4Flymedisin 4.1Atmosfæren -
Ca 100 km tykk.
-
Trykk, tetthet temperatur avtar med høyden
-
Troposfæren: Nederste laget. Opp til 30.000 fot ved polene, 60.000 fot ved ekvator. Temperatur avtar 2° C pr 1000 fot. Ustabile luftmasser. Mye ”vær”. Turbulens.
-
Stratosfæren: Over troposfæren. Konstant temperatur -56,6 °C. Stabile luftmasser. Jetstrømmer i grensen mot troposfæren.
-
Flyving med småfly uten trykk-kabin: < 10.000 fot.
-
Standardatmosfæren (ISA): Basert på gjennomsnittsforhold ved 45° nordlig bredde.
4.1.1Lufttrykk og lufttetthet -
Lufttrykk: Tyngden av luften over målepunktet. Måles i hPa/mb (meteorologi) eller kPa (= 10 hPa) (medisin). Øker med temperaturen. Halveres ved 18.000 fots høyde. Avgjørende for menneskekroppens toleranse for høyder.
-
Lufttetthet: Antall luftmolekyler per volumenhet. Halveres ved 22.000 fots høyde. Avgjørende for luftens aerodynamiske egenskaper.
4.1.2Sammensetning av luften. Partialtrykk -
Luft: 20,95 % O2, 78,09 % N2, 0,93 % Ar, 0,03 % CO2 (uavhengig av høyde)
-
Partialtrykk (Daltons lov): Gassblandings totaltrykk * %-andel av gassen i blandingen.
-
Vanndamp: Avhengig av temperatur og relativ fuktighet. Kan en varm, fuktig sommerdag komme opp i 3kPa (3% av lufttrykket ved havoverflaten).
4.2Hjertet, lungene og blodsirkulasjons funksjon. -
Kroppen forbrenner O2 og næringsstoffer for å produsere energi.
-
Avfallsprodukter: CO2 og vann. Ammonium ved forbrenning av protein.
4.2.1Blodsirkulasjonen -
Hovedfunksjon: Bringe O2 og næringsstoffer til cellene og fjerne avfallstoffer.
-
Blodet bringer avfallsstoffer til leveren for nedbryting og til nyrene for utskilling.
-
Det store kretsløpet. Blod pumpes ut fra venstre hjertekammer under høyt trykk (80-120 mmHg). Blod pumpes tilbake til høyre hjertekammer via venene under lavt trykk.
-
Lavt trykk i venene (0-15 mmHg): Muskelaktivitet viktig for sirkulasjonen.
-
Blodet går fra høyre hjertekammer til lungene for gassutveksling i alveolene. Blodet returner så til venstre hjertekammer. Det lille kretsløpet.
4.2.2Åndedrettet -
Innånding: mellomgulvet senkes, brystkassen heves => undertrykk. Luften mettes med vanndamp (PH2O = 6,3 kPa uansett høyde). PO2 redusert fra 21,3 kPa i atmosfæren til 13,7 kPa i lungeluften.
-
Utånding: passivt ved å slappe av åndedrettsmuskulatur.
-
Gassutveksling ved diffusjon: Fra høyt partialtrykk til lavt inntil likevekt oppnås. Går tregere i høyden pga lav PO2.
-
PCO2 i lungene: Normalt 5,3 kPa (avhengig av aktivitetsnivå og utlufting/pusting). Endres ikke med høyden (ved samme aktivitetsnivå). I 50.000 fot høyde er summen av PCO2 og PH2O lik lufttrykket (11,6 kPa) og lungene kan ikke ta opp O2 fra luften.
-
Hvile: Vi puster 6-8 liter luft pr. minutt (12-16 * 0,5 l). Kan øke til 100 l/min ved kraftig muskelarbeid (for at vi skal kunne kvittes oss med ekstra CO2).
-
Røde blodlegemer inneholder proteinet hemoglobin (Hb) og besørger transport av O2. Hb binder O2 der PO2 er høyt og frigjør det ved lav PO2. HbO2 = mettet hemoglobin.
-
Frisk voksen person: 5-6 l blod. Litt under 50% er Hb. Blodprosent på 100 = 14,7 gram Hb / 100 ml blod.
-
Oksygenrikt blod: frisk, lys rød farge
-
Veneblod: Oksygenfattig, mer blålig farge.
-
Fra havflaten til 10.000 fot blir blodet nesten fullmettet med blod (97-90%). O2 metning faller raskt i høyder > 10.000 fot.
-
Pusting av 100% O2: Samme O2 metning i 33.000 fot som luft ved havoverflaten. 90% O2 metning ved 40.000 fot – faller raskt over denne høyden.
4.3Hypoksi
Kroppens vev får ikke nok oksygen og kan ikke opprettholde normal funksjon. Hjernen er mest følsom for mangel på O2.
4.3.1Hovedtyper hypoksi -
Hypoksisk hypoksi. Redusert O2 overgang til blodet i lungene. Vanligste type ved flyging. Opptrer gjerne i høyder > 10.000 fot (PO2 < 8 kPa). O2 opptak reduseres ved mange lungesykdommer, samt G-belastning.
-
Anemisk hypoksi. Reduksjon blodets O2 transportkapasitet. Kan skyldes blodtap, blodgiving eller lungesykdom. Karbonmonoksid og røyking gir tilsvarende effekt.
-
Stagnsjonshypoksi. For langsom blodsirkulasjon. Kan skyldes hjertesvikt, sjokk, innsnevring av blodårene, blodpropp eller høy G-belastning.
-
Histotoksisk hypoksi. Blokkering av forbrenningsprosessen i vevene. Skyldes forgiftning ved f. eks blåsyre eller alkohol.
4.3.2Symptomer -
Brått utsatt for stor høyde: Ingen umiddelbare symptomer – glir gradvis over i sløvhetstilsand.
-
Samme person har nesten alltid samme symptomer, men det kan være store individuelle forskjeller.
-
Symptomfattig stadium (0 – 10.000 fot): Ingen symptomer under 5.000 fot. Nedsatt mørkesyn og lett mental reduksjon fra 5.000 til 10.000 fot.
-
Kompensatorisk stadium (10.000 – 15.000 fot): Mange alkoholrus-lignende symptomer. Kroppen kompenserer til en viss grad ved økt blodsirkulasjon / pustefrekvens (gjelder frisk person og kortvarig opphold).
-
Ufullstendig kompensering (15.000 – 20.000 fot): Sterkt sløvet, men vanligvis ved bevissthet. Viktig tegn: blålig misfarging av huden, spesielt på lepper og under negler (cyanose). Inntrer for høyder > 17.000 fot ved normal blodprosent.
-
Kritisk stadium (> 20.000 fot): Død, bevisstløshet, kramper innen kort tid.
Blodtrykksfall og besvimelser i høyder > 10.000 fot:
-
Ca 5% av befolkningen reagerer på hypoksi med blotrykksfall, langsom puls og besvimelse (resten: hypoksi endrer ikke blodtrykket)
-
Symptomer: Blek, kaldsvetter, kvalm og dårlig.
-
Tilstanden kan ikke forutses ved vanlig helsekontroll for flypersonell.
-
Tiltak: Hodet lavt, bena hevet, ekstra O2.
4.3.3Faktorer som påvirker hypoksitoleransen
Personlige faktorer:
-
Hjerte/kar/lunge/blod – sykdommer.
-
Fysisk form
-
Høydeakklimatisering (økte antall røde blodlegemer, nydanning av kappilærer)
-
Regulering av hjernens blodforsyning. F.eks ved lavt CO2 nivå (hyperventilasjon) som får små hjerne arterier til å trekke seg sammen.
Situasjonsbetingede faktorer:
-
Fysisk aktivitet
-
Røyking. Passiv røyking kan gi 3-4% HbCO. Halveres på 4-6 timer. Halveringstiden reduseres ved mye pusting (fysisk aktivitet) og halveres ved søvn.
-
3 sig / time ved bakken = 8000 fot høyde
-
3 sig / time i 8000 fot = 12.000 – 13.000 fot høyde
-
G-påvirkning
-
Sterk kulde/varme (en del av blodsirkulasjon brukes til varmeregulering)
-
Tretthet
-
Lavt blodsukker (hjernen forbrenner blodsukker og O2 for å lage energi)
-
Underskudd på vann i kroppen (dehydrering)
-
Forkjølelse og andre infeksjonssykdommer
-
Alkohol/bakrus
4.3.4Forebygging av hypoksi
To metoder:
-
Øke O2 innholdet i pustegassen.
-
Trykkabin. Transportfly tåler vanligvis litt over ½ atm trykkforskjell mellom kabinen og luften utenfor => kabinen kan holdes med trykk på bakkenivå opp til ca 20.000 fot. Kabintrykket skal ikke overstige 8.000 fot => kan ikke fly over 40.000 – 50.000 fot.
4.3.5O2 utstyr
To hovedtyper: Continous flow og demand systemer
Continous flow:
-
Vanligste systemet for bruk i småfly uten trykkabin i høder over 10.000 fot.
-
Kontinuerlig, forhåndsinnstilt mengde O2 (i antall molekyler) strømmer uavbrutt.
-
Volum avhenger av temperatur og trykk ihht tilstandsligningen for gasser:
V * P / T = VNTP * PNTP / TNTP
V = volum, P = trykk, K = temperatur (kelvin), NTP = Normal temperature and pressure (15°C = 288°K, 101,323 kPa = 1 atm)
-
Volumet dobles ved halvering av trykket (omvendt proporsjonalt)
-
Temperaturendring gir liten endring i volum (siden temp måles i Kelvin)
-
Fordeler: enkle og pålitelige, liten pustemotstand, enkelt å beregne O2 forbruk.
-
Ulemper: ikke tilpasset variert pustebehov, mye innblanding av luft, sløsing med O2.
-
En pose for oppsamling av O2 (reservoar) plasseres foran innløpet tilmasken.
-
Kun ca 50% bruker masken riktig.
Continous flow med besparer:
-
Brukes der oksygenbehovet er moderat - i høyder fra 10.000 til 18.000 fot.
-
Bruker nesekateter i stedet for maske. Behagelig i bruk og forstyrrer ikke kommunikasjon.
-
Mye O2 kan spares ved sensor som måler undertrykket i nesen og gir pulset O2 strøm.
Demand systemer:
-
Brukes i cockpit på transportfly/militærfly med trykkabin.
-
Mye mer komplekst system. Krever god passform.
-
Gassen leveres med lett overtrykk for å unngå luftlekkasje.
-
Diluter demand regulator: Tilsetter ren O2 i forhold til høyden. 40% O2 i 15.000 fot og 100% over 33.000 fot.
-
Pressure diluter demand regulator: Leverer 100% O2 med overtrykk. Svært ubehagelig. Utånding må skje aktivt.
Medisinske ulemper ved pusting av 100% O2 over tid:
-
Irriterte slimhinner => sårhet i brystet.
-
Undertrykk i bihuler og mellomøret.
-
Alveoler med kun O2 kan falle sammen ved høy G-belastning.
-
Kun til kortvarig bruk i nødsituasjoner.
4.3.6Tiltak ved mistanke om hypoksi -
Puste 100% O2.
-
Sjekke O2 utstyret. Bruk evt reservebeholdning.
-
Melde fra til LTT.
-
Gå ned til under 10.000 fot.
-
Gassform. Vanligste kilde i sivile fly. 100% O2 ved 1800 PSI. Tungt. Plasskrevende.
-
Flytende oksygen. Militære fly. Mindre plasskrevende. Komplisert fremstilling.
-
Fast form. Kjemisikk bundet Natriumklorat reagerer med jernpulver og frigir oksygen. Kraftig varmeutvikling. Tar liten plass. Prosessen lar seg ikke stoppe før alt natriumklorat er brukt opp.
-
Oksygenproduksjon om bord. Komprimert luft tappes fra motor og N2 filtreres ut. Kan oppnå 94% O2 (resten Ar). Brukes i nyere militærfly.
4.3.8Spesifikasjoner for O2-anlegg i fly
Sivile fly:
-
Ved operasjoner over 25.000 fot, eller kabinhøyde over 14.000 fot over 4-6 min.
-
Automatisk utløsning ved kabinhøyde > 14.000 fot.
-
Oksygenkilde: fast form (Natriumklorat) med beholder som varer 12 min.
-
Continous flow O2 drop-out masker med reservoarpose.
-
Skal fungere temperatur ned til -5° C uten ventilfrysing.
Militære fly:
-
Pressure, diluter demand regulator og maske.
-
Maks inn/utånding strømningshastighet: 200 l/min.
-
Balnding av O2 og kabinluft slik at PO2 holder seg minimum tilsvarende bakkenivå.
-
Ikke over 60% O2 under 15.000 fot.
|