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发表时间 : 2018-4-13 18:50:48 | 浏览 : 21234    评论 : 0

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【临云行】·飞行员的必备常识:航空医学了解一下

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前言:自人类第一次航空活动的成功(1783/11/21 法国蒙特哥菲尔兄弟的热气球飞行),航空医学这一概念便萌芽而生,至二次大战后期,喷气式飞机的出现,飞行速度、高度、机动性得到质的提升,同时伴随飞行员的超重、低温、低压、缺氧等问题出现,各国纷纷投入大量人力和物力着手于航空医学的研究。时至今日,现代航空医学还在不断的发展。
而对于飞行员来说,掌握基本的航空医学知识,帮助飞行训练能够更好的实施。了解自己的身体多一些,有些时候也能胜天半子。
关于作者:侯立铭( Damien )毕业于美国洛杉矶直升机公司,持有FAA颁发商照、教员照。
作者的话:本人只是小飞一枚,此次课题意在分享、交流经验,如有错误瑕疵请多多指正。希望对于国内通航直升机能够安全并快速地发展贡献绵薄之力。

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长按并关注,直升机工场——不定期搬运航空知识。

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缺氧(hypoxia
是指因人体组织的氧气供应不足或用氧障碍,而导致组织的代谢、功能和形态结构发生异常变化的病理过程缺氧的主要表现症状为:头疼、视力模糊、智力活动和工作效率明显降低,严重情况则出现恶心、面色苍白、直冒冷汗甚至意识消失危及生命。
4种不同的缺氧类型:
低氧性缺氧(Hypoxic Hypoxia
组织中毒性缺氧(Histotoxic Hypoxia
贫血性缺氧(Hypemic Hypoxia
循环停滞性缺氧(Stagnant Hypoxia
低氧性缺氧:又称为高空性缺氧,由于肺部缺少可用的氧气而导致。飞行至高空,空气变得稀薄,氧气含量骤减。
组织中毒性缺氧:由于器官组织细胞利用氧异常所引起的缺氧。例如,饮酒或使用麻醉药品。地面饮用30ml的白酒所带来的缺氧情况相当于饮酒者在600米的海拔高度。
贫血性缺氧:贫血是指体内血液中的血红蛋白浓度、红细胞数量和红细胞占血液中的压积低于正常值,由于血红蛋白(Hb)是红细胞运氧功能的执行者,因而当飞行员贫血时缺氧的可能大大增加。因此,平常饮食注意多摄入含铁、B-12和叶素的食物(红枣、蔬菜、鸡蛋...)。另外,一氧化碳中毒缺氧是直升机训练中比较常见的贫血性缺氧。
循环停滞性缺氧:主要原因是飞行员全身或局部血流量减少。一般出现在机动过载时,全身性流血量减少易出现休克和心力衰竭;局部性流血量减少易出现血管栓塞、动脉炎。

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注:CAAC91.423条 对于高空飞行供氧的要求。

有效意识时间表:
20000ft6096米)约30分钟或更多
22000ft6705米)约510分钟
25000ft7620米)约35分钟
28000ft8534米)约2.53分钟
30000ft9144米)约12分钟
35000ft10668米)约3060
40000ft12192米)约1520
45000ft13716米)约915

一氧化碳中毒(Carbon Monoxide Poisoning):一氧化碳CO 为无色、无味。一氧化碳中毒是含碳物质燃烧不完全时的产物经呼吸道吸入引起中毒。中毒机理是一氧化碳与血红蛋白的亲合力比氧与血红蛋白的亲合力高200300倍,所以一氧化碳极易与血红蛋白结合,形成碳氧血红蛋白,使血红蛋白丧失携氧的能力和作用,造成组织窒息。对全身的组织细胞均有毒性作用,尤其对大脑皮质的影响最为严重。(摘自百度百科)

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注:R22座舱加温系统,由机身左侧风扇泵抽取外部空气流经排气管,利用发动机尾气加热空气后输送至座舱底部(脚蹬位置)。倘若在排气消音器处出现裂缝,则发动机废气将会渗漏进入座舱。

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注:在地面吸烟时,体内一氧化碳含量相当于在8000ft2438米)时的缺氧。

一氧化碳中毒症状:
轻度—轻微的头痛、恶心、呕吐、疲劳、类似流感的症状。
中度—严重的头痛、嗜睡、混乱、心率加快。
重度—失去意识、抽搐、心脏和呼吸衰竭、死亡。

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注:R22座舱内的一氧化碳探测器当检测到座舱内一氧化碳含量定值时表盘报警灯亮,其原理与家用的一氧化碳报警器相同 —— 当空气中的一氧化碳浓度增加, 使吸附在报警器里的敏感元件上的一氧化碳的量加大, 从而产生电信号而报警。

换气过度(Hyperventilation):指过深过快的呼吸使肺通气量过分增大,引起肺泡气、血液和组织中排除过多二氧化碳的现象。往往发生于缺氧、焦虑、紧张和恐惧情绪等情况据统计,约有90%的飞行员经历过换气过度。
换气过度的症状:
出现视觉障碍、意识模糊、头晕、四肢和嘴唇刺痛、焦虑、工作能力下降。严重时,肌肉痉挛、意识障碍甚至丧失意识。

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注:当发现相应症状时,应冷静下来减缓呼吸频率,可大声讲话或唱歌,在纸袋中呼吸。

案例:某歼击机飞行员,男,27岁,飞行总时间400h19932月参加昼间侦查科目飞行,在5000米平飞1小时后出现口唇、手足末端麻木,并逐渐加重,麻木感向上臂扩散,最重时达到肘关节,握力感消失,但仍能操纵飞机。症状持续10分钟,在地面指挥下,顺利返航。
分析:长时间平飞时,体力负荷较小,体内不会大量产生CO₂,而此时精神负荷较大,容易发生无意识的呼吸加快,导致CO₂排出增加,引起血中CO₂分压(PaCO₂)下降。当降至一定程度时,可引起肢体末端小动脉收缩。加之舱内温度较低,手足保暖较差,加重了小动脉收缩程度。
建议:提高飞行员对于换气过度的识别能力,运用正确的处理方法。
     (以上材料摘自空军航空医学研究所1994年发表的《警惕换气过度综合症》)


航空性中耳炎(Pressure Sickness):大气压力是随着海拔高度的增加而减低的。在航行中,随着飞机上升或降落,座舱内的气压就发生相应的变化,含气腔的气体也就随之扩张或缩小。一般在耳咽管通气功能良好的情况下,飞机在升降时,通过耳咽管的调节和人为地做主动通气动作,就可保持鼓膜内外压力平衡,此时仅有耳胀感或轻微的听力障碍,但不会造成耳部损伤。如果中耳腔内外压不能迅速取得平衡,就会产生各种症候群,统称为气压损伤,伤及中耳腔的称为航空性中耳炎。潜水作业、低压舱工作、高压氧治疗时也可发生。

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注:咽鼓管在咀嚼、打哈欠或吞咽时开启。以此来平衡内外压力。

当直升机爬升时,外部大气压力减小,人体内部压力较之大,便促使鼓膜向外膨胀。
当直升机下降时,外部大气压力增大,人体内部压力较之小,便促使鼓膜向内膨胀。

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航空性中耳炎是临床航空医学的热点问题,在歼击机飞行员耳鼻喉科住院病症和停飞病症中均排在第一位,其病因、发病机制、诊断和治疗均有函待解决的问题。
分类:原发性与继发性。原发性航空性中耳炎是指咽鼓管本身的病变所引起的,在飞行中所出现的耳闷、耳压痛、耳鸣、听力下降等耳气压损伤;继发性航空性中耳炎是指由于鼻腔、鼻窦、鼻咽部等咽鼓管咽口周围病变而引起,在飞行中所出现的耳气压损伤。
治疗:原发性采用非手术治疗,包括酚甘油滴耳、呋麻滴鼻、抗生素应用、理疗、咽鼓管吹张、激素加肾上腺素咽鼓管咽口注射等;继发性采用手术或非手术治疗,包括上颌窦根治术、上颌窦穿刺置管术、下鼻甲部分切除术、下鼻甲微波/冷冻/激光治疗、鼻窦囊肿切除等,非手术采用抗生素、抗过敏药的全身和局部应用等。
讨论:航空性中耳炎出现的症状中,耳压痛、耳闷、耳鸣可造成飞行员注意力下降及注意力分配发生偏差,其中耳鸣、听力下降可能影响空中通讯,个别飞行员眩晕、恶心、呕吐可能影响操纵飞机。这些均可能造成飞行员空中失能而危及飞行安全。究其原因与以下因素有关:第一,现行的飞行学员医学选拔体制,无法对咽鼓管功能进行详细的检测,更无法进行耳气压机能检查;第二,由于飞行(学)员技术不熟练、紧张、间断飞行时间长等原因,在飞行中忘记做吞咽、运动下颌等平衡咽鼓管功能的运作,发生航空性中耳炎;第三,上呼吸道感染或感冒未愈参加飞行,此为航空性中耳炎常见诱因;第四,咽鼓管周围病变,如鼻腔疾病、鼻窦疾病、鼻咽部疾病未及时发现或及时治疗,从而影响咽鼓管功能,发生航空性中耳炎。
(以上材料摘自空军总医院全军临床航空医学中心2006年发表的 《中耳气压损伤的82例临床分析》)

空间定向障碍(Spatial Disorientation):指飞行员在飞行中失去了对飞机和自身的正确知觉而发生的各种错觉。飞行空间定向障碍大体上可分为三种类型——飞行错觉、脱离感觉和空间失定向。这三种类型中,以飞行错觉最为常见。据国外有关报道和国内的调查,几乎100%的飞行员都发生过飞行错觉。特别是在夜间、复杂气象和海上飞行中,产生飞行错觉的现象更为普遍。

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人体使用视觉系统、前庭系统和躯体感觉系统来确定方向和运动空间。这三个系统同时为大脑提供空间方向信息,当大脑接收到互相矛盾的的信息就有可能会出现空间定向障碍。

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目视气象条件下(VMC飞行员的眼睛是主要辨别方向位置的器官称为视觉系统。但是当气象条件变差、暗夜(月亮被云层遮蔽)、风沙或吹雪等座舱外部环境恶劣时,飞行员只能通过前庭系统和躯体感觉系统来辨别方向与位置了。

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前庭系统中,半规管感知角加速度;内耳石感知线性加速度。
内耳中的三个半规管分别感知俯仰、翻滚(坡度)和偏航。半规管中充满了淋巴液,管壁上排列有纤毛感知淋巴液的流动从而获取运动信息。

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躯体感觉系统,皮肤、关节和肌肉将感知的运动变化信息传输至大脑。有称为飞行员的直觉。但是躯体感觉系统无法区分重力加速度和载荷的大小。

当飞行员失去视觉系统所提供的有效信息时,前庭系统无法感知正确的方向方位。这与闭眼后很难走直线同样的道理。所以在进入空间定向障碍时的感觉就如同人们在地面闭眼转圈,再睁开眼很难在短时间站稳。
概述:中国空军对飞行空间定向障碍(SD)的研究和实践已经走过51年的路程。做了大量飞行观察、基础研究、临床诊治和航空心理、生理训练,在预防SD飞行事故中起到有成效的作用。但至今因SD造成的严重飞行事故仍然非常严重,已经成为飞行事故人的因素第一杀手。据有关部门统计,因飞行错觉(军方喜欢将SD称为飞行错觉)直接导致的飞行事故占所有飞行事故总数的20%-30%以上。
特征:195.5%-100.0%的飞行员发生过飞行错觉。2SD主要发生在复杂气象飞行条件下。3、在各种飞机或直升机上都可以发生,但歼击机上发生多,且严重。4、各飞行阶段、各飞行动作中都可发生。5SD的形态多种多样,但以倾斜形态的错觉为最多,占72.7%-99.6%6、各种飞行人员都可发生,但以飞行员尤其是仪表飞行时间短、技术较差、间断飞行后、初进入复杂气象飞行时发生的最多,且程度重。8、患病。身体状态不良时易发生SD,且严重。9SD可反复发生。
分类:【认知机制】Ⅰ类、无意识空间定向障碍,指飞行员发生了SD,未意识到。Ⅱ、有意识空间定向障碍,指飞行员意识到自己发生了SD。Ⅲ、失能性空间定向障碍,指飞行员意识到发生了SD,但由于视觉模糊、肌肉痉挛、恶心或恐慌等,失去对飞行控制能力(24.2%)。
      SD形态】倾斜错觉(72.7%-99.6%)、俯仰错觉(52.9%-84.4%)、翻转(倒飞)错觉(4.1%-58.4%)、旋转(反旋转)错觉(43.8%-64.7%)、距离(高度)错觉(15.9%-63.9%)、相对运动、速度错觉(25.0%-43.8%)、方向错觉(25.6%-69.1%)、辨认错觉(12.3%-56.1%)、时间错觉(55.1%
       SD感觉信息通道】前庭本体性飞行错觉(65.2%-93.3%)、前庭视觉性飞行错觉(47.8%-84.9%)、视性飞行错觉(65.2%-98.6%)和中枢性错觉(25.6%-68.6%)。前庭本体性和前庭视觉性飞行错觉又分为躯体重力性错觉(56.2%-92.0%)、躯体旋转性错觉(39.1%-77.2%)、眼重力性错觉(25.6%-75.3%)和眼旋转性错觉(24.2%-57.0%)。中枢性飞行错觉是近几年确定的一类,指脱离现象(Break-off phenomenon)(3.7%-8.1%)、巨手现象(Giant hand illusion)(3.5%-10.0%)、刀口上错觉(The knife-edge illusion)和方向(调向)错觉(25.6%-68.8%)。
研究:为什么飞行员看仪表仍然控制不住自己的错误操纵行为?实质上是因为飞行员的仪表视觉定向能力不能抵御飞行错觉的干扰。我们发现飞行员的仪表视觉定向有两类,一是“仪表-操纵”模式,即按仪表操纵和依操纵判读仪表的视觉定向能力;二是“间断、突然、扫视”模式,经过初教机和高教机飞行训练后,其水平停留在原来水平不再提高。
(以上材料摘自空军医学杂志2011年发表的《飞行空间定向障碍和防止其飞行事故的医学对策》)

晕动病(Motion Sickness):晕动病是汽车、轮船或飞机运动时所产生的颠簸、摇摆或旋转等任何形式的加速运动,刺激人体的前庭神经而发生的疾病。患者初时感觉上腹不适,继有恶心、面色苍白、出冷汗,旋即有眩晕、精神抑郁、唾液分泌增多和呕吐。由于运输工具不同,可分别称为晕车病、晕船病、晕机病(航空晕动病)以及宇宙晕动病。(摘自百度百科)

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症状:本病常在乘车、航海、飞行和其他运行数分钟至数小时后发生。初时感觉上腹不适,继有恶心、面色苍白、出冷汗,旋即有眩晕、精神抑郁、唾液分泌增多和呕吐。严重者可有血压下降、呼吸深而慢、眼球震颤。严重呕吐引起失水和电解质紊乱。症状一般在停止运行或减速后数十分钟和几小时内消失或减轻。经多次发病后,症状反可减轻,甚至不发生。
治疗:打开通风口、盯住风挡外某一物体、避免不必要的头部运动、不推荐服用类似于乘晕宁等易导致犯困或嗜睡的药物。

高空减压病(Decompression Sickness):当高空环境气压降低到使人体体液中溶解的气体(氮气为主)游离出来并形成气泡群导致的症候。
高空减压病ADS病例绝大多数都是上升到8000 m以上高空,停留一段时间以后发病的,发病率随高度增高而增大,但是,发病的阂限高度(最低高度)则难以确定。减压病发病的闭限高度是制定座舱(飞机密封增压座舱及载人航天器座舱)、航天服压力制度及安全减压措施的重要参数。

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注:减压病同样会发生在潜水运动中。

案例:患者男性,35岁,轰-6领航员,飞行时间1200h。自诉在一次高空飞行训练中,当飞机上升至8000米高度时,正对头顶的一块座舱盖玻璃突然崩飞,座舱迅速减压,但各飞行人员均没有昏迷。经请示地面指挥后,飞机迅速下降至4000米以下,安全着陆。高空暴露时间约2分钟。着陆后除有些精神紧张外,无其他异常感觉。1周后随队疗养,出现疲劳、头昏、乏力、双肘双膝关节及肌肉疼痛、胸痛等症状。
诊断:1、近期有明确的8000米高空暴露史;2、有典型的屈肢痛症状;3、排除了其他疾病。结论为,轻型高空减压病,滞后发作。暂时飞行不合格,进行高压氧治疗。半年后恢复飞行。同机其余4人均未发病,飞行耐力及身体状况良好。
讨论:高空减压病是高空暴露时可能发生的一种特殊病症,各人易感程度不同。本次事故同机5人只有1人发病。
(以上材料摘自空军大连疗养院1998年发表的《迟发性高空减压病1例》)


酒精和药品(Alcohol and Drugs):
酒是一种影响飞行员判断力、协调力、注意力的镇静剂。饮酒后,体内的酒精会阻止氧气进入血液中,造成组织中毒性缺氧。
药品包括非法毒品、处方药和非处方药、兴奋剂与镇静剂。
兴奋剂型药品(安非他命、尼古丁、咖啡因等)可刺激神经,并获得短暂的清醒与兴奋。
镇静剂型药品(晕车药、酒精、抗组胺药等)可降低人的机体反应,降低血压,减缓反应和运动的时间。

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注:CAAC91.19条 对于摄入酒精和药物的限制要求。



压力与疲劳(Pressure and Fatigue):压力与疲劳易使飞行员犯错。当出现过度疲劳时,飞行员的反应能力、注意力、处置能力、沟通能力等退化迅速。
身体疲劳一般是由于睡眠的缺失、体育锻炼、体力劳动等造成的。
心理疲劳一般是由于压力、高强度的工作状态、精神长时间紧绷等造成的。
日常生活中的急性疲劳可能会引起轻微的缺氧、身体压力和心理压力。
而慢性疲劳则通常需要参加治疗,否则会出现虚弱、疲倦、心悸、呼吸困难、易怒、头痛等症状。
疲劳概述:疲劳是各种负性体验的综合症状,许多因素都可影响人们对疲劳的主观报告(如,工作负荷、应激及环境因素等)。在许多教科书里,人们将疲劳划分为生理性疲劳和心理性疲劳。前者多为体力劳动所引起,而后者则主要由脑力劳动,即心理能量的消耗所引起,但由于疲劳的身、心因素总是相伴存在,要严格划分生理与心理性疲劳实属不易。也正因为这样,至今尚无疲劳的统一定义。在民用航空领域里,最具有说服力的经验资料认为:疲劳的两个主要生理学因素是睡眠缺失和昼夜节律混乱。
睡眠是人类的一种重要生理功能,只要比平时少1小时的睡眠都可能增加醒觉阶段的睡意。睡眠的缺失有急性与慢性或累积性之分。如果急性睡眠缺失持续时间长了,就可能导致累积性的睡眠负债,也就是说睡眠缺失具有累积的效应。昼夜生物节律是人体内环境与外部环境不断交换能量所达成的平衡状态,人体的许多功能都具有昼夜节律性质(如,体温、内分泌等)。在民用航空中,由于迅速的跨时区飞行和轮班制作业,人体内环境与外环境的同步活动就可能被打破,表现出昼夜生物节律的非同步状态,或称昼夜节律混乱。在这种状态下,不但会使飞行员不能很快入睡,睡眠时程缩短、反复惊醒,同时也会导致疲劳的进一步加深。而睡眠的缺失和疲劳的积累又会反过来加重昼夜生物节律的混乱。因此,三者互为因果关系。
(以上材料摘自中国民航飞行学院1996年发表的《民航飞行员疲劳的研究》)



飞行前自检:IMSAFE
Iillness疾病 (我是否感冒生病?)
Mmedication服药(我今早是否有吃药?)
Sstress压力(我是否压力很大?)
Aalcohol 酒(我昨晚几点喝的酒喝了多少?)
FFatigue疲劳(我是否感觉很累?)
EEmotion情感(我昨晚和媳妇吵架气消了没?)

小结:这次课题真的是,写了累积时长20个小时。对于航空医学来说只是凤毛麟角,但已经十分基础,相信认真学习之后大家会对飞行有一个更深的认识,特别是空间定向障碍,进入之后那种别扭感,总觉得仪表出错了似的。鉴于B-7270事故的警示,那种风挡外一片大雾蒙蒙的白色恐怖感,你应该更镇定一些不要慌张,跟从仪表保持姿态高度,顺着管制的指挥或许能够安全的返航,但,逝者已矣 生者如斯。如果天堂降温要记得盖好被窝。




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