Vazduhoplovna medicina/Sadržaj/Vazduhoplovna fiziologija/Atmosfera

Zemljina atmosfera je gust omotač vazduha sastavljen od smeše gasova koji okružuju celokupnu površinu planete Zemlje i koji zadržava Zemljina gravitacija. Atmosfera štiti život na Zemlji zadržavajući u sebi ultraljubičasto sunčevo zračenje i smanjujući temperaturne ekstreme razlike između dana i noći.

Sastav atmosfere

Hemijski sastav atmosfere

Atmosferski vazduh je smeša gasova koja u sebi uključuje i trenutno prisutne čvrste čestice u suspenziji. Ovo su njene glavne komponente;

Azot - čini 78% volumena vazduha. Sastoji se od molekula koji imaju dva atoma azota, tako da je formula (N2). Azot je inertani gas, što znači da u pravilu ne reaguje sa drugim supstancama.
Kiseonik - čini 21% volumena vazduha. Sastoji se od dva molekula kiseonika tako da je formula (O2). To je visoko reaktivan gas, i većina bića na može da živi bez disanja kiseoanika.
Ostali gasovi:od ostatalih gasova u atmosferi;
- Argon (Ar), - oko 0,9% volumena vazduha i najviše je zastupljen. To je plemenit gas koji ne reaguju sa bilo kojom supstancom.
- Ugljen dioksid - Njegov molekul se sastoji se od jednog atoma ugljenika i dva atoma kiseonika , tako da je formula (SO2). Predstavlja 0,03% od volumena vazduha i učestvuje u važnim procesima. Biljkama je potreban za fotosinteza, a on je i ostatak disanja i reakcije sagorevanja. Taj gas, zajedno sa isparavanjem vode pomaže da se sačuva sunčeva toplota i održi atmosferska temperatura na vrednostima koje omogućavaju život.
- Ozon, je gas koji se nalazi u manjim količinama u stratosfere. Njegova je formula (O3), jer su njegovi molekuli sastavljeni od tri atoma kiseonika. To je od velike važnosti za život na našoj planeti, budući da upija većinu ultraljubičastog zračenja sunca

Vodena para - Nastaje isparavanjem vode a u atmosferi je pronađena u vrlo promenjljivim količinama i predstavlja glavni sastojak oblaka.
Čvrste i tečne čestice; U vazduhu ima mnogo čvrstih čestica u suspenziji, na primer, u toku dizanja prašine ili polena vetrom. Ovi materijali imaju vrlo promenjljivu distribuciju, zvisno o vetru i ljudskim aktivnostima. Među tečnostima, najzastupljenija je voda u obliku suspenzije u oblacima

Slojevi atmosfere (NOAA)

Podela atmosfere

Atmosfera ne završava naglo. Počev od površine zemlje ona polagano postaje ređe i posepeno nestaje u svemiru. Ne postoji konačna granica između atmosfere i svemira. Tri četvrtine mase atmosfere nalazi se unutar 11 km od površine Zemlje. Do visine od 32 km sadržano je 99 % ukupne mase atmosfere, a preostalih 1% otpada na visinu od 1000 km.

**Podela atmosfere**
Sfera(slojevi)	Visina (km)	Međusloj(pauza)
Troposfera	10-12	Tropopauza
Stratosfera	50-60	Stratopauza
Mezosfera	80	Mezopauza
Termosfera	90 - 1000	Termopauza
Egzosfera	1000 - 1200	nema

Troposfera

Troposfera je sloj najbliži Zemljinoj površine, gde živi živi svet. Njena visina je na polovima oko 8 km i oko 16 km u zoni Ekatora. U ovom sloju temperatura opada s visinomm za oko 6,5 ºS na savki kilometar. Troposfera sadrži oko 75% gasovito dela atmosfere kao i gotovo svu količinu vodene pare.

Stratosfera

Stratosfera je sloj između 12 i 50 km visine. U njoj su gasovi odvojeni u obliku slojeva prema njihovoj težini. Jedan od slojeva je ozonski koji štiti Zemlju od preteranog ultraljubičastog zračenja sunca, a količine kiseonika i ugljen-dioksida su skoro na nuli sa povećanim udelom vodonika u njenom sastavu. Ona deluje kao regulator temperature, na njenom donjem delu temperatura je blizu -60ºS i povećava se sa visinom na 10 ili 17 ºS u stratopauzi.

Mezosfera

Mezosfera je sloj u kojem se temperatura ponovo smanjenjuje i pada na -90ºS sa povećanjem nadmorske visine. Ona se proteže od stratopauze (kontaktna zona između stratosfere i mezosfere) u visinu od oko 80 km, gde je temperatura do oko -70 do -80 °S.

Termosfera

Termosfera je sloj zemljine atmosfere neposredno iznad mezosfera i neposredno ispod egzosfere. U okviru ovog sloja, ultraljubičasto zračenje uzrokuje jonizaciju.

Internacionalna svemirska orbitalna stanica ima stabilnu orbitu u gornjem delu termosfere, između 320 i 380 km.

U termosferi raste temperatura. Sobzirom na nadmorsku visinu, ona apsoruje velike količine energije sunca a poseduje i male količine preostalog kiseonika koji je još uvek zaostao u njoj. Temperature u termosferi su jako zavistne od Sunčeve aktivnosti, i mogu se popeti na 1500 °S, a u visoko razređenom gasu, temperatura u ovom sloju može dostići i do 2500 °S), u toku dana. Iako je temperatura tako visoka, mi na našem telu je ne bi je osetili, jer je sredina tako blizu vakuumu i naše telo nema dovoljno kontakta sa toplotom jer nekoliko atoma gasa ne mogu da izvrše prenos toplote. Normalan termometar bi pročitao temperaturu znatno ispod 0°S.

Jonosfera

Jonosfera je sloj koji se nalazi između 90 i 800 km nadmorske visine. U njemu se nalaze slojevi formirani od električki nabijenih atoma - jona. Kao sloj sa dobrom električnom provodljivošću omogućava održavanje radio i televizijskih veza. U ovom sloju pretežni gas je vodonik. U ovom sloju dolazi do raspada meteorita koje sežu ka Zemlji. Temperatura se povećava od -73 ºS do 1500 °S.

Egzosfera

Egzosfera ili spoljni sloj Zemlje nalazi se iznad 800 km nadmorske visine. Ona se sastoji uglavnom od vodonika i helijuma, a čestice su svedena na nulu. U ovom sloju dnevna temperatura danju dostiže 2500 °S, a noću se približava temperaturi od -273 °S.

Funkcionalna podela atmosfere

**Promena atmosferskog pritiska i parcijalnog pritiska kiseonika sa visinom**
Visina(m)	Pritisak (mmHg)	Pritisak kiseonika(mmHg)
na nivou mora	760 (664-803)	159
5.500	380	75
11.000	190	38
15.000	88	18
20.000	47	0

Indiferentna zona (do 1780 m)- do ove visine atmosfere u organizmu čoveka ne događaju se nikakve promene sa visinom.

Zona potpune kompenzacije (do 300 m)-u ovoj zoni kod potpuno zdravih ljudi ne dešavaju se nikakve promene, ali kod bolesnika u ovoj zoni mogu se javiti prvi poremećaji izazvani nedostatka kiseonika (hipoksija)

Zona nepotpune kompenzacije (od 3000 do 5000 m)-u voj zoni nastaju psihofiziološki poremećaji u organizmu

Smrta zona (iznad 5500 m)- u kojoj nastaju teški psihofiziološki poremećaji do smrtnog ishoda.

**Promena atmosferskog pritiska i parcijalnog pritiska kiseonika i ugljen dioksida u vazduhu i plućima sa visinom**
Visina(m)	Atmosferski pritisak (mmHg)	Pritisak O2 u vazduhu(mmHg)	Pritisak O2 u plućima(mmHg)	Pritisak SO2 u plućima(mmHg)
na nivou mora	760 (664-803)	159	109	40
5.500	380	75	40	31
11.500	155	30	12	30
19.500	47	0	0	0