第一章第2章与飞行人员健康有关的大气环境及生理卫生

2019/9/131梦想从这里起航！《航空医学》13890288322V网：648992019/9/132总论与飞行人员健康有关的大气环境航空生理卫生1232019/9/133关于《航空医学》学分2严格考勤。缺课三次补考。包括事假病假旷课等。迟到早退5分钟以上按旷课处理严肃课堂纪律。关闭手机，禁止做与本课无关之事，否则按旷课处理第一章总论研究对象：人研究内容：飞行时外界环境因素如（低压、缺氧、辐射等）飞行因素研究目的：提高完成各种飞行任务的效率为航空工程技术发展提供医学数据航空医学对人体生理、心理功能的影响，并寻找有效的防护措施，保证飞行人员的健康与安全，2019/9/135民用航空医学的重点研究对象是民用航空器上不同岗位的工作人员和乘员包括：空勤人员如驾驶员、领航员、飞行机械员、空中交通管制员及机上乘员飞行通信员、乘务员、航空安全员。空勤人员的特殊工作环境包括气体环境、力学环境、温度环境、辐射环境等，飞行活动中它们的变化能够对空勤人员的健康造成影响，导致其工作能力下降，甚至失能，进而危及飞行安全。2019/9/137空勤人员的健康状况发生变化，从航空医学的角度判断其身体状况为保证飞行安全，是否要取消这些空勤人员的飞行资格，体检医师需要从航空医学角度做出飞行合格与否的结论。除常规诊断、治疗外，航医需要是否对飞行安全构成威胁或潜在的威胁。是暂时性取消还是永久性取消其飞行资格，2019/9/138学习航空医学的重要意义WhiteDesign•学习和掌握航医进行的一般卫生、航空生理卫生、航空环境卫生、飞机座舱卫生、飞行劳动卫生、飞行营养与食品卫生等相关医学教育•通过所学知识来指导日常生活和工作，•降低各种危险因素对健康的影响，•有效减少停学和停飞率，保护身心健康，保障飞行安全。“预防为主”是现代医学发展的方向航医的工作内容和重点：对空勤人员的健康维护防止飞行环境对空勤人员健康状况的影响，预防空勤人员患病，2019/9/1310第二章与飞行人员健康有关的大气环境11第一节大气层地面大气是包绕在地球表面的空气层，是人类或地球上其他生物生存的基本条件。大气的底界为地球表面或海平面，顶界的高度大约为5000千米是地球这个生命星球区别于其他天体的重要特征之一。大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。12飞行活动主要在对流层和平流层中进行。即7000~12600米高度。地面对流层平流层高层大气其中与地球表面环境不同的因素，如缺氧、空气压力降低、温度降低、湿度降低和辐射等，对人体健康都会产生不同程度的影响。人类利用飞行器远离地面的过程，也是大气的保障及支持功能不断减弱、高空中各种有害因素不断增强、向危险不断接近的过程。了解大气成为航空安全的基础与前提。13根据大气层粒子的密集程度，可将其分为内圈大气和外圈大气。内圈大气：是指由地球表面到700千米高度的空间范围，主要由对流层、平流层和电离层三层组成；大气分层14一、对流层地面对流层平流层高层大气厚度：9~17KM。随纬度或季节而波动。在两极地区，对流层顶界为8～9km；中纬度地区为10～12km；赤道地区最高，为17～18km。同一地区，对流层顶界在夏季更高。现象：大气对流，天气多变气温特点：海拔越高，气温越低地表热辐射升温效应引起的空气对流的强度，对流层特点2019/9/1315对流层主要特点：1、温度分布（下热上冷）地面气温随高度升高而降低降低0.65℃/升高100米直到对流层顶部，气温降至－55℃。2、气体运动在对流层，地球表面的热空气上升，高空的冷空气下降，从而形成湍急的垂直气流，因此，喷射客机大多会飞越此层以避开影响飞行安全的气流。2019/9/13163、天气现象地球表面大约有2/3的面积为水所覆盖，水蒸汽水分吸收太阳的热辐射不断被蒸发成对流层蕴含了整个大气层約75%的质量，以及几乎所有的水蒸汽,对流层是唯一一层会出現云.雨.雾.雪等天气現象的大气层2019/9/1317平流层啥模样？18二、平流层位于对流层顶以外，上热下冷的一层,其顶界距地面约60～80KM水汽、尘埃含量甚微，很少出现云，大气透明度良好，空气基本呈水平方向流动的。整个气层比较平稳，非常有利于飞行。极地上空的平流层会于较低高度出现2019/9/1319平流层特点1、温度垂直分布(上热下冷)平流层从内向外又可分为：等温层：温度基本不变,保持在-56.5℃左右随着高度增加，臭氧层吸收太阳紫外线辐射，加温作用逐渐增强，至平流层顶部吸收紫外线最多，加温最明显，气温最高至0℃上部混合层和暖层，在底部，紫外线强度已衰减很多，加温程度明显减弱，但来自地面的加温作用显著增强，使得平流层底部温度变化不大2019/9/13202、臭氧臭氧是大气中自然存在的三个原子型的氧。在民用航空飞行空域臭氧对人体几乎没有影响。2019/9/1321臭氧浓度随高度而变化的规律从12000米高度开始，臭氧的浓度迅速升高，但大部分集中在25000～45000米高度范围，称为臭氧层，其中又以30000米附近浓度最高。2019/9/1322臭氧的特性在常温常压下，稳定性较差，可自行分解为氧气。臭氧具有青草的味道，吸入少量对人体有益，吸入过量对人体健康有一定危害国家卫生部规定的臭氧安全浓度为0.1ppm，工业卫生标准为0.15ppm，劳动保护部门规定在安全浓度下允许工作不超过10小时（1ppm=0.001‰）毒性和接触时间有关，例如长期接触(4ppm)以下的臭氧会引起永久性心脏障碍，但接触20ppm以下的臭氧不超过2h，对人体无永久性危害近地面高浓度的臭氧会刺激和损害眼睛、呼吸系统等黏膜组织，对人体健康产生负面作用北大公共卫生学院教授潘小川说，“臭氧对人体的危害主要是影响呼吸系统，容易对肺部产生急性危害，比如肺气肿。还有近年来不断增加的哮喘”2019/9/1323正确认识飞行中臭氧对人体的危害巡航飞机的发动机，直接把进入压缩机的空气压缩、加热此过程中，臭氧被分解为正常的氧气，因此，机舱内的臭氧浓度很少超过0.1~0.2PPm,对人体损害不大但刚下降时，空气被压缩和加热的程度明显降低，此时机舱内要承受约10分钟的浓度达到0.2~0.5ppm的臭氧，但是很快，飞机就下降到了臭氧层以下，因此，飞行中，臭氧对人体实际危害并不大2019/9/1324三、电离层底界距地面50~80KM高度,顶界距地面700KM这里的大气呈带电的离子和自由电子状态,具有良好的导电性能，对无线电传播起重要作用.目前，人类的航空活动还到达不了该层。2019/9/1325第二节大气的物理特性与气体定律2019/9/1326氧气21%左右氮气78%左右二氧化碳0.3%左右惰性气体1%左右水蒸汽一、大气的成份干洁空气2019/9/1327水蒸气的变化对机上乘员的影响巡航高度内，大气的固定成分基本保持不变，但水蒸气的含量却存在较大的差异。巡航高度较低时，空气暖和，水蒸气的含量也高；与在海平面相比，机上乘员经肺和皮肤丢失更多的水分，因此要考虑到高空飞行时脱水的问题。高度增加，温度降低水蒸汽含量减少，客气干燥2019/9/1328二、大气的压力1、是大气最重要的物理特性，也是航空领域(包括航空医学领域)的核心变量与重要研究对象。概念及量度单位：大气压力是由于大气的重量所产生的压强，亦称大气压，简称气压。气压的量度单位有mmHg，等kPa标准大气压是指在标准大气条件下海平面的气压，其值为760mmHg=101.3kPa。标准大气又称“参考大气，它是权威机构依据实测资料颁布的、能够反映中纬度地区垂直方向上气温、气压、湿度等近似平均分布的一种“模式大气”。2019/9/13292．气压与高度的关系飞行高度越高，环境大氣压力越低高度每升高5500米，大气的压力减少到原来的一半。变化最大的区域是海平面到5000英尺之间，对人体影响也最大2019/9/1330三、大气的温度大气主要靠温暖的地表来直接加热，温度随高度的增加而降低至对流层顶（平均高度约10000米），气温降至并恒定在－55℃。这种温度随高度的增加而降低的变化称为“温度直减率”，其变化的规律是高度每升高300米，温度下降约2℃。2019/9/1331四、气体定律大气作为数种气体的混合体，服从气体方面的几个物理定律，对这些定律的理解能够帮助我们了解航空环境对人体的影响。2019/9/13321、道尔顿定律任何气体混合体的总压力等于混合体中各个气体压力之和。P=P1＋P2＋P3＋…＋Pn因为氧气在大气中的比例恒定保持21%，道尔顿定律让我们能够计算出在任何高度上大气中氧气的局部压力。（氧分压的意义）2019/9/1333高度、肺泡氧压、血氧飽和度之关系--------环境空氣表1高度(呎)大氣壓力(mmHg)肺氧分壓(PAO2)血氧飽和度(%)groundlevel7601049710,000523679020,000349407030,000226212040,0001416550,0008711高空缺氧2019/9/1334“在等温等压下，某种挥发性溶质（一般为气体）在溶液中的溶解度与液面上该溶质的平衡压力成正比即溶解在一种溶液里的气体数量与作用在溶液上该种气体的局部压力大小成正比。（氧气在肺泡的交换）2、亨利定律：2019/9/13353、波尔定律“在密闭容器中的定量气体，在恒温下，气体的压强和体积成反比关系。P1V1=P2V2其中：V1——初体积；V2——终体积；P1——初压强；P2——终压强。所受压强减小体积会增大这条定律适用于所有气体，即使是人体体内的气体也一样。（高空胃肠胀气、耳压病、高空减压病）V1V22019/9/13361.8X2.0X16,0002.5X25,0003.0X34,0005.0X43,0004.0X9.5X6.0X氣體膨脹效應2019/9/1337气体跨膜的弥散速率与膜两侧气体分压差成正比。（氧气在细胞和组织中的传输）。4、菲克第一定律（Fick'sfirstlaw）2019/9/1338五、大气的功能提供足够压力的氧气以供正常呼吸，提供足够的总大气压力以防止体液沸腾的发生。生命支持功能对宇宙射线、太阳紫外线及流星体的过滤，为生命体提供安全屏障保持飞行器空气动力性能、维持飞行器座舱压力等功能大气还具有传播声音、。生命保护功能其他功能2019/9/1339耳气压伤常见于飞机下降时。自觉症状包括耳堵塞感、耳鸣、耳痛、听力障碍等大气飞行环境中可能出现的健康问题高空缺氧辐射高空胃肠胀气耳气压性损伤缺水第三节航空电离辐射现代航空器的飞行高度可使其乘员暴露于高电离辐射环境之中，电离辐射太阳宇宙辐射：太阳风、太阳耀斑、及日冕物质抛射。银河系宇宙辐射：来自太阳系外银河系的高能粒子流1990年，国际放射防护委员会（InternationalCommissiononRadiologicalProtection,ICRP）首次将空勤人员纳入职业受照人群，并推荐了相应监测及防护标准中国《空勤人员宇宙辐射控制标准》（1）空勤人员职业照射有效剂量不得超过20mSv/a。（2）女性空勤人员从发现妊娠之日起，在孕期内应采取补充的控制措施，使其腹部表面（下躯干）累积接受的剂量不超过1mSv。（3）对有效剂量预计在1～5mSv/a之间的空勤人员，应进行个人剂量估算或监测，并让本人知道结果；对有效剂量预计可能超过5mSv/a的空勤人员，应特别注意宇宙辐射照射的控制，调整、轮换他们的飞行航线，建立个人剂量档案。（4）对在飞行高度低于15km航线上飞行的空勤人员，可用计算机软件估算剂量；对飞行高度大于15km的航线，除用软件估算外，机舱内应配备能预警宇宙辐射剂量率突然升高的主动式监测器，2019/9/1342第四节似昼夜节律与时差综合征定义：人体生理心理功能以接近24小时为一周期的内源性波动，就是似昼夜节律。由生物钟控制昼出夜伏、昼伏夜出、晨昏活动昼夜活动等。光合作用速率、叶子睡眠运动睡眠、清醒饮食行为等体温、血压、心跳以及内分泌生物钟变化节律与环境光线的明暗交替是相一致外部光线的变化是最