9 maj 2006 – vi människor har mycket gemensamt med fisk.
vi är till exempel båda kolbaserade livsformer som delar ett i stort sett identiskt DNA, och vi måste båda vara helt nedsänkta i det medium från vilket vi får vårt syre för att kunna hålla oss vid liv. Vår respektive syreuppsamlingsutrustning är markant annorlunda, naturligtvis, genom att fisk samlar syre genom att använda ett dynamiskt flöde av syresatt vatten filtrerat genom sina gälar medan vi människor använder lufttryck för att tvinga syre från luft genom membranen i våra lungor.
poängen här är att när vi klättrar till högre höjder i ett trycklöst flygplan och atmosfärstrycket går ner, går vår förmåga att tvinga syret in i vårt blodomlopp på motsvarande sätt ner. Om vi klättrar för högt kommer inte tillräckligt med syre att göra det i våra blodströmmar, vilket resulterar i wooziness, medvetslöshet och så småningom döden.
om du flyger alls måste du ha ett fast grepp om denna höjd-syre-atmosfäriska tryck sak.
dessa är berggrunden grunderna för unpressurized flygning för en normal, frisk, icke-rökare människa utan alkohol i blodet (alkohol hindrar syreöverföring):
havsnivå till 10 000 fot kabinhöjd-inga problem.
över 10 000 fot kabinhöjd-de flesta av oss kommer att gå medvetslös över 15 000 till 20 000 fot.
över 10 000 fot, med den gula syrgasmasken som flygbolagen tillhandahåller (eller någon extra syretillförsel som inte tillhandahålls under tryck) – inga problem.
över 28 000 till 30 000 fot med endast extra syre från den gula masken-Du kommer inte att ha tillräckligt med syreöverföring till blodet och om tillståndet upprätthålls för länge kommer medvetslöshet och död att uppstå.
över 28 000 till 30 000 fot med extra syre under tryck-normalt medvetande och liv kan upprätthållas till 50 000 fot.
över 50 000 fot med någon form av syre-hållbart mänskligt liv är inte möjligt utan en tryckdräkt som astronauter bär.
varför skillnaden mellan syre under tryck och de små gula maskerna?
Tja, våra lungor innehåller miljontals små säckar som kallas alveoler, i huvudsak små membran som tillåter syre att komma in och lösa upp i blodets hemoglobin. Blodbanan bär i sin tur de upplösta syremolekylerna i hela kroppen. Gas-till-blodöverföringen kräver emellertid mycket lufttryck, vilket är hela poängen med en diskussion som denna som dyker upp i en kolumn om saker aerodynamiska.
någonsin undrar varför det första ambulanspersonal verkar göra när någon har en misstänkt koronar är slap en syrgasmask i ansiktet? Jag menar, om patienten är vid eller nära havsnivån, finns det gott om syre, eller hur?
Ja, men endast 21 procent av vanlig luft vid havsnivå atmosfärstryck hjälper till att trycka syret i patientens lungor (endast 21 procent av luften är syre). Med den medicinska masken är 100 procent av vad patienten andas syre och därmed är allt atmosfärstryck tillgängligt för att syre blodet, och det gör en verklig skillnad.
vi behöver en syrehalt i blodet mellan 87 procent och 97 procent för att upprätthålla medvetandet genom att upprätthålla syre-till-hemoglobinflödet. Vid 10 000 fot över havet är den normala mättnaden för en mänsklig andning regelbunden luft 87 procent. Gå till 18 000 fot utan extra syre och mättnaden sjunker till 80 procent (tack vare partialtrycket av syre är bara 21 procent av atmosfärstrycket vid vilken höjd som helst). Det betyder att vi kommer att börja bli woozy och hypoxisk, och om vi inte har lagt till betydande hemoglobin i våra blodströmmar genom att leva i mycket höga höjder, kommer vi så småningom att svarta ut.
det finns dock ett höjdområde där även andning av 100 procent syre (med 100 procent partiellt syretryck) från en liten gul mask i en jetliner inte ger tillräckligt med livsuppehållande syremättnad i blodet. Den punkten är cirka 28 000 till 30 000 fot. Ovanför det finns det inte tillräckligt med syretryck även när man andas rent syre för att skjuta O2-molekylerna över membranen och in i hemoglobinet.
botemedlet är tryckandning, vilket du inte kan göra med gula kompletterande masker. Tryckandning syrgasmasker (den typ du hittar i cockpiten) tvingar rent syre i lungorna vid ett högre tryck än den omgivande luften och håller din syremättnadsnivå i blodet över 87 procent. Men teknikerna för tryckandning kräver övning i en höjdkammare och är så främmande för våra normala andningsmetoder att få passagerare skulle kunna klara det i en nödsituation även om vi tillhandahöll sådana masker i ryggen. Dina piloter, dock, är välutbildade, och har Tryck andning syrgasmasker bredvid dem hela tiden.
vad händer om du är på 39 000 fot och flygplanet trycker ner och de gula maskerna faller?
du har nio till 15 sekunder att placera masken över ditt eget ansikte innan du förlorade medvetandet. Det är därför det skulle vara så viktigt för dig att omedelbart sätta på din egen mask först. Nu, i cockpiten omedelbart efter en nöddekompression (tryckavlastning), kommer piloterna omedelbart att ta på sig sina andningsmasker och börja en nödnedstigning till lägre höjd. Även vid 40 000 fot är den tid under vilken en passagerare skulle utsättas för en kabinhöjd högre än de gula nödmaskerna kunde hantera cirka 90 sekunder. Med andra ord kommer du förmodligen att svarta ut på vägen ner från 40 000 under nödnedstigningen utan en andningsmask. Men med den gula kompletterande masken på plats kommer du att återfå medvetandet utan permanenta dåliga effekter när flygplanet sjunker genom 28 000 fot. Om du misslyckas med att få den masken på innan du slår ut, kommer du inte att vakna tills flygplanet har fallit ner till cirka 10 000 fot. Det är därför dessa genomgångar är så viktiga!