Fiziologija letenja i ronjenja

1. Fiziologija letenja i ronjenja
PFOS
Prof dr sc Ines Drenjančević
2019-2020

2. Fiziologija letenja i ronjenja

3. Utjecaj velikih visina na zasićenje
arterijske krvi kisikom pri udisanju
zraka i udisanju čistog kisika

4. Djelovanje niskog tlaka kisika na
tijelo
• CO2 i vodena para smanjuju c(O2) u
alveolama
• Alveolarni PO2 na različitim
nadmorskim visinama
• Granična vrijednost: 7000 m (50%
zasićenje krvi s O2 kad se udiše zrak)

5. Grand Canyon- 7000 ft nadmorske
visine

6. Akutni utjecaj hipoksije
• 3600 m - Pospanost, tromost, umor,
glavobolja, mučnina, euforija
• Trzajevi i konvulzije pri 5500m
• Koma pri 7000m
• smanjenje mentalnih sposobnosti
ključno, nakon 1 h na 50%, nakon 18 h
na 20%

7. APA SHERPA - World record
holder with 16 summits, four
without oxygen, on Mt. Everest.

8. Prilagodba na nizak PO2
• Aklimatizacija:
– 1) Povećanje plućne ventilacije-uloga
arterijskih kemoreceptora:
– 5x povećanje V, smanjenje pCO2 i pov. pH –
inhibicija dišnog centra od 2-5 dne, nakon toga
prevladava stimulacijski utjecaj perif
kemoreceptora
– Nestanak inhibicije zbog smanjenja [HCO3
-] putem
bubrega (bubrežna kompenzacija respiracijske
alkaloze), pada pH plazme i CSL
– 2) Povećanje broja E i koncentracije Hb
• Htc na 60, Hb na 200 g/L, V krvi za 20-30%

9. Aklimatizacija, nastavak
– 3) Povećanje difuzijskog kapaciteta
• Normalan je 7 mmol/min/kPa, povećanje do
3x
– 4) Prilagodba CV sustava
• povećanje broja kapilara
• Povećanje MV za 30%
– 5) Stanična aklimatizacija: više
mitohondrija i oksidacijskih enzima

10. HIF- hipoksijom inducirani faktor
• Transkripcijski čimbenik potiče:
– Angiogenezu
– Eritropoetske gene
– Mitohondrijske gene za iskorištavanje energije
– Glikolitičke enzime
– Gene za stvaranje NO (plućna vazodilatacija)
• U hipoksiji su HIF hidroksilaze (inhibicijski
enzimi) inaktivirani HIF očituje učinak

11. Aklimatizacija rođenih na visokim
nadmorskim visinama
Povećanje prsnog koša, niži
rast, veći ventilacijski
kapacitet
– Veće srce i MV
– Doprema kisika krvlju olakšana
(Sl 43-2 Disocijacijska krivulja
oksiHb kod starosjedilaca)
– Više Hb, mala a-v razlika
O2jako učinkovit prijenos
– Očuvana radna sposobnost

13. Patofiziologija boravka na velikim
nadmorskim visinama
• Akutna visinska bolest:
– 1) akutni moždani edem: vazodilatacija
cerebralnih žila – dezorijentacija, poremećena
funkcija mozga
– 2) akutni plućni edem: konstrikcija plućnih
arteriola s lokaliziranim edemima, koji se šire.
Liječenje: kisik
• Kronična visinska bolest:
– Povećana kol E i Htc – povećana viskoznost krvi
– Poveć Ppl.art zbog vazokonstrikcije
– Povećanje desnog srca
– Sniženje perifernog p arter, zatajenje srca

14. Letenje

15. https://www.youtube.com/watch?v=kT7qrYi8R_M

16. Djelovanje sila akceleracije u letenju
• Na početku linearna akceleracija, na kraju
deceleracija, u zakretanju cetrifugalno ubrzanje
• Centrifugalne sile:f=mv2/r
• Djelovanje pozitivnog G:
– Najveći efekt na cirkulacijski sustav, kralješke (više od 20 G)
• Posljedica premještanja krvi prema dolje, prilagodba je aktivacijom
baroreceptora
• Više od 4-6 G – pomračenje vida, gubitak svijesti te smrt
Djelovanje negativnog G:
-Tlak do 40-50 kPa, hiperemija,
-Pucanje kapilara,
-Likvor kao pufer,
-osim očicrvena sljepoća
-Zaštita od centrifugalnog ubrzanja
https://www.youtube.com/watch?v=w6x9uBbUKLg

17. Linearne sile
https://www.youtube.com/watch?v=OnoNITE-CLc

18. Linearne sile kod trostupanjskog
lansiranja svemirskog broda
a) Svemirski letovi:
a) Poluležeći položaj,
poprečan na os
ubrzanja
b) Sile: proporcionalne
kvadratu brzine,
c) Usporavanje kod 100
maha16000 km da
bi bilo sigurno (kod 1
maha190 m)
https://www.youtube.com/watch?v
=ur40O6nQHsw

19. • b) Skakanje padobranom:
• a) nakon 12s pada, deceleracijske
sile u ravnoteži su s akceleracijskom
pri 50 m/s (180 km/h)
– Udar opterećenja na padobran pri
otvaranju- 5600 N
• b) Brzina prizemljenja je oko 6m/s
– 1/81 sile sudara bez padobrana = skok s
2 m
– Doskok skvrčenih-napetih nogu

20. Umjetna klima u zatvorenim
svemirskim letjelicama
• Ukupan tlak plinova je 101,3 kPa,
• U smjesi 4x više N2 nego O2
• Pitanje obnove O2: recikliranje O2

21. Bestežinsko stanje
https://www.youtube.com/watch?v=lMtXfwk7PXg

22. Fiziološki problemi bestežinskog
stanja
• Mikrogravitacija
1. bolest kretanja (kinetoza)
2. premještanje tjelesnih tekućina
(poremećaj hidrostatskog tlaka)
3. nedostatak kretanja
• Dugotrajan boravak u svemiru:
-nedostatnost CV, mišićnog i koštanog
sustava

23. Ronjenje i druga hiperbarična
stanja
https://www.youtube.com/watch?v=xiPG0r1WJ0A

24. • 44-1. Učinak dubine mora na
tlak i na volumen plinova
(Boyleov zakon)
• pV=k
– p-tlak plina
– V-volumen
– K-konstanta
• Hiperbarizam: izlaganje krvi u
plućima visokim alveolarnim
tlakovima
• 10m pod morem = tlak od 1 at
P + tlak od 101,3 kPa
• http://hr.wikipedia.org/wiki/
Boyle-
Mariotteov_zakon#/media/Fi
le:Boyles_Law_animated.gif

25. Utjecaj visokih parcijalnih tlakova
plinova na tijelo
• Dušična narkoza: 35 mveselost,
popuštanje pažnje, pospanost, 60-
75mgubitak snage i spretnosti,
• Mehanizam: fizička prisutnost dušika
u membranama-promjena ionske
vodljivosti

26. Količina kisika otopljena u tekućoj fazi
krvi i u spoju s Hb pri vrlo visokim
vrijednostima PO2
• Utjecaj visokih PO2 na transport
O2 putem visokih PO2 krvi
• Utjecaj visokih PO2 na tkivni
PO2
A- ulaz u kapilare pri 400 kPa
B- izlaz iz kapilara (venska krv)
pO2 je oko 160 kPa iznad
puferske sposobnosti Hb

27. • Toksičnost kisika
– Akutno trovanje kisikom: Epileptički grčevi,
mučnina, mišićni trzaji, omaglica, razdražljivost
i dezorijentacija
– Nakon 30-60 minkoma
– Djelovanje ROS
– Kronično trovanje kisikom: kongestija dišnih
puteva, plućni edem, atelektaze
• Trovanje CO2 na velikim dubinama
– Veliki rast MV disanja kao adaptacija
– Kod alveolarnog PCO2 većeg od 10,7 kPa
kočenje dišnog centra, respiracijska acidoza,
letargija, narkoza i anestezija

28. Dekompresijska bolest
• Posljedica otapanja
dušika u tkivima,
dugotrajni boravak pod
vodom
• Nastaje prilikom naglog
smanjenja tlaka na
tijelo, npr izrona,
• Stvaranje mjehurića N2
• Začepljenje krvnih žila

29. • Simptomi dekompresijske bolesti:
– Ishemija
– Bolovi u zglobovima i mišićima (80-95%
ljudi)
– CNS: omaglica, paraliza, kolaps, gubitak
svijesti (5-10%)
– 2% gušenje, teški plućni edem

30. https://www.youtube.com/watch?v=2ODe2A
dY6fQ

31. Scuba ronjenje

32. Terapija hiperbaričnim kisikom