Кислородное обеспечение экипажа и пассажиров

На больших высотах организм человека подвергается комплексному воздействию неблагоприятных факторов, наибольшее значение из которых имеют: пониженное парциальное давление кислорода (РО_2), снижение общего барометрического давления (атмосферного), изменение температуры и влажности воздуха.

Колебания атмосферного давления организм человека ощущает при подъемах и снижениях на самолетах с негерметичными кабинами, а также при разгерметизации кабин на самолетах, оборудованных герметичными кабинами в тех случаях, когда происходят перепады давления.

В герметичных кабинах большинства отечественных и зарубежных пассажирских самолетов в крейсерских полетах барометрическое давление поддерживается на уровне 642-567мм рт. ст. и выше для повышения уровня безопасности полетов.

Вследствие падения общего давления и, особенно, уменьшения парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе, значительно затрудняется процесс диффузии (переход кислорода через тонкие стенки альвеол в кровь, связывание его с гемоглобином и доставка к тканям). Недостаточная доставка кислорода к тканям, обусловленная понижением парциального давления альвеолярного воздуха на больших высотах, вызывает кислородное голодание (гипоксию) и, соответственно, снижение функционального уровня работоспособности членов экипажа, потерю бдительности, ухудшение внимания, недооценку временных интервалов, увеличение количества ошибочных действий и т.п., что может привести к частичному или полному рассогласованию эргатической системы «экипаж - самолет - среда».

После прекращения поступления кислорода к тканям работоспособность человека еще больше ухудшается, т.к. запасы кислорода в организме исчезают сравнительно быстро, а через 5- 6 мин наступает угроза жизни.

Кислородное голодание (высотная болезнь). Первые признаки кислородного голодания проявляются в учащении пульса и дыхания. Появляется вялость, сонливость, а иногда – эйфория, выражающаяся в приподнятости настроения и снижении критики своих действий. Ухудшается работоспособность, четкость и соразмерность движений.

При высокой степени кислородного голодания может наступить обморочное состояние.

Физиолого-гигиенические характеристики условий кислородного обеспечения человека при поддержании абсолютного давления воздуха в кабине экипажа в пределах от 690 до 567 мм рт ст. проанализированы и показаны психофизиологические реакции организма человека, которые могут наблюдаться в этих условиях (таблица 1.3).

На основании данных таблицы 3 проанализируем состояние организма, его некоторые функции и работоспособность практически здорового ненатренированного и неаклиматизированного человека. Проследим характер перестройки организма и его приспособительные реакции.

При давлении 760 мм рт ст. (высота 0 м над уровнем моря) общее состояние, самочувствие человека и его работоспособность хорошие.

При давлении 690 мм рт. ст. (высота 800 м) происходят функциональные изменения в организме, система дыхания приспосабливается, изменяется внешнее дыхание и условия, определяющие диффузию газов и транспорт кислорода к тканям. Увеличивается минутный объем дыхания, при незакономерном изменении частоты дыхания. Происходит недонасыщение кислородом тканей организма, увеличение объема газов в кишечнике, остаточного воздуха в легких, дыхательных путях и других воздухосодержащих полостях организма. Отмечается некоторое затруднение выполнения мышечной работы и более выраженная, чем в наземных условиях, усталость после ее выполнения. В зависимости от индивидуальных особенностей у отдельных лиц в этих условиях может наблюдаться некоторое снижение производительности и качества выполнения работ интеллектуального характера. Иногда может наблюдаться снижение способности длительного сосредоточения внимания на выполнение какого-либо задания. Но в целом, на этой высоте организм здорового человека хорошо справляется с указанным недостатком кислорода и сохраняет работоспособность.

Физиолого-гигиенические характеристики условий кислородного обеспечения

Пилотов и пассажиров при поддержании абсолютного давления воздуха

В кабине экипажа в пределах 690-567 мм рт.ст.

Таблица 1.3

При давлении 626 мм рт. ст. (высота 1600 м) происходят дальнейшие изменения. Уменьшается световая чувствительность глаз. Ухудшается пространственное зрение. Значительно увеличивается частота дыхания, легочная вентиляция и сердечная деятельность. Минутный объем дыхания возрастает. Некоторыми людьми отмечается ощущение дискомфорта, происходит некоторое снижение интеллектуальной работоспособности, возникают затруднения в выполнении мышечной работы, иногда сопровождаемой одышкой.

При давлении 567 мм рт. ст. (высота 2400 мм) помимо указанных изменений в организме, которые наблюдаются при давлении 690-626 мм рт. ст., дополнительно могут возникать более выраженные эмоциональные сдвиги: безразличие, сонливость, вялость, раздражительность (или наоборот самодовольство, эйфория), снижение самокритичности, снижение работоспособности на 20-25 %, увеличение объема легочной вентиляции на 3-5 % по сравнению с наземными условиями. Человеку, находящемуся в условиях давления 567 мм рт. ст., требуются несколько большие волевые усилия, чем при выполнении однотипных заданий в наземных условиях. Могут иметь место замедленность мышления, заторможенность, трудность запоминания и другие явления, а также появляются ошибочные действия, уменьшается способность организма противостоять другим действующим извне факторам. Могут замедляться отдельные действия, связанные с умственной деятельностью, координацией движений и др. Может появиться ощущение дискомфорта, снижение способности длительного сосредоточения внимания на выполнении какого-либо задания, ухудшиться точность тонко координированных движений.

Конечно, у тренированных и акклиматизированных лиц психофизиологические реакции в этих условиях будут несколько иными.

Высоты от 0 до 2400 м многие исследователи считают для здорового человека зонами полной компенсации. Несмотря на ряд изменений, которые происходят в организме нетренированного человека в условиях поддержания барометрического давления, соответствующего высотам от 800 м и до 2400 м, человек удовлетворительно справляется с тем недостатком кислорода, который имеет место в указанных условиях.

Более выраженные функциональные изменения в организме начинают появляться на высотах 2600-3000 м. На указанных высотах еще больше увеличивается минутный объем легочной вентиляции, частота сердечных сокращений, минутный объем крови, повышается артериальное давление крови и наступает еще ряд других функциональных изменений. Легочная вентиляция на высоте 3000м увеличивается на 6-12 %. Кроме этого начинают появляться более выраженные явления общей вялости, сонливость, одышка при выполнении мышечной работы, ощущение тяжести в голове, иногда головокружение и другие явления, т. е все признаки так называемой высотной болезни. Человек ощущает трудности проведения различных расчетов, в решении задач и т. д. Имеет место ощущение дискомфорта Насыщение крови кислородом на высоте 2600 м в состоянии покоя составляет 90,1-89,5 %, при физической нагрузке- 85,2-83,4 %.

Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе на высоте 2600 м находится в пределах 64,8-68,3 мм рт. ст. Работоспособность снижается на высоте 3000 м на 25-30 %. Еще больше ухудшается ночное зрение. По мере увеличения высоты все больше и больше начинает ощущаться недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе.

На высоте 4000 м резервные возможности организма человека уже не в состоянии полностью обеспечивать потребность всех органов в кислороде. В организме человека начинают появляться различного рода нарушения. Минутный объем легочной вентиляции увеличивается на 16-18 %. Работоспособность снижается на 40-50 %. Снижается и способность к правильному восприятию окружающих предметов и поступающей информации, затрудняется анализ всего происходящего, в том числе - решение задач и оценка обстановки. Ослабевает внимание и память при выполнении заданий, появляются безразличие, усталость, а иногда и признаки эйфории - состояния возбуждения и легкого «опьянения».

При выраженном кислородном голодании страдает и обмен веществ, изменяются процессы окисления белков, жиров и других веществ, играющих определенную роль в биохимических реакциях организма, увеличивается также и потеря жидкости организмом. Влагопотери происходят главным образом вследствие повышенного испарения с кожных покровов и слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

При недостатке кислорода в организме у большинства людей изменяется двигательная активность органов пищеварения, замедляется продвижение пищи в желудочно-кишечном тракте, изменяются функции слюнных и желудочных желез. Все эти явления иногда могут сопровождаться потерей аппетита, извращением вкуса и тошнотой.

Зону высот с 4000 м и более принято называть зоной «неполной компенсации».

На высоте 5000 м все вышеуказанные явления проявляются еще больше. Наблюдаются резко выраженные расстройства эмоциональных и психических реакций. Объем легочной вентиляции увеличивается на 22-28 %. Работоспособность уменьшается на 55-60 %. Значительно замедляются отдельные действия, связанные с умственной работой, координацией движений и т. д.

На высоте 7000 - 8000 м на организм воздействует перепад барометрического давления (декомпрессия), вызывая декомпрессионную болезнь. А также из жидкостей организма начинают выделяться пузырьки свободного газа (эмболы), которые раздражают нервные окончания, вызывая в тканях организма зуд и боль. Это явление называется аэроэмболизмом.

На высоте 19000 м (Р_н≈47 мм.рт.ст.)наблюдается закипание межтканевой жидкости (тканевая эмфизема).

В соответствии с вышеприведенной информацией можно сказать, что для предупреждения нарушения работоспособности и здоровья членов экипажа и пассажиров, начиная с высоты 2000—3000 м, необходимо увеличивать содержание кислорода во вдыхаемом воздухе. Полет на высотах более 4000 метров без защитных средств может привести к развитию болезненных состояний, опасных для здоровья (высотной болезни, высотных декомпрессионных расстройств), и к нарушению работоспособности летного состава.

Вследствие неблагоприятного влияния на организм высотных факторов (пониженное общее барометрическое и парциальное давление кислорода, резкие колебания давления, низкая температура воздуха и другие) выполнение полетов на высотах более 4000 метров осуществляется с обязательным использованием защитных средств. К ним относятся:

• герметические кабины, кислородно-дыхательное оборудование (КДО) и снаряжение для дыхания кислородом без избыточного давления;
• КДО и снаряжение для дыхания под избыточным давлением кислорода, высотно-компенсирующий костюм (ВКК), парашютные кислородные приборы и кислородные системы катапультных кресел и другие защитные средства, используемые при разгерметизации кабины на высотах более 12000 метров, отказах бортового КДО и вынужденном покидании ВС на больших высотах и в стратосфере.

На высоте более 19000 м возможно «кипение» тканевых жидкостей и появление подкожной эмфиземы на незащищенных участках тела. Для защиты летчиков от недостатка кислорода и взрывной декомпрессии применяются высотно-компенсирующие костюмы и скафандры.

 

Порядок работы

Для того, чтобы оценить метеорологические условия на рабочем месте экипажа воздушного судна необходимо владеть методикой расчета потребного количества кислорода на фактической высоте полета и методикой оценки эффективности применения кислородной аппаратуры, имеющейся на борту ВС.

С подъемом на высоту барометрическое давление снижается, воздух становится более разряженным, а температура воздуха снижается (Таблица 1.4).

 

 

Предыдущая12345678Следующая

---

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:

©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.