Ms. Roberpaulo Anacleto
Objetivo
Propiciar aos presentes uma visão global das alterações que
ocorrem no organismo humano durante atividade aérea e como
administrá-las
Conceito
É a especialidade médica que se ocupa da manutenção ou
recuperação do perfeito funcionamento do organismo humano
correlacionada ao desempenho da atividade aérea ou espacial
O que é a atmosfera?
Atmosfera é a camada gasosa que envolve a terra, composta de
diversos gases, especialmente nitrogênio (78%), oxigênio (21%),
argônio (cerca de 1%), dióxido de carbono, monóxido de carbono,
ozônio (o qual merecerá atenção especial em tópico separado), vapor
d'água.
A atmosfera é formada só
por gases?
A atmosfera não é composta unicamente de gases, mas também por
partículas em suspensão, muitas vezes responsáveis pela poluição, as
quais também promovem um efeito benéfico na reflexão dos raios
solares, contribuindo para a redução do efeito estufa.
2. COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA
Nitrogênio
78,08%
Oxigênio
20,09%
Dióxido de Carbono (CO2)
0,003%
Gases Inertes
(Argônio, Neônio, Hélio, Kriptônio ) 1,00 %
Ozônio (O3)
Vapor de Água (H2O)
máx 10 ppm
só na troposfera
Como é dividida a
atmosfera?
Para melhor entendê-la a atmosfera é dividida em regiões
1.Troposfera
2.Estratosfera
3.Mesosfera
4.Termosfera
ATMOSFERA
Camadas Principais e
Intermediárias
Mesopausa
Estratopausa
Tropopausa
Troposfera
Situada mais próxima da superfície da terra, variando aproximadamente
de 8 km nas altas latitudes até 12 km na região do equador, onde
encontram-se 75% da massa gasosa de toda a atmosfera, e concentramse praticamente a maioria dos fenômenos atmosféricos convectivos
(nuvens, precipitações, ventos, tempestades, etc...).
Estratosfera
Encontrando-se na estratosfera, numa maior concentração de 10 a 25
km de altitude, o ozônio formado por três átomos de oxigênio (O3), é
uma variedade alotrópica do oxigênio (O2), como o grafite e o
diamante são do carbono, forma uma camada especial de proteção do
nosso planeta, por sua capacidade de absorção dos raios ultravioleta
UVB de 270-315 nm de comprimento de onda, prejudiciais ao ser
humano, impedindo-os de alcançarem a superfície terrestre
Mesosfera
De 60 a 90 km aproximadamente encontra-se a mesosfera.
Na mesosfera a queda de temperatura
passa a ocorrer em virtude da baixa
concentração
de
moléculas
e
da
diminuição do calor oriundo da camada de
ozônio, que ficou pra baixo.
Apesar da baixa concentração, o ar
presente na mesosfera é suficiente para
oferecer resistência a objetos que entrem
em nossa atmosfera.
Mesosfera
O ônibus espacial Columbia incendiou-se ao reentrar na atmosfera.
Termosfera
Acima de 100km, a chamada termosfera ou ionosfera, onde ocorrem os
fenômenos conhecidos das auroras boreais e austrais.
A ionosfera tem alta condutibilidade
elétrica, e é responsável pela reflexão
das ondas hertzianas, fazendo-as
retornarem à superfície terrestre, o
que explica o grande alcance das ondas
de rádio, principalmente as ondas de
alta frequência.
AURORA BOREAL
A aurora boreal ocorre devido ao contato dos ventos solares com o
campo magnético do planeta.
Aurora boreal foi um nome criado pelo cientista Galileu Galilei, no ano
de 1619, por causa de uma deusa romana do amanhecer, chamada de
Aurora, e de seu filho, chamado Bóreas.
AURORA BOREAL
DIVISÃO FISIOLÓGICA DA ATMOSFERA
ALTITUDE
PÉS
METROS
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
12000
15000
18000
20000
25000
30000
40000
50000
0
305
610
914
1219
1524
1829
2134
2438
2743
3048
3658
4572
5486
6096
7620
9144
12192
15240
PRESSÃO
mmHg
PSI
760
733
706
681
656
632
609
586
565
542
523
483
429
380
349
282
228
141
87
14,70
14,17
13,67
13,17
12,69
12,23
11,78
11,34
10,92
10,51
10,11
9,35
8,29
7,34
6,75
5,45
4,36
2,72
1,68
TEMPERATURA
(ºC)
+ 15,0
+ 13,0
+ 11,0
+ 9,1
+ 7,1
+ 5,1
+ 3,1
+ 1,1
- 0,9
- 2,8
- 4,8
- 8,8
- 14,7
- 20,7
- 24,6
- 34,5
- 44,4
- 56,5
- 56,5
TEMPERATURA E UMIDADE
A origem da umidade do ar é a evaporação da água dos mares, rios,
lagos e do próprio solo.
Seu volume é muito variável e tem relação com a temperatura. A uma
temperatura de 30°C, por exemplo, um volume de ar pode conter no
máximo 4% de vapor d’água; a -40°C, porém, esse índice jamais será
superior a 0,2%.
A umidade no ar varia também de acordo com a distribuição de terras e
mares e com a pressão atmosférica.
TEMPERATURA E UMIDADE
TEMPERATURA NA
ESTRATOSFERA - 56º C
AUSÊNCIA DE VAPOR D’AGUA
ACIMA 12Km
TEMPERATURA NA
TROPOSFERA
ALTITUDE
VARIA
LATITUDE
UMIDADE
VARIA
TEMPERATURA
PRESSÃO ATMOSFÉRICA
RELAÇÃO ENTRE
PRESSÃO ATMOSFÉRICA E ALTITUDE
Lei de Boyle
LEI DOS GASES
P1V1 = P2V2
P = pressão
V = volume
Enunciado da Lei:
O volume de um gás é inversamente proporcional
à sua pressão (temperatura constante).
Significado Fisiológico:
Aerodilatação (disbarismo)
Lei de Boyle
Lei de Boyle
Lei de Dalton
LEI DOS GASES
PT = P1 + P2 + ... Pn
P = pressão
Enunciado da Lei:
A pressão total de uma mistura de gases é igual à
soma das pressões parciais de cada gás.
Significado Fisiológico:
Hipóxia
Lei de Dalton
SIGNIFICAÇÃO FISIOLÓGICA:
Esta lei explica que, embora a percentagem de oxigênio do ar permaneça
constante em todas as altitudes razoáveis, a deficiência de oxigênio se
instala como uma decorrência da queda da tensão parcial do oxigênio em
razão direta da queda da pressão atmosférica.
Diminuindo a tensão parcial de O2 no ar ambiente, diminui também o ar
alveolar e consequentemente, sobrevêm a hipóxia.
Lei de Henry
LEI DOS GASES
P1 . A1 = P2 . A1
P = pressão
A = quantidade
Enunciado da Lei:
A quantidade de um gás dissolvido em uma
solução é diretamente proporcional à pressão
parcial desse gás na solução.
Significado Fisiológico:
Doença da descompressão (Disbarismo)
Lei de Henry
Lei de Henry
O gás CO2, foi posto na garrafa após a mesma já ter sido preenchida
pelo líquido sobre uma pressão elevada.
Assim, segundo a Lei física de Henry, ele ira se solubilizar no neste
líquido na proporção direta da pressão e do tempo em que ficar
submetido a essa pressão.
Lei de Henry
Quanto maior a pressão e tempo, mais gás vai ser dissolvido.
Quando abrimos a garrafa, o gás perde pressão "escapando " para o
meio ambiente e o processo se reverte, ou seja, o "gás" antes
dissolvido no líquido, volta para forma gasosa, por isso as bolinhas.
E a medida que o tempo passa, o gás vai se liberando do líquido e
indo embora, até dizermos que a coca está sem gás.
Lei de Henry
No ato de mergulhar o principal agente de mudanças além do meio
líquido, é a pressão.
A pressão no ambiente aquático aumenta uma atmosfera a cada dez
metros de profundidade, assim, quando estamos a dez metros de
profundidade estaremos submetido a duas atmosferas, uma da
atmosfera que estamos acostumados a suportar ao nível do mar, e
outra causada pelos dez metros da coluna d’agua.
Lei de Henry
O gás que normalmente usamos durante o mergulho é o ar.
A mesma mistura gasosa que você está respirando neste momento.
Bom, pelo menos espero que você não esteja em algum hospital
precisando de oxigênio puro.
Pois a "mistura" ar, respirada normalmente é composta de 20,84% de
oxigênio, 78,62% de nitrogênio, 0,04% de CO2 e 0,5 de vapor d’ água.
Lei de Henry
O oxigênio quando respirado é metabolizado se transformando em
energia para as nossas células e eliminado na forma de CO2, o
nitrogênio que tem a maior fração na mistura respirada, quase 79%, é
inerte, ou seja, não participa do processo.
A grosso modo entra e sai. Porém quando mergulhamos ficamos
submetidos a pressões ambiente acima do normal, o nitrogênio, por se
tratar de uma gás e em respeito a lei de Henry, vai se solubilizar no meio
do líquido que encontrar, que para nós humanos, é o sangue, que por
sua vez penetra em todas as partes do corpo através da circulação
sanguínea.
Lei de Henry
Assim, à medida que nos aprofundamos, aumentamos a pressão, e a
medida que o tempo passa, mais nitrogênio dissolvido teremos em
nosso corpo.
Ao iniciamos a volta à superfície, a pressão vai diminuindo e o
processo se revertendo, o gás hora dissolvido vai voltando a forma
gasosa, entra na rede venosa, vai para os pulmões, e é eliminado pela
respiração.
Lei de Henry
Se o nitrogênio dissolvido for muito alta, ou a despressurização for
muito rápida, por causa de uma subida acelerada, pode ocorrer
formação de bolhas nos tecidos do corpo, nas articulações, e até na rede
arterial, levando estas bolhas para órgão vitais do corpo, causando a
chamada doença descompressiva.
Lei de Charles
LEI DOS GASES
P1 . T2 = P2 . T1
P = pressão
T = temperatura
absoluta
Enunciado da Lei:
A pressão de um gás é diretamente proporcional à
sua temperatura (volume constante)
Significado Fisiológico:
Armazenamento de oxigênio
Lei de Charles
Lei de Charles
Lei da Difusão dos Gases
LEI DOS GASES
Enunciado da Lei:
Um gás difundirá-se do local de maior
concentração (ou pressão parcial) para outro de
menor concentração.
Significado Fisiológico:
Transferência dos gases no corpo
(O2 e CO2)
LEI DOS GASES
Aerodilatação Disbarismo
Boyle
P1V1 = P2V2
Dalton
PT = P1 + P2 + ... Pn
Hipóxia
Henry
P1 . A1 = P2 . A1
Doença da
Descompressão Disbarismo
Charles
P1 . T2 = P2 . T1
Armazenamento
de oxigênio
Difusão dos Gases
Transferência dos gases no
corpo (O2 e CO2)
DIVISÃO FISIOLÓGICA DA
ATMOSFERA
Zona Fisiológica Indiferente
do nível do mar até 2.000 m (6.500 pés)
Patm = 601 mmhg

O corpo humano está ± adaptado.

Apenas problemas fisiológicos menores podem ocorrer, como
dificuldade de equalização no ouvido médio.
DIVISÃO FISIOLÓGICA DA
ATMOSFERA
Zona Fisiológica Deficiente
de 2.000 m (6.500 pés) até 4.500 m (15.000 pés)
Patm = 429 mmHg


Representa, junto com a zona precedente, o local onde é realizada a
maior parte dos vôos não pressurizados.
As reservas cardíacas e respiratória são solicitadas e provêem alguma
proteção contra a hipóxia
Frequência cardíaca 
Volume respiratório minuto 
Pressão arterial 
Raciocínio 
DIVISÃO FISIOLÓGICA DA
ATMOSFERA
Zonas das Compensações Fisiológicas Parciais
de 4.500 m (15.000 pés) até 6.500 m (22.000 pés)
Patm = 321 mmHg

A deficiência de oxigênio torna-se um problema crescente à medida que
subimos.

O organismo não consegue compensar a deficiência de oxigênio e os
sinais e sintomas da hipóxia instalam-se.

Gases no trato digestivo e em outros locais do corpo podem acarretar
problemas.
DIVISÃO FISIOLÓGICA DA
ATMOSFERA
Zonas de Impossibilidade de
Compensação Fisiológica
acima de 6.500 m (22.000 pés)
Patm = < 350 mmHg

A vida está em perigo !

Há necessidade de oxigênio suplementar para permitir a manutenção
das funções vitais.

A hipóxia incapacitante instala-se em pouco tempo e a morte ocorre
alguns minutos depois.
PRIMEIRO EQUIVALENTE ESPACIAL
15 km - 50.000 pés - PA = 87 mmHg
1º NÍVEL DE
ANÓXIA DA
ATMOSFERA
SEGUNDO EQUIVALENTE ESPACIAL
19 km - 63.000 pés - PA = 47 mmHg
METABOLISMO
Temperatura normal do corpo humano = 37ºC
TEMPERATURA DE VAPORIZAÇÃO
DA ÁGUA
Nível do
Mar
100ºC
Panela de
Altitude
Pressão
PA = 47 mm Hg 37ºC
120ºC
2º EQUIVALENTE ESPACIAL = LINHA DE
ARMSTRONG
STRUGHOLD
63.000 pés
50.000 pés
“Espaço fisiológico”
No tocante à capacidade do corpo
humano em suportar a pressão
atmosférica sobre sua superfície
“Espaço fisiológico”
No tocante às trocas gasosas