Разработка системы сбора, оценки и анализа физиологического состояния и факторов, влияющих на утомляемость военнослужащих

Цель исследования – анализ известных инвазивных и неинвазивных методов обследования, определение необходимых критериев для оценки степени утомляемости моряков-подводников. 

Проведено анкетирование военнослужащих ВМФ, причастных к службе на кораблях подводного флота, на основе которого выполнено обоснование направлений исследований для последующей разработки системы сбора, оценки и анализа физиологического состояния и факторов, влияющих на утомляемость военнослужащих. 

Методы: применение экспериментального неинвазивного метода исследования для определения степени утомляемости и физиологического состояния моряков-подводников на основе трех критериев в течение месяца; анализ полученных результатов; установление при разработке метода сравнительного анализа, структурного анализа системы на основе ранее известных устройств и сенсоров.

Результаты. Обнаружена зависимость исследуемых показателей от времени несения вахты и их связь с ростом утомляемости. Установлено, что для ведения разработки системы мониторинга за утомляемостью подводников следует производить системный анализ и объективную оценку, включающую в себя определение методов контроля состояния военнослужащих, применение знаний из медицины, физиологии, биофизики, биомеханики, биоинженерии, электроники, схемотехники и программирования, для разработки эффективных методов контроля физического состояния и утомляемости. Опираясь на анализ отечественных и зарубежных методик и устройств, предложен собственный метод реализации системы сбора оценки, анализа физиологического состояния и факторов, влияющих на утомляемость военнослужащих.

Заключение. Сделан вывод о необходимости проведения неинвазивных исследований степени утомляемости перед предложением разработки и предложения собственного устройства и методики оценки степени утомляемости, способных реализовать индивидуальные особенности системы для оперативного мониторинга с целью улучшения боеготовности, ситуационной осведомлённости, здоровья, безопасности, мобильности моряков-подводников. 

1. Пугачев И. Ю. Инновации физической подготовки экипажей атомных подводных лодок // Вестник Мордовского университета. 2015. № 3. С. 31–41. https://doi.org/10.15507/VMU.025.201503.031

2. Руководство для регламентирующих органов: системы управления рисками, связанными с утомляемостью. URL: https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1728394330&tld=ru&lang=ru&name=9966_cons_ru (дата обращения: 20.06.2024).

3. A review of wearable sensors and systems with application in rehabilitation / Sh. Patel, H. Park, P. Bonato, L. Chan, M. Rodgers // Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 2012. N 9. P. 21. https://doi.org/10.1186/1743-0003-9-21

4. Дмитриев С. П., Степанов О. А. Нелинейные алгоритмы комплексной обработки избыточных измерений // Известия Российской академии наук. 2000. № 4. С. 52–61.

5. Тарасенко Е. А. Развитие технологических инноваций в области mHealth: возможности для врачей для профилактики заболеваний, диагностики и консультирования пациентов // Врач и информационные технологии. 2014. № 4. С. 59–64.

6. Церковский А. Л. Современные взгляды на проблему стрессоустойчивости // Вестник Витебского государственного медицинского университета. 2021. Т. 10, № 1. С. 6–19.

7. Saw A. E., Main L. C., Gastin P. B. Monitoring the athlete training response: subjective self-reported measures trump commonly used objective measures: a systematic review // Br. J. Sports. Med. 2016. N 50(5). P. 281–291. https://doi.org/10.1136/bjsports-2015-094758

8. Зибарев Е. В., Иммель О. В., Никонова С. М. Напряженность труда и утомление пилотов гражданской авиации на современных типах воздушных судов // Медицина труда и промышленная экология. 2019. Т. 59, № 9. С. 630–632.

9. Chernjak S. V. Psycho-physiological aspects of professional activities of scamen-submariners OF Russian NAVY // Актуальные проблемы физической подготовки силовых структур. 2008. № 2. С. 65.

10. Сошкин П. А. Стрессоустойчивость и адаптивные возможности у военно-морских специалистов с признаками профессионального выгорания // Морская медицина. 2021. Т. 7, № 3. С. 62–70.

11. Hao Y., Foster J. Wireless sensor networks for health monitoring applications // Physiological Meas. 2008. Vol. 29, N 11. P. R27–R56.

12. Pantelopoulos A., Bourbakis N. Design of the new prognosis wearable system-prototype for health monitoring of people at risk // Advances in Biomedical Sensing, Measurements, Instrumentation and Systems. Springer, 2009. Vol. 55. P. 29–42.

13. Kuravsky L. S., Yuryev G. A. A novel approach for recognizing abnormal activities of operators of complex technical systems: three non-standard metrics for comparing performance patterns // International Journal of Advanced Research in Engineering and Technology. 2020. Vol. 11, N 4. P. 119–136.

14. Модель пилота как средство валидации перспективной кабины и бортового оборудования воздушного судна / И. И. Грешников, Л. С. Куравский, С. Д. Логачев, И. А. Махортов // International Journal of Open Information Technologies. 2024. Vol. 12, N 4. P. 101–104.

15. Оценка эффективности мероприятий по поддержанию функционального состояния военно-морских специалистов в ходе решения экипажем задач в море по состоянию центральной нервной системы / Ю. Р. Ханкевич, К. В. Сапожников, А. В. Седов, В. Г. Белов, Е. В. Ершов, С. А. Парфенов // Актуальные проблемы физической и специальной подготовки силовых структур. 2016. № 1. С. 171–177.

16. Continuous inference of psychological stress from sensory measurements collected in the natural environment / K. Plarre, A. Raij, M. Hossain, A. Ali, M. Nakajima, M. al’Absi // Proceedings of the 10th ACM/IEEE International Conference on Information Processing in Sensor Networks. Chicago, IL, USA: IEEE, 2011. P. 97–108.

17. MConverse: Inferring Conversation Episodes from Respiratory Measurements Collected in the Field / M. M. Rahman, A. A. Ali, K. Plarre, A. Raij, M. alʼAbsi [at al.] // Proceedings of Wireless Health. San Diego, CA, USA, 2011. P. 1–10.

18. Privacy risks emerging from the adoption of inoccuous wearable sensors in the mobile environment / A. Raij, A. Ghosh, S. Kumar, M. Srivastava // Proceedings of the International Conference on Human Factors in Computing Systems. Vancouver, Canada, 2011 P. 11–20.

19. ESC working group on e-cardiology position paper: use of commercially available wearable technologyfor heart rate and activity tracking in primary and secondary cardiovascular prevention-in collaboration with the europeanheart rhythm association, european association of preventive cardiology, association of cardiovascular nursing and alliedprofessionals, patient forum, and the digital health committee / M. T. Jensen, R. W. Treskes, E. G. Caiani, R. Casado-Arroyo, M. R. Cowie, P. Dilaveris, D. Duncker, M. di Rienzo, I. Frederix, N. de Groot [et al.] // European Heart Journal – Digital Health. 2021. Vol. 2, is. 1.