Википедија

Hipobarična barokomora

Hipobarična barokomora ili visinska barokomora je visokosofisticirani medicinski uređaj koji se koristi tokom istraživanja ili obuke u vazduhoplovstvu ili kosmonautici za simulaciju efekata velike nadmorske visine na ljudsko telo, posebno hipoksije i hipobarije (niskog ambijentalnog vazdušniog pritiska).

Hipobarična barokomora
Hipobarična barokomora u jednom institutu u Španiji
Primena: vazduhoplovna medicina, kosmička medicina

Kako je boravak u ovoj komori fiziološki ekvivalentan boravku u sredini razređenog vazduha, hipobarična barokomora je zapravo „simulator letenja“, jer sa povećanjem nadmorske visine, barometarski pritisak se u njoj snižava uz pomoć moćnih vakuum pumpi što rezultuje razblaženjem vazduha i padom parcijalnog pritiska kiseonika u udahnutom vazduhu.

Neke komore takođe kontrolišu mikroklimu u barokomori (temperaturu i relativnu vlažnost).[1]

Istorija uredi

Istorija barokomora nešto je starija od vazduhoplovne medicine, a nastala je u 19. veku pod uticajem sve češćeg interesovanja za eksploataciju vazdušnog prostora.[2] Osvajanje vazdušnog prostora sve zahtevnije i sa sve savremenijim letilicama, nakon nekoliko godina nametnulu je nove potrebe i neposrednu vezu vazduhoplovstva ne samo sa tehničkim naukama već i sa drugim naukama uključujući i sa biomedicinskim, vezano za sve brojnija nerešena medicinska pitanja, i stradanja pilota.

 
Vakuum pumpa iz 1650. koja je Robertu Bojlu i Robertu Kuku da vrše eksperimente sa prototipom vakuumske komore 1677.
 
Pol Ber je u svojim ekspeimentima koristio specijalno konstruisanu barokomoru kako bi utvrdio fiziološki efekat promene sastava i pritiska vazduha.
 
Barokomora iz 1949. na aerodromu Amsterdam-Shiphol.
 
Hipobarična komora RV i PVO SFRJ

Promena visine, koja je osnovna karakteristika letenja, ima jak uticaj na ljudski organizam. Na visini (u novom okruženju) telo pokušava da održi stanje homeostaze, (povratak organizma u stanje pre nego što je došlo do nekih promena u njemu), kako bi se u njemu obezbedila, optimalna aktivnost složenih hemijskih sistema. Svaka promena ove homeostaza (izvan optimalnog životnog okruženja), primorava telo, da pokuša da ispravi taj dizbalans. Takav jedan dizbalans nastaje sa povećanjem visine i utiče na sposobnost tela da obezbedi adekvatnu količinu kiseonika potrebnu za funkciju disanja u ćelijama i tkivima. Ako adaptivni odgovori na ovaj stres nisu adekvatni, funkconalne sposobnosti sistema u telu, mogu dramatično opasti, a ako stres deluju i produženo (hronično) rezultati mogu biti ozbiljni, pa čak i fatalni.[3] Imajući napred navedeno na čudi što su prvi radovi u oblasti buduće vazduhoplovne medicine bili baš u oblasti proučavanje visinske ili planinske fiziologije.

Evangelista Toričeli (1608-1647) je takođe dao svoj značajan doprinos izučavanju nadmorske visine i fiziologije disanja, konstrukcijom živinog barometra 1643. godine. Pored toga, on je skovao i termin „vazdušni pritisak” i bio prvi koji je vršio eksperimente sa životinjama u uslovima negativnog atmosferskog pritiska.

Otto von Guericke (1602-1686) konstruisao je vazdušnu pumpu 1650. godine, i time postao prva osoba koja je stvorila uslove „vakuuma” (1654). Samo nekoliko godina kasnije, 1659. Robert Bojl (1627-1691) koristeći vazdušnu pumpu,[4] uz pomoć svog kolege Roberta Huka (1635-1703), vršio je ekspeimente sa prototipom vakuumske komore 1677. godine (neke vrste barokomore). U ovoj komori, on je bio u stanju da formira prve zaključke o fiziologiji nadmorske visine nakon što je u vakuumu proveo 15 minuta na ekvivalentnoj nadmorskoj visini od oko 2.400 m (7.900 ft)

Još jedan značajan doprinos vazduhoplovnoj fiziologiji dali su Džozef Pristli (1733-1804), koji je 1774. godine otkrio kiseonik i Antoan Lavoazje (1743-1794) koji je ubrzo nakon otkrića kiseonika prepoznao njegov značaj za proces oksidacije.[5][6][7]

Ovim otkrićima zaokružena su osnovna saznanje neophodna za razumevanje fizioloških uticaja nadmorske visine na organizam čoveka.

Prvu sveobuhvatnu studiju efekata vazdušnog pritiska sa promenom visine, i njegov uticaja na zdravlje, sproveo je francuski lekar Pol Ber (1830—1886) (koga mnogi smatraju ocem vazduhoplovne medicine), 1870.tih godina, često koristeći sebe kao subjekt. Njegovi eksperimenti postavili su osnovu za savremenu fiziologiju u oblasti izučavanja uticaja promene sastava vazduha i barometarskog pritiska sa promenom visine i uzrok nastanka visinske i dekompresione bolesti. Svoja istraživanja o uticaju promene sastava i pritisak vazduha, sa porastom visine na ljude. Ber je u svojim ekspeimentima koristio specijalno konstruisanu barokomoru kako bi utvrdio fiziološki efekat promene sastava i pritiska vazduha do visine od 8.800 m.[8]

Prva savremena barokomora za potrebe tadašnjeg Ratnog vazduhoplovstva i protivvazdušna odbrane SFRJ nabavljena je 1954. godine i radila je sve do 1991. godine kada je ustupljena Muzeju vazduhoplovstva u Surčinu.[9]

Opšte informacije uredi

 
Hipobarična komora u jednom institutu u SAD

Pored brzine i ubrzanja, visina je oduvek bila jedna od najfascinantnijih avantura za ljudska bića. Supersonična brzina omogućava da za kratko vreme dostignete visine daleko veće od 30.000 ft (9.100 m). Ali ta visina nosi rizike, kao što je gubitak kiseonika ili pritisak u kabini. U takvim situacijama čovek ima na raspolaganju samo kratko vreme čiste svesti da reaguje i donosi ispravne odluke, ako odmah uoči rizik.

Opšte je poznato da je najozbiljnija opasnost za vazduhoplovnu posadu smanjeni parcijalni pritisak kiseonika koji se javlja pri niskim barometarskim pritiscima. Bez pravilne upotrebe opreme za kiseonik i pritiska u kabini, hipoksija može brzo dovesti do onesposobljenja ili smrti, zbog poremećaja čiste svesti. Vreme čiste svesti je period od prekida snabdevanja kiseonikom izlaganja okolini siromašnoj kiseonikom, do vremena kada se korisna funkcija gubi. Pojedinac više nije sposoban da preduzme odgovarajuće korektivne i zaštitne radnje, jer nastaje gubitak svesti. Može se smatrati da je vreme čiste svesti na visinskim nivoima za civilno vazduhoplovstvo od 35.000 ft (11.000 m) između 0,5 sekundi i jednog minuta. Na visinama od 43.000 ft (13.000 m) vreme čiste svesti je između 9 i 12 sekundi.[10]

Kako je vreme preživljavanja na velikim visinama izuzetno kratko i ako piloti ne prepoznaju simptome hipoksije, to dovodi do fatalnog udesa. Da bi se to sprečilo sprovodi se obuka u hipobaričnoj komori, takođe poznatoj kao visinska komora, koja značajno doprinosi bezbednosti letenja.

Demonstracije hipoksije, dekompresije ili čak eksplozivne dekompresije u kombinaciji sa ekstremnim klimatskim uslovima od ± 50 °C i 20 - 80% relativne vlažnosti, pomažu pilotima da rano prepoznaju kritične situacije i preduzmu odgovarajuće mere oporavka.

Kako piloti saznaju tačnu visinu na kojoj se javlja fizičko i mentalno oštećenje, uz velike individualne razlike, barokomora može da demonstrira pilotima efekte nedovoljnog snabdevanja kiseonikom koji uzrokuje oštećenje cerebralnih funkcija. Demonstracija sa povećanjem visine omogućava pilotima da iskuse efekte hipoksije, kao što su: oštećenje razmišljanja i rasuđivanja, sporije reakcije, nedostatak mentalne i mišićne koordinacije, smanjen vid i sluh, i oštećenje pamćenja. Piloti uče kako hipoksija može dovesti do gubitka svesti i na kraju smrti.[10]

Obuka na velikim visinama u barokomori u ranoj fazi izoštrava prepoznavanje hipoksije i važan je doprinos povećanju bezbednosti letenja.

Trening na velikim visinama u barokomori pokazuje uticaj niske zasićenosti kiseonikom u ljudskom telu, što se manifestuje psihofiziološkim ponašanjem usled brze ili eksplozivne dekompresije.

Namena uredi

 
Provera visinske opreme kosmonauta u barokomori

Hipobarična barokomora je složeni medicinski uređaj koji osigurava ljudima boravak u sredini sniženog pritiska u odnosu na normalni atmosferski pritisak od 1 bar-a. Njenom primenom ostvaruje se niz fizioloških promena u organizmu, koje izaziva snižena vrednost parcijalnog pritiska kiseonika u udahnutom vazduhu.

Kako je boravak u hipobaričnoj barokomori fiziološki jednako boravku u sredini razređenog vazduha, hipobarična komora je zapravo „simulator letenja“, jer sa „porastom visine“ u njoj se uz pomoć snažnih vakuum-pumpi snižava atmosferski pritisak, koji ima za posledicu razređenje vazduha i pad parcijalnog pritiska kiseonika u udahnutom vazduhu osoba koje u njoj borave.

Hipobarična barokomora se koriste u institutima, specijalnim zavodima, bolnicama i specijalizovanim ordinacijama, u skoro svim razvijenim zemljama sveta za medicinska istraživanja, selekciju i trenažu ljudstva za specijalne dužnosti (piloti, kosmonauta, padobranca, alpinista) i lečenje bolesnika. Danas u svetu postoji veliki broj hipobaričnih barokomora različite namene.

 
Medicinski tehničar podešava kiseoničku masku letaču pre početka hipoksičnog testa u velikoj hipobaričnoj komori.
 
Fiziološka trenaža pilota u barokomori
 
Fiziološka trenaža pilota u barokomori koja se izvodi pod kontrolom medicinskog osoblja

Hipobarične komore se uglavnom koristi u vazduhoplovnoj ili kosmičkoj medicini u vazduhoplovnim i kosmičkim centrima (institutima) za fiziološku trenažu i vazduhoplovnu i kosmičku fiziologiju, prvenstveno za:[11][12]

Naučnoistraživački rad - u oblasti vazduhoplovne fiziologije i vazduhoplovne i kosmičke medicine,

Selekciju - izbor, letača, astronauta, padobranaca, vojnika i planinara,

Fiziološku trenažu - letača, astronauta, padobranaca i planinara za boravak na visini,

Proveru ispravnosti visinske opreme i uređaja - u vazduhoplovstvu i kosmičkim istraživanjima,

Lečenje letača, kosmonauta, padobranaca ili bolesnika - primenom sniženog parcijalnog pritiska kiseonika.

Istraživačke i sportske treninge na većim visinama tokom produženog i kontinuiranog rada komore nekoliko dana ili nedelja.[10]

U hipobaričnoj komori piloti prolaze kroz čitav niz vežbi u hipobaričnim uslovima [1] na visokoj nadmorskoj visini(na niskom barometarskom pritisak) u kojima se simuliraju rane faze hipoksije (nedostatak kiseonika u telu). Testovi pilotu pružaju dokaze o brzom pogoršanju motornih veština, pravilnog razmišljanja i drugih sposobnosti tokom leta na visini preko 4.000 m iznad nivoa mora, bez korišćenja dodatnog kiseonika, i time mu daju dokaz o značaju pravilne i stalne upotrebe zaštitne letačke opreme i kiseoničkih uređaja u avionu.[13]

Tehičke karakteristike uredi

Hipobarična komora se sastoji iz:

  • Dvodelne nepropusne kabine sa prozorima (za boravak ispitanika i ispitivača),
  • Ulaznih vrata koja omogućavaju ulaz u prostor pod pritiskom. Ona mogu biti različita, kako po formi, tako i po dizajnu. Vrata se mogu opteretiti pritiskom sa jedne ili obe strane.
  • Jakih kompresora za razređenje vazduha i stvaranje vakuuma u kabinama barokomore.
  • Preteće operme i uređaja za upravljanje komorom
  • Primopredajnika za vezu između ispitivača i ispitanika.
  • Prateće opreme za praćenje vitalnih parametara ispitanika.[14]

U hipobaričnim barokomorama barometarski pritisak se može spustiti do 8 mm/Hg, što je jednako atmosferskom pritisku vazduha na visini od 30.500 m iznad nivoa mora (100.000 pies). Imajući u vidu tehničke karakteristike hipobaričnih komora one su pogodne za simulaciju („reprodukciju“) barometarskog pritiska i sastava pojedinih gasnih komponenti vazduha (kiseonika, azota, ugljen-dioksida…), na različitim nadmorskim visininam u atmosferi, i zato su idealana oprema za obuku iz vazduhoplovne fiziologije.

Komora je pregradom podeljen u dve kabine čija unutrašnjost može da simulira različite nivoe pritiska (ili nadmorske visine) i mogu se nezavisno kontrolisati.

Glavni odeljak (kabina) ima kapacitet za smeštaj do deset ispitanika u sedećem položaju i dva instruktora i jednog posmatrača.

Mali odeljak (kabina ili dekompresiona komora) može da primi dvoje ljudi u sedećem položaju i instruktora ili posmatrača u stojećem položaju. Struktura kmalog odeljaka komore je takva da simulira brzu ili eksplozivnu dekompresiju Takođe može se koristiti kao odeljak za transfer u hitnim slučajevima ili kao toalet tokom dugoročnih programa istraživanja ili obuke.[15]

Hipo i hiperbarična komora uredi

Hipo i hiperbarična komora [16] objedinjava u jednom uređaju radne karakteristike hipo i hiperbaričnih komora [2] i osigurava ljudima boravak u sredini 100% kiseonika na povišenom pritisku (od + 0–3 bar-a), ili u sredini snižene koncentracije kiseonika od 10–21% i sniženog pritiska (do – 0,5 bar-a), prema potrebi. Ovaj vid komora uglavnom se koristi za lečenje raznih bolesti.

Vidi još uredi

Izvori uredi

  1. ^ Debijađi, Rudi (1989). Osnovni problemi savremene vazduhoplovne medicine. VII simpozijuma vazduhoplovne medicine, Zbornik radova, Batajnica,. str. 157—167.
  2. ^ Diane L., Damos (2007). Foundations of Military Pilot Selection Systems: World War I. Technical Report 1210. Ania: U.S. Army Research Institute for the Behavioral Sciences and Social Sciences. str. 19. 
  3. ^ Diane L., Damos (2007). Foundations of Military Pilot Selection Systems: World War I. Technical Report 1210. Ania: U.S. Army Research Institute for the Behavioral Sciences and Social Sciences. str. 19. 
  4. ^ Robert Boyle, 1660 – New Experiments Physico-Mechanical: Touching the Spring of the Air and their Effects
  5. ^ West JB. (1998) High Life. A History of High-Altitude Physiology and Medicine. Oxford University Press, New York, Oxford.
  6. ^ Hoff EC, Fulton JF. (1942) A Bibliography of Aviation Medicine. Publication No. 5, Yale Medical Library. Charles C. Thomas, Springfield — Baltimore.
  7. ^ Schmidt I. (1938) Bibliography of Aviation Medicine (Bibliographieder Luftfahrtmedizin. Eine Zusammenstellung von Arbeiten überLuftfahrtmedizin und Grenzgebiete bis Ende 1936). Springer, Berlin.
  8. ^ Dejours, P; Dejours, S (1992). The effects of barometric pressure according to Paul Bert: the question today (na jeziku: engleski). International Journal of Sports Medicine 13. str. Suppl 1:S1—5.
  9. ^ Yugoslav Air Force in the National-Liberation War [editoria l]. Proceedings from the Yugoslav Air Force in the National-Liberation War Symposium; 1980 Dec 2-3: Zemun. Yugoslavia . (in Serbian)
  10. ^ a b v „Hypobaric and Rapid Decompression Chamber - Aerospace Medicine - AMST” (na jeziku: engleski). 2020-06-15. Pristupljeno 2023-02-23. 
  11. ^ „High Altitude Chamber Training”. The Polytechnic School (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2023-02-20. 
  12. ^ „Altitude and Hypoxia Awareness Training - Civil Aviation Training - NASTAR Center”. www.nastarcenter.com. Pristupljeno 2023-02-20. 
  13. ^ Martin B., Hocking; Hocking, Diana (2005). Air quality in airplane cabins and similar enclosed spaces. New York: Springer Berlin Heidelberg. str. 410. ISBN 978-3-540-25019-7. 
  14. ^ „Hypobaric and Rapid Decompression Chamber - Aerospace Medicine - AMST” (na jeziku: engleski). 2020-06-15. Pristupljeno 2023-02-20. 
  15. ^ „CHAMBER STRUCTURE AND WINDOWS U:Hypobaric and Rapid Decompression Chamber - Aerospace Medicine - AMST” (na jeziku: engleski). 2020-06-15. Pristupljeno 2023-02-23. 
  16. ^ „Hipo i hiperbarična komora BLKS 307 ruske proizvodnje (tehničke karakteristike)”. Arhivirano iz originala 20. 8. 2010. g. Pristupljeno 13. 2. 2011. 

Spoljašnje veze uredi

 Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje
u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Хипобарична_барокомора&oldid=27442601”