seamedМорская медицинаMarine Medicine2413-57472587-7828Research Institute of Industrial and Maritime Medicine of the Federal Medical and Biological Agency10.22328/2413-5747-2022-8-2-77-87seamed-567Research ArticleВОДОЛАЗНАЯ МЕДИЦИНАDIVING MEDICINEОценка допустимости 100-суточной герметизации человека в нормобарических газовых средах, повышающих пожаробезопасность обитаемых гермообъектовАssessment of admissibility of 100-day human sealing in normobariс gaseous environments, increasing fire safety of habitated hermoobjectshttps://orcid.org/0000-0002-8364-9854ИвановА. О.IvanovA. O.

Иванов Андрей Олегович — доктор медицинских наук, профессор, старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела (обитаемости кораблей и медицинского обеспечения личного состава Военно-Морского Флота) Научно-исследовательского института кораблестроения и вооружения Военно-Морского Флота Военного учебно-научного центра Военно-Морского Флота

197101, Санкт-Петербург, ул. Чапаева, д. 30

тел.: +7 (911) 733-73-69

SPIN 5176–2698

Andrey O. Ivanov — Dr. of Sci. (Med.), Professor, Senior Researcher of the Research Department (Ship habitability and medical support of the Navy personnel) Scientific Research Institute of Shipbuilding and Armaments of the Navy of the MTSC

197101, St. Petersburg, st. Chapaeva, 30

Phone: 8 (911) 733-73-69

SPIN-code 5176–2698

ivanoff65@mail.ruПетровВ. А.PetrovV. A.

Петров Василий Александрович — кандидат технических наук, старший научный сотрудник, исполнительный директор

199034, Санкт-Петербург, 17 линия Васильевского острова, д. 4–6

Vasiliy A. Petrov — Cand. of Sci. (Techn.), Executive director

Russia, 199034, Saint-Petersburg, 17 line of Basil Island, 4–6

vas3188@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6767-7302ЕрошенкоА. Ю.YeroshenkoA. Ye.

Ерошенко Андрей Юрьевич — доктор медицинских наук, доцент кафедры безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф

344022, г. Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер., д. 29

SPIN 4289–9063

Andrey Yu. Eroshenko — Cand. of Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Life Safety and Disaster Medicine

344022, Rostov-on-Don, Nakhichevansky st., 29

Рhone: 8 (918) 558-12-28

SPIN-code 4289–9063

andre-zdrav@mail.ruБеляевВ. Ф.BelyaevV. F.

Беляев Виктор Федорович — кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела (обитаемости кораблей и медицинского обеспечения личного состава Военно-Морского Флота). Научно-исследовательский институт кораблестроения и вооружения Военно-Морского Флота Военного учебно-научного центра Военно-Морского Флота

197101, Санкт-Петербург, ул. Чапаева, д. 30

тел.: +7 (911) 244-80-40

SPIN 1225–7174

Viktor F. Belyaev — Cand. of Sci. (Med.), Senior Researcher of the Research Department (Ship habitability and medical support of the Navy personnel) Scientific Research Institute of Shipbuilding and Armaments of the Navy of the MTSC

197101, St. Petersburg, st. Chapaeva, 30

Phone: +7 (911) 244-80-40

SPIN 1225–7174

viktme@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5299-4786БарачевскийЮ. Е.BarachevskyYu. E.

Барачевский Юрий Евлампиевич — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой мобилизационной подготовки здравоохранения и медицины катастроф

163000, г. Архангельск, пр. Троицкий, д. 51

тел.: 8 (911) 877-23-93

SPIN: 1253–4389

Yuriy E. Barachevskiy — Dr. of Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Mobilization Training of Public Health and Disaster Medicine

163000, Arkhangelsk, Troitskiy av., 51

Рhone: 8 (911) 877-23-93

SPIN-code 1253–4389

barje1@yandex.ruВоенно-морская академия имени Н. Г. КузнецоваРоссияThe Naval Academy after N. G. KuzhetsovRussian FederationАссоциация разработчиков и производителей систем мониторингаРоссияThe Association of Developers and Manufacturers of Monitoring SystemsRussian FederationРостовский государственный медицинский университетРоссияThe Rostov State Medical UniversityRussian FederationСеверный государственный медицинский университетРоссияThe Northern State Medical UniversityRussian Federation202228072022827787Copyright © Иванов А.О., Петров В.А., Ерошенко А.Ю., Беляев В.Ф., Барачевский Ю.Е., 20222022Иванов А.О., Петров В.А., Ерошенко А.Ю., Беляев В.Ф., Барачевский Ю.Е.Ivanov A.O., Petrov V.A., Yeroshenko A.Y., Belyaev V.F., Barachevsky Y.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://seamed.elpub.ru/jour/article/view/567ЦЕЛЬ

ЦЕЛЬ: Оценка допустимости длительного пребывания человека в регулируемых нормобарических гипоксических газовых средах, повышающих пожаробезопасность обитаемых гермообъектов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: Обследованы мужчины в возрасте 25–32 лет (5 человек) и 53 лет (1 человек). В помещениях испытательного стенда создавалась газовая среда с содержанием кислорода 19–18% об.— помещения постоянного пребывания, или 17–16% об.— помещения периодического (4 часа в сутки, пребывания). Длительность испытаний составила 100 суток. Во время испытаний 1 раз в 10 дней проводились «регулирования» (быстрое поступление азота) газовой среды со снижением концентрации кислорода до 15–12% об. при пребывании в таких условиях добровольцев в течение 2 часов.

РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ: В течение всего периода 100-суточной герметизации ни у одного из добровольцев не выявлено признаков нарушения состояния соматического и психического здоровья, все добровольцы успешно выполнили программу испытаний.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Полученные результаты обосновывают допустимость применения технологии регулируемых нормобарических гипоксических газовых сред в разработанных режимах для повышения пожаробезопасности обитаемых гермообъектов, в частности подводных лодок.

OBGECTIVE

OBGECTIVE: the assessment of admissibility of a human long-term stay in regulated normobaric hypoxic gaseous environments, increasing fire safety of habituated hermoobjects.

MATERIALS AND METHODS

MATERIALS AND METHODS: Men aged 25–32 (5 people) and 53 (1 person) were surveyed. Inside the test bench a gaseous environment was created with 19–18% vol. oxygen content — a continued stay room, or 17–16% vol.— periodical stay one (4 hours per day). The duration of the tests was 100 days. Once in 10 days there was the «regulation» (fast nitrogen input) of the gaseous environment with the decrease in oxygen concentration up to 15–12% vol., while the volunteers being in such conditions for 2 hours.

RESULTS

RESULTS: During the whole period of 100-day sealing none of the volunteers experienced signs of somatic and mental health disorders; all the volunteers completed the testing program successfully.

CONCLUSION

CONCLUSION: The results justify the admissibility of applying the technology of regulated normobaric hypoxic gaseous environments in the developed modes to increase fire safety of habituated hermoobjects, particularly in submarines.

морская медицинарегулируемые гипоксические газовые средыобитаемые гермообъектыпожаробезопасностьработоспособностьmarine medicineregulated hypoxic gaseous environmentshabituated hermoobjectsfire safetyperformanceReferencesChoudhury R. Hypoxia and hyperbaric oxygen therapy: a review // Internat. J. of General Med. 2018. Vol. 11. P. 431–442.Choudhury R. Hypoxia and hyperbaric oxygen therapy: a review // Internat. J. of General Med. 2018. Vol. 11. P. 431–442.Tymko M.M., Hoiland R.L., Tremblay J.C. et al. The 2018 Global Research Expedition on Altitude Related Chronic Health (Global REACH) to Cerro de Pasco, Peru: an Experimental Overview // Experimental Physiology. 2021. Vol. 106. P. 86–103.Tymko M.M., Hoiland R.L., Tremblay J.C. et al. The 2018 Global Research Expedition on Altitude Related Chronic Health (Global REACH) to Cerro de Pasco, Peru: an Experimental Overview // Experimental Physiology. 2021. Vol. 106. P. 86–103.Treml B., Kleinsasser A., Hell T. et al. Carry-Over Quality of Pre-acclimatization to Altitude Elicited by Intermittent Hypoxia: A Participant-Blinded, Randomized Controlled Trial on Antedated Acclimatization to Altitude // J. Front Physiol. 2020. Vol. 29, No. 11. P. 531. doi: 10.3389/fphys.2020.00531.Treml B., Kleinsasser A., Hell T. et al. Carry-Over Quality of Pre-acclimatization to Altitude Elicited by Intermittent Hypoxia: A Participant-Blinded, Randomized Controlled Trial on Antedated Acclimatization to Altitude // J. Front Physiol. 2020. Vol. 29, No. 11. P. 531. doi: 10.3389/fphys.2020.00531.Karayigit R., Eser M.С., Sahin F.N. et al. The Acute Effects of Normobaric Hypoxia on Strength, Muscular Endurance and Cognitive Function: Influence of Dose and Sex // Biology (Basel). 2022. Vol. 11, No. 2. P. 309.Karayigit R., Eser M.С., Sahin F.N. et al. The Acute Effects of Normobaric Hypoxia on Strength, Muscular Endurance and Cognitive Function: Influence of Dose and Sex // Biology (Basel). 2022. Vol. 11, No. 2. P. 309.Zahodyakina K.Yu., Kuzmin A.V., Kovaleva Yu.A. Combined physical and hypoxic exercises — a perspective drugfree method for increasing physical working capacity // Human. Sport. Medicine. 2021. Vol. 21, No. 1. P. 124–131.Zahodyakina K.Yu., Kuzmin A.V., Kovaleva Yu.A. Combined physical and hypoxic exercises — a perspective drugfree method for increasing physical working capacity // Human. Sport. Medicine. 2021. Vol. 21, No. 1. P. 124–131.Hamlin M.J., Hellemans J. Effect of intermittent normobaric hypoxic exposure at rest on haematological, physiological, and performance parameters in multi-sport athletes // J. Sports Sci. 2007. Vol. 25, No. 4. P. 431–441. doi: 10.1080/02640410600718129.Hamlin M.J., Hellemans J. Effect of intermittent normobaric hypoxic exposure at rest on haematological, physiological, and performance parameters in multi-sport athletes // J. Sports Sci. 2007. Vol. 25, No. 4. P. 431–441. doi: 10.1080/02640410600718129.Mandel’ I.A., Podoksenov A.Yu., Sukhodolo I.V. et al. Myocardial Protection against Ischemic and Reperfusion Injuries (Experimental Study) // Bul. Experim. Biol. Med. 2017. Vol. 164. P. 21–25.Mandel’ I.A., Podoksenov A.Yu., Sukhodolo I.V. et al. Myocardial Protection against Ischemic and Reperfusion Injuries (Experimental Study) // Bul. Experim. Biol. Med. 2017. Vol. 164. P. 21–25.Xu K., Lamanna J.C. Short-term hypoxic preconditioning improved survival following cardiac arrest and resuscitation in rats // Adv. Exp. Med. Biol. 2014. Vol. 812. P. 309–315.Xu K., Lamanna J.C. Short-term hypoxic preconditioning improved survival following cardiac arrest and resuscitation in rats // Adv. Exp. Med. Biol. 2014. Vol. 812. P. 309–315.Любимов А.В., Черкашин Д.В., Аланичев А.Е. Перспективы кардиопротекции с помощью ишемического прекондиционирования: гипоксия-индуцируемый фактор 1 — возможный молекулярный механизм и мишень для фармакотерапии // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2017. Т. 16, № 6. с. 139–147.Lyubimov A.V., Cherkashin D.V., Alanichev A.E. Cardiocytoprotection perspectives with ischemic preconditioning: hypoxia-induced factor 1 — possible molecular mechanism and target for pharmacotherapy. Cardiovascular Therapy and Prevention, 2017, Vol. 16, No. 6, рр. 139–147 (In Russ.). doi: 10.15829/1728-8800-2017-6-139-147.Angerer P., Nowak D. Working in permanent hypoxia for fire protection-impact on health // Int. Arch. Occup. Environ. Health. 2003. Vol. 76, No. 2. P. 87–102. doi: 10.1007/s00420-002-0394-5.Angerer P., Nowak D. Working in permanent hypoxia for fire protection-impact on health // Int. Arch. Occup. Environ. Health. 2003. Vol. 76, No. 2. P. 87–102. doi: 10.1007/s00420-002-0394-5.Безкишкий Э.Н., Иванов А.О., Петров В.А. и др. Работоспособность человека при периодическом пребывании в гипоксических воздушных средах, снижающих пожароопасность гермобъектов // Экология человека. 2018. № 9. с. 4–12.Bezkishkii E.N., Ivanov A.O., Petrov V.A., Eroshenko A.Yu., Groshilin V.S., Anistratenko L.G., Linchenko S.N. Human Working Capacity in Periodic Stay in Hypoxic Air Environments, Reducing the Fire Hazard of Sealed Objects. Human Ecology, 2018, No. 9, pp. 4–12 (In Russ.).Иванов А.О., Беляев В.Ф., Ерошенко А.Ю. и др. Сравнительная характеристика физиологической адаптации человека при различных режимах пребывания в нормобарических гипоксических средах, снижающих пожароопасность объектов ВМФ // Характеристика физиологической адаптации человека при различных режимах пребывания в нормобарических гипоксических средах, снижающих пожароопасность объектов ВМФ // Морская медицина. 2020. Т. 6, № 2. с. 49–58.Gustafsson C., Gennser M., Ornhagen H., Derefeldt G. Effects of normobaric hypoxic confinement on visual and motor performance // Aviat. Space Environ. Med. 1997. Vol. 68, No. 11. P. 985–992.Linde L., Gustafsson C., Ornhagen H. Effects of reduced oxygen partial pressure on cognitive performance in confined spaces // Military Psychol. 1997. Vol. 9 (2). P. 151–168. doi: 10.1207/s15327876mp0902_3.Ivanov A.O., Belyaev V.F., Eroshenko A.Yu. et al. Characteristics of physiological adaptation of human under various residence modes in normobaric hypoxic environment reducing the fire hazard of navy objects. Marine medicine, 2020, Vol. 6, No 2, рр. 49–58 (In Russ.). doi: 10.22328/2413-5747-2020-6-2-49-58.Ищенко А.Д., Роенко В.В., Малыгин И.Г. Пожарная опасность и особенности тушения пожаров энергетических установок и помещений судов // Морские интеллектуальные технологии. 2018. Т. 1, № 39 (1). с. 89–94.Linde L., Gustafsson C., Ornhagen H. Effects of reduced oxygen partial pressure on cognitive performance in confined spaces // Military Psychol. 1997. Vol. 9 (2). P. 151–168. doi: 10.1207/s15327876mp0902_3.Петров В.А., Иванов А.О. Перспективные пути повышения пожарной безопасности энергонасыщенных обитаемых герметичных объектов // Безопасность жизнедеятельности. 2018. № 10. с. 37–39.Ishchenko A.D., Roenko V.V., Malygin I.G. Fire danger and features of extinguishing fires of power plants and ship premises. Marine intelligent technologies, 2018, No. 1 (39), pp. 89–94 (In Russ.).Williams Th.B., Corbett J., McMorris T. et al. Cognitive performance is associated with cerebral oxygenation and peripheral oxygen saturation, but not plasma catecholamines, during graded normobaric hypoxia // J. Exp. Physiol. 2019. Vol. 104, No. 9. P. 1384–1397. doi: 10.1113/EP087647.Petrov V.A., Ivanov A.O. Promising Ways to Increase the Fire Safety of Energy-Saturated Inhabited Sealed Objects. Life Safety, 2018, No. 9, pp. 37–39 (In Russ.).Kim Chul-Ho, Edward J. R., Seo Y. et al. Low intensity exercise does not impact cognitive function during exposure to normobaric hypoxia // J. Physiol. Behav. 2015. Vol. 151. P. 24–28. doi: 10.1016/j.physbeh.2015.07.003.Williams Th.B., Corbett J., McMorris T. et al. Cognitive performance is associated with cerebral oxygenation and peripheral oxygen saturation, but not plasma catecholamines, during graded normobaric hypoxia // J. Exp. Physiol. 2019. Vol. 104, No. 9. P. 1384–1397. doi: 10.1113/EP087647.Lefferts W.K., Babcock M.C., Tiss M.J. et al. Effect of hypoxia on cerebrovascular and cognitive function during moderate intensity exercise // J. Physiol Behav. 2016. Vol. 165. P. 108–118. doi: 10.1016/j.physbeh.2016.07.003.Kim Chul-Ho, Edward J. R., Seo Y. et al. Low intensity exercise does not impact cognitive function during exposure to normobaric hypoxia // J. Physiol. Behav. 2015. Vol. 151. P. 24–28. doi: 10.1016/j.physbeh.2015.07.003.Петров В.А., Майоров И.В., Янцевич П.В., Иванов А.О. Стенд-модель судовых помещений для моделирования обитаемости и режимов жизнедеятельности «МОРЖ» и его инженерное обеспечение // Вопросы оборонной техники. 2016. Вып. 7–8 (97–98). с. 104–110.Lefferts W.K., Babcock M.C., Tiss M.J. et al. Effect of hypoxia on cerebrovascular and cognitive function during moderate intensity exercise // J. Physiol Behav. 2016. Vol. 165. P. 108–118. doi: 10.1016/j.physbeh.2016.07.003.Petrov V.A., Mayorov I.V., Yantsevich P.V., Ivanov A.O. Stand-model of ship premises for modeling habitability and operating modes «MHOM» and its engineering support. Questions of defense technology, 2016, Iss. 7–8 (97–98), рр. 104–110 (In Russ.).Petrov V.A., Mayorov I.V., Yantsevich P.V., Ivanov A.O. Stand-model of ship premises for modeling habitability and operating modes «MHOM» and its engineering support. Questions of defense technology, 2016, Iss. 7–8 (97–98), рр. 104–110 (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.