Методическое пособие 753

Key words: chemical weapon, toxic agents, safety, convention

Federal State Official Military Educational Institution of Higher Professional Education Military Educational Research Centre of Air Force «Air Force Academy named after professor

N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin» (Voronezh)

УДК 681. 326. 74. 06

А.В. Петриченко

МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПРОГНОЗИРОВАНИЮ ОБЛИКА КОНКУРИРУЮЩИХ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Рассмотрен методический подход к решению научной задачи прогноза облика целевых организационнотехнических систем в конфликте типа ―соперничество‖, базирующийся на взаимосвязанной совокупности аспектов и уровней исследований

Ключевые слова: организационно-техническая система, конкуренция, конфликт, метод прогноза, аспект и категория прогноза, научно-техническая задача, дезагрегирование, агрегирование, облик

Всовременных условиях важной научно-технической задачей является синтез различного рода целевых организационно-технических систем (ОТС), функционирующих в условиях конфликта с одной или несколькими системами такого же уровня за овладение, перераспределение или использование тех или иных видов (типа) материального, энергетического или информационного ресурса. Формирование их облика (состава, технических характеристик (ТХ) и алгоритмов функционирования) базируется на результатах научнотехнического анализа состояния разработок в прошлом, на современном этапе и прогнозирования на упреждающий период с учетом достижений науки, техники и технологий.

Вобщем случае для прогнозирования различного рода объектов используются различные методы прогноза [1], отличающиеся друг от друга отдельными приемами или процедурами прогноза, последовательностью их применения, полнотой охвата прогностических методов и возможностью их дополнения новыми методами. Они применяются для описания общего и частных аспектов развития исследуемых объектов и применимы, в основном, лишь для простых объектов. Поэтому на уровне ОТС осуществляется их иерархическая декомпозиция описания до уровня задач допустимой сложности, применительно к которому работает определенный (известный) метод прогнозирования. Каждый уровень детализации отличается своим классификационным признаком: степенью формализации, общим принципом действия, способом получения прогнозной информации и глубиной упреждения прогноза. По мере усложнения выполняемых задач ОТС, эффективность отдельных методов прогноза начинает не отвечать целям исследований и возникает практическая необходимость в разработке интегрированных к современным условиям развития новых методических подходов к прогнозированию их облика.

Прогноз облика ОТС начинается с разработки задания на проведение прогноза в виде общего описания. Оно содержит сведения о критериях и обобщенных показателях (характеристиках) эффективности функционирования ОТС, приблизительных ограничениях, а также

оцелях и задачах прогноза, ориентировочный перечень основных исходных данных (перечень составных частей, этапность разработки прогноза и т. д.). В дальнейшем могут изменяться (дополняться) разделы и пункты задания и уточняться прогнозный конфликтный фон, состав и взаимосвязь элементов – объектов воздействия конкурирующих ОТС. Уточнение облика ОТС осуществляется путем последовательного углубления детализации еѐ структуры от обобщенных характеристик к более частным (дезагрегирование) с последующим объединением частных характеристик в более обобщенные (агрегирование).

61

ОТС разрабатываются для решения значимых социально-экономических задач, как правило, с заданной эффективностью в условиях минимизации стоимости затрат на их создание, определяющих содержание критериев эффективности их применения. Данный критерий отражает предназначение любой ОТС, особенности ее функционирования в условиях конфликта и является чувствительным к множеству учитываемых характеристик.

В этих условиях прогноз облика конкурирующих ОТС можно представить решением задачи синтеза, сформулированной следующим образом.

Пусть определена цель прогноза облика конкурирующей ОТС на заданный упреждающий период. Предполагается, что в состав ОТС могут быть включены полностью или частично существующие организационные структуры и технические элементы (технические системы, комплексы и средства). При необходимости облик этих структур и элементов может изменяться. Требуется определить облик такой ОТС, которая при достижимом уровне совершенства организационных структур и технических элементов на упреждающий период обеспечивает выполнение поставленных задач с заданной эффективностью.

Математически задачу прогноза облика ОТС можно представить в виде:

где C(V ,U ) – функция затрат на применение прогнозируемой ОТС, минимальное значение

которой соответствует представлениям заказчика о наилучшем V * варианте ее облика при достижимом уровне организационных структур и технического совершенства составляющих еѐ элементов на упреждающий период; {Vд } – множество допустимых Vд вариантов облика

ОТС; W (V ,U ) – показатель эффективности решения поставленных задач V вариантом ОТС при применении в условиях U ; Wтр – требуемая эффективность решения задач ОТС в U условиях конфликта; R(V ,U ) – ресурс, потребный для применения V варианта облика ОТС в

U условиях конфликта; R – заданные ограничения (энергетические, пространственные, временные и др.) ресурса R(V ,U ) , необходимые для применения V варианта ОТС в кон-

фликте.

ОТС характеризуется многими качественными сторонами. Каждая из них включает определенный набор свойств и характеристик ОТС, проявляющихся в соответствующей среде. Поэтому при прогнозе ОТС рассматривается с различных точек зрения (аспектов). Каждому аспекту ОТС может быть поставлен в соответствие одноименный аспект прогноза, в рамках которого исследуется система связей, свойств и характеристик ОТС, выражающих данную еѐ качественную сторону.

Основными аспектами прогноза облика ОТС (рис.) являются функциональный, структурный и параметрический аспекты [2]. Это обусловлено тем, что сущность функционирования ОТС носит структурный характер, а строение ОТС функционально. В то же время функциональные и структурные свойства ОТС количественно выражаются в еѐ свойствах и характеристиках.

В рамках функционального аспекта прогноза проводится обоснование роли и места конкурирующей ОТС среди других взаимодействующих систем при решении задач снижения эффективности применения ОТС, назначения и задач, способов решения задач, определяются функции и общий порядок (принципы) еѐ функционирования. Поскольку функции ОТС разделяются на внешние и внутренние, то и функциональный аспект прогноза облика ОТС в соответствии с принципами целостности, иерархии и аналогии структур разделяется на внешнесистемный и внутрисистемный. Внешнесистемный аспект прогноза ОТС по отношению к внутрисистемному играет целеполагающую и интегративную роль, поскольку определяет условия, применительно к которым обосновывается внутренний функциональный облик ОТС. Внутрисистемный аспект прогноза облика ОТС по отношению к внешнесистем-

62

ному имеет целесообразное значение, поскольку обоснованные в его рамках внутренние функции ОТС обеспечивают осуществление ею внешних функций (рисунок).

Аспекты прогноза облика организационно-технической системы

В ходе прогноза облика ОТС, в соответствии с принципом ситуативности, функциональный аспект прогноза выполняет преимущественно роль главного процесса. С него начинается и им заканчивается прогноз облика ОТС.

Структурный аспект прогноза облика ОТС направлен на обоснование состава и структуры системы, совокупности еѐ внешних и внутренних связей, порядка и содержания взаимодействия составных частей ОТС.

Определение характеристик ОТС, соответствующих выявленным в ходе функционального и структурного прогноза свойствам системы, осуществляется в рамках параметрического аспекта прогноза облика ОТС.

При необходимости в процессе прогноза облика ОТС возможно выделение и сочетание других аспектов.

ОТС включает совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих составных частей. Спрогнозировать еѐ строение, структуру, определить характер и содержание взаимосвязей, свойства и характеристики составных частей и системы в целом сразу невозможно. Поэтому прогноз облика ОТС подразделяется также на процессы, содержание которых раскрывает категория ―уровни прогноза‖ [2].

Внешние свойства конкурирующей ОТС проявляются в процессе конфликтного взаимодействия с ОТС (в ―среде‖), сущность которых определяется внутренним строением и структурой системы. Свойства составных частей ОТС также проявляются в соответствующей им среде, их причина содержится в структуре более мелких составных частей. И так далее. Нарастающая степень детализации рассмотрения ОТС фиксируется в иерархических уровнях еѐ описания. Этим уровням ставятся в соответствие уровни прогноза облика ОТС. Самый верхний уровень является уровнем внешнесистемного прогноза. Остальные – уровни внутрисистемного прогноза [2].

На уровне внешнесистемного прогноза облика ОТС рассматривается как целостная система без раскрытия еѐ строения. На уровнях внутрисистемного прогноза облика ОТС рассматривается как совокупность взаимодействующих составных частей. Количество уровней внутрисистемного прогноза определяется необходимой глубиной раскрытия строения и структуры ОТС. Уровень внешнесистемного прогноза обеспечивает обоснование свойств, характеристик и функционирования ОТС в целом, а также согласование свойств, характери-

63

стик и алгоритмов функционирования еѐ составных частей, прогноз которых проводится на уровнях внутрисистемного прогноза. С уровня внешнесистемного прогноза начинается формирование облика ОТС, на этом уровне и завершается. В ходе прогноза в результате многократного перехода от уровня к уровню, постепенно достигается необходимое соответствие между свойствами ОТС, еѐ строением, структурой и алгоритмами функционирования, между характеристиками составных частей ОТС и характеристиками системы в целом.

Аспекты и уровни прогноза ―вкладываются― друг в друга, поочередно исполняя роль главного процесса прогноза облика ОТС.

С учетом введенных аспектов и уровней прогноза представим облик ОТС в виде совокупности V (V D ,V S ,V Х ) описаний функций V D , организационной структуры V S и множе-

ства характеристик V X , то есть совокупности функционального, структурного и параметрических обликов ОТС.

В зависимости от состояния проработки облика ОТС и целей в ходе исследований между аспектами прогноза могут устанавливаться различные отношения иерархии. Применительно к случаю, когда верхний уровень занимает функциональный аспект ОТС (то есть главным процессом является функциональный прогноз), а нижний уровень – параметрический аспект, декомпозиция общей задачи прогноза облика ОТС (1) в соответствии с [2] будет иметь вид:

а) задача функционального прогноза:

б) задача структурного прогноза:

в) задача параметрического прогноза:

где символ ―~― указывает на решения, полученные с предыдущего шага итерации [2].

Задачи функционального, структурного и параметрического прогноза (2), (3) и (4) решаются совместно.

Прогноз построения, структуры, характеристик и алгоритмов функционирования ОТС основывается на разработке еѐ прогнозной модели в виде совокупности методов, процедур и приемов, с помощью которых можно получить информацию о возможных состояниях системы и (или) путях достижения этих состояний. Для этих целей возможно использование функциональных, экономических и процедурных моделей и моделей физических процессов.

Функциональные модели описывают функции, выполняемые основными составными частями ОТС или процесса еѐ применения. Они составляются в форме морфологического описания в начале проведения исследований ОТС на основе определения функций ее составных частей.

Модели физических процессов определяют зависимости между переменными физического процесса на нижних уровнях иерархии ОТС. Исходя из характера исследуемого процесса, модели являются непрерывными и дискретными во времени, детерминированными и статистическими, а по способу получения – аналитическими и экспериментальными.

Процедурные модели описывают операционные характеристики элементов и ОТС в

64

целом, то есть порядок и содержание различного рода воздействий. Они описывают действие, изменяющее состояние системы, а также совокупность правил и ограничений, налагаемых на функционирование ОТС в различных условиях конфликта. Их разработка осуществляется на основе морфологического описания, графического представления, блок-схем, матриц решений, математических формул и операций над переменными, алгоритмического и программного описания.

В качестве заключения необходимо отметить, что предложенный методический подход позволяет структурировать задачу прогноза конкретных ОТС по составным категориям прогноза. В качестве основных категорий предлагается рассматривать аспекты и уровни прогноза, обеспечивающие многостороннее и углубленное исследование облика. Дальнейшим направлением развития подхода является учет динамики прогнозирования параметров облика с учетом особенностей принятия решений специалистами прогноза ОТС в конкретной предметной области.

Литература

1.Рабочая книга по прогнозированию / Редкол.: И.В. Бестужев-Лада (отв. ред.). – М.: Мысль, 1982. – 430 с.

2.Мистров Л.Е. Метод прогноза облика организационно-технических систем в конфликте / Л.Е. Мистров // Информационно-измерительные и управляющие системы. – 2007. – №10. – Т.5. – С. 49 – 62.

3.Вязгин, В.А. Математические методы автоматизированного проектирования / В.А. Вязгин, В.В. Федоров. – М.: Высшая школа, 1989.

ФГКВОУ ВПО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военновоздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)

A.V. Petrichenko

METHODICAL APPROACH TO FORECASTING OF SHAPE OF THE COMPETING ORGANIZATIONAL AND TECHNICAL SYSTEMS

The methodical approach to the solution of a scientific task of the forecast of shape of target organizational and technical systems in the conflict like "rivalry" which is based on the interconnected set of aspects and levels of researches is considered

Key words: organizational and technical system, competition, conflict, forecast method, aspect and category of the forecast, scientific and technical task, disaggregating, aggregating, shape

Federal State Official Military Educational Institution of Higher Professional Education Military Educational Research Centre of Air Force «Air Force Academy named after professor

N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin» (Voronezh)

65

УДК614.876:616.82-07

А.Н. Асташова1, В.П. Федоров2

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО ПОРАЖЕНИЯ АВИАЦИОННЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АВАРИИ

В радиобиологическом эксперименте смоделирована радиационная обстановка в которой работали экипажи вертолетной авиации при ликвидации Чернобыльской аварии. Показано, что эффекты поражения нервной системы у вертолетчиков носят стохастический характер и в регламентированных дозах ионизирующее излучение не является ведущей причиной заболеваемости и снижения их профессионального долголетия

Ключевые слова: Чернобыль, ликвидаторы радиационной аварии, здоровье авиационных специалистов, подвергшихся облучению

26 апреля 1986 года на Чернобыльской АЭС произошла крупнейшая ядерная катастрофа за всю историю использования энергии атома в мирных целях – ядерный взрыв с частичным разрушением активной зоны реактора четвертого энергоблока и выходом радиоактивных осколков деления за пределы зоны. Практически сразу после взрыва ядерного реактора был поднят по тревоге специальный мобильный отряд ликвидации последствий аварий ядерных установок Министерства обороны (МО) и направлены военно-транспортные самолеты для переброски средств радиационной разведки в район аварии. В 10:30, в район Чернобыльской АЭС был направлен вертолет Ми-8Тэкипаж, которого доложил командованию первоначальные сведения о характере разрушений на Чернобыльской АЭС. 27 апреля в районе аварии уже находились 32 вертолета и 9 самолетов, 10 самолетов находились в готовности, а 7 вертолетов были на трассах перелета (7 мая в авиационной группировке уже находилось 75 вертолетов и 12 самолетов и 25 самолетов военно-транспортной авиации находились в готовности к вылету). С 10 часов экипажи прибывающих вертолетов приступили к работе над разрушенным реактором. Всего в локализации последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС приняли участие более 1000 членов экипажей военной вертолетной авиации. Дозы внешнего относительного равномерного гамма- и бетаоблучения ликвидаторов колебались от 0,05 до 0,5 Гр, длительность пребывания в зоне с повышенным уровнем загрязнения продуктами ядерного деления до 10 суток. Полеты в радиационно-опасных условиях продолжались в течение 1986 и 1987 гг. Достаточно подробно условия деятельности и характеристики облучения летчиков в чернобыльских событиях изложены в монографиях [1, 2].

Несмотря на жесткий дозиметрический контроль, радиационная катастрофа на Чернобыльской АЭС повлекла за собой серьезные нарушения психоневрологического статуса ликвидаторов, а также населения радиоактивно загрязненных территорий [3, 4, 5]. При эпидемиологическом исследовании установлено, что уже через 4-5 лет стал наблюдаться ежегодный рост заболеваемости. Через 10 лет среди ликвидаторов 1986 года 38 % лиц имели различные хронические болезни, у получивших дозу более 25 сГр заболеваемость встречалась у 50 % обследованных. При уточнении анамнестических данных установлено, что у 70 % ликвидаторов основное заболевание впервые выявлено после работ по ликвидации аварии [6]. Психические и неврологические нарушения у лиц, принимавших участие в ликвидации последствий аварии на ЧАЭС, занимают значительное место в структуре их заболеваемости, превышая данные контрольной группы более чем в 5 раз. Однако до настоящего времени нет точных сведений о патогенезе заболеваний нервной системы у ликвидаторов радиационных аварий. Зачастую органические изменения нервной системы трактуются как функциональные и наоборот, а иногда жалобы ликвидаторов расцениваются специалистами как проявление установки на получение льгот или отражение радиофобии [7].Тем не менее, нейропсихические заболевания у участников ЛПА на ЧАЭС являются ведущей причиной инвалидности. Поэтому установление морфологического субстрата патологического процесса представляется чрезвычайно важным [9]. При этом, изучая влияние излучений в малых дозах на организм, надо отдифференцировать влияние факторов нерадиационной природы и проявления

66

радиофобии [7, 8]. Так как структурно-функциональное состояние нервной системы при ионизирующем облучении у человека в принципе не подлежит изучению, топроследить все стадии изменений в ранние и отдаленные сроки, выявить доза-временные зависимости и наиболее критические мишени для ионизирующего излучения возможно только в экспериментах на животных, когда будут исключены все психогенные травмы и использованы методики, неприемлемые для человека с последующей экстраполяцией на него полученных данных.Основное внимание должно быть уделено количественной оценке морфофункционального состояния нервной системы, поддающейся статистической обработке с последующим математическим моделированием и составлением прогноза их развития при тех параметрах, которые остались за рамками исследования [9].

На базе Центрального научно-исследовательского авиационного госпиталя и Государственного научно-исследовательского испытательного института Военной медицины МО РФ ретроспективно изучены данные о состоянии здоровья вертолетчиков, выполнявших поставленные задачи по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС в 1986–1987 годах и получивших дозы облучения 22,6±0,6 сГр. Средний возраст ликвидаторов 33,6±6 лет. В Государственном научно-исследовательском испытательном институте Военной медицины МО РФ спланирован и проведен радиобиологический эксперимент. В его основу положены данные о лучевой нагрузке у военнослужащих-ликвидаторов аварии на ЧАЭС и состоянии их здоровья в ранние и отдаленные сроки пострадиационного периода. Возраст животных и временные параметры проведения эксперимента определялись профессиональным возрастом ликвидаторов аварий на ЧАЭС [9]. Исследование выполнено на головном мозге 700 половозрелых беспородных крысах-самцах в возрасте 4 месяца к началу эксперимента (что соответствовало 27–28 годам возраста ликвидаторов-вертолетчиков), облученных γ-квантами 60Со с энергией 1,2 МэВ однократно и фракционировано (равномерно в течение рабочей недели) в суммарных дозах 10, 20, 50 и 100 сГр с мощностью дозы облучения 50, 100, 250 и 660 сГр/ч. Для человека это соответствовало дозам облучения от 5 до 50 сГр. Такая вилка взята с запасом в меньшую или большую сторону дозы облучения. Впервые дни после аварии допустимая доза облучения составляла 10 сГр, а со снижением мощности дозы излучения ее повысили до 50 сГр. Для вертолетчиков, с учетом профессиональных вредностей, допустимая доза составила 25 сГр. Коэффициент экстраполяции с крыс на человека считали 2, следовательно, 25 сГр для человека соответствует приблизительно 50 сГр для крыс. Материал забирали впервые часы и сутки (это время, соответствующее возможной первичной реакции на облучение), 6 мес. (это возраст профессионального долголетия вертолетчика - 38–40 лет), 12 мес. (это предельный возраст для военнослужащих на то время - 45–50 лет), 18 и 24 мес. пострадиационного периода. Каждой группе соответствовал адекватный возрастной контроль. Эти сроки исследования практически обоснованы и являются экстраполяцией сроков жизни животных на продолжительность жизни человека.

Для нейроморфологического исследования взяты нейроны различных отделов головного мозга. При анализе основное внимание уделялось таким радиационным мишеням как белок и нуклеиновые кислоты. Оценивалась также структурно-функциональная перестройка нейронов по тинкториальным и морфометрическим показателям [9, 10]. Объем материала, необходимого для исследования определяли методом аккумулированных средних. Статистический анализ количественных переменных основывался на вычислении средней величины, дисперсии, среднего квадратичного отклонения ошибки среднеарифметического, коэффициенты асимметрии и эксцесса. Дисперсионный анализ использован для изучения влияния режимов облучения (однократного или фракционированного) на состояние морфофункциональных показателей. Корреляционный анализ помог установить, насколько ассоциированы наборы исходных данных по величине, а также выявить глубину связей между морфологическими эквивалентами функции и определить целостность ответа нервной системы на радиационное воздействие. Одним из методов математического анализа является математическое моделирование. Намииспользован регрессионный анализ для изучения воздействия на от-

67

дельную зависимую переменную значений одной или более независимых переменных (дозы облучения, мощности дозы облучения и времени пострадиационного периода). Этот метод позволил установить множественные нелинейные связи между параметрами ионизирующего излучения и морфологическими критериями и на основании этого построить математическую модель степени участия различных режимов воздействия малых доз радиации в формировании нейроморфологических эффектов. Алгоритм математического моделирования и статистического анализа подробно приведен нами ранее [9]. Все расчеты наблюдаемых эффектов проводились на ПЭВМ с процессором Intel Core 17 с помощью программ Statistica 6.1, MS Excel 2007 и MathCad 14. с использованием параметрических критериев, математическим моделированием, определением прогноза их развития и экстраполяцией на человека.

Установлено, что у летного состава вертолетной авиации после участия в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС появляются характерные изменения в уровне заболеваемости, профессионального долголетия и дисквалификации. Их выраженность связана с дозой облучения, комбинированным действием вредных и опасных факторов полета, предшествующими заболеваниями, особенностями медицинского контроля и социальногигиеническими условиями жизни в пострадиационном периоде. До аварии 20 % вертолетчиков имели различные хронические заболевания, среди которых более 50 % составляли болезни опорно-двигательного аппарата. После выполнения работ на радиоактивно загрязненной местности у ликвидаторов до 4 раз увеличилась частота хронической патологии по основным классам заболеваний, патогенетическим механизмом которых выступают психоген- но-травмирующие факторы, вредные и опасные факторы полета, низкое качество жизни, а также нарастающее со временем влияние инкорпорированных долгоживущих радионуклидов. Среди ликвидаторов, увольняющихся в запас, 90 % имели различные заболевания, в том числе с преобладанием болезней сердечнососудистой системы – 52 %, нервной системы – 39 %. В контрольной группе заболевания имели 70 % вертолетчиков. Здесь преобладали болезни сердечнососудистой системы - до 30 %, опорно-двигательного аппарата – 29 % и пр. Заболеваемость в пострадиационном периоде со временем увеличивалась и при этом как самостоятельные нозологические единицы заболевания нервной системы составляют до 35 % причин дисквалификации.

Экспериментальные исследования на полную продолжительность жизни показали, что нервная система обладает высокой морфофункциональной чувствительностью к ионизирующему излучению в малых дозах, но, в целом, достаточной устойчивостью нейронной и нейроглиальной популяции, белка, нуклеиновых кислот, ферментативных систем и микроциркуляторного русла к воздействию изученных доз внешнего облучения. Выявленные изменения неспецифичны, протекают волнообразно, не имеют линейной дозовой или временной зависимости с прогнозом восстановления до показателей возрастной нормы. При всех режимах облучения и сроках пострадиационного периода преобладали изменения, отражающие варианты функциональной активности нейронов.

При математическом моделировании подтверждено, что нейроморфологические показатели при облучении имеют нелинейный характер изменений с довольно слабой корреляционной связью между эффектом и такими факторами как доза облучения (x), время после воздействия (y), а также совместное влияние дозы и времени (xy). При этом совместное влияние дозы и времени пострадиационного периода (xy) часто нивелировало изменения и большинство нейроморфологических эффектов не имело существенных различий в начальных и конечных значениях доза-временных параметров, а эффекты отличались в большей степени при их средних значениях. Модель динамики показателей состояния нервных клеток в зави-

симости от дозы облучения и времени пострадиационного периода представляли в виде уравнения регрессии: ЗП=а0+а1х+а2у+а3ху+а4х2+а5у2+а6х3+а7у3,где ЗП – зависимый показатель, х– доза облучения; у – время, после облучения; ху, х2, у2, х3, у3 – взаимные влияния па-

раметров, х, у и нелинейное влияние каждого из этих параметров. При построении регрессионных моделей учитывались только параметры для коэффициентов с уравнением значимости

68

95 % (Р<0,05). В результате получено семейство уравнений регрессии, визуальная оценка которых показана на примере динамики гипохромных и гиперхромныхнервных клеток (рис.). Видно, что изменение количества гипохромных нейронов в большей степени зависит от дозы облучения, чем от времени пострадиационного периода и сочетанного воздействия этих факторов. Уравнение регрессии выглядит следующим образом: Гипохромные нейроны

= 0,790588–0,585932х+0,193911ху+ 0,373630х2–0,108419у2. (r=0,17; R2=0,41).

График зависимости значения гипохромных (А) и гиперхромных (Б) нейронов от дозы облучения и времени пострадиационного периода

Из графика (рисунок А) видно, что с увеличением дозы облучения происходит значимое снижение количества гипохромных нейронов и только в конце рассматриваемого диапазона доз это значение начинает расти. Действие такого фактора как время с его увеличением также уменьшает количество гипохромных нейронов. Изменение гиперхромныхнейронов зависит от всех рассматриваемых факторов (х, у), кроме сочетанного их воздействия (ху). Причем более сильное влияние на изменение данного вида нейронов оказывает доза облучения. Уравнение регрессии выглядит следующим образом: Гиперхромные нейроны = 0,30352+1,32398х+0,51320у-3,68309х2–0,76213у2+2,52620х3 (r=0,36, R2=0,60). Из графика

(рисунок Б) видно, что количество гиперхромных нейронов имеет один экстремум в зависимости от времени, который находится в начале диапазона значений. В зависимости от дозы облучения количество гиперхромных нейронов имеет два экстремума, что говорит об увеличении и об уменьшении количества гиперхромных нейронов при протекании процесса в рассматриваемом диапазоне доз облучения. Динамика показателей имеет нелинейный характер с умеренным или слабым коэффициентом корреляции.

Таким образом, проведенный анализ состояния здоровья ликвидаторов, оценка профессионального долголетия, причин дисквалификации, социально-гигиенических условий жизни, состояние иммунитета и проверка выявленных нарушений в радиобиологическом эксперименте с последующим математическим моделированием, составлением прогноза их развития и доза-временной экстраполяцией на человека позволили считать, что изменения привнешнемвоздействии малых доз ионизирующего излучения (до 1 Гр) имеют нелинейный стохастический характер, не оказывают существенного влияния на головной мозг и в регламентированных дозах не являются, видимо, ведущей причиной нарушения психоневрологического статуса ликвидаторов радиационных аварий.

69

Литература

1.Михайлов В.С.Военно-воздушные силы и Чернобыль [Текст]: исторические очерки

/В.С. Михайлов, В.В. Яменсков, И.Б. Ушаков.– Старый Оскол: «ИПК Кириллица», 2006. – 286 с.ISBN 5-91186-003-1

2.Мастрюков А.А. Ядерная катастрофа века [Текст]: исторический очерк/ А.А. Мастрюков, В.П. Федоров.– Воронеж: «Научная книга», 2016. - 410 с.ISBN 978-5-4446-0766-4

3.Гуськова А.К. Реакция нервной системы на повреждающее ионизирующее излучение (обзор) [Текст] / А.К. Гуськова, И.Н. Шакирова // Журнал неврологии и психиатрии.– М.-1989.– Т. 11.- № 4.– С. 55 – 58.

4.Румянцева Г.М. Психическая дезадаптация участников ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС [Текст] / Г.М. Румянцева, О.В. Чинкина, Т.М. Левина // Русский медицинский журнал.– 1998.- Т.1.- № 1.– С. 23 – 28.

5.Ушаков И.Б. Экология человека после Чернобыльской катастрофы: радиационный экологический стресс и здоровье человека [Текст]: монография/ И.Б. Ушаков, Н.И. Арлащенко, С.К. Солдатов.– Воронеж: ВГУ,2001.– 723 с. ISBN 5-9273-0007-3

6.Алексанин С.С. Патогенетические закономерности формирования соматической патологии после радиационных аварий в отдаленном периоде [Текст] / С.С. Алексанин // Вестник Российской военно-медицинской академии. – 2008. – Т. 23.- № 3. – С. 10 – 13.

7.Гуськова А.К. Основные итоги и источники ошибок в установлении радиационного этиопатогенеза неврологических синдромов и симптомов [Текст] / А.К. Гуськова // Журнал неврологии и психиатрии. – 2007.– № 12.– С. 66 –70.

8.Ярмоненко С.П. Малые дозы – «большая беда» [Текст] / С.П. Ярмоненко // Медицинская радиология и радиационная безопасность. – 1996. – Т. 41.- № 2. – С. 32–39.

9.Ушаков И.Б. Малые радиационные воздействия и мозг [Текст]: монография / И.Б. Ушаков, В.П. Федоров.- Воронеж: «Научная книга», 2015.- 536 с.ISBN 978-5-4446-0723-7

10.Федоров В.П. Церебральные эффекты у ликвидаторов Чернобыльской аварии [Текст]: монография/ В. Федоров, И. Ушаков, Н. Федоров.- LAPLAMBERTAcademicPublishing, 2016.- 390 с.ISBN 978-3-659-93612-8

1ФГКВОУ ВПО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военновоздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)

2ФГБОУ ВО «Воронежский государственный институт физической культуры»

A.N. Асташова1, V.P. Федоров2

SIMULATION OF RADIATION DAMAGE OF AVIATION PROFESSIONALS IN THE LIQUIDATION OF THE CHERNOBYL ACCIDENT

In radiobiological experiment simulated the radiation environment in which he worked as the crews of helicopter aviation in liquidation of the Chernobyl accident. It is shown that the effects of lesions of the nervous system in helicopter pilots are stochastic in nature and regulated doses of ionizing radiation is the leading cause of morbidity and a decline in their professional longevity

Key words: Chernobyl, liquidators, radiation accident, health, aviation professionals exposed to radiation

1Federal State Official Military Educational Institution of Higher Professional Education Military Educational Research Centre of Air Force «Air Force Academy named after professor

N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin» (Voronezh)

2Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «The Voronezh Institute physical culture»

70