Physiological justification of the choice of the artificial gas environments composition potentially applicable for improving the fire safety of inhabited sealed objects

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

One of the trends for ensuring the safe operation of sealed inhabited objects is the creation of hypoxic gas environments, suitable for breathing and reducing the risk of fires. The aim was to test the effect of normobaric hypoxic environments of various compositions on a person, to select envitonments that are potentially applicable to improve fire safety of inhabited sealed objects. Methods. The randomized controlled study involved 60 men aged 20-55 years, divided into 3 groups (20 people each) depending on the composition of the gas environment in which they were kept for 4 hours. The composition of the tested gas environments: No. 1 - oxygen = 1617 %, nitrogen - the rest; No. 2 - oxygen = 14-15 %, nitrogen - the rest; No. 3 - oxygen = 14 %, argon = 35 %, nitrogen - the rest. The functional state of the subjects was assessed using complaint forms, physiological criteria and functional tests. Results. The most pronounced negative changes in subject's functionality were found when the subjects were in the gas environment No. 2, and the most of the indicators showed significant (p < 0.05-0.001) differences compared to other groups. The revealed facts indicate the inadmissibility of using such environments. The stay in gas environments No. 1 and No. 3 was accompanied by comparable and acceptable changes in the functional state of the subjects, despite the significantly lower oxygen content in the argon-containing medium (No. 3). Conclusions. 1. To increase the fire safety of inhabited pressurized objects, it is permissible to use gas environments No. 1 and No. 3. 2. Addition of argon to hypoxic environments reduces the negative effects of oxygen deficiency, which makes it possible to use gas environments with a higher degree of hypoxia and, therefore, more effective for ensuring fire protection of inhabited sealed objects.

About the authors

E. N. Bezkishkii

Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping; North State Medical University

Email: bez1970@mail.ru
кандидат медицинских наук, доцент, начальник медицинской службы; старший научный сотрудник St. Petersburg; Arkhangelsk

A. O. Ivanov

Adm. N. G. Kuznetsov Naval Academy

St. Petersburg

A. Yu. Eroshenko

Rostov State Medical University

Rostov-on-Don

Yu. E. Barachevskii

North State Medical University

Arkhangelsk

D. V. Shatov

Rostov State Medical University

Rostov-on-Don

A. A. Tanova

Rostov State Medical University

Rostov-on-Don

S. N. Linchenko

Kuban State Medical University

Krasnodar, Russia

S. M. Groshilin

Rostov State Medical University

Rostov-on-Don

References

  1. Архипов А. В., Карпов А. В., Смуров А. В., Чумаков В. В. Обеспечение пожаробезопасности на подводных лодках // Морской сборник. 2013. № 3. С. 2-7.
  2. Баратов А. Н., Корольченко А. Я., Кравчук Г. Н. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. М.: Химия, 1990. 496 с.
  3. Безкишкий Э. Н., Иванов А. О., Петров В. А., Ерошенко А. Ю., Грошилин В. С., Анистратенко Л. Г., Линченко С. Н. Работоспособность человека при периодическом пребывании в гипоксических воздушных средах, снижающих пожароопасность гермообъектов // Экология человека. 2018. № 9. С. 4-11.
  4. Безкишкий Э. Н., Иванов А. О., Петров В. А., Ерошенко А. Ю. Оценка возможности длительного пребывания человека в гипоксических газовоздушных средах, повышающих пожаробезопасность гермообъектов // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2018. Т. 52, № 7. С. 20-21.
  5. Горанчук В. В., Сапова Н. И., Иванов А. О. Гипокситерапия. СПб.: ООО «ОЛБИ-СПБ», 2003. 536 с
  6. Гржибовский А. М. Типы данных, проверка распределения и описательная статистика // Экология человека. 2008. № 1. С. 52-58.
  7. Гржибовский А. М. Анализ количественных данных для двух независимых групп // Экология человека. 2008. № 2. С. 54-61.
  8. Дерягина Л. Е., Цыганок Т. В., Рувинова Л. Г., Гудков А. Б. Психофизиологические свойства личности и особенности регуляции сердечного ритма под влиянием трудовой деятельности // Медицинская техника. 2001. № 3. С. 40-44.
  9. Дубняков И. В., Ефименко И. И., Каширин М. А., Куданов Я. В., Петров В. А. Определение параметров ГВС и порции огнегасителя азота или аргона при тушении модельного очага пожара в замкнутом объеме в гипоксической газовоздушной среде // Материалы межотраслевой науч.-практ. конф. «Кораблестроение в XXI веке: проблемы и перспективы (ВОКОР-2014)». СПб., 2014. С. 93-94.
  10. Дубровский В. И. Функциональные пробы в спорте. М.: ФиС, 2006. 224 с.
  11. Павлов Б. Н., Солдатов П. Э., Дьяченко А. И. Выживаемость лабораторных животных в аргонсодержащих гипоксических средах // Авиационная и экологическая медицина. 1998. Т. 32, № 4. С. 33-37.
  12. Петров В. А., Иванов А. О. Перспективные пути повышения пожарной безопасности энергонасыщенных обитаемых герметичных объектов // Безопасность жизнедеятельности. 2017. № 10. С. 37-39.
  13. Советов В. И., Андреев С. П., Андреева Е. С., Чернин С. Я., Селезнёв Д. Г., Торшин Г. С., Бардышева О. Ф. Способ создания условий для жизнедеятельности человека в специальном гермообъекте ВМФ: пат. № 2520906 Рос. Федерация от 27.06. 2014.
  14. Физиолого-гигиенические требования к изолирующим средствам индивидуальной защиты / под ред. В. С. Кощеева и З. С. Четвериковой. М., 1981. 15 с.
  15. Чумаков В. В. Альтернативные подходы к решению проблемы предотвращения пожаров в герметично замкнутых объемах // Обитаемость кораблей. Обеспечение радиационной и токсикологической безопасности. Материалы Межотраслевой науч.-практ. конф. «Кораблестроение в XXI веке: проблемы и перспективы» (ВОКОР-2014). СПб., 2014. С. 115-118.
  16. Улитовский А. Д. Особенности обитаемости и гибели личного состава подводной лодки «Комсомолец». СПб., 1995. 26 с.
  17. Пожары на отечественных подводных лодках. Справка. URL: http://ria.ru/spravka/53605825 (дата обращения: 15.01.2019).
  18. ACC/AHA 2002. Guideline update for exercise testing. The report of the American college of cardiology. American heart association. Task force on practice guidelines (Committee on exercise testing), ed. R. Gibbons, G. Balady, T. Bricker. Circulation. 2002, 106, pp. 1883-1892.
  19. Brucken A., Cizen A., Fera C., Meinhardt A., Weis J., Nolte K., Rossaint R., Pufe T., Marx G., Fries M. Argon reduces neurohistopathological damage and preserves functional recovery after cardiac arrest in rats. Br. J. Anaesth. 2013, 110, рр. i106-i112.
  20. Coburn M., Sanders R. D., Ma D., Fries M., Rex S., Magalon G., Rossaint R. Argon: The “lazy” noble gas with organoprotective properties. Eur. J. Anaesthesiol. 2012, 29, рр. 549-551.
  21. Coburn M., Rossaint R. Argon in the fast lane: Noble gases and their neuroprotective effects. Crit. Care Med. 2012, 40, рр. 1965-1966.
  22. Ewing D. J., Martin C. N., Young R. J. The value of cardiovascular autonomic function tests: 10 years experience. Diabetic Care. 1985, 8, pp. 491-498.
  23. Kullmer T., Kneissl G., Katova T. Experimental acute hypoxia in healthy subjects: evaluation of systolic and diastolic function of the left ventricle at rest and during exercise using echocardiography. Eur. J. Appl. Physiol. 1995, 70 (2), рр. 169-174.
  24. Miller J. M., Lambertsen C. J. Project Test: an open sea study of prolonged exposures to a nitrogen-oxygen environment at increased ambient pressure. Underwater Physiology: Proc. 4 thsymp. New York, 1971, рр. 551-558.
  25. Neubauer J. A. Physiological and pathophysiological responses to intermittent hypoxia. J. Appl. Physiol. 2001, 90, рр. 1593-1599.
  26. Nowrangi D. S., Tang J., Zhang J. H. Argon gas: A potential neuroprotectant and promising medical therapy. Med. Gas Res. 2014, 4, рр. 3-7.
  27. Ryang Y. M., Fahlenkamp A. V., Rossaint R., Wesp D., Loetscher P. D., Beyer C., Coburn M. Neuroprotective effects of argon in an in vivo model of transient middle cerebral artery occlusion in rats. Crit. Care Med. 201 1, 39, рр. 1448-1453.
  28. Shvartz E. Advantages of low-oxygen environment in space cabins. Aviation, Space and Environment Med. 1990, 61 (3), pp. 272-276.
  29. Virues-Ortega J., Buela-Casal G., Garrido E., Alcazar B. Neuropsychological functioning associated with high-altitude exposure. Neuropsychol. Rev. 2004, 14, pp. 197-224.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2020 Bezkishkii E.N., Ivanov A.O., Eroshenko A.Y., Barachevskii Y.E., Shatov D.V., Tanova A.A., Linchenko S.N., Groshilin S.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».