При заболеваниях, как физических, так и психических, биологические ритмы могут меняться (например, некоторые психотики могут спать по 48 часов).
Существует гипотеза трех биоритмов: периодичность физической активности (23), эмоциональной (28) и интеллектуальной (33 суток). Однако данная гипотеза не выдержала существенной проверки.
Под пространственной ориентировкой в условиях нахождения на поверхности Земли понимается способность человека оценивать свое положение относительно направленности силы тяжести, а также относительно различных окружающих объектов. Оба компонента такой ориентировки функционально тесно связаны, хотя их взаимоотношения неоднозначны.
В космическом полете исчезает одна из существенных пространственных координат («верх – низ»), через призму которой в земных условиях воспринимается окружающее пространство. При орбитальном полете, как и при полетах на самолетах, космонавт прокладывает трассу витка, осуществляя привязку к конкретным участкам земной поверхности. В отличие от орбитального полета, трасса межпланетного корабля будет проходить между двумя небесными телами, движущимися в космическом пространстве. В межпланетном полете, так же как и при полетах на Луну, космонавты будут определять свое местоположение с помощью приборов в совершенно иной системе координат. С помощью приборов осуществляется и управление самолетами и подводными лодками. Иными словами, восприятие пространства опосредуется в этих случаях приборной информацией, что позволяет говорить об измененном для человека пространственном поле.
Главная трудность при опосредованном, через приборы, управлении машиной заключается в том, что человек должен не только быстро «считывать» их показания, но и столь же быстро, иногда почти молниеносно получаемые данные обобщать, мысленно представлять взаимосвязь между показаниями приборов и реальной действительностью. Иными словами, на основании показаний приборов он должен создать в своем сознании субъективную, концептуальную модель траектории движения летательного аппарата в пространстве.
Одной из специфических особенностей деятельности летчиков и космонавтов является то, что каждый ее последующий момент строго обусловливается постоянно поступающей информацией о состоянии управляемого объекта и внешней («возмущающей») среды. Показателен в этом плане спуск астронавтов на лунную поверхность. Спускаемый аппарат не имеет крыльев и несущего винта. По сути, это реактивный двигатель и кабина. Отделившись от основного блока космического корабля и начав спуск, астронавт уже не имеет возможности, как летчик, при неудачном заходе на посадку пойти на второй круг. Вот несколько извлечений из отчета американского астронавта Н. Армстронга, впервые осуществившего этот маневр: «…на высоте тысячи футов нам стало ясно, что «Орел» (спускаемый аппарат) хочет сесть на самом неподходящем участке. Из левого иллюминатора мне были отлично видны и сам кратер, и усыпанная валунами площадка… Нам казалось, что камни несутся на нас с ужасающей скоростью… Площадка, на которую пал наш выбор, была размером с большой садовый участок… В последние секунды спуска наш двигатель поднял значительное количество лунной пыли, которая с очень большой скоростью разлетелась радиально, почти параллельно поверхности Луны… Впечатление было такое, будто прилуняешься сквозь быстро несущийся туман».
Непрерывная операторская деятельность в условиях лимита времени вызывает эмоциональную напряженность наряду с существенными вегетативными сдвигами. Так, в обычном горизонтальном полете на современном самолете-истребителе у многих пилотов частота сердцебиения повышается до 120 и более ударов в минуту, а при переходе на сверхзвуковую скорость и пробивании облаков достигает 160 ударов с резким учащением дыхания и повышением артериального давления до 160 мм ртутного столба. Пульс астронавта Н. Армстронга во время маневра по прилунению составлял в среднем 156 ударов в минуту, превысив исходную величину почти в 3 раза.
Летчикам и космонавтам при выполнении ряда маневров приходится работать в двух контурах управления. Примером может служить ситуация сближения и стыковки одного корабля с другим или с орбитальной станцией. Космонавт Г.Т. Береговой пишет, что при выполнении этого маневра «глядеть нужно, что называется, в оба. Причем, не в переносном, а в самом буквальном смысле этого слова. И за приборами на пульте, и в иллюминаторы». Он отмечает, что испытывал при этом «огромное внутреннее напряжение». Аналогичное эмоциональное напряжение возникает и у пилотов при выполнении маневра дозаправки самолета топливом в воздухе. Они рассказывают, что необъятный простор воздушного океана из-за близости самолета-заправщика (танкера) вдруг становится удивительно тесным.
Работая в двух контурах управления, человек как бы раздваивается. С физиологической точки зрения это означает, что оператору необходимо поддерживать концентрацию возбудительного процесса в двух различных функциональных системах мозга, отражающих динамику движения наблюдаемого объекта (самолет-заправщик) и управляемого летательного аппарата, а также осуществляющих экстраполяцию (предвидение) возможных событий. Сама по себе эта двойственная операторская деятельность даже при достаточно выработанных навыках требует большого напряжения. Находящиеся в непосредственной близости доминантные очаги раздражения создают трудное нервно-психическое состояние, сопровождающееся значительными отклонениями в различных системах организма.
Как показали исследования, в момент дозаправки самолета в воздухе частота сердечных сокращений у летчиков возрастает до 160–186 ударов, а число дыхательных движений доходит до 35–50 в минуту, что в 2–3 раза больше по сравнению с обычным. Температура тела повышается на 0,7–1,2 градуса. Отмечаются исключительно высокие цифры выброса аскорбиновой кислоты (в 20 и даже в 30 раз выше нормы). Аналогичные сдвиги в вегетативных реакциях наблюдаются и у космонавтов во время проведения стыковочных операций.
При работе в условиях лимита и дефицита времени мобилизуются внутренние резервы человека, приводится в действие ряд механизмов, призванных обеспечить преодоление возникающих трудностей, и происходит перестройка способа деятельности. Благодаря этому эффективность системы «человек – машина» может некоторое время оставаться на прежнем уровне. Однако, если поток информации становится слишком большим и продолжается длительное время, возможен «срыв». Невротические «срывы», возникающие в условиях непрерывной деятельности, лимитированной во времени, а также при раздвоении деятельности, как показал в своем исследовании известный советский психоневролог Ф.Д. Горбов, проявляются в пароксизмах сознания и оперативной памяти. В ряде случаев эти нарушения приводят к летным происшествиям и катает рофам. Основоположник кибернетики Н. Винер писал: «Одна из великих проблем, с которой мы неизбежно столкнемся в будущем, – это проблема взаимоотношения человека и машины, проблема правильного распределения функций между ними». Проблема рационального «симбиоза» человека и машины решается в русле инженерной психологии.
По данным А.И. Киколова, у диспетчеров железнодорожного транспорта и гражданской авиации, у которых также лишь с помощью приборов происходит восприятие перемещающихся в пространстве транспортных средств, во время работы частота пульса возрастает в среднем на 13 ударов, максимальное артериальное давление увеличивается на 26 мм ртутного столба, значительно повышается содержание сахара в крови. Причем даже на другой день после работы параметры физиологических функций не приходят к исходным величинам. У этих специалистов при многолетней работе развивается состояние эмоциональной неуравновешенности (повышается нервозность), нарушается сон, появляются боли в области сердца. Такая симптоматика в ряде случаев перерастает в выраженный невроз. Г. Селье отмечает, что 35% воздушных диспетчеров страдают язвенной болезнью, вызванной нервным перенапряжением во время работы с информационными моделями.
В обычных условиях человек постоянно производит, передает и потребляет большое количество информации, которую разделяет на три вида: личная, имеющая ценность для узкого круга лиц, обычно связанных родственными или дружескими отношениями; специальная, имеющая ценность в пределах формальных социальных групп; массовая, передающаяся средствами массовой информации.
В экстремальных условиях единственным источником информации о близких людях, о событиях в мире и о родине, о достижениях в науке и пр. является радио. Диапазон передач информации на «борт» колеблется от периодических радиопереговоров во время полетов на самолетах и космических кораблях до чрезвычайно редких, лаконичных деловых телеграмм для командного состава подводных лодок. Прохождение радиограмм на антарктические станции в течение длительного времени могут затруднить электромагнитные бури.
По мере увеличения времени похода подводной лодки у моряков возрастает потребность в информации о событиях на родине и в мире, о родственниках и т. д. При появлении возможности послушать радиопередачи моряки всегда проявляют оживленный интерес к ним. В длительных походах у подводников наблюдались невротические состояния, явно обусловленные отсутствием информации о больных родственниках, беременных женах, о зачислении в учебное заведение и т. д. При этом развивалось состояние тревожности, депрессия, нарушался сон. В ряде случаев приходилось прибегать к медикаментозному лечению.