Влияние изменения барометрического давления на организм человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Бугурусланское летное училище ГА (колледж) - филиал ФГБОУ ВО "Санкт-Петербургский государственный университет ГА"

Доклад

на тему "Влияние изменения барометрического давления на организм человека»

Выполнил Колонтай В.С.

Проверил Королёв Е.Н.

2018

Характер воздействия перегрузки на организм летчика зависит от величины, длительности действия, скорости нарастания и направления ускорений по отношению к телу.

Помимо изменения веса тела ускорения вызывают различные изменения: от едва заметных функциональных до серьезных нарушений зрения, психических процессов, включая потерю сознания. Кроме появления чувства отяжеления тела, напряжения мышц, натяжения кожных покровов, затруднения движения конечностями и головой, происходит смещение внутренних органов, изменение кровоснабжения различных частей тела.

Изменение функций зрения при перегрузке происходит в связи с нарушениями кровообращения в сосудах мозга. Снижение артериального давления в сосудах мозга сопровождается падением давления в ретинальной артерии. Внутриглазное давление в случае падения давления в ретинальной артерии создает препятствия для нормального кровоснабжения сетчатки глаза. Происходит сначала нарушение периферического, затем центрального поля зрения и, наконец, полное выключение зрения. Вначале, при нарастании перегрузки, зрительные нарушения проявляются в виде неясного различения предметов (серая пелена), затем зрение полностью утрачивается (черная пелена). Нарушение зрения, как правило, предшествует наступлению обморочных состояний. Однако при большой скорости нарастания перегрузки нарушения функции зрения и обморочные состояние возникают практически одновременно.

По окончании перегрузки функциональные нарушения исчезают. После непродолжительной утраты сознания наблюдается кратковременная дезориентация.

Вследствие неодинаковой плотности тканей организма, их разной инерции, проявляющейся при воздействии ускорений, степень их смещения по отношению друг к другу неодинакова. Наибольшей смещаемостью обладает кровь. Значительная масса, текучесть, эластичность стенок сосудов, возможность перераспределения крови между отдельными частями тела -- таковы основные факторы, обусловливающие изменения кровообращения при перегрузках. мозг перегрузка летчик кровообращение

При больших величинах перегрузок давление крови в сосудах увеличивается настолько, что сердечная мышца оказывается не в состоянии обеспечить мозговое кровообращение. В результате возникает анемия мозга. Однако и при значительном снижении артериального давления кровообращение в сосудах головного мозга прекращается не сразу. Одновременно снижается и давление в яремной вене, и в связи с разницей в давлении между артериальной и венозной кровью кровообращение в сосудах мозга поддерживается даже при пониженном артериальном давлении.

Снижение давления крови в сосудах, расположенных выше сердца, приводит к их сужению и учащению сердечных сокращений, что в известной мере компенсирует снижение давления крови в верхней половине тела. Одновременно увеличивается масса крови в частях тела, расположенных ниже уровня сердца. Нижние конечности увеличиваются в объеме, повышается напряжение кожных покровов.

Максимальный эффект повышения артериального давления наступает через 10-15 с после начала действия ускорения. Если продолжительность перегрузки меньше 10-15 с, компенсаторные сосудистые реакции не успевают проявиться в должной степени. Однако такое положение сохраняется лишь при первых воздействиях ускорений на организм. В дальнейшем по мере формирования механизмов адаптации к перегрузке повышение артериального давления происходит раньше.

После многократных воздействий ускорения формируются компенсаторные механизмы, с помощью которых организм адаптируется к перегрузке. При тренировке запуск компенсаторных механизмов происходит одновременно с принятием летчиком решения о выполнении маневра, связанного с перегрузкой.

Дыхание и газообмен при воздействии перегрузок претерпевают существенные изменения. Значительно увеличивается легочная вентиляция и частота дыхания.

Легочная вентиляция возрастает и после окончания действия перегрузки. Увеличение частоты дыхания и легочной вентиляции при перегрузках обусловлено повышенной потребностью организма в кислороде.

В полете частота дыхательных движений при выполнении летчиками различных маневров самолета возрастает. В структуре дыхательного цикла наблюдается относительное ускорение фазы выдоха по сравнению с фазой вдоха.

При перегрузках повышается тонус скелетной мускулатуры, особенно мышц брюшной стенки и нижних конечностей, а также нарушается координация движений. Это способствует сохранению необходимой позы, противодействует перемещению массы крови в нижнюю половину туловища, ограничивает смещение внутренних органов.

Реципрокный принцип работы мышц в нормальных условиях сменяется при действии ускорений непрерывной значительной активацией мышц рук. Управляющие движения при этом становятся напряженными.

При перегрузках задерживается переход пищи из желудка в кишечник, что имеет значение для режима питания.

По мере повышения величины воздействующих ускорений в головном мозге и легких наблюдается активация белкового обмена. В тканях печени, почках, селезенке, сердце, скелетных мышцах этого не происходит.

При изучении устойчивости человека к воздействию радиальных ускорений установлена очевидная зависимость ее от скорости нарастания перегрузки. Так, при относительно медленном ее нарастании устойчивость организма повышается. При таком нарастания перегрузки успевают включиться компенсаторные реакции организма.

При скорости нарастания перегрузки 1-2ед./с ее переносимость на центрифуге ограничивается 3,5-4,5 ед. При снижении скорости нарастания до 0,3-0,5 ед./с переносимость повышается до 5-7 ед. В полете переносимость перегрузки несколько выше. Это объясняется более ранним включением компенсаторных механизмов и тем, что уровень жизненно важных функций организма летчика в полете по сравнению с исходным состоянием повышен.

При воздействии ускорений до 5g снижаются резервные возможности по приему и переработке дополнительной информации и выполнению координированных движений нарушается экстраполяция.

Один и тот же человек не всегда одинаково переносит перегрузки. После еды организм более устойчив к воздействию ускорений, чем натощак. Высокая температура окружающего воздуха уменьшает устойчивость к перегрузкам, при снижения температуры до 10оС устойчивость повышается.

Ускорения в направлении таз-голова в авиационной практике встречаются редко и, как правило, бывают незначительны по величине. Однако они вызывают повышение артериального давления в сосудах верхней половины тела человека, покраснение поля зрения, ощущение давления и пульсирующей боли в голове, боли от смещения вверх внутренних органов. При перегрузках 2-3 ед. или при длительном воздействии их меньших значений наблюдается дезориентация и спутанность сознания, нарушение координации движений, возникают кровоизлияния в конъюнктиву и кожу головы. По окончании перегрузки нормализация наступает значительной медленнее, чем при действии ускорений голова-таз.

Радиальные ускорения, направленные перпендикулярно к продольной оси тела, характеризуются некоторыми особенностями. Они вызывают болезненные ощущения в грудной полости и затруднение дыхания. Если перегрузка 6-8 ед. действует в течение нескольких секунд, нарушений сердечной деятельности и дыхания не отмечается. Лишь при перегрузке 9 ед. и более начинает затрудняться дыхание. Частота сердечных сокращений повышается, но не так как при действии ускорений другого направления. Артериальное давление повышается скачкообразно, в соответствии с изменениями внутригрудного давления.

Наряду с нарушениями функций дыхательной, сердечнососудистой, пищеварительной и других систем организма при перегрузках происходят и структурные изменения на клеточном и субклеточном уровнях.

Полет сквозь облака по ППП (правила полета по приборам) может быть довольно захватывающим, но не лишен риска: около 5-10% всех авиационных происшествий малой авиации являются результатом пространственной дезориентации, 90% из них оканчиваются фатально.

Ниже приведены 6 типов иллюзий которые могут возникнуть при полете в облаках и методы ее предотвращения.

1) Иллюзия крена (The Leans -- букв. «Наклоны»)

Кажется что вы летите прямо а на самом деле с креном

Иллюзия крена случается если очень медленно ввести самолет в разворот креном (banked turn). Например: если очень медленно создать левый крен и соответственно ввести машину в левый разворот, жидкость внутреннего уха не изменит положения -- мозг будет «думать» что вы остаетесь в прямолинейном горизонтальном полете (straight-and-level). Если теперь быстро скорректировать положение крыльев, ваше внутреннее ухо и мозг «подумают» что что вы создали крен в противоположном направлении (правом). Это приведет к чувству необходимости создать левый крен или наклонить тело в эту сторону что бы снова лететь «прямо». Если летая в облаках, вы обнаружили себя прижавшимся к инструктору -- есть шанс что вы «поймали» иллюзию крена.

Как предотвратить:

Лучший способ предотвращения -- избегать сверх медленных кренов в облаках. Не следует через чур контролировать машину, но вы должны быть уверены что управляющие воздействия адекватны ситуации.

2) Кориолисова иллюзия (Coriolis Illusion)

Вы находитесь в установившемся развороте достаточно долго, для того что бы жидкость внутреннего уха перестала двигаться

Кориолисова иллюзия случается когда вы находитесь в установившемся развороте достаточно долго, для того что бы жидкость внутреннего уха перестала двигаться. Как мы писали выше, когда жидкость внутреннего уха перестает двигаться, ваш начинает «думать» что вы находитесь в прямолинейном горизонтальном полете. Если в этот момент вы слишком быстро кивнете головой, например, что бы посмотреть на что нибудь в кабине -- жидкость внутреннего уха начнет двигаться в совершенно других (не соответствующих реальному положению) осях. Это вызовет чувство что самолет выполняет маневры которые он выполнять не должен (прим. пер. в зависимости от

природы разворота -- иллюзии тангажа или рысканья) и если вы недостаточно осторожны, можно ввести самолет в опасное положение.

Как предотвратить:

Никогда не совершайте быстрых движений головой, а если чувствуете дезориентацию сфокусируйте внимание на приборах, совершая осмотр согласно схеме распределения внимания и переведите самолет в прямолинейный горизонтальный полет.

3) Траурная спираль (Graveyard Spiral)

Как и предполагает название, траурная спираль нехорошая штука. Если находится в развороте достаточно долго, жидкость внутреннего уха перестанет двигаться. Когда вы вернетесь к прямолинейному полету, вы почувствуете что поворачиваете в противоположном направлении и вернетесь к первоначальному развороту. Из за того, что самолет теряет высоту в развороте если не добирать ручку управления, он начнет снижаться. Из за того, что вы думаете что находитесь в снижении вы добираете штурвал. Но на самом деле вы находитесь в сжимающемся спиралевидном развороте и все больше теряете высоту.

Как предотвратить:

Строго придерживаться схемы распределения внимания, исключить задержку внимания на каком либо одном приборе.

4) Соматогиральная иллюзия (Somatogravic Illusion, другой вариант «соматогравитационная иллюзия»)

Быстрое прямолинейное ускорение создает чувство что вы поднимаетесь, принуждая опустить нос самолета

Во время быстрого ускорения, отолитовы органы внутреннего уха «думают» что вы поднимаетесь. Это создает желание опустить нос самолета и вы вводите машину в снижение. Верно и обратное -- во время замедления создается ощущение что вы опускаетесь и появляется желание поднять нос самолета.

Как предотвратить:

Избегайте быстрых ускорений и замедлений в облаках.

5) Иллюзия Инверсии (Inversion Illusion)

Слишком быстрое перемещение носа самолета вниз, может создать ощущение что вы падаете назад

Если слишком быстро перевести машину из набора высоты в горизонтальный полет, может показаться то вы падаете назад. Настоящая опасность здесь в том, что это может

побудить вас сильнее опустить нос самолета, что переведет машину в положение снижения. Гораздо хуже то, что чем больше вы отдаете штурвал от себя, тем более интенсивной может становиться иллюзия.

Как предотвратить:

Медленно и плавно контролируйте управление, когда переводите самолет из набора высоты в горизонтальный полет.

6) Иллюзия «Лифт» (Elevator Illusion)

Столкновение с восходящим потоком в зоне турбулентности может вызвать чувство что вам необходимо опустить нос самолета

Одной из наиболее сложных вещей при полете в облаках, особенно в летний период, является турбулентность. Иллюзия лифта происходит когда при попадании в восходящий поток и самолет резко приобретает вертикальное ускорение. Даже при том, что самолет скорее всего находится в горизонтальном полете, возникает чувство необходимости опустить нос и перевести машину на снижение.

Как предотвратить:

Строго придерживайтесь схемы распределения внимания при полете в зоне турбулентности, даже если восходящие или нисходящие потоки будут настолько сильны что вы не сможете сохранять высоту, следите за авиагоризонтом сохраняя положение горизонтального полета.

Размещено на Allbest.ru