Устройство для психо-соматооздоровления и тренировки систем вегетативного обеспечения деятельности, сопряженной с выполнением повышенных психических и физических нагрузок в экстремальных условиях

Авторы патента:

A61G10/02 - с искусственным климатом; со средствами для поддержания желаемого давления, например лечебные помещения для новорожденных (пыленепроницаемые лабораторные камеры B01L 1/04; устройства для понижения давления B63C 11/32; подобное оборудование на летательных аппаратах B64D 13/00; кондиционирование воздуха вообще F24F)

Полезная модель относится к техническим средствам, применяемым области валеологии, физиологи и психологии труда и спорта, клинической психологии и медицины, а именно к средствам реализующим технологии психо-соматооздоравливающей коррекции функционального состояния организма человека и терапии заболеваний и может применяться в бытовых и производственных условиях, в лечебно-профилактических учреждениях, центрах психосоматического здоровья различной направленности для повышения резервных возможностей и адаптивной способности систем вегетативного обеспечения, формирования здорового образа жизни.

Целью изобретения является расширение спектра воздействующих на человека преформированных физических и химических факторов для повышения эффективности психо-соматооздоравливающей коррекции функционального состояния организма, а также возможности варьирования их составом с учетом психологических и медицинских показаний.

Технический результат достигается включением в конструкцию устройства исполнительных механизмов, обеспечивающих одновременное или избирательное воздействие на организм человека экологически адекватными преформированными физическими и химическими факторами, такими как принудительно создаваемые постоянное, периодическое или циклические аэробаровоздействие с различной температурой воздуха, постоянное или периодическое аэробаровоздействие с различной температурой воздуха и одновременным периодическим или циклическим погружением тела человека в воду различной температуры, воздействие скоростью и плавностью погружения тела человека в воду, воздействие различным составом вдыхаемой газовой смеси, чрескожное воздействие растворенных в воде химических веществ различной природы, благодаря чему создаются предпосылки для комплексного воздействия практически на все функциональные системы, обеспечивающего повышение диапазона эффективного функционирования организма в экстремальных условиях, обусловленных воздействием повышенных психических (умственных и эмоциональных) и физических нагрузок, а также средовых факторов.

1 з.п. Ф-лы, 2 ил.

Известны устройства - криосауны -, обеспечивающие повышение адаптационных возможностей организма интервальными погружениями тела человека в атмосферу, обогащенную парами жидкого азота [1, 2], устройства - термосауны, бани-, обеспечивающие повышение адаптационных возможностей организма интервальными погружениями тела человека в атмосферу с сухим или влажным паром [3], устройства - ванны, заполненные водой -, обеспечивающие повышение адаптационных возможностей организма интервальными поочередным погружением тела человека в холодную и теплую воду [4], устройства - ванны, заполненные водой, обогащенной специальными химическими веществами, оказывающими рефлекторное кожно-раздражающее или общерезорбтивное действие в результате чрескожного поступления биологически активных веществ внутрь организма, которые дополнительно снабжены устройством для барботрирования пузырьками воздуха или других газовых смесей -, обеспечивающие повышение адаптационных возможностей организма интервальными поочередным погружением тела человека в сложно подготовленную водную среду [5].

Известны медицинские барокамеры, обеспечивающие возможность создания стабильных повышенных или пониженных давлений относительно атмосферного давления и формирования различного состава вдыхаемой газовой смеси, обеспечивающие повышение адаптационных возможностей организма и терапии различных патологических состояний [6, 7].

Основным недостатком всех перечисленных устройств является ограничение воздействия, как правило, одним-двумя преформированными факторами, благодаря чему не представляется возможным добиться комплексности воздействия, что способствует снижению эффективности и сужению областей их практического использования.

Наиболее близким решением к предлагаемой полезной модели является устройство для суховоздушной бародинамичской тренировки адаптационных резервов [8, 9] посредством повышения мощности и оптимизации регуляторных механизмов, а также увеличения эластичности сосудов, улучшения кровоснабжения внутренних органов и тканей, нормализации периферического сопротивления сосудов току крови и артериального давления, реализуемый воздействием в течение 1-10 мин пульсирующим барометрическим давлением в диапазоне 1-10 мм рт.ст. относительно исходного атмосферного давления с частотой 0,1-3 Гц.

Этому устройству, также как и многим другим устройствам, свойственен тот же недостаток - отсутствие комплексности воздействия на различные функциональные системы, вследствие чего не представляется возможным целенаправленно и избирательно формировать интегральный функциональный потенциал систем вегетативного обеспечения жизнедеятельности человека на организменном уровне, применительно к различным задачам по оздоровлению организма.

Целью полезной модели является расширение спектра воздействующих на человека преформированных физических и химических факторов для повышения эффективности психо-соматооздоравливающей коррекции функционального состояния организма, а также возможности варьирования их составом с учетом психологических и медицинских показаний.

Технический результат заключается в наличии в конструкции устройства исполнительных механизмов, обеспечивающих одновременное или избирательное воздействие на организм человека экологически адекватными преформированными физическими и химическими факторами, такими как принудительно создаваемые постоянное, периодическое или циклическое аэробаровоздействие с различной температурой, постоянное или периодическое аэробаровоздействие с различной температурой и одновременным периодическим или циклическим погружением тела человека в воду различной температуры, воздействие скоростью и плавностью погружения тела человека в воду, воздействие различным составом вдыхаемой газовой смеси, чрескожное воздействие растворенных в воде химических веществ различной природы, благодаря чему создаются предпосылки для комплексного воздействия практически на все функциональные системы, обеспечивающего повышение диапазона эффективного функционирования организма в экстремальных условиях, обусловленных воздействием повышенных психических (умственных и эмоциональных) и физических нагрузок, а также средовых факторов.

Заявленная цель достигается применением средового реактора прямоугольной формы, включающего в себя, выполненные в одном общем, изолированном от внешней среды корпусе функционально разделенные обитаемый модуль высотой не менее 2 м и поперечным сечением не менее 0,5 м², снабженный регулируемой по высоте закреплением на вертикальной трубе опорной перфорированной площадкой, иллюминаторами и входным люком, а также расположенный под обитаемым модулем гидроаккумулятор, объем которого сопоставим или несколько превышает, например на 0,1-0,15 м³ объем обитаемого модуля, выполненный таким способом, что основная часть объема его (не менее 90%) выступает сбоку за пределы обитаемого модуля, воду с различными примесями, например с примесью хлористого натрия в количестве 10-100 г×л^-1, заливаемую в гидроаккумулятор до уровня соприкосновения с опорной перфорированной площадкой обитаемого модуля, аэратор, выполненный в виде концентрически расположенных трубок, перфорированных отверстиями различного диаметра, которые объединены между собой общим коллектором и соединены с источником сжатого воздуха с регулируемым расходом, перфорированную разделительную стенку, функционально отделяющую обитаемый модуль и часть гидроаккумулятора от остального пространства средового реактора, гидравлический нагнетательно-всасывающий механизм, состоящий из расположенного на поверхности воды открытого сверху полого поплавка, выполненного, например, из листового полиэтилена с усилителями корпуса, причем поперечное сечение поплавка соответствует по форме и размерам поперечному сечению пространства, расположенного между перфорированной разделительной стенкой и наружными стенками корпуса реактора, высота его равна сумме глубины гидроаккумулятора и высоты обитаемого модуля, снаружи поплавок снабжен стабилизирующими направляющими, равномерно расположенными со всех сторон по всей высоте, механизма возвратно-поступательного привода полого поплавка, состоящего из расположенного внутри полого поплавка гидроцилиндра двухстороннего действия с односторонним ходом поршня, при этом основание гидроцилиндра прикреплено к нижней части крышки средового реактора в области, соответствующей проекции центра полого поплавка, а нижний конец штока гидроцилиндра, прикреплен к усилителям корпуса полого поплавка и гидронасосной станции с электроавтоматическим программируемым блоком управления, соединенной шлангами с гидроцилиндром, устройство для кондиционирования температуры воды в гидроаккумуляторе, устройство для кондиционирования температуры воздуха в обитаемом модуле, воздуходувку-компрессор с ограничителями уровня избыточного давления, например величиной 1550 мм рт.ст. и отрицательного давления -, например, величиной 500 мм рт.ст. и газораспределительным модулем для перевода работы воздуходувки-компрессора либо в режим компрессии средового реактора, либо в режим вакууммирования, либо в режим рециркуляции с одновременным автоматическим включением в систему воздуховодов устройства для кондиционирования температуры воздуха в обитаемом модуле, произвольно регулируемые клапаны избыточного давления на компрессию и/или декомпрессию обитаемого модуля, изолирующий дыхательный аппарат открытого цикла, работающий на предварительно приготовленных газовых смесях, при этом размещенные на конце воздуховода загубник или светопрозрачная полнолицевая маска связаны через легочный автомат с газовыми баллонами дыхательного аппарата, расположенного снаружи на верхней крышке средового реактора, модуль формирования алгоритмов воздействия экологически адекватными физическими и химическими факторами и контроля режимов работы средового реактора, состоящий из датчиков показателей физических и химических факторов, в том числе датчиков температуры воды и воздуха, датчика уровня воды в обитаемом модуле, датчика барометрического давления в средовом реакторе, концентрации кислорода и двуокиси углерода в воздухе обитаемого отсека и других (по показаниям), регистрирующих приборов (по предназначению датчиков) и программируемого блока управления для задания диапазона регулируемых параметров физических и химических факторов в обитаемом модуле, электрически связанных между собой, а также с исполнительными механизмами, формирующими параметры физических и химических факторов в обитаемом модуле средового реактора (гидронасосной станцией, устройствами для кондиционирования температуры воды в гидроаккумуляторе и температуры воздуха в обитаемом модуле, газораспределительным модулем в системе воздуховодов, воздуходувкой-компрессором, клапанами избыточного давления на компрессию и/или декомпрессию обитаемого модуля), модуль мониторинга и контроля функционального состояния организма человека, находящегося в обитаемом модуле, состоящий из электрически связанных между собой датчиков показателей функционального состояния организма, в том числе датчиков температуры тела, частоты сердечных сокращений и дыхания, глубины дыхания, концентрации кислорода и диоксида углерода во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе и других (по показаниям), регистрирующих приборов (по предназначению датчиков), программируемого блока управления для задания предельных значений параметров физиологических показателей и анализа результатов исследования.

Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели с известными техническими решениями показывает, что оно существенно отличается по конструкции наличием возможности для создания ранее неприменяемых физических и химических факторов и их сочетанием, а также для интегрированного индивидуального формирования по фактическим медицинским или психологическим показаниям перечня и параметров экологически адекватных преформированных физических и химических факторов.

Наличие таких возможностей открывает перспективы для расширения областей использования устройства как для целенаправленного формирования функционального потенциала различных систем вегетативного обеспечения жизнедеятельности организма в рамках программ по психосоматооздоровлению, так и для коррекции функционального состояния организма при разработке реабилитационных и терапевтических технологий.

Все формируемые устройством факторы, объединенные в целевые индивидуально формируемые режимы воздействия, позволяют разработать принципиально новые технологии избирательной гидро-аэро-баро-термо-тренировки функциональных систем вегетативного обеспечения и организма в целом, которые могут быть применимы, прежде всего, спортсменами для планомерной и экспресс-подготовки их организма к воздействиям экстремальных ландшафтно-климатических условий и выполнению чрезмерных физических нагрузок в соревновательный период, а также для стабилизации психофизиологического, нейрогуморального и иммунного статуса на пике спортивной формы, а технологии гидро-аэро-баровосстановления - для более быстрого и эффективного восстановления их организма после тренировок и после воздействия экстремальных факторов.

Применение в различных сочетаниях экологически адекватных преформированных физических и химических факторов позволит реализовать следующие психо-соматооздоравливающие процедуры:

- Тренинг стресс-лимитирующих и антиоксидантных систем, ангиопротекторных и нейротрофических реакций;

- Тренинг сосудистой стенки, в том числе мозговых сосудов к перепадам давления и контактным воздействиям на тело водного столба по механизму продольного и поперечного микромассажа;

- Раздельный и/или одновременный тренинг сократительной функции правого и левого желудочков сердца без применения запредельных физических нагрузок, в том числе по хронотропному и инотропному резервам;

- Тренинг механизмов интракардиальной регуляции сократительной функции сердца;

- Тренинг гемодинамических механизмов, обеспечивающих кислород-транспортные функции в условиях внезапных системных перерегулировок, обусловленных централизацией-децентрализацией кровообращения;

- Тренинг механизмов регуляции периферического органного кровообращения и стимуляции ангионеогенеза в функционально перегруженных группах мышц;

- Тренинг адаптационной способности к безинерционному кардиореспираторному реагированию на внезапные изменения мощности физической нагрузки;

- Тренинг механизмов гемодинамического обеспечения мышечных сокращений в условиях затрудненного внешним давлением воды на тело человека кровотока;

- Тренинг механизмов венозного оттока со стабилизацией центрального и периферического кровообращения, способствующего улучшению тканевого метаболизма;

- Тренинг согласованности функционирования центрального дыхательного и сердечного осцилляторов;

- Тренинг механизмов обеспечения диуретического эффекта, вызываемого выделением НУП и формирования заданного уровня гематокрита;

- Тренинг лимфодренажной функции;

- Тренинг механизмов, способствующих возрастанию эффективно используемой площади аэро-гематической мембраны, в том числе за счет изменения биомеханики дыхательного акта и увеличения альвеолярного газообмена;

- Тренинг силы и выносливости экспираторной и/или инспираторной мускулатуры;

- Тренинг бронхиальной проходимости при глубоком дыхании;

- Тренинг механизмов, обеспечивающих оптимизацию вентиляционо-перфузионных соотношений в легких с повышением эффективности функции насыщения крови кислородом;

- Тренинг механизмов, обеспечивающих активацию нейропластических процессов, в том числе посредством формирования предпосылок для положительного гипокампиального нейрогенеза;

- Тренинг механизмов терморегуляторных реакций;

- Тренинг иммуностабилизирующих реакций;

- Тренинг механизмов, обеспечивающих психологическую устойчивость к дезинтегрирующей висцеральной модуляции психических процессов;

- Тренинг механизмов, стабилизирующих психо-эмоциональную сферу за счет подавления генераторов патологически усиленных импульсов или неприятных воспоминаний вынужденным переключением внимания на последовательное выполнение сознательно контролируемых действий, направленных на обеспечение безопасного функционирования организма в искусственно формируемой остро ситуационной информационно насыщенной окружающей среде, свойственной данной процедуре, пульсирующего баровоздействия по специально сформированным алгоритмам, активирующим механизмы нервной регуляции, реализуемые на основе положительных обратных связей и нормализации баланса экстерорецептивных и интерорецептивных влияний.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что предлагаемая полезная модель соответствует критериям "новизна" и "неочевидность". В тоже время ожидаемые положительные эффекты, которые могут быть достигнуты с его помощью, наличие возможностей для технической реализации предлагаемого устройства, подтверждающих получение результатов, заявляемых в цели полезной модели, а также для безопасного применения, свидетельствуют о соответствии его критерию "производственная необходимость".

Рис.1 - Блок-схема устройства с расположением поршня гидроцилиндра в крайнем верхнем положении;

Рис.2 - Блок-схема устройства с расположением поршня гидроцилиндра в крайнем нижнем положении.

Устройство для психо-соматооздоровления и тренировки систем вегетативного обеспечения деятельности, сопряженной с выполнением повышенных психических и физических нагрузок в экстремальных условиях, выполнено по модульному принципу в виде конструктивно объединенных в одно устройство средового реактора и исполнительных механизмов, обеспечивающих формирование заданных параметров физических и химических факторов в обитаемом модуле средового реактора. Взаиморасположение и режимы функционирования всех входящих в состав устройства конструктивных элементов в статическом положении зависят от цикла работы. На рис.1 изображено исходное взаиморасположение конструктивных элементов устройства при нахождении поршня 14 гидроцилиндра 13 в крайнем верхнем положении, при котором обитаемый модуль 2 заполнен воздухом, а на рис.2 изображено взаиморасположение конструктивных элементов устройства при нахождении поршня 14 гидроцилиндра 13 в крайнем нижнем положении, при котором поплавок вытесняет воду из гидроаккумулятора 3 в обитаемый модуль 2.

Устройство содержит средовый реактор прямоугольной формы, герметичный корпус 1 которого устойчивый к повышению внутреннего давления до 1550 мм рт.ст. и к разрежению - до 500 мм рт.ст., функционально разделен на три части: обитаемый модуль 2, гидроаккумулятор 3 и емкость 4 для расположения в нем нагнетательно-всасывающего механизма, предназначенного для циклического вытеснения воды из гидроаккумулятора 3 в обитаемый модуль 2 (рис.2) и обратного слива воды из обитаемого модуля 2 в гидроаккумулятор 3 (рис.1).

Обитаемый модуль 2, конструктивно выполненный в виде емкости прямоугольной формы высотой не менее 2 м и поперечным сечением не менее 0,5 м², снабжен регулируемой по высоте с закреплением на вертикальной трубе 5 опорной перфорированной площадкой 6, иллюминаторами и входным люком (на рисунках не показано).

Снизу к опорной перфорированной площадке 6 жестко закреплен аэратор 7, выполненный в виде концентрически расположенных трубок, перфорированных отверстиями различного диаметра, которые объединены между собой общим коллектором (на рисунке не показано) и соединены с источником сжатого воздуха 8 с регулируемым расходом.

Гидроаккумулятор 3, по объему сопоставимый или несколько превышающий, например на 0,1-0,15 м³ объем обитаемого модуля 2, расположен под обитаемым модулем 2, и выполнен таким способом, что основная часть его объема (не менее 90%) выступает сбоку за пределы обитаемого модуля 2. Гидроаккумулятор 3 заполнен водой с различными примесями, например с примесью хлористого натрия в количестве 10-100 г×л^-1, до уровня соприкосновения с опорной перфорированной площадкой 6 обитаемого модуля 2.

Снаружи к гидроаккумулятору 3 подсоединено устройство 9 для кондиционирования температуры находящейся в нем воды.

Внутри общего корпуса 1 средового реактора расположена перфорированная разделительная стенка 10, функционально отделяющая изнутри обитаемый модуль 2 от гидроаккумулятора 3 и емкости 4, предназначенной для расположения в ней гидравлического нагнетательно-всасывающего механизма.

Гидравлический нагнетательно-всасывающий механизм, предназначенный для циклического вытеснения воды из гидроаккумулятора 3 в обитаемый модуль 2 (рис.2) и обратного слива воды из обитаемого модуля 2 в гидроаккумулятор 3 (рис.1), состоит из расположенного на поверхности воды полого, открытого сверху поплавка 11, выполненного, например, из листового полиэтилена с усилителями корпуса 12, механизма возвратно-поступательного привода полого поплавка 11, состоящего из расположенного внутри полого поплавка 11 гидроцилиндра 13 двухстороннего действия с односторонним ходом поршня 14, жестко закрепленного своим основанием на внутренней стороне крышки корпуса 1 в области, соответствующей проекции центра полого, открытого сверху поплавка 11, при этом нижний конец штока 15 гидроцилиндра 13 жестко прикреплен к усилителям 12 корпуса полого поплавка 11, а также гидронасосной станции 16 с электроавтоматическим программируемым блоком управления, соединенной шлангами 17 с гидроцилиндром 13. Поперечное сечение полого поплавка 11 по размеру и форме выполнено конгруэнтно относительно поперечного сечения пространства 4, образуемого между разделительной стенкой 10 и наружными стенками 1 корпуса средового реактора, а высота его равна сумме глубины емкости гидроаккумулятора 3 и высоты обитаемого модуля 2. Полый поплавок 11 дополнительно снабжен стабилизирующими направляющими, равномерно расположенными со всех сторон по всей высоте (на рисунке не показано).

Воздуходувка-компрессор 18 с ограничителями (на рисунке не показано) уровня избыточного давления величиной 1550 мм рт.ст. и отрицательного давления - величиной 500 мм рт.ст., снабжена воздуховодами для откачивания воздуха 19 или нагнетания воздуха 20 из корпуса 1 средового реактора и газораспределительным модулем 21 для переключения работы воздуходувки-компрессора либо в режиме компрессии средового реактора, либо в режиме вакууммирования, либо в режим рециркуляции с одновременным автоматическим включением в систему воздуховодов устройства 22 для кондиционирования температуры воздуха в обитаемом модуле 2.

Произвольно регулируемые клапаны избыточного давления на компрессию 23 и/или декомпрессию 24 расположены на верхней крышке корпуса средового реактора 1.

Изолирующий дыхательный аппарат 25 открытого цикла, работающий на предварительно приготовленных газовых смесях, содержит размещенные внутри обитаемого модуля средового реактора загубник 26 или светопрозрачную полнолицевую маску (на рисунке не показана), которые связаны воздуховодами через легочный автомат с газовыми баллонам дыхательного аппарата 25, расположенного снаружи над верхней крышкой корпуса средового реактора 1.

Модуль 27 формирования алгоритмов воздействия экологически адекватными физическими и химическими факторами и контроля режимов работы средового реактора состоит из датчиков 28 показателей физических и химических факторов, в том числе датчиков температуры воды и воздуха, датчика уровня воды в обитаемом модуле 2, датчика барометрического давления в обитаемом модуле 2 и других (по показаниям), регистрирующих приборов (по предназначению датчиков), программируемого блока управления для задания диапазона регулируемых параметров физических и химических факторов в обитаемом модуле 2 (на рисунке не показаны), электрически связанных между собой, а также с исполнительными механизмами, формирующими параметры физических и химических факторов в обитаемом модуле 2 средового реактора (гидронасосной станцией 16, устройствами для кондиционирования температуры воды 9 в гидроаккумуляторе 3 и температуры воздуха 22 в обитаемом модуле 2, газораспределительным модулем 21 в системе воздуховодов, воздуходувкой-компрессором 18, клапанами избыточного давления на компрессию 23 и/или декомпрессию 24 обитаемого модуля).

Модуль 29 мониторинга и контроля функционального состояния организма человека, находящегося в обитаемом модуле, состоит из электрически связанных между собой датчиков показателей функционального состояния организма, в том числе датчиков 30 температуры тела, частоты сердечных сокращений и дыхания, глубины дыхания, концентрации кислорода и диоксида углерода во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе и других (по показаниям), регистрирующих приборов (по предназначению датчиков), программируемого блока управления для задания предельных значений параметров физиологических показателей и анализа результатов исследования (на рисунке не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Перед началом отпуска процедур с использованием предлагаемого устройства проводят беседу, в ходе которой потенциального пользователя знакомят с комплексом воздействующих факторов предстоящего сеанса. После этого в обитаемом модуле 2 с открытым входным люком последовательно отрабатывают приемы и последовательность индивидуального реагирования в период воздействия отдельных факторов, а затем при их комплексном воздействии, в том числе в режиме с заполнением обитаемого модуля 2 водой, например в режиме фактической частоты дыхания.

После базовой проверки корпуса 1 средового реактора на герметичность последовательным созданием избыточного давления, равного 1550 мм рт.ст. и разрежения, равного 500 мм рт.ст., в гидроаккумулятор 3 заливают до уровня соприкосновения с опорной площадкой 6, закрепленной на трубе 5, предварительно подготовленную воду добавлением в нее биологически активных химических веществ (по показаниям).

Исходное положение поршня 14 гидроцилиндра 13, прикрепленного к верхней крышке корпуса 1 средового реактора, соответствует крайнему верхнему положению (рис.1). В этом положении шток 15 с прикрепленным к нему усилителем 12 открытого сверху полого поплавка 11, полностью втянут в гидроцилиндр 13, что обеспечивает соприкосновение основания полого поплавка 11 с поверхностью воды в гидроаккумуляторе 3. При этом гидронасосная станция 16, соединенная с гидроцилиндрами 13 шлангами 17, находится в выключенном состоянии. Воздуходувка-компрессор 18 находится в выключенном состоянии, а аэратор 7 отсоединен от источника сжатого воздуха 8.

Формируют алгоритмы воздействия экологически адекватными физическими и химическими факторами и выбирают контролируемые параметры режимов работы средового реактора с использованием модуля 27, состоящего из датчиков 28 показателей физических и химических факторов, в том числе датчиков температуры воды и воздуха, датчика уровня воды в обитаемом модуле 2, датчика барометрического давления в обитаемом модуле 2 и других (по показаниям), регистрирующих приборов (по предназначению датчиков), программируемого блока управления для задания диапазона регулируемых параметров физических и химических факторов в обитаемом модуле 2 (на рисунке не показаны), электрически связанных между собой и с исполнительными механизмами, формирующими параметры физических и химических факторов в обитаемом модуле 2 средового реактора (гидронасосной станцией 16, устройствами для кондиционирования температуры воды 9 в гидроаккумуляторе 3 и температуры воздуха 22 в обитаемом модуле 2, газораспределительным модулем 21 в системе воздуховодов, воздуходувкой-компрессором 18, клапанами избыточного давления на компрессию 23 и/или декомпрессию 24 обитаемого модуля).

В качестве вероятных характеристик воздействующих факторов выбирают режимы возвратно-поступательного движения поршня 14 гидроцилиндра 13 в ритме реальной частоты дыхания, формируемой по механизму обратной связи или в ритме принудительно формируемой частоты в диапазоне 0,05-0,5 Гц по жесткому алгоритму, а также режимы работы воздуходувки-компрессора 18, клапанов избыточного давления 23 и разрежения 24, обеспечивающих заполнение обитаемого модуля водой под давлением, равным погружению на глубину до 10 м или подъему на высоту 3000 м над уровнем моря, а затем слив воды из обитаемого модуля со скоростью 0,5-5 м/с. При этом пациент по командам извне осуществляет выдох в момент достижения заданной «глубины погружения», а вдох - после «всплытия», т.е. в момент полного или частичного слива воды из обитаемого модуля 2 в гидроаккумулятор 3 (рис.2). Для повышения эффективности воздействия подачу воды в обитаемый модуль 2 осуществляют либо плавно, либо в пульсирующем режиме, формируемом по жесткому алгоритму с частотой в диапазоне 1-3 Гц или по механизму биологически обратной связи в ритме реальных сердечных сокращений.

Температурный режим воды в гидроаккумуляторе 3 формируют в диапазоне 15-42°С с возможностью создания изотермического эффекта периодическим заполнением обитаемого модуля 2 водой с температурой одинаковой с температурой воздуха и (или) термоконтрастного эффекта периодическим заполнением обитаемого модуля 2 водой с температурой, отличной от температуры воздуха. Для насыщения воды используют химические вещества с направленным механизмом действия при чрескожном поступлении внутрь организма, например, коллоидным серебром, комплексными минеральными солями, БАДами и пр.

Режимы барботирования воздухом столба воды в обитаемом модуле 2 формируют варьированием поступающего в аэратор 7 от источника сжатого воздуха 8 расхода воздуха в диапазоне 0,1-2,0 л/с и диаметра пузырьков в диапазоне 1-30 мм, формируемых аэратором 7.

Режимы работы воздуходувки-компрессора 18 с предварительно выставленными положениями ограничителей уровня избыточного давления в диапазоне 760-1550 мм рт.ст. и отрицательного давления - в диапазоне 760-500 мм рт.ст., газораспределительного модуля 21 с функцией перевода работы воздуходувки-компрессора 18 либо в режим компрессии средового реактора, либо в режим вакууммирования, либо в режим рециркуляции с одновременным автоматическим включением в систему воздуховодов 19 и 20 устройства 22 для кондиционирования температуры воздуха в обитаемом модуле, а также положениями произвольно регулируемых клапанов избыточного давления на компрессию 23 и/или декомпрессию 24 обитаемого модуля 2.

Кроме того, дополнительно по показаниям в режимы воздействия включают искусственное затруднение дыхания на вдохе и (или) на выдохе аэродинамическим сопротивлением в диапазоне 0-200 мм вод.ст., изменение состава вдыхаемого воздуха, подачей для дыхания из специально подготовленных газонаполненных баллонов изолирующих дыхательных аппаратов 25, расположенных снаружи корпуса 1 средового реактора, газовых сред с различным содержанием кислорода и двуокиси углерода, например, нормоксические (с концентрацией кислорода 21%), гипоксические (с концентрацией кислорода 18-10%) или гипероксические (с концентрацией кислорода 40-100%) газовые смеси, гипоксически-гиперкапнические (с концентрациями кислорода 18-10% и двуокиси углерода 2-5%) или гипероксически-гиперкапнические (с концентрациями кислорода 40-98% и двуокиси углерода 2-5%) газовые смеси, а также выполнение дозированных статических нагрузок с участием различных групп мышц, например, в виде упражнений с отжимом верхними и нижними конечностями в полусогнутом положении туловища с упором спиной в неподвижные стенки обитаемого модуля 2.

Включают электропитание всех исполнительных механизмов: модулей 27 и 29, гидронасосной станции 14, соединенной шлагами 17 с гидроцилиндром 13, воздуходувки-компрессора, соединенной воздуховодами 19 и 20 с обитаемым модулем 2, устройства 9 для кондиционирования воды и устройства 22 для кондиционирования воздуха.

Помещают пациента в положениях «стоя» либо «сед согнувшись» («эмбриональная поза») в обитаемый модуль 2, предварительно установив соответствующее положение перфорированной опорной площадки 6 на трубе 5.

Закрепляют на пациенте датчики 30 показателей функционального состояния организма, в том числе датчики температуры тела, частоты сердечных сокращений и дыхания, глубины дыхания, концентрации кислорода и диоксида углерода во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе и других показателей по показаниям, электрически соединяют их между собой и с регистрирующими приборами (по предназначению датчиков), которые в свою очередь электрически связаны с программируемым блоком управления для задания предельных значений параметров физиологических показателей и анализа результатов исследования (на рисунке не показаны), которые в совокупности представляют собой модуль 29 мониторинга и контроля функционального состояния организма человека, находящегося в обитаемом модуле 2.

Надевают на пациента светопрозрачную полнолицевую маску (на чертеже не показано) или вставляют в рот загубник 26, соединенный дыхательными трубками с газонаполненными болонами дыхательного аппарата 25, расположенного с внешней стороны крышки корпуса 1 средового реактора.

Закрывают входной люк (на рисунке не показано) обитаемого модуля 2 и после выхода всех исполнительных механизмов в заданный режим функционирования приступают к отпуску процедуры, предполагающей постоянное заполнение водой обитаемого модуля 2 (рис.2), или циклическое заполнение водой обитаемого модуля 2 (рйс.2) и его осушение (рис.1).

Эффективность применения устройства для психо-соматооздоровления и тренировки систем вегетативного обеспечения деятельности, сопряженной с выполнением повышенных психических и физических нагрузок в экстремальных условиях обусловлено возможностью реализации разноплановых механизмов саногенеза, базирующихся на общепринятых теоретических представлениях, в частности:

Со стороны внешнего дыхания создаются предпосылки для реализации таких эффектов, как:

- Физиологически щадящая тренировка мощности и выносливости экспираторной и инспираторной мускулатуры;

- Формирование физиологически адекватной последовательности проветриваемых при дыхании участков легких за счет циклически формируемого в процессе процедуры перепада давления по высоте тела с обеспечением при вдохе последовательного заполнения верхушек, а затем нижних долей легких, а при выдохе - обеспечение опорожнения участков легких в обратной последовательности;

- Повышение эффективно проветриваемого при дыхании объема легких;

- Увеличение бронхиальной проходимости, сопровождающееся снижением аэродинамического сопротивления при глубоком дыхании и тем самым способствующим снижению расхода энергии на обеспечение работы дыхательной мускулатуры;

- Увеличение площади эффективно используемого при дыхании аэрогематического барьера, способствующее повышению мощности диффузионно-перфузионных процессов и в целом функционального потенциала по обеспечению предельных уровней кислородного обеспечения организма;

- Формирование более совершенного дыхательного драйва, характеризующегося возрастанием мощности, реактивности и адекватности регуляторных механизмов управления функциями внешнего дыхания.

Со стороны системы кровообращения и крови дыхания создаются предпосылки для реализации таких эффектов, как:

- Прямая физиологически щадящая тренировка сосудистой стенки перепадами давления и контактным воздействием на тело водного столба по механизму продольного и поперечного микромасажа;

- Опосредованная физиологически щадящая тренировка сосудистой стенки мозговых сосудов периодическими колебаниями общего давления окружающей среды с частотой 0,1-0.4 Гц, способствующими активации миогенных механизмов, 0,1-0,04 Гц, способствующими активации нейрогенных механизмов и 0,04-0.01 Гц, способствующими активации эндотелиальных механизмов ауторегуляции мозгового кровотока, что позволяет стабилизировать кровоснабжение головного мозга при экстремальных воздействиях внешних факторов;

- Физиологически щадящая тренировка мощности и выносливости динамических резервов сократительной функции правого желудочка сердца (без вовлечения в работу больших мышечных масс) непроизвольным циклическим созданием в процессе процедуры нагрузки на правый желудочек объемом крови за счет централизации кровообращения обжимом тела водяным столбом, в том числе пульсирующим в ритме сердца, аэродинамического сопротивления дыханию, способствующего повышению внутри-грудного давления на фазе выдоха и тотальной транзиторной легочной гипертензии по механизму рефлекса Ейлера-Лильестранда на повышение содержания углекислого газа во вдохнутом воздухе, формирующегося при произвольной задержке дыхания;

- Физиологически щадящая тренировка мощности и выносливости динамических резервов сократительной функции левого желудочка сердца (без вовлечения в работу больших мышечных масс) выполнением максимальных статических нагрузок на глубине под водой на фоне гипоксемии, достигаемой за счет произвольного апноэ и (или) одновременного дыхания гипоксическими газовыми смесями;

- Повышение мощности, реактивности и адекватности экстра- и интракардиальных механизмов реагирования на внезапные изменения системной гемодинамики, в том числе сопровождающейся внезапными циклическими рассогласованиями гемодинамических режимов в большом и малом кругах кровообращения;

- Повышение мощности, реактивности и адекватности механизмов регуляции периферического органного кровообращения;

- Оптимизация механизмов формирования диуретического эффекта, вызываемого выделением НУП из-за развития транзиторной легочной гипертензии, способствующего повышению кислородтранспортной функции крови за сет повышения уровня гематокрита;

- Стимуляция эритропоэза при использовании для дыхания гипоксических газовых смесей;

- Ускоренная нормализация состояния кислородного обеспечения организма после чрезмерных нагрузок за счет использования для дыхания гипероксических газовых смесей;

- Профилактика хронической легочной гипертензии, формирующейся в экстремальных холодовых условиях и высокогорье из-за развития эластоза в стенках легочных сосудов.

Со стороны функции кардиореспираторного обеспечения вегетативных функций организма дыхания создаются предпосылки для реализации таких эффектов, как:

- Оптимизация вентиляционно-перфузионных соотношений, облегчающих переход организма при запредельных нагрузках в рабочее состояние, квалифицируемое как режим функционирования на уровне «второго дыхания»;

- Стабилизация центрального дыхательного и сердечного осцилляторов и их согласованных соотношений;

- Экономизация функций.

Со стороны лимфатической системы создаются предпосылки для реализации такого эффекта, как:

- Оптимизация лимфодренажной функции.

Со стороны метаболизма создаются предпосылки для реализации таких эффектов, как:

- Включение в метаболические реакции веществ, поступающих внутрь организма чрескожным путем;

- Оптимизация механизмов доставки кислорода в ткани и удаления метаболитов из тканей, в том числе из мышц после интенсивных нагрузок;

- Целенаправленное формирование кислотно-щелочного состояния для облегчения транспорта кислорода в ткани;

- Целенаправленное формирование содержания кислорода и двуокиси углерода в крови для выработки необходимого дыхательного драйва и улучшения кровоснабжения тканей.

Со стороны терморегуляции создаются предпосылки для реализации таких эффектов, как:

- Оптимизация механизмов терморегуляторных реакций, в том числе реализуемых с участием периферического кровообращения при различных уровнях тепловой нагрузки и гипоксемии.

Со стороны нейромышечной системы создаются предпосылки для реализации таких эффектов, как:

- Оптимизация контуров управления познотонической мускулатурой и мышечной системой, обеспечивающей осознанные поведенческие акты, в том числе с использованием приемов идеомоторной тренировки;

- Повышение мощности и выносливости мышечной системы в анаэробном режиме физиологически щадящим для сердца образом (без использования предельных динамических мышечных нагрузок) - выполнением статических нагрузок, в том числе в «эмбриональной позе» (сед согнувшись) на глубине под водой на фоне гипоксемии, достигаемой за счет произвольного апноэ и (или) одновременного дыхания гипоксическими газовыми смесями;

- Улучшение механизма кровоснабжения мышц путем выполнения максимальных статических физических нагрузок, сопровождающихся резким повышением локального давления на питающие кровеносные сосуды;

- Оптимизация венозного оттока со стабилизацией центрального и периферического кровообращения, способствующего улучшению тканевого метаболизма.

Со стороны нейрогуморального статуса создаются предпосылки для реализации таких эффектов, как:

- Целенаправленное формирование адекватных реальной ситуации реакций вегетативной нервной системы и нейроэндокринных реакций, в том числе регламентирующих секрецию эндорфинов и энкефалинов.

Со стороны иммунного статуса создаются предпосылки для реализации таких эффектов, как:

- Снижение выраженности стресс-лимитирующих реакций, в том числе формируемых на уровне психики за счет оптимизации реакций симпато-адреналовой системы и надпочечников.

Со стороны ЦНС и психо-эмоционального статуса создаются предпосылки для реализации таких эффектов, как:

- Повышение стабильности функционирования ЦНС в экстремальных условиях за счет усиления нейропластических процессов путем осуществления массированной полисенсорной афферентной атаки на организм в жидкой среде, в том числе при его нахождении в «эмбриональной позе - сед согнувшись», способствующей пробуждению гипобиотически функционирующих нейронов, защитивших себя таким способом от влияния предшествующих запредельных информационно-энергетических перегрузок, формированию новых «эмбриональных клеток» и (или) новых нейронных конструкций в нервной системе с включением в них интерактивно распределенных морфологических и функционально динамических глио-нейрональных сетей стратегически важных или модулирующих центров, которые за счет образования новых пространственно-временных связей и дополнительной активации корковых центров и прилегающих к ним латентных участков коры головного мозга в совокупности определяют поведенческие реакции и обеспечивают возможность активации естественных защитно-приспособительных реакций. Массированная афферентная стимуляция человека, находящегося в эмбриональной позе и одновременное создании условий, характерных для родовой деятельности, способствующих развитию внутричерепной гипертензии, возникающей в результате сдавления черепа в родовых путях (гидроудар), также будут способствовать запуску механизма нейрогенеза;

- Оптимизация психо-эмоциональной сферы за счет подавления генераторов патологически усиленных импульсов или неприятных воспоминаний вынужденным переключением внимания на последовательное выполнение сознательно контролируемых действий, направленных на обеспечение безопасного функционирования организма в искусственно формируемой остро ситуационной информационно насыщенной окружающей среде, свойственной данной процедуре;

- Оптимизация и стабилизация психо-эмоционального статуса дополнительным формированием пульсирующего баровоздействия по специально сформированным алгоритмам, активирующим механизмы нервной регуляции, реализуемые на основе положительных обратных связей;

- Выработка физиологически щадящим способом навыков преодоления механизмов темповой регуляции физиологических процессов и механизма включения исходно заблокированных предельных резервных возможностей организма при соревновательных нагрузках;

- Устранение доминирования механизмов висцеральной модуляции психических процессов, осуществляемых на уровне межполушарных взаимодействий и затрудняющих быстрый выход индивида в период реституции из информационного поля соревновательных нагрузок или иных психотравмирующих нагрузок, связанных с риском для жизни или лишающих индивида психологического комфорта;

- Нормализация баланса экстерорецептивных и интерорецептивных влияний.

Обобщенный положительный результат применения данного устройства с учетом рассмотренных выше механизмов действия будет заключаться в активации естественных механизмов саногенеза, повышении надежности и эффективности психической деятельности, увеличении физической работоспособности, в ускорении восстановительных процессов после воздействия экстремальных факторов, а также в достижении соматооздоравливающего эффекта.

Конкретные примеры положительного применения устройства.

Апробация устройства проводилась с использованием типовых режимов воздействия экологически адекватными преформированными факторами для формирования функционального потенциала систем вегетативного обеспечения спортсменов - лыжников высокой квалификации. При этом спортсмены подвергались воздействию следующего типового комплекса факторов, которые предварительно формировались с использованием модуля формирования алгоритмов воздействия экологически адекватными физическими и химическими факторами и контроля режимов работы средового реактора:

1. Глубина «погружения» - 3 м.

2. Частота циклических «погружений и всплытий» определялась алгоритмом, формируемым исходя из индивидуальной структуры дыхательного цикла, характеризующегося следующими параметрами:

- вдох в момент «всплытия»;

- выдох под водой после достижения заданной глубины «погружения» 3 м при обеспеченной скорости плавного погружения 2 м/с.

3. Температурный режим водных нагрузок - циклические заполнения и слив воды температурой 20°С из обитаемого модуля.

4. Дополнительная водоподготовка - насыщение воды раствором коллоидного серебра в концентрации 5 мг/л.

5. Температура воздуха в обитаемом модуле - 30°С.

6. Условия дыхания:

- применение светопрозрачной полнолицевой маски, подключенной к расположенному снаружи камеры дыхательному аппарату;

- вдыхание нормоксической газовой смеси;

- отягощение дыхания аэродинамическим сопротивлением на фазе выдоха 30 мм вод.ст.

Длительность сеанса составила 15-20 мин, периодичность сеансов - 2 раза в сутки. При этом, как правило, 1-2-ух сеансов было достаточно для доведения до автоматизма последовательности действия пациента при отпуске процедур.

Продолжительность курса составила 10 дней.

Перед началом отпуска процедур провели беседу, в ходе которой потенциальных пользователей ознакомили с комплексом воздействующих факторов предстоящего сеанса. После этого в обитаемом модуле, находящемся в суховоздушном состоянии, последовательно отработали приемы и последовательность реагирования в период воздействия отдельных факторов, а затем при их комплексном воздействии, в том числе в режиме с заполнением камеры водой, например в режиме фактической частоты дыхания.

Закрепили датчики показателей функционального состояния и подключили их к разъемам регистрирующей аппаратуры.

Проверили работоспособность систем, регистрирующих показатели функционального состояния пациентов, и параметры воздействующих факторов визуальным контролем выведенной на табло дисплея информации.

Провели контрольное физиологическое обследование.

Выбрали рабочую позу пользователя - положение «стоя» и установили соответствующее положение опорной площадки.

Надели полнолицевую маску, соединенную воздуховодом с дыхательным аппаратом, расположенным снаружи средового реактора.

Перевели устройство в рабочий режим, для чего закрыли входной люк обитаемого модуля.

По команде оператора, подаваемой извне, приступили к отпуску процедур, подсказывая пользователю при необходимости последовательность действий.

По командам извне в момент задержки дыхания после осуществления максимально глубокого выдоха под водой на глубине 3 м спортсмены периодически выполняли максимальные кратковременные (2-5 с) статические нагрузки путем отжима верхними и нижними конечностями в полусогнутом положении туловища с упором спиной в неподвижные стенки камеры.

После завершения сеанса осуществили заключительное обследование пациентов, результаты которого довели в удобной и понятной для пользователя форме.

Зарегистрированные в процессе апробации данные индивидуальных наблюдений приведены в сводной таблице.

Из приведенных в таблице данных следует, что включение в тренировочный процесс процедур, реализуемых с использованием предлагаемого устройства, способствовало повышению на ту или иную величину функционального потенциала систем вегетативного обеспечения деятельности, сопряженной с выполнением повышенных физических нагрузок у всех без исключения спортсменов. Так, показатель, характеризующий динамические резервы сократительной функции правого желудочка сердца (ДРПЖ) возрос после пятикратных воздействий с погружением спортсменов дважды в течение суток (во время утренних и вечерних тренировок) на 3 м и осуществлением ими активного максимального выдоха на глубине, на 6-15% по сравнению с исходным состоянием. Показатель ПУЭ_вдп, характеризующий эффективность вентиляционно-перфузионных процессов в легких (представляющий собой величину использованного количества воздуха, заключенного в объеме легких, равном ЖЕЛ, для обеспечения 1-секудной задержки дыхания) возрос на 3-21%, что в целом способствовало возрастанию показателя максимальной аэробной работоспособности в зависимости от квалификации спортсменов на 5-13%.

Все спортсмены в период процедуры отмечали нестерпимые позывы на мочеиспускание, что явилось следствием проявлением воздействия характеризующегося мощным диуретическим эффектом натрий-уретического пептида, выделяющегося в повышенном количестве из-за активной волюметрической нагрузки на правый желудочек сердца вследствие периодического обжима тела столбом воды.

Кроме того, после включения в тренировочный процесс двухкратных аэро-гидро-баротеренировок в течение суток все спортсмены отмечали возрастание психологического комфорта и положительного настроя на тренировки.

Возникновение положительной мотивации, основанной на документально верифицированном положительном эффекте, является важным моментом, способствующим дополнительному формированию целенаправленной поведенческой реакции, способствующей формированию адекватного функционального потенциала систем вегетативного обеспечения деятельности, сопряженной с выполнением повышенных психических (умственных и эмоциональных) и физических нагрузок в экстремальных условиях.

В контрольной группе спортсменов той же спортивной специализации и квалификации (5 перворазрядников), занимающихся в режиме обычных тренировок, за тот же период те же анализируемые показатели сохранились примерно на том же уровне с небольшими вариациями в пределах 2-5% без четко выраженной тенденции сдвигов.

Таким образом, полученные наблюдения показали, что реализуемые с использованием предлагаемого устройства аэро-гидро-баро-трермотеренировки являются эффективным и физиологически щадящим воздействием для организма, позволяющим активировать естественные механизмы саногенеза и тем самым способствовать расширению резервных возможностей и оптимизации реакций на воздействие экстремальных факторов различной модальности. При использовании предлагаемого устройства обеспечивается безопасность, экологичность, а также простота организации его применения, что в совокупности свидетельствует о достижимости целей, поставленных при разработке полезной модели.

Таблица
Сравнительные данные по результатам обследования спортсменов высшей квалификации (лыжников), участвующих в целевом исследовании по оценке эффективности аэро-гидро-баро-термотренировок с использованием предлагаемого устройства
Спортивная квалификация	Период обследования	ЖЕЛ, л	ЗД_вд , с	ЗД_выд , с	ПУЭ_вдп , мл/с (% к исх.)	Прирост ДРПЖ, % к исх.	Прирост максимальной аэробной работоспособности, % к исх.
1. МС	Исх.	5,4	73	22	106	-	-
	После этапа	5,6	76	22	103 (3)	6	9
2. KMC	Исх.	5,2	70	35	148	-	-
После этапа	5,4	82	38	123 (17)	15	11
3. КМС	Исх.	5,5	81	32	112	-	-
После этапа	5,7	86	34	109 (3)	8	10
4. KMC	Исх.	5,4	60	22	142	-	-
После этапа	5,5	72	25	117 (18)	15	13
5. KMC	Исх.	5,0	64	21	111	-	-
После этапа	5,1	68	22	108 (3)	8	5
6. KMC	Исх.	4,7	58	17	146	-	-
После этапа	4,9	63	21	116 (21)	11	9
7. 1-ый разряд	Исх.	4.7	55	21	168	-	-
После этапа	4,8	57	26	154 (9)	7	6
8. 1-ый разряд	Исх.	4,2	61	20	102	-	-
После этапа	4,4	65	20	97 (5)	8	7

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ОПИСАНИЯ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

1. Архаров A.M., Архаров И.А., Беляков В.П. и др. Криогенные системы. т.2.: Основы проектирования аппаратов, установок и систем. Издание второе переработанное и дополненное. - М: Машиностроение, 1999. - 719 С.

2. Баранов А.Ю., Криотерапия в спорте: технологии комментарии прогнозы. «Медицина и спорт», 5 2006, с.38-40.

3. Патент 2277897, кл.: А61Н 33/06, опуб. 10.01.2006 г.

4. Боголюбов В.М., Пономаренко Г.Н. Общая физиотерапия. М., 2004. - 480 с.

5. Патент 2379022, кл.: А61Н 33/06, опуб. 20.01.2010 г.

6. Патент 2139024, кл.: A61G 10/02, опуб. 10.10.1999 г.

7. Патент 2023441, кл.: A61G 10/02, A61G 3/00, опуб. 20.11.1994 г.

8. О.Я.Боксер, A.M.Щегольков, Ю.В.Мандрыкин, Ю.Н.Замотаев, В.А.Косов. Применение импульсных баротренировок в реабилитации больных ишемической болезнью сердца с метеопатическими реакциями. - Вестник восстановительной медицины, 2005. - 4. С.21-23.

9. М.И.Фомин. Интегральная медицина. СПб, 1996. Тип. «Кесарь». - 232 с.

Устройство для психо-соматооздоровления и тренировки систем вегетативного обеспечения деятельности, сопряженной с выполнением повышенных психических и физических нагрузок в экстремальных условиях, состоящее из обитаемого модуля, снабженного комплектом исполнительных механизмов для принудительного циклического воздействия пульсирующим барометрическим давлением при нахождении человека в замкнутом объеме, отличающееся тем, что состоит из средового реактора прямоугольной формы, включающего в себя выполненные в одном общем, изолированном от внешней среды корпусе функционально разделенные обитаемый модуль высотой не менее 2 м и поперечным сечением не менее 0,5 м², снабженный регулируемой по высоте закреплением на вертикальной трубе опорной перфорированной площадкой, иллюминаторами и входным люком, а также расположенный под обитаемым модулем гидроаккумулятор, объем которого сопоставим или несколько превышает, например на 0,1-0,15 м³ объем обитаемого модуля, выполненный таким способом, что основная часть объема его (не менее 90%) выступает сбоку за пределы обитаемого модуля, воду с различными примесями, например с примесью хлористого натрия в количестве 10-100 гл^-1, заливаемую в гидроаккумулятор до уровня соприкосновения с опорной перфорированной площадкой обитаемого модуля, аэратор, выполненный в виде концентрически расположенных трубок, перфорированных отверстиями различного диаметра, которые объединены между собой общим коллектором и соединены с источником сжатого воздуха с регулируемым расходом, перфорированную разделительную стенку, функционально отделяющую обитаемый модуль и часть гидроаккумулятора от остального пространства средового реактора, гидравлический нагнетательно-всасывающий механизм, состоящий из расположенного на поверхности воды открытого сверху полого поплавка, выполненного, например, из листового полиэтилена с усилителями корпуса, причем поперечное сечение поплавка соответствует по форме и размерам поперечному сечению пространства, расположенного между перфорированной разделительной стенкой и наружными стенками корпуса реактора, высота его равна сумме глубины гидроаккумулятора и высоты обитаемого модуля, снаружи поплавок снабжен стабилизирующими направляющими, равномерно расположенными со всех сторон по всей высоте, механизма возвратно-поступательного привода полого поплавка, состоящего из расположенного внутри полого поплавка гидроцилиндра двухстороннего действия с односторонним ходом поршня, при этом основание гидроцилиндра прикреплено к нижней части крышки средового реактора в области, соответствующей проекции центра полого поплавка, а нижний конец штока гидроцилиндра прикреплен к усилителям корпуса полого поплавка и гидронасосной станции с электроавтоматическим программируемым блоком управления, соединенной шлангами с гидроцилиндром, устройство для кондиционирования температуры воды в гидроаккумуляторе, устройство для кондиционирования температуры воздуха в обитаемом модуле, воздуходувку-компрессор с ограничителями уровня избыточного давления, например, величиной 1550 мм рт.ст. и отрицательного давления, например, величиной 500 мм рт.ст. и газораспределительным модулем для перевода работы воздуходувки-компрессора либо в режим компрессии средового реактора, либо в режим вакууммирования, либо в режим рециркуляции с одновременным автоматическим включением в систему воздуховодов устройства для кондиционирования температуры воздуха в обитаемом модуле, произвольно регулируемые клапаны избыточного давления на компрессию и/или декомпрессию обитаемого модуля, изолирующий дыхательный аппарат открытого цикла, работающий на предварительно приготовленных газовых смесях, при этом размещенные на конце воздуховода загубник или светопрозрачная полнолицевая маска связаны через легочный автомат с газовыми баллонами дыхательного аппарата, расположенного снаружи на верхней крышке средового реактора, модуль формирования алгоритмов воздействия экологически адекватными физическими и химическими факторами и контроля режимов работы средового реактора, состоящий из датчиков показателей физических и химических факторов, в том числе датчиков температуры воды и воздуха, датчика уровня воды в обитаемом модуле, датчика барометрического давления в средовом реакторе, концентрации кислорода и двуокиси углерода в воздухе обитаемого отсека и других (по показаниям), регистрирующих приборов (по предназначению датчиков) и программируемого блока управления для задания диапазона регулируемых параметров физических и химических факторов в обитаемом модуле, электрически связанных между собой, а также с исполнительными механизмами, формирующими параметры физических и химических факторов в обитаемом модуле средового реактора (гидронасосной станцией, устройствами для кондиционирования температуры воды в гидроаккумуляторе и температуры воздуха в обитаемом модуле, газораспределительным модулем в системе воздуховодов, воздуходувкой-компрессором, клапанами избыточного давления на компрессию и/или декомпрессию обитаемого модуля), модуль мониторинга и контроля функционального состояния организма человека, находящегося в обитаемом модуле, состоящий из электрически связанных между собой датчиков показателей функционального состояния организма, в том числе датчиков температуры тела, частоты сердечных сокращений и дыхания, глубины дыхания, концентрации кислорода и диоксида углерода во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе и других (по показаниям), регистрирующих приборов (по предназначению датчиков), программируемого блока управления для задания предельных значений параметров физиологических показателей и анализа результатов исследования.