PRESSÃO ATMOSFÉRICA NA AERONAVE

ASPECTOS AEROMÉDICOS RELACIONADOS À PRESSÃO ATMOSFÉRICA NA AERONAVE

 

2.1 Atmosfera terrestre (revisão)

 

A atmosfera terrestre é uma massa de ar inodora e incolor que envolve a Terra e tem como principal função filtrar os raios solares.

 

2.1.1 Definição. Composição. Camadas. Relação pressão x altitude

 

No nível médio do mar (MSL), o ar é composto de:

O vapor de água não é considerado na composição acima. Ele é forçado a fazer parte do ar atmosférico devido à evaporação da água na superfície. Sua porcentagem varia de 0% (seco) a 4% (saturado).

A atmosfera terrestre possui cerca de 100 km de extensão e é dividida em cinco camadas de acordo com a variação de temperatura, altura, processos fisioquímicos e composição. As camadas são as seguintes:

Á medida que o homem subiu a altitudes cada vez maiores, na aviação, escalando montanhas e em veículos espaciais, tornou-se cada vez mais importante conhecer os efeitos da altitude e das baixas pressões de oxigênio sobre o corpo humano.

Pressões atmosféricas a diferentes altitudes:

 

Esse decréscimo de pressão atmosférica é a causa básica de todos os problemas da hipóxia na fisiologia de grandes altitudes, porque à medida que a pressão atmosférica cai, a pressão parcial de oxigênio diminui proporcionalmente, permanecendo sempre em 21% da pressão atmosférica total. Ou seja, em uma pressão de 760 mmHg no nível do mar, a pressão parcial de oxigênio será de 159 mmHg. Porém, a 50.000 pés, onde a pressão atmosférica é de apenas 87 mmHg, a pressão parcial de oxigênio será de somente 18 mmHg (incompatível com a vida).

 

2.2 Cabine pressurizada – Definição. Relação com a pressão atmosférica e a altitude

 

A quantidade de oxigênio diminui à medida que uma aeronave sobe, tornando mais difícil a respiração. Até a altitude de 10.000 pés, uma pessoa consegue respirar normalmente. Entre 10.000 e 12.000 pés o organismo ainda consegue se adaptar. Com o desenvolvimento da aviação, tornou-se necessário voar mais alto e mais rápido. Para tanto, foram desenvolvidas aeronaves com cabine pressurizada, ou seja, a pressão interna das cabines é mantida entre 6 e 8 mil pés, a fim de garantir a quantidade adequada de oxigênio, permitindo que as aeronaves voem acima de 12.000 pés.

 

2.3 Pressurização de cabine de aeronave – Finalidade. Processo

 

Em aeronaves com cabine pressurizada, o sistema de pressurização retira ar dos motores através de válvulas chamadas bleeds e injeta na cabine. Quanto mais ar for injetado, maior será a pressão e menor será a “altitude de cabine”. Porém deve haver uma válvula de saída de ar, pois uma injeção constante de ar poderia explodir a cabine. Por isso, existem as válvulas chamadas out flow, que eliminam parte do ar injetado na cabine.

A pressurização permite voos em grandes altitudes sem a necessidade do uso de equipamento auxiliar de oxigênio. Também permite controlar satisfatoriamente o aquecimento e a ventilação da cabine, reduzir a frequência de danos ao organismo e diminuir os efeitos de fenômenos meteorológicos, tornando o voo mais tranquilo e seguro. A pressurização tem como desvantagens o risco de despressurização rápida por falhas ou alterações na estrutura da aeronave, aumento do peso da aeronave e necessidade de equipamento de oxigênio complementar.

 

2.4 Despressurização de cabine – Definição. Causas. Tipos. Possíveis efeitos sobre o ambiente da cabine. Efeitos sobre o corpo humano durante o voo: hipóxia hipobárica, aerodilatação e aeroembolismo

 

A despressurização é o maior risco que passageiros e tripulação estão expostos em aeronaves que voam em elevadas altitudes. Pode ocorrer pela ruptura de uma janela, de uma porta, de alguma estrutura da fuselagem ou ainda pelo colapso do sistema de pressurização.

Fatores que interferem na velocidade de despressurização:

Dependendo da velocidade em que pressão interna e externa se tornem iguais na ocorrência da despressurização, esta pode ser classificada em:

No interior da aeronave, os efeitos observados são:

No corpo humano, os principais efeitos de uma despressurização são a Hipóxia Hipobárica, as Aerodilatações e o Aeroembolismo.

 

2.4.1 Hipóxia Hipobárica

 

A Hipóxia Hipobárica, também chamada de Mal da altitude ou ainda de Hipóxia Hipóxica é a queda da pressão parcial de oxigênio no corpo que pode acometer os passageiros e tripulantes de uma após uma despressurização de aeronave em altitudes elevadas. Sua ocorrência pode ser explicada pela lei de Dalton.

 

2.4.1.1 Definição. Lei de Dalton

 

Segundo a lei de Dalton, a pressão total de uma mistura de gases é igual à soma das pressões parciais de cada gás, ou seja:

PT = P1 + P2 + … Pn

PT: pressão total

P1: pressão do gás 1

P2: pressão do gás 2

Pn: pressão do número de gases dessa mistura

Exemplo: na pressão atmosférica, a pressão total ao nível do mar é de 760mmHg.

Sendo assim, proporcionalmente temos:

PT atmosférica= P1 nitrogênio (78%) + P2oxigênio (21%) + Pn outros gases (1%)

PT (760 mmHg) = 593 mmHg  + 159 mmHg + 8 mmHg

Entretanto, em uma altitude de 50.000 pés, a pressão atmosférica será de apenas 87 mmHg e a proporção de gases diminuirá drasticamente:

PT atmosférica= P1nitrogênio (78%) + P2oxigênio (21%) + Pn outros gases (1%)

PT (87 mmHg) = 68 mmHg  + 18 mmHg + 1 mmHg

 

2.4.1.2 Sinais e sintomas

 

Os sinais e sintomas da Hipóxia Hipobárica irão variar de acordo com os seguintes fatores:

São sinais e sintomas que podem ser apresentados em Altitude de até 12 mil pés (Zona de Compensação Orgânica ou Zona Fisiológica:

São sinais e sintomas que podem ser apresentados em Altitudes entre 12.000 e 24.000 pés (Zona de Descompensação Orgânica ou Zona de Deficiência Fisiológica):


São sinais e sintomas que podem ser apresentados em Altitudes superiores a 24.000 pés (Zona de Equivalência Espacial):

 

2.4.1.3 Tempo Útil de Consciência (TUC) – Definição. Individualidade do Tempo Útil de Consciência

 

O Tempo Útil de Consciência (TUC) também chamado de Tempo de tempo Útil de Lucidez (TUL) é o tempo em que uma pessoa, sob o efeito de uma despressurização, consegue manter sua capacidade de raciocínio e sua coordenação motora para realizar tarefas e tomar altitudes. Os comissários serão os primeiros a sentir os efeitos da despressurização por estarem realizando atividade física (maior consumo de oxigênio).

A tabela abaixo mostra o TUC de acordo com a altitude. Para tripulantes, os tempos registrados deverão ser diminuídos em 50% devido atividade física.

 

ALTITUDE TEMPO ÚTIL DE CONSCIÊNCIA

18.000 pés 20 a 30 minutos

22.000 pés 10 minutos

25.000 pés 3 a 5 minutos

28.000 pés 2,5 a 3 minutos

30.000 pés 1 a 2 minutos

35.000 pés 30 segundos a 1 minuto

40.000 pés 15 a 20 segundos

45.000 pés 9 a 15 segundos

 

O TUC varia de muito de pessoa para pessoa, como condicionamento físico, tabagismo e uso de álcool. Em fumantes, a existência de monóxido de carbono nos pulmões reduz significativamente o oxigênio disponível para os tecidos do corpo. O consumo de álcool, mesmo com antecedência de 18 horas, também reduz o TUC.

O TUC também será menor para os comissários de voo quando estiverem atendendo uma emergência, pois estarão sob intenso esforço físico.

 

2.4.1.4 Procedimentos preventivos apropriados

 

A pressão interna da cabine é regulada entre 6 e 8 mil pés. Se essa pressão subir e atingir 10 mil pés, o aviso sonoro de despressurização será acionado. Se a pressão atingir 14 mil pés, máscaras de oxigênio cairão automaticamente.

Orientações que devem ser dadas pelos Comissários:

Acompanhantes de crianças ou de portadores de necessidades especiais deverão fixar primeiro suas máscaras.

Caso algum passageiro se encontre no lavatório, duas máscaras cairão, possibilitando atendimento de até 2 pessoas. Nesse caso, deverão permanecer no lavatório e com as máscaras até o nivelamento da aeronave.

 

2.4.2 Aerodilatação ou Aerobarotrauma

 

Aerodilatações ou Aerobarotraumas são as compressões dos gases presentes no trato gastrointestinal, nos seios da face, no ouvido médio ou na cavidade dentária, podendo causar a lesão dos tecidos mais próximos.

Os efeitos de uma aerodilatação irão cessar quando a aeronave atingir níveis de altitude onde a pressão seja tolerável.

As aerodilatações são explicadas pela Lei de Boyle-Mariotte.

 

2.4.2.1 Definição. Lei de Boyle-Mariotte

 

Em temperatura constante, o volume de um gás é inversamente proporcional à sua pressão.

P1.V1 = P2.V2

P = pressão

V = volume

Exemplo: no nível do mar a pressão do Nitrogênio é de 593 mmHg. Supondo que o volume do nitrogênio ao nível do mar seja de 10 cm3

A 50.000 pés, a pressão do Nitrogênio é de 68 mmHg

Então: P1.V1 = P2.V2

 593.10 = 68.V2

  5930 = 68.V2

V2 = 5930/68

V2 = 87 cm3

Ou seja, vemos que se ocorrer uma despressurização a 50.000 pés, o volume da bolha de nitrogênio será quase 9 vezes maior (87 cm3) do que no nível do mar (10 cm3).

 

2.4.2.2 Aerodilatação no sistema digestivo, aerodilatação nos seios da face, aerodilatação no ouvido médio e aerodilatação na cavidade dentária – Sinais. Sintomas. Procedimentos preventivos apropriados

 

Aerodilatações no Sistema Digestivo (Aerofagias) - É o acumulo de gases provenientes dos processos de deglutição e digestão dos alimentos, da fala, da inalação de fumaça e da fermentação com liberação de gás carbônico no sistema digestório.

Com o aumento da altitude e menor pressão atmosférica, o volume desses gases aumenta, causando cólicas e desconfortos abdominais, geralmente de pouca importância e que cessam rapidamente com a expulsão dos gases.

A expulsão dos gases pode ocorrer através da boca pela eructação (arrotos) ou pelo ânus (flatos). Não são graves.

São sintomas de Aerodilatação no Sistema Digestório:

 

São medidas para tratamento das Aerodilatações no Sistema Digestório: Prevenção.

 

Aerodilatação nos Seios da Face (Aerosinusites) - Aerosinusite é a obstrução de um ou mais seios da face, impedindo o equilíbrio das pressões interna e externa. Essas pressões devem estar equalizadas durante a subida e descida da aeronave.

Os seios da face são cavidades ventiladas, situadas ao lado das fossas nasais, tendo comunicação com estas através de orifícios. Possuem revestimento de uma mucosa. São quatro: frontais, maxilares, esfenoidal e etmoidal.

As aerosinusites podem ser divididas em:

São sintomas das Aerosinusites:

São medidas preventivas das Aerosinusites:

São medidas para tratamento das Aerosinusites:

 

Aerodilatações no Ouvido Médio (Aerotites) - Aerotites são variações de pressão que atingem especificamente o ouvido médio, quando a pressão interna do ouvido não consegue se igualar à pressão da cabine da aeronave.

O ouvido é dividido em três partes:

A Trompa de Eustáquio faz a comunicação entre o ouvido externo e o ouvido médio. Sua função é equalizar a pressão no tímpano (equalização das superfícies timpânicas). Devido a sua característica anatômica, o ar sai do ouvido médio para o exterior com muito mais facilidade do que entra.

Por isso, a Aerotite é maior na descida, quando deveria haver uma reentrada de ar no ouvido interno para reequilibrar a pressão interna. Essa dificuldade de equalização das pressões nas descidas aumenta possibilidade de irritação crônica e infecções no tímpano.

Na subida da aeronave, quando a cabine começa a ser pressurizada, o ar contido no ouvido médio se dilata (diminuição da pressão e consequente aumento do volume do gás), podendo provocar ensurdecimento.

Irritação nasal, da faringe, da garganta, resfriados, amidalites, infecções de ouvido podem obstruir a Trompa de Eustáquio e dificultar ou até impedir a ventilação do ouvido médio, causando dor.

São sinais e sintomas de Aerotite:

São medidas preventivas para evitar Aerotites:

o   OBS: a Manobra de Valsalva não é recomendada em caso de gripe ou resfriado. Com a Trompa de Eustáquio obstruída, o aumento da pressão dentro do ouvido médio forçará o tímpano (parte mais frágil), que corre risco de ruptura.

São medidas para tratamento das Aerotites: Medidas preventivas.

Os dentes também podem produzir fenômenos dolorosos em locais de elevada altitude. Porém, não tem gravidade. O principal sintoma é a dor intensa, que se torna mais severa com o aumento da altitude. Alivia com a redução da altitude. São causas de Aerodontalgias:

São medidas de prevenção a boa higienização e manutenção da saúde bucal através de visitas periódicas ao dentista. Medidas para alívio da dor produzem pouco efeito e irão cessar apenas após o pouso da aeronave.

 

2.4.3 Aeroembolismo

 

Aeroembolismo é quando o nitrogênio dissolvido no sangue e nos tecidos é liberado formando bolhas gasosas (aeroembolias), que tentarão encontrar saídas.

O aeroembolismo poderá ocorrer na despressurização, que leva a queda da pressão da cabine em altitudes elevadas. O procedimento imediato dos pilotos deve ser o de descer para o nível de segurança.

A gravidade do aeroembolismo está diretamente relacionada a:

Em um mergulho com cilindro de oxigênio, a quantidade de nitrogênio no organismo aumenta. Para que isso não ocasione uma emergência em voo, um piloto ou passageiro que pretenda voar após um mergulho autônomo no mar deverá aguardar:

 

2.4.3.1 Definição. Lei de Henry

 

O aeroembolismo pode ser explicado pela Lei de Henry, que diz que a quantidade de um gás dissolvido em uma solução é diretamente proporcional à pressão parcial desse gás na solução.

P1.A1 = P2.A2

P = pressão

A = quantidade do gás

Podemos comparar esse fenômeno com “abrir uma garrafa de refrigerante”. Fechada, o gás dissolvido no refrigerante está concentrado, em uma pressão maior dentro da garrafa.

Ao abrir a garrafa, o gás “escapa” pela saída. Situação semelhante ocorre no aeroembolismo. O nitrogênio encontrará saídas e pode se alojar em alguns órgãos ou tecidos.

 

 

Aeroembolismo na Forma Cutânea.

Também chamado de ITCH (do inglês “coceira”), é a manifestação do aeroembolismo na pele.

São sinais e sintomas do ITCH:

 

Aeroembolismo na Forma Articular

Também chamado de BENDS (do inglês “curvatura”), é a manifestação do aeroembolismo no aparelho locomotor (músculos e articulações).

São sinais e sintomas de BENDS:

 

Aeroembolismo na Forma Pulmonar

Também chamado de CHOCKES (“dor em facada”), é a manifestação do aeroembolismo na região torácica (pulmões, coração e grandes vasos).

São sintomas de CHOCKES:

 

Aeroembolismo na Forma Nervosa

Também chamado de STAGGERS, é a manifestação do aeroembolismo no sistema nervoso central.

São sintomas de STAGGERS:

Muitos desses sintomas são irreversíveis.

 

2.5 Sistemas de oxigênio utilizados em caso de despressurização

 

Devido ao risco de despressurização, as aeronaves devem possuir um Sistema de Oxigênio, que se divide em Sistema de Emergência e Terapêutico.

O Sistema de Oxigênio de Emergência pode ser fixo ou portátil e o Sistema de Oxigênio Terapêutico é exclusivamente portátil (cilindros de oxigênio). O Sistema de Oxigênio de Emergência fixo está disponível na cabine de comando e na cabine de passageiros.

 

2.5.1 Sistema fixo para cabine de comando – Finalidade. Componentes. Procedimentos para utilização

 

No sistema fixo de Oxigênio na cabine de comando, o oxigênio sai de um cilindro independente localizado no porão dianteiro ou no porão da aviônica e alimenta as máscaras oronasais ou full-face. As máscaras possuem dois seletores:

 

2.5.2 Sistema fixo para cabine de passageiros – Finalidade. Componentes. Funcionamento

 

Na cabine de passageiros não haverá disponibilidade de oxigênio 100% puro. Este sistema só pode ser usado em caso de despressurização, para evitar hipóxia hipobárica.

As máscaras de oxigênio estão disponíveis em módulos geradores, dentro das unidades:

Os compartimentos com máscaras de oxigênio podem ser abertos de três formas diferentes:

 

2.6 Uso das máscaras de oxigênio em caso de despressurização

 

Logo após a ocorrência de uma despressurização, a aeronave deverá descer para o nível de segurança (10 mil pés) onde será possível respirar sem o uso do sistema de oxigênio de emergência.

Enquanto isso não acontecer, os comissários e passageiros deverão efetuar o uso das máscaras de oxigênio:

 

2.7 Walk Around Procedure (WAP)

 

Em alguns casos, a descida imediata para a altitude de segurança não será possível. Nessa situação, após notificação da cabine de comando que a aeronave foi nivelada fora do nível de segurança (acima de 10 mil pés) e sobre o tempo em que ficarão nessa altitude, os comissários deverão realizar um cheque visual de suas estações e verificar se todos os compartimentos (PSU) se abriram e se todos os passageiros estão recebendo oxigênio.

Caso a resposta seja negativa e tendo tempo disponível, os comissários devem pegar o cilindro de oxigênio terapêutico e fazer o Walk Around Procedure (WAP), que consiste em:

 

2.8 Vazamento de pressão – Definição. Procedimentos a serem executados pelo comissário de voo

 

O vazamento de pressão, que pode ser chamado também de vazamento contínuo, é a situação na qual a aeronave não consegue atingir a pressão necessária. Pode ocorrer devido má vedação das portas e compartimentos de carga ou defeito na válvula out flow.

Os comissários de voo devem realizar os seguintes procedimentos:


Fonte de pesquisa: https://nascidosparavoar.wordpress.com/2016/07/17/cms-bloco-3-aspectos-aeromedicos-relacionados-a-pressao-atmosferica-na-aeronave/