °С;
- частота сердечных сокращений с 83,0±6,0 уд.мин.-1 снизилась до 81±6,0 уд.мин.-1;
- артериальное давление со 140/100 мм.рт.с. снизилось до 130/100 мм.рт.с.
Таким образом, проведённая сравнительная оценка физиолого-гигиенических хаpaктеристик БЖ модель 1 без амортизационного слоя и с ним показала, что по показателям теплового состояния и сердечно-сосудистой системы в лучшую сторону отличается БЖ с амортизационным слоем.
Третья серия испытаний
Проводились испытания исследуемых БЖ при проведении тактических занятий и стрельб на пересечённой местности в Отделе специального назначения УИН Минюста России по Ивановской области. По результатам испытаний БЖ модели 1 с введённым в структуру пакета амортизационным слоем был отмечен наибольшим числом носчиков как оптимальный.
Выводы
- Проведены исследования по оптимизации конструктивного решения БЖ для наружного ношения в направлении повышения его комфортности.
- Проведена физиолого-гигиеническая оценка образцов БЖ из разных по показателям физико-гигиенических свойств материалов в условиях микроклиматической камеры. Результаты испытаний показали, что сдвиги функционального состояния носчиков наименее выражены при использовании модели 1 БЖ, чехол которого изготовлен из материала с дискретным покрытием.
- Оценено функциональное состояние и физическая работоспособность носчиков в тех же климатических условиях в БЖ модель 1, с применением амортизационного слоя. Такое решение позволило улучшить показатели теплового состояния организма носчиков и состояния сердечно-сосудистой системы.
- Проведена опытная носка БЖ в Отделе специального назначения УИН Минюста России по Ивановской области. Носчиками отмечено преимущество БЖ модели 1 с амортизационным слоем.
Список литературы
- ГОСТ Р 50744-95 «Бронеодежда. Классификация и общие технические требования»
- ГОСТ 12.4.061-79 Система стандартов безопасности труда. Метод определения работоспособности человека в средствах индивидуальной защиты
- Делль Р.А., Афанасьева Р.Ф., Чубарова
- З.С. Гигиена одежды: Учеб. пособие для вузов. -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Легпромбытиздат,1991. - 160 с., ил.
Рис. 1. Внешний вид БЖ модель 1
Рис. 2. Схема члeнения амортизационного слоя
Таблица 1. Изменение теплового состояния организма испытуемых за время работы
Номер модели |
Температура тела под языком, °С |
Средневзвеше нная температура кожи, °С |
Температура воздуха пододёжного прострaнcтва, °С |
Влагопотери, г/мин |
Теплоощущение, баллы |
|||
гpyдь |
спина |
общие |
эффективные |
процент соотношения влагопотерь |
||||
1 |
2 |
3 |
7 |
8 |
4 |
5 |
6 |
9 |
1 |
М1 36,3±0,2 |
33,4±0,4 |
28,8±0,5 |
29,3±0,5 |
2,57±0,9 |
2,28±0,6 |
88,7 |
6 |
М2 36,6±0,1 |
34,9±0,2 |
29,3±0,3 |
29,8±0,4 |
|||||
2 |
М1 36,4±0,1 |
33,3±0,4 |
29,3±0,3 |
31,3±0,3 |
2,98±1,0 |
2,47±0,8 |
82,8 |
6 |
М2 36,8±0,2 |
35,7±0,1 |
31,0±0,2 |
31,8±0,2 |
|||||
3 |
М1 36,5±0,1 |
33,8±0,4 |
31,6±0,3 |
31,8±0.3 |
3,08±0,9 |
2,37±0,8 |
76,9 |
6 |
М2 37,0±0,2 |
36,0±0,3 |
32,5±0,4 |
32,8±0,6 |
Примечание: М1 - средние данные до начала работы, М2 - средние данные в конце работы.
Статья в формате PDF 133 KB...
23 04 2024 8:58:41
Статья в формате PDF 103 KB...
22 04 2024 6:40:22
Статья в формате PDF 256 KB...
21 04 2024 14:29:36
Статья в формате PDF 130 KB...
20 04 2024 21:54:32
Статья в формате PDF 124 KB...
18 04 2024 5:55:31
Статья в формате PDF 164 KB...
17 04 2024 10:26:37
Статья в формате PDF 114 KB...
14 04 2024 7:33:44
Статья в формате PDF 119 KB...
13 04 2024 17:19:57
Статья в формате PDF 122 KB...
12 04 2024 0:16:57
Статья в формате PDF 104 KB...
11 04 2024 9:28:49
Статья в формате PDF 309 KB...
10 04 2024 8:22:46
Статья в формате PDF 108 KB...
09 04 2024 7:53:56
Статья в формате PDF 245 KB...
08 04 2024 11:45:52
Статья в формате PDF 161 KB...
06 04 2024 3:18:50
В миниобзоре приведены современные тренды изучения роли окислительного стресса в патогенезе хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Показано, что развитие окислительного стресса происходит синхронно с дисбалансом в системе протеазы/антипротеазы и взаимосвязано с нарушением обмена железа. Приведены данные, демонстрирующие нарушение регуляции антиоксидантной защиты при ХОБЛ. Показана взаимосвязь между развитием окислительного стресса и воспалением. Обсуждается гипотеза о взаимосвязи окислительного стресса, хронического воспаления и старения в механизме патогенеза ХОБЛ. ...
05 04 2024 8:15:42
Статья в формате PDF 267 KB...
04 04 2024 8:59:13
Статья в формате PDF 122 KB...
03 04 2024 9:59:43
02 04 2024 7:17:55
Цель. Изучить показатели пероксидного статуса и вариабельность сердечного ритма у больных ишемической болезнью сердца с пароксизмальной формой фибрилляции предсердий. Материалы и методы. В исследование было включено 22 больных ишемической болезнью сердца с пароксизмальной формой фибрилляции предсердий. Контрольную группу составили 15 относительно здоровых человек. Нейровегетативный статус изучали методом кардиоинтервалометрии. Активность перекисного окисления липидов у пациентов оценивали по уровню фоновой концентрации малонового диальдегида в эритроцитах крови. Концентрацию малонового диальдегида определяли при поступлении на фоне фибрилляции предсердий, а также в первые сутки после восстановления синусового ритма параллельно с проведением кардиоинтервалометрии. Результаты. По сравнению с контрольной группой у больных с фибрилляцией предсердий в момент нарушения ритма имеет место повышение концентрации малонового диальдегида и некоторое ее снижение в первые сутки после восстановления. Данные кардиоинтервалометрии указывают на достоверное повышение активности симпатоадреналовой системы, снижение активности парасимпатической системы и повышение активности регуляторных систем организма в целом у больных ишемической болезнью сердца с фибрилляцией предсердий после восстановления синусового ритма. Заключение. Дальнейшее изучение исследуемых показателей и их фармакологическая регуляция позволят улучшить лечение и прогноз у данной категории больных. ...
31 03 2024 8:29:57
Статья в формате PDF 128 KB...
30 03 2024 18:55:23
Статья в формате PDF 113 KB...
29 03 2024 0:16:52
Статья в формате PDF 118 KB...
28 03 2024 17:59:35
Статья в формате PDF 126 KB...
27 03 2024 3:48:52
Приведены данные по поведению золота в расплавах различной кремнекислотности. На основании авторских данных и других исследователей намечен основной термодинамический и петрологический механизм поведения золота в расплавах. Установлена важная роль смены режима окисленности – восстановленности расплавов. Отмечена роль коэффициента разделения элементов при эволюции и фpaкционировании расплавов. Более предпочтительна ассоциация крупных месторождений золота с восстановленными магмами, сформировавшимися в процессе контаминации углеродистым коровым материалом родоначальных мантийных базальтоидных магм. ...
25 03 2024 17:31:58
Статья в формате PDF 100 KB...
24 03 2024 0:21:28
Статья в формате PDF 124 KB...
22 03 2024 17:28:34
Статья в формате PDF 127 KB...
21 03 2024 4:39:54
Статья в формате PDF 153 KB...
20 03 2024 16:53:35
Статья в формате PDF 281 KB...
19 03 2024 10:26:14
Статья в формате PDF 124 KB...
18 03 2024 3:22:30
Статья в формате PDF 113 KB...
17 03 2024 10:42:31
Статья в формате PDF 126 KB...
16 03 2024 17:36:10
Статья в формате PDF 133 KB...
15 03 2024 3:57:50
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::