Ваздухопловна медицина/Садржај/Основни принципи заштите од хипоксије у ваздухопловству

Како би човек обезедио нормалан процес дисања и заштитио се од негативног дејства хипоксије на висини он мора дисање допунити низом заштитних мера у које спадају;

Аклиматизација

Аклиматизација је дужи боравк на висини изнад 3000 метара. Аклиматизацијом организам се привикава смањеном притиску кисеоника покретањем читавог низа физиолошких процеса у организму

Бављење спортом

Бављењем спортом уз правилну исхрану и повремени боравак на висини повећава се дисајни капацитет организма што га чини отпорнијим на смањени парцијални притисак кисеоника.

Исхрана

Правилно дозиран повећан унос угљених хидрата и беланчевина смањује толеранцију организма и повећава његову издржљивост на ниским парцијалним притисцима кисеоника

Удисање кисеоника

Удисање кисеоника преко заштитне маске, боравкак у херметизованим кабинама ваздухоплова са или без употребе специјалног висинског одела, су веома значајне мере заштите од хипоксије у ваздухопловству.

Удисање кисеоника преко заштитне маске

Кисеоничка маска, је специјално дизајнирано средство, која прекрива носно усни предео или цело лице и омогућава удисање кисеоника или мешавине кисеоника и других гасова, из посуда за њихово складиштење, са којима је преко регулатора протока гаса, повезана специјалним цревом и другим системима. Израђује се од материјала отпорног на хемијски утицај гасова који кроз њу пролазе (најчешће силиконска гума или пластика) у различитим димензијама и облицима у зависности од намене. Намењена је удисању кисеоника у условима његовог недостатка у атмосферском ваздуху.

Пилотске кисеоничке маске

Висинско одело са заштитном кацигом обезеђује дисање пилоту на великим висинам

Пилоти носе специјално дизајниране кисеоничке маске за дисање на нормалном и повишеном притиску кисеоника (натпритиску). Ове маске се употребљавају заједно са пилотском кацигом (шлемом) за коју се фиксирају специјалним тракама. У ове маске поред одговарајућих вентила за избацивање издахнутог ваздуха (угљен-диоксида), уграђен је и микрофон, који у току употребе маске омогућава пилоту комуникацију гласом са контролом летења на земљи, или уз помоћ посебног анализатора гласа и рачунара у авиону и управљање авионом уз помоћ гласа.

Према начину протока кисеоника у авијацији се користе три врсте кисеоничких маски и регулатора протока;

Кисеоничка маска са регулатором сталног протока (без натпритиска). Овај тип маске се практично више не користи у ваздухопловству, јер због сталног протока кисеоника кроз маску (без обзира на дисање) око 40% кисеоника се губи, што је крајње нерационално расипање ограничених количина драгоценог кисеоника у авиону. Ове маске се користе на висини 4500-9000 метара а изузетно до 12200 метара надморске висине. Данас су углавном у употреби код ваздушне евакуације рањеника и болесника.

Кисеоничка маска са регулатором протока на захтев(без натпритиска). Код ове кисеоничке маске довод кисеоника у маску је само у току удисања, због стварања негативног притиска у плућима током удаха. Количина кисеоника у овим маскама регулише се преко регулатора протока, који (ручно или аутоматски) подешава смешу ваздуха и кисеоника у зависности од достигнуте висине у распону од 21% до 100% кисеоника у смеши.

Плафон лета са овим маскама (и регулатором притиска на који су повезане) је 12200 метара, али се у пракси због сигурности примењују до висине од 10500 метара надморске висине. Неки од ових регулатора са маском протока на захтев раде и под малим надпритиском.

Кисеоничка маска са регулатором протока на захтев са натпритиском. Ове маске омогућавају дисање кисеоника под натпритиском, без кога је немогуће нормално дисање на висинама изнад 12200 метара надморске висине^{Види чланак}. Ове кисеоничке маске користе се са два типа регулатора;

а) регулатором за ручно подешавање протока и

б) регулатором за аутоматско регулисање притиска.

До висине од 9000 метара у ову врсту маске убацује се смеша ваздуха и кисеоника до 100% концентрације. На висини од 9000 до 12200 метара у маску улази 100% кисеоник са малим сигурносним притиском. Изнад 12200 до 13500 метара у маску улази 100% кисеоник са натпритиском од 8-22 mmHg.

Дисање под натпритиском на још већим висинама достиже у плућима вредности и до 145 mmHg, што захтева контрапритисак са спољне стране грудног коша, како не би дошло до пуцања плућних алвеола и настанка пнеумоторакса. Зато се на већим висинама користе специјална висинска одела са контрапритиском на тело и специјалне херметизоване пилотске кациге (шлемови).

Пилотска масака из 1944.
Пилотска маска Т-37
Руска пилотска маска КМ-34

Летења у кабини ваздухоплова са повећаним притиском

Једна од мера заштите пилота, путника и кабинског особља од хипоксије на висинама изнад 9.000 метара је кабина са повећаним притиском или пресуризација кабине ваздухоплова. Како све већи број комерцијалних авиона лети на великим висинама које су преко 12.000 метара кабина ваздухоплова са повећаним притиском се показала као добро решење за заштиту од хипоксије. Конкорд, на пример, лети на висинама изнад 18.000 метара. У овом типу авиона, притисак у пилотској и путничкој кабини, захваљујући пресуризацији (кабини са повећаним притиском), особљу и путницима ваздухоплова обезбеђује се адекватан парцијални притисак кисеоника за нормално дисање јер кабинска висина (без обзира на висину лета) не прелази 2.400 метара (види табелу).

Међутим треба имати у виду да путници који пате од хроничних болести плућа и тешке анемије, посебно пушачи, могу имати симптоме теже хипоксије чак и на овој висини, па се њима саветује избегавање летења или додатно удисање кисеоника преко кисеоничке маске у току лета.

Приказ разлике између амбијенталне висине (висине лета) и кабинеске висине у авиону

Амбијентална надморска висина у метрима	Cessna 152	Boeing 727	Boeing 777	Boeing 747
24.000 12.000 10.500 8.700 4.500 НМ	– – – – 4.500 НM	– – 1.650 НМ НМ НМ	– 2.000 1.350 НМ НМ НМ	– 2.300 1.400 НМ НМ НМ
Скраћеница: НМ = ниво мора

Међутим, овакав начин заштите од хипоксије може бити неадекватан или опасан ако настане нагли пад притиска у кабини, обично због губитка прозора или врата или квара на компресору. То доводи до нагле декомпресије и нагли пораст надморске висине у кабини, која настоји да се изједначи са одговарајућом амбијенталном надморском висином.

Декомпресија има тренутни ефекат и праћена је буком, кондензацијом водене паре у капљица аеросола из ситних честица прашине. Температура драстично пада. Понекад се може десити да кабински притисак падне испод амбијенталног притиска услед аеродинамичког феномен усисавања који је повезан са вентури ефектом изазваним брзином авиона у ваздуху.

Значај кабина са повећаним притиском

Омогућавају летење здравим и болесним путницима комерцијалним ваздухопловима
Искључују сталну употребу дисања кисеоника,
Дисање под натпритиском није потребно, изузев на великим висинама
Изостаје активирање одела под натпритиском, што пилоту даје већи комфор и боље маневарске способности
Омогућавају колективну меру заштите код транспортних и путничких авиона а пилотима олакшавају пилотирање