Количественная оценка изменения функционального состояния человека за время полета летательного аппарата

Обсуждаются предварительные результаты применения разработанного подхода к количественной оценке изменения функционального состояния человека за время полета летательного аппарата. Для такой оценки используется сравнение результатов стабилометрических и окулографических обследований пассажира летательного аппарата, проведенные до и после полета. В серии полетов на легкомоторных летательных аппаратах приняли участие 14 добровольцев обоего пола, для которых провели 21 пару предполетных и послеполетных обследований. Для имеющейся выборки добровольцев в ходе этих обследований выявлены параметры, которые имеют устойчивую тенденцию к изменению. Эти параметры характеризуют качество зрительного слежения и возможности удержания человеком вертикальной позы. Доля проб, у которых после полета отмечено снижение средней скорости медленных фаз нистагма, возникающего при оптокинетической стимуляции, превысило 70 %. У большинства добровольцев заметны изменения стабилометрических параметров для оптокинетической пробы и пробы с удержанием равновесия на неустойчивой опоре в виде пластины пенополиуретана. Более чем в 70 % этих проб после полета изменялись скорости слежения, средняя скорость центра давления и показатель качества функции равновесия. Отмечено, что показатель Херста после полета снижался при вставании на пластину пенополиуретана у подавляющего числа обследуемых по сравнению с со значением в фоновой пробе, в то время как до полета изменение этого параметра носит разнонаправленный характер. В стабилометрическом тесте со "ступенчатым отклонением", при котором доброволец по команде совершал быстрые наклоны на небольшой угол за счет изменения угла в голеностопном суставе у 75 % обследуемых после полетов отмечено снижение средней скорости. Полученные результаты предполагается использовать для оценки качества симуляции полета с использованием тренажерных стендов.

1. Волошин Н. В., Михеев Ю. В. и др. Проведение исследований на КТС Ан-26Б, Ил-86 и др. для обоснования допусков воспроизведения эргономических характеристик системы "летчик—самолет" в системе "летчик—тренажер". Отчет по НИР 1.01.02.151* НЭЦ АУВД, гос. рег. No 0I860095154. М., 1988.

2. Judy A. D. A Study of Flight Simulation Training Time, Aircraft Training Time, and Pilot Competence as Measured by The Naval Standard Score: PhD. diss. Lakeland(USA). Southeastern University. 2018. 82 p. URL: https://firescholars.seu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1021&context=coe (дата обращения 15.03.2022)

3. Руководство по летной эксплуатации самолета Z-142. Воронеж, 2015. 81 с.

4. Boril J., Jirgl M., Jalovecky R. Use of Flight Simulators in Analyzing Pilot Behavior // IFIP Advances in Information and Communication Technology book series (IFIPAICT). 2016. Vol. 475. P. 255—263. DOI: 10.1007/978-3-319-44944-9_22.

5. Сериков В. В., Юшкова О. И., Богданова В. Е. и др. Оценка функционального состояния организма летчиков во время смоделированного полета на тренажере // Вестник ТвГУ. Серия: Биология и экология. 2020. № 1. C. 17—30.

6. Жильцова И. И., Альжев Н. В. Опыт применения компьютерной стабилографии для предполетного и послеполетного контроля функционального состояния организма летчиков // Военно медицинский журнал. 2020. № 12. C. 47—54.

7. Переяслов Г. А., Слива С. С. Методическое обеспечение стабилоанализатора "СТАБИЛАН—01" // Известия ТРТУ. 2002. Тематический выпуск: МИС-2002. С. 82—88.

8. Chen X., Wang Q., Luo C. et al. Increased functional dynamics in civil aviation pilots: Evidence from a neuroimaging study // PLOS ONE. 2020. V. 15, N. 6. URL: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0234790 (дата обращения 15.03.2022).

9. Kiroi V., Aslanyan E., Bakhtin O. EEG Correlates of the Functional State of Pilots during Simulated Flights // Neuroscience and Behavioral Physiology. 2016. Vol. 46, N. 4. P. 374—381.

10. Feng Ch., Wanyan X., Yang K. et al. A comprehensive prediction and evaluation method of pilot workload // Technology and health care: official journal of the European Society for Engineering and Medicine. 2018. Vol. 26, N.1. P. 1—14.

11. Благинин А. А., Котов О. В., Жильцова И. И. и др. Возможности компьютерной стабилографии в оценке функционального состояния организма оператора авиакосмического профиля// Военно медицинский журнал. 2016. № 8. C. 51—57

12. Пальчун В. Т., Кунельская Н. Л., Горбушева И. А. и др. Современные методы диагностики вестибулярных расстройств // Лечебное дело. 2006. № 1. C. 53—60.

13. Лихачев С. А., Марьенко И. П. Статокинетическая характеристика вестибулярной дисфункции у пациентов с васкулярной компрессией преддверно-улиткового нерва// Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. 2015. № 7. C. 35—39.

14. Руководство пользователя "Стабилан-01-2": программно-методическое обеспечение компонент стабилографического комплекса Stabmed2. ЗАО "ОКБ "РИТМ", Таганрог, 2011. 279 с.

15. Кручинин П. А. Анализ результатов стабилометрических тестов со ступенчатым воздействием c точки зрения механики управляемых систем // Биофизика. 2019. Т. 64, № 5. С. 1010—1020.

16. Белопольский В. И. Взор человека: механизмы, модели, функции. М.: Институт психологии РАН, 2007. 415 c.

17. Якушев А. Г., Каспранская Г. Р., Сучалкина А. Ф., Штефанова О. Ю. Математическое моделирование нистагма как механизма стабилизации взора при движении // Известия Института инженерной физики. 2009. № 14. С. 27—31.

18. Скворцов Д. В. Клинический анализ движений. Стабилометрия. М.: АОЗТ "Антидор", 2000. 192 с.

19. Доценко В. И., Усачев В. И. Стабилометрия в диагностике постуральных нарушений в клинической практике: векторный анализ статокинезиграммы // Реабилитация. 2018. № 2(17). C 13—15.

20. Кручинин П. А. Механические модели в стабилометрии // Российский журнал биомеханики. 2014. Т. 18, № 2. С. 184—193.

21. Mandelbrot B. B., Van Ness J. W. Fractional Brownian motions, fractional noises and applications // SIAM Rev. 1968. Vol. 10. P. 422—437.

22. Collins J. J., De Luca C. J. Open-loop and closed-loop control of posture: A random walk analysis of center-of-pressure trajectories // Experimental Brain Research. 1993. Vol. 95(2). P. 308—318.

23. Лях Ю. Е., Горшков О. Г., Гурьянов В. Г., Выхованец Ю. Г. Моделирование механизмов саморегуляции вертикальной позы человека // Клин. информатика и телемедицина. 2011. № 8. С. 16—20.

24. Schmittbuhl J., Vilotte J.-P., Roux S. Reliability of self-affine measurements // Physical Review E. 1995. Vol. 51(1). P. 131—147.

25. Муртазина Е. П. Функциональные особенности выполнения стабилографических тестов у испытуемых с различными антропометрическими данными // Изв. ЮФУ. Техн. науки. 2009. № 9(98). C. 123—127.

26. Шлыков В. Ю., Киреева Т. Б., Левик Ю. С. Изменения стабилографических показателей у больных паркинсонизмом // Изв. ЮФУ. Техн. науки. 2008. № 6(83). C. 112—114.