Войти
Аэрокосмическая физиология - это исследование воздействия на организм большой высоты, например, различного давления и уровня кислорода. На разной высоте организм может реагировать по-разному, вызывая больший сердечный выброс и производя больше эритроцитов. Эти изменения приводят к увеличению потерь энергии в организме, вызывая мышечную усталость, но это зависит от уровня высоты.
Физика, влияющая на тело в небе или в космосе, отличается от физики земли. Например, барометрическое давление различается на разных высотах. На уровне моря барометрическое давление составляет 760 мм рт. на высоте 3,048 м над уровнем моря атмосферное давление составляет 523 мм рт. ст., а на высоте 15,240 м барометрическое давление составляет 87 мм рт. Когда барометрическое давление уменьшается, атмосферное парциальное давление также уменьшается. Это давление всегда ниже 20% от общего барометрического давления. На уровне моря альвеолярное парциальное давление кислорода составляет 104 мм рт. Ст., Достигая 6000 метров над уровнем моря. Это давление снизится до 40 мм рт. Ст. У не акклиматизированного человека, но у акклиматизированного человека оно упадет на 52 мм рт. Это связано с тем, что у акклиматизированного человека альвеолярная вентиляция усиливается. Авиационная физиология также может включать воздействие на людей и животных, подвергшихся длительному воздействию в герметичных кабинах
Другой основной проблемой, связанной с высотой, является гипоксия, вызванная как отсутствием барометрического давления, так и снижением содержания кислорода в тело поднимается. При воздействии на больших высотах парциальное давление альвеолярного углекислого газа (PCO 2) снижается с 40 мм рт. Ст. (На уровне моря) до более низких уровней. Когда человек акклиматизируется к уровню моря, вентиляция увеличивается примерно в пять раз, а парциальное давление углекислого газа снижается до 6 мм рт. На высоте 3040 метров артериальное насыщение кислородом повышается до 90%, но на этой высоте артериальное насыщение кислородом быстро уменьшается до 70% (6000 м) и еще больше уменьшается на больших высотах.
перегрузки в основном испытываются телом во время полета, особенно полета на высокой скорости и космических путешествий. Сюда входят положительная перегрузочная сила, отрицательная перегрузочная сила и нулевая перегрузочная сила, вызванные простым ускорением, замедлением и центробежным ускорением. Когда самолет разворачивается, центробежное ускорение определяется как ƒ = mv2 / r. Это указывает на то, что при увеличении скорости центробежная сила ускорения также увеличивается пропорционально квадрату скорости.
Когда на летчика при ускорении действует положительная перегрузка, кровь перемещается в нижнюю часть body, а это означает, что при увеличении перегрузки повышается все кровяное давление в венах. Это означает, что меньше крови достигает сердца, что влияет на его способность функционировать, с уменьшением кровообращения.
Последствия отрицательной перегрузки могут быть более опасными, вызывая гиперемию, а также психотические эпизоды. В космосе силы G практически равны нулю, что называется микрогравитацией, что означает, что человек плавает внутри судна. Это происходит потому, что гравитация действует на космический корабль и на тело одинаково, оба тянутся с одинаковой силой ускорения и в одном направлении.
Гипоксия возникает, когда кровотоку не хватает кислорода. В аэрокосмической среде это происходит из-за недостатка кислорода или его отсутствия. Снижается работоспособность тела, уменьшаются движения всех мышц (скелетных и сердечных мышц). Снижение работоспособности связано с уменьшением скорости транспортировки кислорода. Некоторые острые эффекты гипоксии включают головокружение, вялость, умственную усталость, мышечную усталость и эйфорию. Эти эффекты затронут не акклиматизированного человека, начиная с высоты 3650 метров над уровнем моря. Эти эффекты усиливаются и могут привести к судорогам или судорогам на высоте 5500 метров и закончатся комой на высоте 7000 метров.
Один тип синдрома, связанного с гипоксией является. У неакклиматизированного человека, который остается в течение значительного количества времени на большой высоте, могут развиться высокие эритроциты и гематокрит. Легочное артериальное давление повысится, даже если человек акклиматизирован, что приведет к расширению правой части сердца. Периферическое артериальное давление снижается, что приводит к застойной сердечной недостаточности и смерти, если воздействие достаточно продолжительное. Эти эффекты вызваны уменьшением количества эритроцитов, что приводит к значительному увеличению вязкости крови. Это приводит к уменьшению кровотока в тканях, поэтому распределение кислорода уменьшается. сужение сосудов легочных артериол вызвано гипоксией в правой части сердца. Спазмы артериол включают в себя большую часть кровотока через легочные сосуды, вызывая короткое замыкание в кровотоке, дающее меньше кислорода в кровь. Человек выздоровеет, если будет введен кислород или если его / ее отправят на небольшую высоту.
Альпинистская болезнь и отек легких наиболее распространены у тех, кто быстро поднимается на большую высоту. Заболевание начинается от нескольких часов до двух-трех дней после восхождения на большую высоту. Существуют два случая: острый отек мозга и острый отек легких. Первая вызвана расширением сосудов головного мозга, вызванным гипоксией; второй вызван вазоконстрикцией легочных артериол, вызванной гипоксией.
Гипоксия является основным стимулом, который увеличивает количество эритроцитов, повышая гематокрит от 40 до 60%, с повышением концентрации гемоглобина в крови с 15 г / дл до 20–21 г / дл. Также объем крови увеличивается на 20%, что приводит к увеличению телесного гемоглобина на 15% и более. Человек, который остается на некоторое время на больших высотах, акклиматизируется, оказывая меньшее воздействие на человеческий организм. Существует несколько механизмов, которые помогают акклиматизации, а именно: усиление легочной вентиляции, повышение уровня эритроцитов, увеличение диффузионной способности легких и увеличение васкуляризации периферических тканей.
Химические рецепторы артериальных сосудов стимулируются воздействием. к низкому парциальному давлению и, следовательно, к увеличению альвеолярной вентиляции максимум в 1,65 раза. Практически сразу же компенсация за большую высоту начинается с увеличения легочной вентиляции, устраняющей большое количество CO 2. Парциальное давление углекислого газа снижается, а pH телесных жидкостей повышается. Эти действия подавляют дыхательный центр энцефального ствола, но позже это торможение исчезает, и дыхательный центр реагирует на стимуляцию периферических химических рецепторов из-за гипоксии, увеличивая вентиляцию до шести раз.
Сердечный выброс увеличивается. до 30% после того, как человек поднимется на большую высоту, но он вернется к нормальному уровню в зависимости от повышения гематокрита. Количество кислорода, поступающего в периферические ткани, относительно нормальное. Также появляется заболевание, называемое «ангиогения».
Почки реагируют на низкое парциальное давление углекислого газа снижением секреции ионов водорода и увеличением экскреции бикарбоната. Этот респираторный алкалоз снижает концентрацию HCO3 и возвращает pH плазмы к нормальному уровню. Дыхательный центр реагирует на стимуляцию периферических химических рецепторов, вызванную гипоксией, после того, как почки восстановили алкалоз.
