Vazduhoplovna medicina/Sadržaj/Osnovni principi zaštite od hipoksije u vazduhoplovstvu

Kako bi čovek obezedio normalan proces disanja i zaštitio se od negativnog dejstva hipoksije na visini on mora disanje dopuniti nizom zaštitnih mera u koje spadaju;

Aklimatizacija

Aklimatizacija je duži boravk na visini iznad 3000 metara. Aklimatizacijom organizam se privikava smanjenom pritisku kiseonika pokretanjem čitavog niza fizioloških procesa u organizmu

Bavljenje sportom

Bavljenjem sportom uz pravilnu ishranu i povremeni boravak na visini povećava se disajni kapacitet organizma što ga čini otpornijim na smanjeni parcijalni pritisak kiseonika.

Ishrana

Pravilno doziran povećan unos ugljenih hidrata i belančevina smanjuje toleranciju organizma i povećava njegovu izdržljivost na niskim parcijalnim pritiscima kiseonika

Udisanje kiseonika

Udisanje kiseonika preko zaštitne maske, boravkak u hermetizovanim kabinama vazduhoplova sa ili bez upotrebe specijalnog visinskog odela, su veoma značajne mere zaštite od hipoksije u vazduhoplovstvu.

Udisanje kiseonika preko zaštitne maske

Kiseonička maska, je specijalno dizajnirano sredstvo, koja prekriva nosno usni predeo ili celo lice i omogućava udisanje kiseonika ili mešavine kiseonika i drugih gasova, iz posuda za njihovo skladištenje, sa kojima je preko regulatora protoka gasa, povezana specijalnim crevom i drugim sistemima. Izrađuje se od materijala otpornog na hemijski uticaj gasova koji kroz nju prolaze (najčešće silikonska guma ili plastika) u različitim dimenzijama i oblicima u zavisnosti od namene. Namenjena je udisanju kiseonika u uslovima njegovog nedostatka u atmosferskom vazduhu.

Pilotske kiseoničke maske

Visinsko odelo sa zaštitnom kacigom obezeđuje disanje pilotu na velikim visinam

Piloti nose specijalno dizajnirane kiseoničke maske za disanje na normalnom i povišenom pritisku kiseonika (natpritisku). Ove maske se upotrebljavaju zajedno sa pilotskom kacigom (šlemom) za koju se fiksiraju specijalnim trakama. U ove maske pored odgovarajućih ventila za izbacivanje izdahnutog vazduha (ugljen-dioksida), ugrađen je i mikrofon, koji u toku upotrebe maske omogućava pilotu komunikaciju glasom sa kontrolom letenja na zemlji, ili uz pomoć posebnog analizatora glasa i računara u avionu i upravljanje avionom uz pomoć glasa.

Prema načinu protoka kiseonika u avijaciji se koriste tri vrste kiseoničkih maski i regulatora protoka;

Kiseonička maska sa regulatorom stalnog protoka (bez natpritiska). Ovaj tip maske se praktično više ne koristi u vazduhoplovstvu, jer zbog stalnog protoka kiseonika kroz masku (bez obzira na disanje) oko 40% kiseonika se gubi, što je krajnje neracionalno rasipanje ograničenih količina dragocenog kiseonika u avionu. Ove maske se koriste na visini 4500-9000 metara a izuzetno do 12200 metara nadmorske visine. Danas su uglavnom u upotrebi kod vazdušne evakuacije ranjenika i bolesnika.

Kiseonička maska sa regulatorom protoka na zahtev(bez natpritiska). Kod ove kiseoničke maske dovod kiseonika u masku je samo u toku udisanja, zbog stvaranja negativnog pritiska u plućima tokom udaha. Količina kiseonika u ovim maskama reguliše se preko regulatora protoka, koji (ručno ili automatski) podešava smešu vazduha i kiseonika u zavisnosti od dostignute visine u rasponu od 21% do 100% kiseonika u smeši.

Plafon leta sa ovim maskama (i regulatorom pritiska na koji su povezane) je 12200 metara, ali se u praksi zbog sigurnosti primenjuju do visine od 10500 metara nadmorske visine. Neki od ovih regulatora sa maskom protoka na zahtev rade i pod malim nadpritiskom.

Kiseonička maska sa regulatorom protoka na zahtev sa natpritiskom. Ove maske omogućavaju disanje kiseonika pod natpritiskom, bez koga je nemoguće normalno disanje na visinama iznad 12200 metara nadmorske visine^{Vidi članak}. Ove kiseoničke maske koriste se sa dva tipa regulatora;

a) regulatorom za ručno podešavanje protoka i

b) regulatorom za automatsko regulisanje pritiska.

Do visine od 9000 metara u ovu vrstu maske ubacuje se smeša vazduha i kiseonika do 100% koncentracije. Na visini od 9000 do 12200 metara u masku ulazi 100% kiseonik sa malim sigurnosnim pritiskom. Iznad 12200 do 13500 metara u masku ulazi 100% kiseonik sa natpritiskom od 8-22 mmHg.

Disanje pod natpritiskom na još većim visinama dostiže u plućima vrednosti i do 145 mmHg, što zahteva kontrapritisak sa spoljne strane grudnog koša, kako ne bi došlo do pucanja plućnih alveola i nastanka pneumotoraksa. Zato se na većim visinama koriste specijalna visinska odela sa kontrapritiskom na telo i specijalne hermetizovane pilotske kacige (šlemovi).

• 
  Pilotska masaka iz 1944.
• 
  Pilotska maska T-37
• 
  Ruska pilotska maska KM-34

Letenja u kabini vazduhoplova sa povećanim pritiskom

Jedna od mera zaštite pilota, putnika i kabinskog osoblja od hipoksije na visinama iznad 9.000 metara je kabina sa povećanim pritiskom ili presurizacija kabine vazduhoplova. Kako sve veći broj komercijalnih aviona leti na velikim visinama koje su preko 12.000 metara kabina vazduhoplova sa povećanim pritiskom se pokazala kao dobro rešenje za zaštitu od hipoksije. Konkord, na primer, leti na visinama iznad 18.000 metara. U ovom tipu aviona, pritisak u pilotskoj i putničkoj kabini, zahvaljujući presurizaciji (kabini sa povećanim pritiskom), osoblju i putnicima vazduhoplova obezbeđuje se adekvatan parcijalni pritisak kiseonika za normalno disanje jer kabinska visina (bez obzira na visinu leta) ne prelazi 2.400 metara (vidi tabelu).

Međutim treba imati u vidu da putnici koji pate od hroničnih bolesti pluća i teške anemije, posebno pušači, mogu imati simptome teže hipoksije čak i na ovoj visini, pa se njima savetuje izbegavanje letenja ili dodatno udisanje kiseonika preko kiseoničke maske u toku leta.

Prikaz razlike između ambijentalne visine (visine leta) i kabineske visine u avionu

Ambijentalna nadmorska visina u metrima	Cessna 152	Boeing 727	Boeing 777	Boeing 747
24.000 12.000 10.500 8.700 4.500 NM	– – – – 4.500 NM	– – 1.650 NM NM NM	– 2.000 1.350 NM NM NM	– 2.300 1.400 NM NM NM
Skraćenica: NM = nivo mora

Međutim, ovakav način zaštite od hipoksije može biti neadekvatan ili opasan ako nastane nagli pad pritiska u kabini, obično zbog gubitka prozora ili vrata ili kvara na kompresoru. To dovodi do nagle dekompresije i nagli porast nadmorske visine u kabini, koja nastoji da se izjednači sa odgovarajućom ambijentalnom nadmorskom visinom.

Dekompresija ima trenutni efekat i praćena je bukom, kondenzacijom vodene pare u kapljica aerosola iz sitnih čestica prašine. Temperatura drastično pada. Ponekad se može desiti da kabinski pritisak padne ispod ambijentalnog pritiska usled aerodinamičkog fenomen usisavanja koji je povezan sa venturi efektom izazvanim brzinom aviona u vazduhu.

Značaj kabina sa povećanim pritiskom

• Omogućavaju letenje zdravim i bolesnim putnicima komercijalnim vazduhoplovima
• Isključuju stalnu upotrebu disanja kiseonika,
• Disanje pod natpritiskom nije potrebno, izuzev na velikim visinama
• Izostaje aktiviranje odela pod natpritiskom, što pilotu daje veći komfor i bolje manevarske sposobnosti
• Omogućavaju kolektivnu meru zaštite kod transportnih i putničkih aviona a pilotima olakšavaju pilotiranje