Fiziologija letenja i uspinjanja na visine

1. interaktivna fiziologija
FIZIOLOGIJA LETENJA
I USPINJANJA NA
VISINE
Prof.dr. Milan Taradi
Katedra za fiziologiju i imunologiju
Medicinski fakultet, Zagreb

2. interaktivna fiziologija letenje Taradi 2
FIZIOLOŠKI PROBLEMI U AVIJACIJI,
NA VELIKIM VISINAMA I U SVEMIRU
1. DJELOVANJE OSKUDICE KISIKA, HIPOKSIJA
2. DJELOVANJE TEMPERATURE I ZRAČENJA U
AVIJACIJSKOJ I SVEMIRSKOJ FIZIOLOGIJI
3. DJELOVANJE SILA AKCELERACIJE
4. DJELOVANJE BESTEŽINSKOG STANJA I
"UMJETNOG PODNEBLJA" U SVEMIRSKOM
BRODU

3. interaktivna fiziologija letenje Taradi 3
DJELOVANJE OSKUDICE KISIKA
1
 S visinom pada barometarski
tlak, pa i P02 u zraku i u
alveolama.
Na manjim visinama PO2 u
alveolama pada manje nego
u okolnom zraku, zbog
kompenzacijskog porasta
alveolarne ventilacije.
Na većim visinama PO2 pada
više, zbog stalnog udjela
vodene pare (6,3 kPa) i
ugljikovog dioksida (1 kPa).

4. interaktivna fiziologija letenje Taradi 4
VISINA KOJA SE MOŽE POSTIĆI
("STROP")
Ako se udiše okolni zrak
strop iznosi 7 km
(zasićenje Hb oko 0,5).
Ako se udiše čisti kisik
strop iznosi 14 km.
1

5. interaktivna fiziologija letenje Taradi 5
AKUTNI UČINCI HIPOKSIJE
Najbolji opis dao 1875. meteorolog Tissandier
uspinjući se balonom do 9 km.
1

6. interaktivna fiziologija letenje Taradi 6
AKUTNI UČINCI HIPOKSIJE
Porast plućne ventilacije (na visinama od
2,5 km do 6 km)
Pospanost
Tromost
Glavobolja
Mučnina (3,5 km)
Konvulzije
Koma
Smrt (7 km)
neinvazivni oksimetar
1

7. interaktivna fiziologija letenje Taradi 7
AKUTNA PRILAGODBA NA NIZAK PO2
povećanje plućne ventilacije za 65%, a nakon
3-5 dana za 200 do 600%
porast difuzijskog kapaciteta pluća za 200%
porast minutnog volumena srca za 30% samo
kroz prvih nekoliko dana
1

8. interaktivna fiziologija letenje Taradi 8
KRONIČNA PRILAGODBA NA NIZAK
PO2
porast proizvodnje eritrocita
porast koncentracije hemoglobina do 220 g/L
porast Hkt na 65%
porast volumena krvi za 30%
povećanje prožiljenosti tkiva
aklimatizacija stanica
aklimatizacija gorštaka
1

9. interaktivna fiziologija letenje Taradi 9
AKUTNA VISINSKA BOLEST
 Oboljeva mali broj ljudi bri brzom uspinjanju na
velike visine.
 Klinička slika:
Akutni moždani edem
posljedica lokalne vazodilatacije zbog hipoksije.
Akutni plućni edem
posljedica pretjerane lokalne konstrikcije zbog
autoregulacije hipoksijom.
 Bolest se liječi kisikom ili brzim spuštanjem na
manju visinu.
1

10. interaktivna fiziologija letenje Taradi 10
KRONIČNA VISINSKA BOLEST
Dugi boravak na planinama može izazvati
kroničnu visinsku (planinsku) bolest.
Znaci bolesti su:
jako povećanje broja eritrocita
povećanje viskoznosti krvi
porast tlaka u plućnoj arteriji
vazospazam u plućima
povećanje i zatajenje desnog srca
pad tlaka na periferiji
smrt.
Bolest se uspjesno liječi samo vraćanjem u
nizinu.
1

11. interaktivna fiziologija letenje Taradi 11
DJELOVANJE TEMPERATURE I
ZRAČENJA
U gornjm slojevima atmosfere temperatura je
niska (primjerice na 7 km oko -25 °C, a na
14 km -60 °C).
U svemiru je naprotiv vrlo visoka temperatura
(na 500 km oko 3 000 °C), ali zbog razrijeđenja
čestica ona ne utječe na temperaturu
svemirske letilice, koja ovisi o karakteristikama
površine.
U atmosferi se uspinjanjem povećava opasnost
od ultraljubičastog zračenja, a u kozmičkoj
fiziologiji opasnost predstavljaju dva Van
Allenova radijacijska pojasa.
2

12. interaktivna fiziologija letenje Taradi 12
DJELOVANJE SILA AKCELERACIJE
Najvažniji učinak sila linearne ili centrifugalne
akceleracije (mjerene ubrzanjem g) je
premještanje pokretnog tkiva tj. krvi.
Učinak ovisi o odnosu smjera sile i cirkulacijske
osi (osi tijela), o jačini sile i vremenu trajanja.
Vrste akceleracije u odnosu na os tijela:
pozitivna g (djelovanje sile prema nogama)
negativna g (prema glavi)
transverzalna g (okomito, tj. antero-posteriorni
smjer).
3

13. interaktivna fiziologija letenje Taradi 13
UČINCI SILA AKCELERACIJE NA
TIJELO
 Pozitivna g dovodi do
premještanja krv u noge
smanjenja minutnog volumena i arterijskog tlaka
"pomračenje vida"
nesvjestice (sila od 4-6 g kroz nekoliko sekunda).
 Negativna g dovodi do
gomilanja krv u glavi
pojave "crveno sljepilo"
porasta arterijskog tlak
zaustavljanja srca
pucanje krvnih žila i edema mozga.
 Transverzalna g (ako je velika 20 g) dovodi do
kolapsa pluća
pucanja kralježaka i dugih kostiju.
3

14. interaktivna fiziologija letenje Taradi 14
DJELOVANJE BESTEŽINSKOG
STANJA I "UMJETNOG PODNEBLJA"
Medicinski problemi nisu veliki i nalik su
problemima u ljudi koji dugotrajno leže u
krevetu, a to su
smanjenje volumena krvi i broja eritrocita
smanjenje radnog kapaciteta
gubitak kalcija iz kostiju.
Lako se mogu izbjeći redovitim vježbanjem.
Veći su tehnički problemi snalaženja u
bestežinskom prostoru.
Sustav "umjetnog podneblja" u svemirskom
brodu za eventualna dugotrajna putovanjma,
koji bi se sam obnavljao nije pronađen.
4

15. interaktivna fiziologija letenje Taradi 15
ADAPTACIJA U SVEMIRU
 Prikaz adaptacije neurovestibularnog sustava, tekućina i
elektrolita, kardiovaskularnog sustava, mase eritrocita,
demineralizacije i ukupne radijacije tijekom dugog boravka
u svemiru.
4

16. interaktivna fiziologija letenje Taradi 16
HIPOKSIJA I HLADNOĆA SU
TEMELJNI PROBLEMI NA VELIKIM
VISINAMA, A SILE AKCELERACIJE
PRI LETENJU.
ZAKLJUČAK