ГИПОКСИЯ, часть первая

Почему при разгерметизации необходимо снижение именно до высоты 10.000 футов или 3000 метров?

Данный материал написан в тесном сотрудничестве с врачом.

Под гипоксией понимают недостаточное снабжение тканей организма кислородом или нарушение его утилизации в процессе биологического окисления. К слову, встречается данное состояние не только у любителей высоты, но и при ряде патологических состояний, но это оставим для докторов.

Имеются сведения, что стартовый порог высотной гипоксии находится на высоте 1000 м (~3300 футов), так как данных о какой-либо заметной физиологической реакции у людей на уменьшение атмосферного давления ниже этой высоты не имеется. Более реальный порог гипоксии находится на высоте около 1500 м (~5000 футов), когда у неподготовленных лиц могут начать проявляться первые и легкие симптомы и/или признаки гипоксии. Они становятся заметнее на высоте более 3000 м (~10000 футов) и именно это определяет пороговый уровень для полетов на негерметизированных воздушных судах. Атмосфера обеспечивает насыщение крови кислородом на уровне примерно 89%. Пилоты, как правило, люди здоровые и тренированные, что обуславливает их большую устойчивость к гипоксии. Но все же нормальная сатурация (количественный показатель, отображающий насыщение крови кислородом), обеспечивающая оптимальную работу всех органов и систем, составляет более 95%. Это не значит, что если какое-то время она будет ниже, то это смертельно, но зачем работать на пределе длительное время?

Согласно пункту 2.13. ФАП-128, экипаж воздушного судна контролирует наличие запаса кислорода перед полетом и его использование для дыхания членами экипажа и пассажирами:

а) при полетах на высотах, где барометрическая высота в кабине составляет от 3000 м до 4000 м более 30 минут, - для всех членов экипажа и, по крайней мере, 10% пассажиров, в течение периода времени, превышающего 30 минут;

б) при полете на высотах, где барометрическая высота в кабине превышает 4000 м, - в течение всего времени для всех членов экипажа и пассажиров;

в) для воздушного судна с герметизированными кабинами - при полетах выше барометрической высоты 7600 м или при полетах ниже 7600 м, если воздушное судно не может безопасно снизиться в течение 4 минут до высоты, где барометрическая высота в кабине составит 4000 м, обеспечивается не менее чем 10-минутный запас кислорода для всех членов экипажа и пассажиров для использования в случае экстренного снижения при падении давления в кабине.

17 октября 1950 года состоялся первый выпуск журнала «Крылья Родины».

Это самый массовый российский научно-популярный журнал об авиации. В 2013 году издание запустило интернет-проект с одноименным названием. #inside_history

В журнале публикуются обзоры авиационных выставок, статьи, которые посвящены авиационному спорту, проблемам развития авиационной промышленности страны, обзоры новых и перспективных летательных аппаратов и многое другое. Также выпуски могут быть приурочены к юбилеям.

🏅«Крылья Родины» имеет диплом Международной авиационной федерации.

ГИПОКСИЯ, часть вторая

Чем мы дышим в салоне самолета? Действия экипажа воздушного судна при его разгерметизации.

При разгерметизации самолёта пассажирам следует незамедлительно воспользоваться автоматически выпавшими из панели над креслами (passenger service unit) кислородными масками, членам экипажа также требуется применить кислородные маски, приступить к снижению до безопасной высоты с учетом препятствий рельефа местности, подать сигнал бедствия и принять решение о следовании на аэродром назначения или на ближайший пригодный для посадки аэродром.

Кислорода для пассажиров хватит примерно на 15 минут полета (он поступает из химического генератора, поэтому в салоне возможен запах гари), у летного экипажа имеются независимые баллоны с запасом по времени значительно превосходящим этот показатель. Кстати, в салоне самолета есть определенные ряды, где масок выпадет на одну больше – там сидят пассажиры с грудными детьми, которые не занимают отдельного места.

А откуда в самолёте берется нормальный воздух?

Самолёты оборудованы сложной системой, которая отбирает воздух из атмосферы и пропускает его через компрессоры в двигателях. Что касается давления на борту, оно заметно ниже обычного атмосферного, но все равно входит в границы комфортных показателей для человека.

Воздух, который поступает из двигателей, имеет очень высокую температуру, значит его нужно остудить. В так называемом «паке» (если простыми словами, то это кондиционер) горячий воздух проходит две ступени: сначала происходит охлаждение за счет воздуха извне (в фюзеляже самолета есть воздухозаборники, которые «черпают» ледяной воздух за бортом, а тот в свою очередь проходит через систему трубок, которая и охлаждает проходящий мимо себя горячий поток воздуха), а затем воздух попадает в турбохолодильник, где его сильно разреживают (делают менее плотным), за счет чего он охлаждается почти до нулевой отметки. Охлажденный воздух концентрируется в коллекторе, откуда и поступает в салон и кабину. До этой подачи его смешивают с горячим, который был тоже отобран от двигателей, но прошел мимо «паков». На выходе получается комфортная температура. Иногда люди испытывают дискомфорт из-за сухого воздуха в самолете. Во-первых, на этих высотах он сам по себе такой. Во-вторых, в компрессорах, расположенных в двигателях, он осушается еще и дополнительно, чтобы в них не мог возникнуть лед, который приведет к закупорке и выходу из строя всей системы кондиционирования.

Первая часть

ГИПОКСИЯ, часть третья

В чем заключается её механизм развития и опасность?

Данный материал написан в тесном сотрудничестве с врачом.

Бытует ошибочное мнение, что высотная гипоксия связана с изменением процентного содержания кислорода. На деле же оно остаётся с округлением 21% по различным данным до 25 и более км. А что меняется с высотой? Плотность атмосферы, вместе с ней общее барометрическое, а пропорционально ему и парциальное давление кислорода.

Но давайте по порядку. Первое – это разрежение воздуха, т.е. за стандартный вдох на уровне море и такой же по объёму вдох на высоте мы поглотим разное кол-во молекул кислорода. Напоминаем, что кислорода, грубо говоря, 21%. Далее берем абстрактные цифры. Например, если стоя на земле мы вдыхаем за раз 1000 частичек воздуха, из которых 210 – это кислород, то на условной высоте вдохнем всего 100 частичек (из-за снижения плотности), но в них также будет 21% кислорода, т.е. 21 частичка. Конечно, этого недостаточно, поэтому дыхание в условиях гипоксии компенсаторно становится более частым и глубоким. Процесс дыхания в глобальном смысле, призванный осуществлять обмен газов между атмосферой и клетками организма, не ограничивается вдохом и выдохом, это лишь начальный его этап. Для того, чтобы кислород попал в кровь, а углекислый газ покинул наш организм, у нас в легких есть маленькие «воздушные мешочки», окутанные капиллярами – альвеолы. Тут и вступает в игру наше парциальное давление. Благодаря градиенту давлений, происходит транспорт газов через стенку альвеол.

Схема упрощена, но суть в следующем: парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе выше, чем в оплетающем его сосуде, а парциальное давление СО2 меньше. СО2 покидает кровь и поступает в альвеолярный воздух. Кислород диффундирует в противоположном направлении – из альвеолярного воздуха в кровь. Аналогичный принцип диффузии за счет наличия градиентов парциального давлениях работает и в последующих перемещениях кислорода из крови в ткани.

Этапы транспорта кислорода (его же надо теперь разнести и доставить в ткани, что тоже этап дыхания) представляются в виде каскада с постепенно снижающимся уровнем парциального давления кислорода в различных средах организма. При нормальном баром. давлении 760 мм рт. ст. рО2 в атмосферном воздухе составляет 159 мм рт. ст., в альвеолах – 100-105, в артериальной крови легких – 90-95, в капиллярах – 20-85, в смешанной венозной крови – 45-55, а в некоторых клетках – 2-10 мм рт. ст. Однако, снижение рО2 во вдыхаемом воздухе неизбежно влечет за собой снижение такового в альвеолярном воздухе и последующих этапах. Т.е. уже на «старте» парциальное давление будет снижено, а необратимые повреждения жизненно важных центров головного мозга и гибель организма могут происходить, согласно данным литературы, при снижении рО2 в тканях мозга до 16 мм рт. ст., т.е. при еще далеко не полном исчерпании запасов кислорода. На определенных высотах, несмотря на работу компенсаторных механизмов, создается несоответствие между потребностью тканей в кислороде и его поступлением. Происходит серия последовательных реакций: уменьшение содержания кислорода в тканях, снижение уровня АТФ, далее еще ряд процессов с одним конечным итогом – гибель клеток от недостатка энергии.

Головной мозг (наш главный «компьютер», управляющий всем) не может существовать без кислорода – для жизнедеятельности он нам критически важен, а в организме нет его значимого резерва. Тут стоит отметить, что филогенетически более поздние структуры (те, что появились у нас позже в ходе эволюции) наиболее чувствительны к кислороду. Именно поэтому первым делом начинает страдать кора больших полушарий и так называемая высшая нервная деятельность (например, выполнение математических вычислений). Кроме того, развитие высотной гипоксии приводит к нарушению функций анализаторов. Страдает тактильная, температурная, проприоцептивная чувствительность, нарушается функция вестибулярного аппарата.

Грамотное управление самолетом, ведение радиообмена и принятие решений в условиях выраженной гипоксии невозможно.

Часть первая
Часть вторая

В продолжение темы авиационной неграмотности

Гипоксия, часть четвертая

Резервы человека при развитии высотной гипоксии.

Данный материал написан в тесном сотрудничестве с врачом.

Резервы человека при развитии высотной гипоксии включают в себя: резервное время или время ясного сознания (в иностранной литературе обозначается как TUC – time of useful consciousness [ˈkɒnʃəsnɪs] – учитесь правильно произносить это слово, пригодится при сдаче на уровень ICAO и на работе), время выживания и время реанимации. Резервное время или время ясного сознания, то есть тот отрезок времени, в течении которого человек в состоянии выполнять целенаправленные действия, например, надеть маску. На высоте 10.000 м время ясного сознания составляет примерно до 22 с, на высоте 11.000 м до 18 с. Поэтому сначала маску на себя, потом на ребенка!

Далее наступает так называемое время выживания – отрезок, при котором если оказать базовую помощь, человек «оживает» при рекомпресии и реоксигенации без проведения реанимационных мероприятий. Условно, ваш сосед промедлил с маской и уже потерял сознание, но так как вы уже в маске, то помогли ему. Кислород начал адекватно поступать, экипаж начал снижение (реоксигенация и рекомпрессия) – и вот ваш сосед снова с вами. Тут важно отметить, что временные границы неизвестны. Считается, что данный период не превышает 3 минут от начала воздейсвия гипоксии на высоте более 20 км, на меньших высотах он будет длиться дольше. По окончанию этого времени, если помощь оказана не была, наступает «время реанимации», то есть отрезок времени, в течении которого еще возможно оживление, но только при проведении реанимационных мероприятий, длится не более 5-6 минут, по сути это состояние клинической смерти.

Смерть делится на клиническую и биологическую. Первый случай является обратимым этапом умирания, когда прекращается сердцебиение и дыхание, но при проведении реанимационных мероприятий человека можно «завести». В данном состоянии каждая секунда на счету, поэтому не только в случае разгерметизации в самолете, но и в земной жизни важно начинать оказывать помощь как можно раньше. Применение эффективных средств реанимации позволяет замедлить развитие необратимых структурных повреждений ЦНС. Биологическая же смерть сменяет клиническую и характеризуется наступлением необратимых изменений, оживление невозможно.

Часть первая
Часть вторая
Часть третья

На данный момент мы подошли к логическому завершению, понравилось? 🙂📝

Дирижеров неба с профессиональным праздником – международным днём авиадиспетчера!

Безопасного управления воздушным движением и восхитительных видов за стеклом аэродромной Вышки или красивых интервалов на мониторе 😎

За открытку спасибо @aviatransport 👈🏻

Всё это было бы смешно,
Когда бы не было так грустно..