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高空大气条件对人体的生理影响

2007-10-22 01:08阅读:
  
  低气压对人体的影响

  大气参数随高度变化给高空飞行带来的影响,主要是低气压及高、低气温对人体的生理影响。低气压对人体的影响,主要是缺氧和减压病。
  a. 缺氧
  物理学指出,混合气体中气体的分压力与混合气体中该气体的含氧百分比有关。据此,大气中氧分压可用下式计算:
  高空大气条件对人体的生理影响
  式中 高空大气条件对人体的生理影响
  -大气中的氧分压(帕斯卡)
  高空大气条件对人体的生理影响
  -在高度H上的大气压力(帕斯卡)
  高空大气条件对人体的生理影响
  -大气中氧气的含量(体积百分比)
  显然,随着高度增加,由于大气压力下降,大气中和肺泡空气中氧分压相应的随之下降。
高空大气条件对人体的生理影响



  由于肺泡空气中氧分压减少,单位时间内肺泡输送给血液的氧气便减少,引起动脉血液氧分压下降。这样氧气由血液输送给组织的速度和数量减少,这就造成对组织供氧不足而发生高空缺氧。
  在4000米高度以下,人体对氧分压降低是能补偿的,在4000米以上,人呼吸大气空气以不能维持正常工作,出现不同程度的缺氧症状。一般来说,在非密闭的环境中,上升到6000米高空,人会感到呼吸困难、眼球剧痛、呕吐不止;达到9000米时,会出现浑身无力、上气不接下气的情况。
  为了说明随高度增加缺氧逐渐严重的程度。表八列出了各高度上的有效意识时间。所谓有效意识时间(或储备时间)是指人能保持清醒知觉并维持工作的时间。
高空(公里)
7
8
9
10
12
14
15
16
储备时间(秒)
300
180
120
60
26
20
15
9



  b.减压病
  环境空气压力的急速改变,可以使人体的封闭腔和半封闭腔内造成压差,从而使中耳及肠胃内产生疼痛的感觉。当高度超过8000米时,会感到关节、肌肉疼痛。这是由于氮分压下降,肌体内的一部分氮气开始以气泡形式排出,压迫了肌肉、骨骼、脂肪组织的神经末梢,引起疼痛感觉。
  此外,人体内含有70%的水分。而水的沸点随外界大气压降低而降低,外界大气压力为6.266千帕时,水的沸点为37ºC,当人体上升到19公里的高空(相当于外界大气压力为6.266千帕)时,由血液开始一切体液都发生气化或产生气泡,从而产生浮肿出血现象,这种现象叫做“体液沸腾”。
  
空气温度对人体的影响

  人体对温度感觉特别敏感,最适宜的温度是15ºC~25ºC。而在高空飞行中,却经常出现高温和低温。
  在对流层,随着高度的增加,温度逐渐降低,平均每上升100米,气温下降0.65℃;当地面温度为25℃时,在5000米高空,气温为-7.5℃。在10000米高空,温度则低到-40℃。而在11000-25000米的平流层,气温则恒定在一56.5℃。现代飞机多在对流层和平流层活动,低温给飞行带来一定影响。即使有加温设备的座舱,时间长也可使座舱内温度不均匀。低温妨碍飞行人员的工作,寒冷使手脚麻木,甚至疼痛和肢体寒战,影响动作的准确性,严重时还可发生冻伤。
  飞机高速飞行时会产生“气动加热”,如飞机以M=2.7的速度作超音速飞行时,外蒙皮温度可达215ºC。若不采取防护措施,座舱内温度也必然很高。在高温环境下会大量出汗,没有力气,严重的会头痛、中暑,丧失工作能力。

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