Ваздухопловна медицина/Садржај/Дејство убрзања на организам

Извор: Викикњиге
Иди на навигацију Иди на претрагу

Приказ лета у коме је пилот изложен свим врстама "G" убрзања
Правци дејства убрзања на организам пилота

Убрзање (G) је један од главних физичких стресова повезаних са борбеним летовима ваздухоплова. Више од 10% пилота борбених авионима обавештавало је своје лекаре о настанку неочекиваног губитака свести („loss of consciousness (LOC) “), док су летели разне акробатске маневре (права учесталост таквих догађаја је сигурно знатно већа, али због честе амнезије која прати ову појаву, многи пилоти не пријављују повремене губитке свести, јер нису били у стању да региструју његову појаву).

Иако такав губитак свести обично личи на синкопу, последице могу бити кобне. У извештајим Америчког ратног ваздухопловства, наводи се да је 18 катстрофа у периоду 1982.до 1990. изазвано губитком свести.[1]

„Неочекиван губитак свести (LOC)“, током стрмог заокрета авиона први пут је пријављен 1918.као “fainting in the air” и постаје проблем у време ране ваздухопловне утрке бројних земаља.[2].

Дејство убрзања на организам пилота, астронаута, падобранаца или путника бројних авиокомпанија може испољити различите утицаје па су и поделе убрзања у Ваздухопловној медицини различите. У нашој књизи служићемо се следећим поделама убрзања;

Убрзања према правцу деловања[уреди]

Правци деловања убрзања

Према правцу деловања силе убрзања у односу на осу тела, убрзања се деле на;

  • Праволинијска или линеарна убрзања
  • Радијална или трансверзална убрзања
  • Угаона убрзања

Линеарна убрзања[уреди]

Код ових убрзања долази само до промене дужине пута у јединици времена или промене брзине. Посебнао су значајна краткотрајна линеарна убрзања високог интензитета (која се најчешће срећу код авионских катастрофа). У току њиховог дејства настају енормно високе вредности G-оптерћења које прелази и 30G.

Линеарна убрзања на основу њиховог дејства на правац кретања тела деле се на;

  • позитивна (убрзање) - ако сила убрзања делује у смеру кретања тела
  • негативна (успорење) - ако сила убрзања делује супротно од смера кретања тела

Линеарна убрзања настају у следећим ситуацијама;

  • код полетања авиона или ракете,
  • код наглог давања гаса (форсаж) моторима авиона или након активирања додатних ракетних пуњања,
  • динамички удар у току отварања падобран и при доскоку падобранца на чврсту подлогу,
  • код слетања са наглим кочењем авиона,
  • у току катпултирања, избацивог седишта или при обуци на полигону,
  • приликом принудног напуштања ваздухоплова,
  • у току удеса ваздухоплова или отказа падобрана.

Радијална убрзања[уреди]

Дијаграм радијалног (центрипеталног) убрзања

Радијалне или центрипетална убрзања настају кад се за време ма ког од линеарних убрзања или у току константних линеарних кретања промени правца кретања. Код ових убрзања мења се правац кретања док брзина остаје непромењена.

Ова врста убрзања делује према оси окретања дуж пречника круга окретања, стварајући силу инверзије у супротном правцу. Срећу се у току летења авионом код:

  • заокрета и виража
  • нормалне и обрнуте петље
  • ваљка
  • наглих успона
  • вађења из обрушавања

Угаона убрзања[уреди]

Угаони убразања настају код кретања по кружној линији, ако дође до сталног мењања угла скретања (нагињање и клаћење авиона) што доводи до промена брзине и правца кретања тела. Ова врста убрзања у току летења срећу се код;

  • прелаза из леђног у обични ковит
  • заокрета авиона са малим полупречником путање
  • летења кроз слојеве ваздуха неједнаке густине
  • тумбања у току принудног напуштања авиона

Убрзања према дужини трајања[уреди]

Према дужини трајања силе убрзања, убрзанја се могу разврстати на;

  • Краткотрајна убрзања код ове врстe убрзања сила убрзања делујe мање од 1 sec.(обично око 0,5 sec.)
  • Дуготрајна убрзања код ове врстe убрзања сила убрзања делујe 2,3.... sec.
  • Наизменична (интермитентна) убрзања ова врста убрзања је промењљивог интензитета и времана трајања дејства.

Дејство убрзања на ткива и органе[уреди]

Када је организам изложен силама убрзања његове последице се одражавају на следеће четри структуре организма;

  • мека и потпорна ткива,
  • коштано ткиво,
  • органе и телесне шупљине,
  • телесне течности.
Манифестације убрзања на срцу и очним јабучицама
Правац дејства силе убрзања Положај срца Положај очију
Груду-леђа (+Gx) Према кичми Увлаче се
Леђа груди (-Gx) Према стернуму Испупчују се
Глава-ноге (+Gz) Према ногама Надоле
Ноге-глава (-Gz) Према глави Нагоре
Десно-лево (+Gy) Улево Улево
Лево-десно (-Gy) Удесно Улево

Вериткална убрзања (убрзања по "z" оси)[уреди]

Прерасподела крви у телу пилота за време дејства +Gz
Пад притиска доводи до стимулације рецепторе у каротиди што има за последицу вазоконстрикцију артериола

Авиони обично имају снажна убрзања која делују по вретикалној оси авиона у смеру горе - доле или обрнуто, изазивајући велике осцилације у крвном притиску, што ограничава максималну толеранцију организма на дејство ове врста убрзања.

Убрзања која делују вертикално на авион (у односу на правац његовог лета) називају се „Gz“ убрзања и она могу бити позитивна (+Gz) и негативна (-Gz) убрзања; +Gz или позитивна убрзања;

У вертикалном успону, увећање "Gz" убрзања (називамо позитивно "+G" убрзање јер центрифугална сила делује према доњем делу тела у правцу глава седиште пилота) и доводи до поремећаја испоруке артеријске крви у мозак уз истовремени порасат притиска у венама стопала и до 5 пута . Због еластичности вена долази до њиховог ширења и прерасподеле веће количине крви из горњих ка доњим деловима тела. Како да срце не може да избаци крв, која се у њега не враћа, настаје губитак оксигенисане крви у мозгу, што код пилота прво доводи до поремећаја периферног вида. Даљи пораст убрзања доводи до црне копрене "blackouts " (привремени поремећај вида), а нешто касније и поремећај функција мозга све до губитка свести.

Субјективни симптоми Ова врста убрзања делује од седишта према према глави, али су ефекти његовог дејства од главе према седишту;

  • На +2Gz јавља се осећај повећања притиска тела на седиште и тежина у рукама и ногама
  • На +3 до +4Gz пилот покрете обавља са великим тешкоћама, скелетна мускулатуру постаје напета, тело се вертикално угиба, координација покрета све више слаби, а изостаје и контрола већих мишића. Пилот постаје све више беспомоћан, а у грудном кошу осећа растезање због повлачења поткожних вена. Јавља се повлачење доњег дела лица. Крвни притисак пада, а настаје и поремећај вида-измаглица-сива копрене-тунелски вид-губитак периферног вида и на крају црна копрене са потпуним губитком вида. Дисање је све отежаније, нарочито удисај, због спуштања дијафрагме, коју надоле повлачи јетра.
  • на +5Gz И више, долази до промене психе пилота и губитка свести.

Објективни симптоми;

  • Дисање. У почетку је убрзано до вредноси +4Gz, да би на убрзању од +5Gz постало неправилно, са успореним и отежаним удисајем
  • Поремећај у раду срца и крвотока; огледа се у порасту срчане фреквенције која прогресивно расте са оптерећењем. Затим долази до пада крвног притиска, због прерсаподеле крви у доње делове тела и спреченог повратак венске крви према срцу што у крајњем исходу доводи да срце ради на празно без крви у њему, изазивајући појаву хеморагичних крварења на висцералним органима.
  • Крвни притисак. Пад крвног притиска не настаје одмах, већ након извесног периода (око 5 sec) због уравнотежење притиска на најнижем нивоу. Крвни притисак изнад срца се смањује а прогресивно расте испод његовог нивоа. Количина крви у доњим удови се све више повећава и некада је прилив крви толико велики да доводи до петехијалних крварења.

Пад притиска доводи до стимулације рецептора у каротиди што има за последицу вазоконстрикцију артериола, са тенденцијом да се смањи крвоток у нижим партијама тела. Поред ових, на истезање се активирају и други рецептори како би смањили учинак неправилне прерасподеле крви. Како у највећем броју случајева у току летења, трајање убрзања обично не прелази 0,1 до 5 sec последице у промени крвног притиска су у стварности значајно мање. Крајњи учинак ипак зависи од стања тонуса и еластичности васкуларне мреже. Особа са лошим тонусум кардиоваскуларног система, тешко подноси убрзање а губитак свести настаје знатно раније.

-GZ, или негативна убрзања, У току спуштања (слетања), на тело делује сила убрзања навише према горњим деловима тела, у смеру седиште глава пилота, (ово убрзање се назива негативно "G" убрзање), које повећава притисак крви у артеријској циркулације врата, главе и можданом ткиву. У току дејства ове вртсе убрзања пилот доживљава поремећај вида познат као црвена копрене или "rideouts", а због повећаног артеријског притисака у мозгу може доћи и до можданог удара. -Gz убрзање, трајно, можда више оштећује организам од +Gz убрзања.

Субјективни симптоми;

Ова врста убрзања делује од главе према седишту а пилот има осећај као да је главом окренут надоле;

  • од -1 Gz до -2 Gz, трбушни И грудни органи помера се нагоре јавла се конгестија лица, са растућим болом у глави
  • од -3 Gz до -4,5 Gz човек има осећај као да ће лобање де му пукне а очи да искоце из очних дупљи. У очима се јавља осећај пецкања, а касније и црвенило пред очима - црвена копрене.
  • > на -4,5 Gz, јавља се психичка конфузију и губитак свести. -4,5 Gz је највећи ниво убрзања до кога је очувана свест., Даљи пораст обавезно изазива губитак свести.

Објективни симптоми

  • Од-2 Gz до -3 Gz долази до појаве конгестије коже лица, са израженим црвенилу, а крвни судови носа и образа постају изразито уочљиви. На глави се јављају бројна ситна петехијална крварења (нарочито на коњуктиви ока), очи су хиперемичне.
  • Крвни притсак расте и то тако што се сумира дејство хидростатске силе која делује у каротидним артерија и притисак који ствара снага срца (дејствују у истом правцу)
  • Притисак у лобање расте. Међутим и поред пораста притиска нису пронађена крварења у мозгу, јер лобање представља иделну заштиту крвним судовима. Такође није уочен и пораст притиска мождане течности (ликвора)
  • Све до -3 Gz дисање постаје све дубље и отприлике надаље остаје на достигнутој брзини.

Подношљивост +Gz и -Gz убрзања[уреди]

+Gz (позитивна) убрзања се лаше подносе од -Gz (негативна) због;

  • Препуњеност затворених простора крвљу, као што је лобањa, што не може да се компензира заштитним средствима (као што је нпр. примена наожних и трбушшних преса и заштитних прслука, код +Gz)
  • Компензаторни регулациони синокаротидни механизми нису довољно развијени да се супротставе великом приливу крви и стварању њихових депоа у глави.

Трансверзална убрзања[уреди]

Код трансверзалн убрза сила убрзања делује кроз антериопостериорну осу тела (у смеру грудна кост кичмене стуб или обрнуто) и могу бити позизивна (+Gx) или негативна (-Gx). Због знатно мање изражене прерасподеле крви у организму, ова врста убрзања се знатно боље подноси.

Субјективни симптоми

  • трансверзална убрзања до +6Gx или-6Gx готово да не доводе до никаквих тегоба, зато што је дејство оптерећења распоређено на целу површину тела, што не доводи до настанка већих поремећаја у притиску као што је то случај код других убрзања.
  • од +6Gx до +8Gx настаје померање дијафрагмe нагоре, а плућа се сабијају уз грудни кош
  • на +12Gx долази до поремећаја дисања и рада чула вида, а крвни притисак степенастo расте,
  • негативна убрзања из ове групе теже се подносе јер се притисак преноси на предњи трбушни зид који није заштићен коштаним делом као што је то случај са грудним кошом, те овај део тела трпи велика оптерећења.

Објективни симптоми

  • Дисање и пулс; дисање је поремећено тек након +12Gx, а фреквенца пулса расте али обично до 100 откуцаја у мин.
  • Крвни притисак: постепено расте због притиска у стомаку и грудном кошу, који доводи потискивања извесне количине крви из трбуха у општи крвоток. Притисак у циркулације расте степенасто а не континуирано, што је последица наизменичног повећања и пада притиска у унутрашњости грудног коша, што доводи до тога да се крв наизменично зауставља и повлачи из трбушних вена у грудни кош а одатле у срце.

Бочна убрзања[уреди]

Бочна убрзања настају када сила убрзања дејствује по "y" оси или од леве према десној руци (-Gy) и од десне према левој руци (+Gy). Ова убрзања су врло ретка и имају само теоретски значај.

Поремећаји код ове врсте убрзања слични су трансверзалним убрзањима. Бочна убрзања се врло добро подносе, зато што је стомак са обе бочне стране заштићен коштане зидом, који спречава да се ребра, својим обликом, у латералном положају опиру стешњавању грудног коша.

Отпорност људског организма на убрзање[уреди]

Отпорност организма на убрзање зависи од;

  • Снаге или почетне брзине (брзине промена у јединици времена), гравитационе силе (G) оптерећења.
  • Трајање убрзања, или дужина пута које тело пређе за време дејства силе убрзања.
  • Смера / правца у коме делује сила убрзања.
  • Локације њеног дејства на телу (површина и страна тела на коме дејствује)
  • Положаја тела за време дејства убрзања.
  • Истовременог дејства убрзања са осталим неповољним чиниоцима (хипоксија, температура. декомпресија).
  • Индивидуалне реакције организма на убрзање (мишићна маса (утренираност), болести, психофизичко стање организма итд.).

  1. Lyons TJ, Harding R, Freeman J, Oakley C. G-induced loss of consciousness accidents: USAF experience, 1982–1990. Aviat Space Environ Med. 1992;63;60–66.
  2. Burton RR, Whinnery JE. Operational G-induced loss of consciousness: Something old, something new. Aviat Space Environ Med. 1985; 56:812–817