Оценка состояния когнитивных функций человека при выполнении умственной деятельности в искусственной гипоксической среде

В связи с появлением и развитием систем противопожарной безопасности на основе гипоксической среды актуальной становится оценка умственной работоспособности специалистов в условиях кислородной недостаточности.

Цель исследования — оценка состояния когнитивных функций человека при эксплуатации средств противопожарной защиты объектов на основе нормобарической азотной гипоксической среды.

Оценка состояния функционального состояния организма проводилась в условиях лабораторной модели умственной трудовой деятельности с использованием медико-биологических методов: регистрация частоты сердечных сокращений, артериального давления, сатурации. Для оценки динамики показателей когнитивной деятельности использовались тест Струпа и зрительно-моторные тесты. Для субъективной оценки состояния проводилось анкетирование.

При пребывании в гипоксической среде отмечены снижение сатурации кислорода в крови и увеличение частоты сердечных сокращений. Изменение показателей когнитивных функций не было связано с воздействием гипоксии, однако незначительное изменение самочувствия было отмечено как в экспериментальной группе (увеличение головной боли), так и во всей выборке (головная боль, заторможенность, учащение сердцебиения).

Результаты исследования свидетельствуют, что при моделировании умственной деятельности в гипоксической среде в течение 30 минут показатели когнитивных функций и самочувствие работников не ухудшаются.

Ограничения исследования. Ограничения связаны с численностью выборки, но результаты, полученные у отдельных добровольцев, не противоречили друг другу. Исследование безопасности использования системы предотвращения пожара проводилось в искусственно созданных условиях, которые не полностью соответствовали реальным условиям работы, но характеристики гипоксической среды были воспроизведены. Исследования проводились только при среднем содержании кислорода в воздухе на уровне 14%, поскольку данный уровень предполагался как минимальный при использовании данной системы пожаротушения.

Этика. Исследование одобренного Локальным этическим комитетом ФГБНУ «НИИ МТ» (протокол № 2 заседания Локального этического комитета от 19.02.2025 г.).

Участие авторов:
Шупорин Е.С. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование;
Чудова Е.С. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование;
Ильенков О.В. — написание текста;
Глухов Д.В. — написание текста;
Еремеева А.Г. — сбор и обработка данных;
Калинина С.А. — сбор и обработка данных;
Вага И.Н. — сбор и обработка данных, редактирование.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 15.12.2025 / Дата принятия к печати: 21.01.2026 / Дата публикации: 27.03.2026

1. Kimmerle G. Aspects and methodology for the evaluation of toxicological parameters during fire exposure. The Journal of Fire and Flammability Combustion Toxicology Supplement. 1974; 1: 4-51.

2. Angerer P., Nowak D. Working in permanent hypoxia for fire protection-impact on health. Int. Arch. Occ. and Environ. Health. 2003; 76(2): 87–102. https://doi.org/10.1007/s00420-002-0394-5

3. Литвицкий П.Ф. Гипоксия. Вопросы современной педиатрии. 2016; 15(1): 45–58. https://elibrary.ru/vlmfmx

4. DiPasquale D.M., Kolkhorst F.W., Nichols J.F. Effect of acute normobaric hypoxia on peripheral sweat rate. High Altitude Medicine & Biology. 2002; 3(3): 289–292. https://pubmed.ncbi.nlmфnih.gov/12396883/

5. Иванов А.О., Петров В.А., Бочарников М.С., Безкишкий Э.Н. Возможности длительного пребывания человека в аргоносодержащих газовых средах, снижающих пожароопасность гермообъектов. Экология человека. 2017; 1: 3–8. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2017-1-3-8

6. Иванов А.О., Мотасов Г.П. Ерошенко А.Ю., Анистратенко Л.Г., Грошилин С.М., Линченко С.Н. и др. Влияние различных воздушных сред, применяемых для снижения пожароопасности обитаемых гермообъектов, на функциональное состояние человека. Медицина катастроф. 2019; 4: 24–28. https://elibrary.ru/hjzfnf

7. Иванов А.О., Петров В.А., Безкишкий Э.Н., Гудков А.Б., Ерошенко А.Ю., Грошилин С.М. Оценка отдаленных последствий длительного непрерывного пребывания человека в аргоносодержащей гипоксической газовой среде. Экология человека. 2017; 6: 9–13. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2017-6-9-13

8. Безкишкий Э.Н., Иванов А.О., Петров В.А., Ерошенко А.Ю., Грошилин В.С., Анистратенко Л.Г. и др. Работоспособность человека при периодическом пребывании в гипоксических воздушных средах, снижающих пожароопасность гермообъектов. Экология человека. 2018; 9: 4–11. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2018-9-4-11

9. Петрукович В.М., Иванов А.О., Зотов М.В., Федоров С.И. Влияние гипоксии на умственную работоспособность операторов с различными стратегиями переработки информации в оперативной памяти. Вестник Санкт-Петербургского университета. Социология. 2015: 3: 27–37. https://elibrary.ru/slsefz

10. McCarthy D., Miller O.T. Effects of mild hypoxia on decision making: a signal detection approach. Engineering Psychology and Cognitive Ergonomics. 1997; 1: 237–244.

11. Loprinzi P.D., Matalgah A., Crawford L. Yu J.J., Kong Z., Wang B. et al. Effects of Acute Normobaric Hypoxia on Memory Interference. Brain Sci. 2019; 9: 323. https://doi.org/10.3390/brainsci9110323

12. Li L., Zhou Y., Zou S., Wang Y. The Effects of High-Altitude Mountaineering on Cognitive Function in Mountaineers: A Meta-Analysis. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2023; 20: 5101. https://doi.org/10.3390/ijerph20065101

13. Post T.E., Heijn L.G., Jordan J., van Gerven J.M.A. Sensitivity of cognitive function tests to acute hypoxia in healthy subjects: a systematic literature review. Front. Physiol. 2023; 14: 1244279. https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1244279

14. Pilmanis A.A., Balldin U.I., Fischer J.R. Cognition Effects of Low-Grade Hypoxia. Aerosp Med Hum Perform. 2016; 87(7): 596–603. https://doi.org/10.3357/AMHP.4558.2016

15. Ando S., Hatamoto Y., Sudo M., Kiyonaga A., Tanaka H., Higaki Y. The Effects of Exercise Under Hypoxia on Cognitive Function. PLoS ONE. 2013; 8(5): e63630. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0063630

16. Жильцова И.И., Благинин А.А., Михеева Г.Ф. Гипоксическая тренировка как метод коррекции пограничных функциональных состояний организма операторов сложных эргатических систем. В кн.: Гипоксическая тренировка как метод коррекции пограничных функциональных состояний организма операторов сложных эргатических систем: Монография. Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гос. ун-та. 2015: 106. https://elibrary.ru/xwarnt

17. Загайная Е.Э., Щекочихин Д.Ю., Копылов Ф.Ю., Глазачев О.С., Сыркин А.Л., Сазонтова Т.Г. Интервальные гипоксические тренировки в кардиологической практике. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2014; 7(6): 28–34. https://elibrary.ru/tjwtvj

18. Иорданская Ф.А. Гипоксия в тренировке спортсменов и факторы, повышающие её эффективность. Изд-во «СПОРТ»; 2019. https://elibrary.ru/vrtcpz

19. Rybnikova E.A., Nalivaeva N.N., Zenko M.Y., Baranova K.A. Intermittent hypoxic training as an effective tool for increasing the adaptive potential, endurance and working capacity of the brain. Front. Neurosci. 2022; 16: Art. No. 941740. https://doi.org/10.3389/fnins.2022.941740

20. Chroboczek M., Kostrzewa M., Micielska, K., Grzywacz, T., Laskowski R. Effect of Acute Normobaric Hypoxia Exposure on Executive Functions among Young Physically Active Males. J. Clin. Med. 2021; 10: 1560. https://doi.org/10.3390/jcm10081560

21. Hanning C.D., Alexander-Williams J.M. Pulse oximetry: a practical review. BMJ. 1995; 311(7001): 367−370. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7640545/

22. Гришин О.В., Басалаева С.В., Устюжанинова Н.В. Уманцева Н.Д., Гладырь С.Н. Реакции внешнего дыхания и интенсивность энергетического обмена у неадаптированных к гипоксии людей в условиях нарастающей гипоксии. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2014; 51: 8–14. https://elibrary.ru/rzaqkl