UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI

Aspectos físico-químicos sobre o corpo humano na ocorrência de despressurização.

Fábio Souza Bichi

São Paulo

2010

INTRODUÇÃO

O fato de os aviões estar voando cada vez mais alto (onde fatores climáticos indesejáveis e

turbulência são bem menos presentes) apresentou a necessidade de criar um ambiente onde

fosse possível o avião voarem em grandes altitudes sem comprometer a segurança dos

tripulantes e passageiros.Foi então que se foi criado a cabine pressurizada.O ser humano está

acostumado viver em meio a uma pressão atmosférica média em todo planeta.À medida que

subimos muito rápido, como em um avião a jato, essa pressão diminui drasticamente, e ,desta

forma, a contrapressão exercida por nossos corpos se torna muito maior.Pois bem, o que a

pressurização faz é manter dentro do avião um ambiente no qual seja possível a sobrevivência

do ser humano, pois não só mantém a pressão, mas também a temperatura e densidade do ar sob

controle. A pressurização dentro do avião é feita com mecanismos nos motores que injetam o ar

dentro da cabine e é controlada por válvulas, que mantém um diferencial de pressão

determinado.Existem outras válvulas que entram em funcionamento caso uma das válvulas

falharem, para evitar uma despressurização. Se houver uma falha neste processo é necessário

utilizar máscaras de oxigênio.

Pressurização e Despressurização

Pressurização – É quando injetamos ar dentro da cabine para criar um ambiente artificial

parecido com o que encontramos na terra.

As aeronaves comerciais geralmente utilizam níveis de voo que oscilam entre 30 mil e

40 mil pés (cerca de 9.000 a 12 mil metros). Nessa altitude, os efeitos externos começam a

provocar alterações no organismo. Para compensar essas situações e permitir a sobrevivência

dos passageiros, a aeronave é pressurizada, ou seja, à medida que sobe, mais ar é "injetado" em

seu interior, provocando aumento de pressão interna para que esta fique compatível com as

condições apresentadas em terra.

A pressão atmosférica é a pressão exercida pelo peso dos gases sobre a superfície

terrestre. Por isso se diz que, ao nível do mar a pressão atmosférica é igual a 1 g (uma unidade

de gravidade). O nosso corpo está preparado para receber essa pressão sem problemas do nível

do mar até mais ou menos 10 mil pés. relação que evidenciamos é: Quanto maior a altitude,

menor a pressão atmosférica e , portanto menor a Pressão Parcial (Participação de cada gás que

compõe a atmosfera).

Entretanto, graças à pressurização das cabines, as conseqüências das oscilações da

pressão parcial do nitrogênio passaram a ter importância secundária, uma vez que somente

provocam perturbações orgânicas acima de 30.000 ft.

Outra coisa que você vê é que - numa despressurização - o piloto precisa “descer” e

mergulhar a aeronave em alta velocidade.

Isso é porque, mesmo com as máscaras usadas para fornecer o oxigênio que falta, em

altitude, os corpos podem não resistir, pois a contrapressão exercida em nossos corpos (dentro

para fora) se torna muito maior, portanto a morte por embolia seria rápida.

Quando ocorre uma despressurização rápida, a equalização súbita de pressão de ar faz o

ar da cabine se condensar, o que resulta em um efeito de nebulização temporária.

Se a altitude de cabina atinge 14.000 pés, máscaras irão cair automaticamente, geralmente de

compartimentos acima de sua cabeça. Muitas vezes, as máscaras apenas oscilam acima da

cabeça, inicialmente, e é a ação de puxar para fazê-la chegar a seu rosto, que estabelece o

fornecimento de oxigênio. Em uma descompressão rápida, você pode ter apenas vinte segundos

de consciência útil (ou seja, quando ainda são capazes de pensar com clareza), você pode

permanecer consciente durante algum tempo depois, mas será incapaz de pensar ou coordenar

corretamente. Isto é normalmente acompanhado por um sentimento de euforia - um sinal típico

de falta de oxigênio para o cérebro.

Princípios físicos

A atmosfera composta por:

21% de oxigênio e 79% de nitrogênio.

A Lei de Dalton determina que a pressão parcial de um gás, componente de uma mistura, seja

proporcional a sua fração nessa mistura.

- Um organismo aeróbio está submetido a uma pressão parcial de oxigênio determinada

pela altitude em que se encontra.

- Sendo a pressão total da mistura no nível do mar de 760mmhg, a pressão parcial do

oxigênio será de 160mmhg.

-

A Lei de Henry, os gases dissolvem-se nos líquidos de forma diretamente proporcional à

pressão e cada gás apresenta um determinado coeficiente de solubilidade em um líquido

específico.

- É o que acontece com a garrafa de champanhe, quando aberta. A pressão dentro dela, que

era grande, diminui ao contato com a atmosfera e o gás, fisicamente dissolvido, desprende-se.

A Lei de Boyle estabelece que a pressão é inversamente proporcional ao volume do gás.

Boeing 307 Stratoliner: o primeiro avião comercial pressurizado

O primeiro avião pressurizado do mundo

Até a década de 1930, todas as aeronaves comerciais voavam em baixas altitudes, para permitir

aos passageiros respirar normalmente, sem o uso das máscaras de oxigênio então em uso em

aeronaves militares. O voo em baixa altitude, porém, normalmente é bastante desconfortável, já

que a aeronave está sujeita a turbulência térmica e mecânica, pela proximidade com o solo.

Em 1938, a empresa encomendou o recém-lançado Boeing 307 Stratoliner

Os fabricantes de aeronaves então pesquisavam a possibilidade de fabricar uma cabine

pressurizada, que permitiria ao avião voar acima das perturbações atmosféricas sem causar

inconvenientes aos ocupantes do avião, tanto passageiros quanto tripulantes que poderiam voar

sem qualquer incômodo, usando garrafas de oxigênio somente em caso de uma emergência que

causasse a descompressão da cabine.

A Boeing saiu na dianteira: a partir de um bombardeiro de sua fabricação, o B-17C, construiu

uma aeronave de passageiros pressurizada. As asas, motores, trens de pouso e empenagem eram

do B-17C, mas uma cabine bastante espaçosa e aerodinâmica foi construída especialmente para

a aeronave, permitindo levar cinco tripulantes e 33 passageiros a 20 mil pés de altitude, com um

diferencial de pressão máximo de 2,5 PSI.

O aumento da complexidade dos sistemas forçou a Boeing a criar uma nova função a bordo, o

Engenheiro de Vôo, ou FE (Flight Engineer), para evitar a sobrecarga de trabalho dos pilotos.

Foi a primeira aeronave a ter esse tripulante no cockpit.

O desempenho da aeronave, de 4 motores, era bastante satisfatório e muito acima das aeronaves

típicas da época, pois tinha velocidade de cruzeiro de 215 MPH a 10 mil pés. Entretanto, ao

entrar em serviço, custava nada menos que 315 mil dólares, então uma quantia considerável. O

custo operacional também era elevado, mas os passageiros apreciaram o conforto até então

inédito de voar em grande altitude, acima da maior parte das nuvens e das turbulências a elas

associadas.

A aeronave entrou em serviço em julho de 1940, época em que a Segunda Guerra Mundial já

tomava conta da Europa, fato que priorizava a construção de aeronaves militares. De fato,

apenas 10 Stratoliners foram construídos antes que a fabricação fosse interrompida e a linha de

produção da Boeing passasse a produzir os necessários bombardeiros B-17. Isso foi vital

especialmente depois que os Estados Unidos entraram na guerra, em 7 de dezembro de 1941,

depois do ataque à Base Aeronaval de Pearl Harbor, no Hawaii. A produção do Stratoliner

nunca mais seria retomada, já que a evolução tecnológica durante a guerra permitiu a fabricação

de aeronaves bem mais evoluídas e de maior capacidade, depois do conflito.

História operacional

Um total de 10 Stratoliners foram construídos, e o primeiro vôo foi em 31 de

Dezembro de 1938. Um Boeing 307 protótipo NX 19901 caiu em 18 de Março de 1939 durante

um vôo de testes. Até 1940realizava rotas entre Los Angeles e Nova Iorque, bem como a

localidades na América Latina. O multi-milionário Howard Hughes comprou um modelo para

seu uso pessoal e o transformou num luxuoso avião. Esse avião foi, posteriormente, vendido à

empresa de petróleo de Glenn McCarthy, em 1949.  OHaiti e os Estados Unidos utilizaram o

Boeing 307 em operações militares.

As aeronaves que foram pioneiras da cabine pressurizada sistemas incluem:

Junkers Ju 49 (1931 - um avião alemão de finalidade experimental construída para testar o conceito de pressurização da cabine)

Lockheed XC-35 (1937 - o primeiro avião americano pressurizado com finalidade também para testar o conceito)

Boeing 307 (1938 - o primeiro avião de pistão pressurizado)

Lockheed Constellation (1943 - o primeiro avião pressurizado em serviço de largura)

Avro Tudor (1946 - British primeiro avião pressurizado)

de Havilland Comet (Britânica, Comet 1 1949 - o primeiro avião, Comet 4 1958 - resolver os problemas Comet 1)

Tupolev Tu-144 e Concorde (1968 e 1969 URSS anglo-francês, respectivamente - a primeira a operar em altitude muito alta)

Descompressões incidentes notáveis

Uma lista de notáveis de aeronaves e outros incidentes de descompressão, bem como links para informação mais detalhada é dada na tabela abaixo a partir do artigo principal descompressão descontrolada

Evento DataVaso de pressão

Tipo de evento

Fatalidades / # de bordo

Tipo de descompressão

Causa

BOAC Flight 781

1954de Havilland Comet

Acidente 35/35Descompressão explosiva

Fadiga do metal

Sul Africano Airways Flight 201

1954de Havilland Comet

Acidente 21/21Descompressão explosiva[19] Fadiga do metal

1961 Yuba City B-52 crash

1961 B-52 Stratofortress

Acidente 0 / 8 Slow / descompressão rápida

Esgotamento do combustível aumentou o consumo de combustível após causado por ter de voar abaixo de 10.000 pés após o evento despressurização. Duas bombas

nucleares não detonar com o impacto.

Soyuz 11 reentrada

1971 Soyuz Acidente 3 / 3Descompressão gradual

Válvula de ventilação da cabine danificada

American Airlines Flight 96

1972Douglas DC-10-10

Acidente 0 / 67Descompressão rápida[20] Cargo falha porta

Turkish Airlines Flight 981

1974Douglas DC-10-10

Acidente 346/346Descompressão explosiva[21] Cargo falha porta

Far Eastern Air Transport Flight 103

1981 Boeing 737 Acidente 110/110Descompressão explosiva

Corrosão

Byford acidente Dolphin

1983 Diving bell Acidente 5 / 6Descompressão explosiva

Erro humano, não fail-safe no projeto

Coreano Air Lines Flight 007

1983Boeing 747-230B

Shootdown 269/269Descompressão rápida[22][23]

Intencionalmente ateado fogo ar-míssil ar após a aeronave desvia em proibido aéreo

Japan Airlines Flight 123

1985Boeing 747-SR46

Acidente 520/524Descompressão explosiva

A falha estrutural de pressão traseira

Aloha Airlines Flight 243

1988Boeing 737-297

Acidente 1 / 95Descompressão explosiva[24] Fadiga do metal

United Airlines Flight 811

1989Boeing 747-122

Acidente 9 / 355Descompressão explosiva

Cargo falha porta

British Airways Vôo 5390

1990BAC One-Eleven

Incidente 0 / 87Descompressão rápida[25]

Falha do pára-brisas

LionAir Flight LN 602

1998Antonov An-24RV

Shootdown 55/55Descompressão rápida

Provável MANPAD shootdown

Dakota do Sul Learjet

1999 Learjet 35 Acidente 6 / 6Descompressão gradual ou rápida

(Indeterminado)

China Airlines Flight 611

2002Boeing 747-200B

Acidente 225/225Descompressão explosiva

Fadiga do metal

Helios Airways Flight 522

2005Boeing 737-31S

Acidente 121/121Descompressão gradual

O sistema de pressurização foi definido como manual para todo o vôo, resultando em uma falha de pressurização da cabine.[26]

Alaska Airlines Flight 536

2005 McDonnell Douglas MD-80

Incidente 0 / 140 + tripulação

Descompressão rápida

Falha do operador a apresentar-colisão envolvendo um carro de carregamento de bagagem na porta de embarque. Descomprimido em

26.000 pés

Qantas Flight 30

2008Boeing 747-438

Incidente 0 / 365Descompressão rápida[27]

Fuselagem rompida pela explosão de uma cilindro de oxigênio

Southwest Airlines Flight 2294

2009Boeing 737-300

Incidente0 / 126 + 5 tripulação

Descompressão rápida

1 pé quadrado (0,093 m2) Buraco soprado na fuselagem durante o vôo.[28] Sob investigação

Vantagens de cabine pressurizada:

- Dispensa o uso de O2 suplementar

- Aumenta o Conforto no ambiente

- Miniminiza os efeitos de aeroembolia e hipóxia

- Atenua a aerodilatação

- Previne doença da descompressão

- Reduz a Fadiga de vôo

Desvantagens de cabines pressurizadas:

- Altera o desempenho da aeronave

- Cria um microclima artificial

- Expõe ao risco da descompressão

MECANISMO DA PRESSURIZAÇÂO

Tipos de despressurização:

Despressurização explosiva

Descompressão explosiva ocorre em uma taxa mais rápida do que aquela em que o ar pode

escapar dos pulmões, geralmente em menos de 0,1 a 0,5 segundos. O risco de trauma pulmonar

é muito alto, como é o perigo de todos os objetos que podem tornar-se inseguros projeteis

devido à explosivos vigor.

Paul Withey, um especialista em aviação, descreveu uma descompressão explosiva dentro de

uma cabine da aeronave como semelhante à explosão de uma bomba de 500 libras (225 kg)

dentro da cabine.

Descompressão rápida

Descompressão rápida normalmente demora mais de 0,1 a 0,5 segundos, permitindo que os

pulmões para descompactar mais rapidamente do que a cabine. O risco de dano pulmonar ainda

está presente, mas reduziu significativamente em relação à descompressão explosiva.

Descompressão lenta

Lenta ou gradual descompressão ocorre lentamente o suficiente para passar despercebido e só

poderia ser detectada por instrumentos. Este tipo de descompressão também pode surgir de uma

falha quando a aeronave sobe para altitude. Este tipo de despressurização pode ser intencional,

quando uma aeronave se prepara para o pouso a cabine é despressurizada para equiparar a

pressão interna com a do solo.

Pressão

A pressão é um fenômeno muito comum nas nossas vidas. O meteorologista dá-nos a pressão

atmosférica, o frentista do posto de combustível e de serviços mecânicos confere a pressão dos

nossos pneus, o doutor mede nossa pressão sangüínea como parte do exame físico.

Pressão é definida como a força por unidade de área num gás ou num líquido. Para um sólido a

quantidade de força por unidade de área é referida como tensão (stress). Você provavelmente

sabe que a pressão atmosférica é cerca de 105 N/m2 e que a pressão num pneu de bicicleta pode

ser tão alta quanto 90 lb/in2 (= 6,12 atm). No sistema métrico a pressão é medida em newtons

por metros quadrados; que é a unidade do S.I. também chamada pascal (Pa). Nenhuma destas

unidades é de uso comum na medicina. O método mais comum de indicar a pressão na medicina

é pela altura de uma coluna de mercúrio (Hg). Por exemplo, um pico de pressão sangüínea

(sistólica) lida como 120 mmHg indica que uma coluna de mercúrio desta altura tem uma

pressão na sua base igual a pressão sangüínea sistólica do paciente. A pressão atmosférica é

cerca de ou 760 mmHg ( = 30 in.Hg). A Tabela 6.1 lista algumas das unidades comuns usadas

para medir pressão e dá a pressão atmosférica em cada sistema.

A pressão P sob uma coluna de líquido pode ser calculada por P = g h, onde é a densidade

do líquido, g é a aceleração devido a gravidade, e h é a altura da coluna. Desde que a densidade

do mercúrio é 13,6 g/cm3, uma coluna de água tem que ser 13,6 vezes maior que uma dada

coluna de mercúrio a fim de produzir a mesma pressão. É algumas vezes conveniente indicar

diferenças de pressão no corpo em termos da altura de uma coluna de água.

Tabela 1. Algumas das Unidades Comuns Usadas para Medir Pressão

  Atmosferas N/m2 cm H2O mm Hg lb/in.2 (psi)

1 atmosfera 1 1,01 x 105 1033 760 14,7

1 N/m2 0,987 x 10-5 1 0,0102 0,0075 0,145 x 10-3

1 cm H2O 9,68 x 10-4 98,1 1 0,735 0,014

1 mm Hg 0,00132 133 1,36 1 0,0193

1 lb/in2. (psi) 0,0680 6895 70,3 51,7 1

Exemplo 1

Que altura de água produzirá a mesma pressão que 120 mmHg?

P = g h = (13.6 g/cm3) (980 cm/s2) (12 cm) = 1.6 105 dinas/cm2

Para a água 1,6 105 dinas/cm2 = (1,0 g/cm3) (980 cm/s2)

h = 163 cm de H2O.

A altura da água pode ser obtida multiplicando a altura do mercúrio por 13,6

 Desde que vivemos num mar de ar com uma pressão de 1 atm, é mais fácil medir a pressão

relativa à pressão atmosférica do que medir a verdadeira pressão, ou pressão absoluta. Por

exemplo, se a pressão num pneu de bicicleta é de 60 lib/in2. ( = 4,08 atm), a pressão absoluta é

60 + 14,7, ou aproximadamente 75 lb/in2 (5,1 atm). A pressão 60 lb/in2 ( = 4,08 atm) é a

"pressão manométrica". A menos que falemos em contrário, todas as pressões usadas neste

capítulo são pressões manométricas.

Existem vários lugares no corpo onde as pressões são mais baixas do que a atmosférica, ou

negativa. Por exemplo, quando inspiramos a pressão nos pulmões deve ser um pouco menor que

a pressão atmosférica senão o ar não fluiria para dentro do corpo. A pressão nos pulmões

durante a inspiração é tipicamente uns poucos centímetros negativos de água. Quando uma

pessoa bebe através de um canudo, a pressão na sua boca deve ser negativa por uma quantidade

igual a altura da sua boca acima do nível do líquido que ela está bebendo. Outros exemplos de

pressão negativa serão discutidos no Apêndice 1, quando consideraremos a física dos pulmões e

da respiração.

A tabela 2 lista algumas pressões típicas no corpo. O coração atua como uma bomba,

produzindo pressão bastante alta ( 100 a 140 mmHg) para forçar o sangue através das artérias.

O sangue venoso que retorna está a uma pressão um pouco mais baixa e, de fato, precisa ajudar

a ir das pernas ao coração. O fracasso neste sistema de retorno das pernas freqüentemente

resulta nas veias varicosas.

Tabela 2 Pressões Típicas no Corpo Normal

  Pressões Típicas (mm Hg)

Pressão sangüínea arterial  

Máxima (sístole) 100 - 140

Mínima (diástole) 60 - 90

Pressão sangüínea venosa 3 - 7

Grandes veias < 1

Pressão sangüínea capilar  

Final de Artéria 30

Final de veia 10

Pressão no ouvido médio < 1

Pressão no olho – humor aquoso 20

Pressão do fluido cerebrospinal no cérebro (lying down) 5 -12

Pressão gastrointestinal 10 - 20

Pressão intratorácica (entre os pulmões e as paredes do peito) - 10

Pressão dentro do Crânio

O cérebro contém aproximadamente 150 cm3 de fluido cerebrospinal (FCS) numa série de

aberturas interconectadas chamadas ventrículos. O fluido cerebrospinal é gerado dentro do

cérebro e flui através dos ventrículos para o interior da coluna espinhal e eventualmente para o

interior do sistema circulatório. Um dos ventrículos, o aqueduto, é especialmente estreito. Se ao

nascer esta abertura está fechada por qualquer razão, o FCS é preso no interior do crânio e

aumenta a pressão interna. O aumento de pressão faz o crânio aumentar. Esta séria condição,

chamada hidrocefalia (literalmente, cabeça-d’água), é um problema moderadamente comum na

infância. Entretanto, se a condição é detectada bem cedo, ela pode ser freqüentemente corrigida

cirurgicamente instalando um sistema de drenagem de desvio para o FCS.

Não é conveniente medir a pressão FCS diretamente. Um método muito grosseiro de detectar

hidrocefalia é medir a circunferência do crânio logo acima das orelhas. Valores normais para

crianças recém-nascidas são de 32 a 37 cm, e um valor maior pode indicar hidrocefalia. Outro

método qualitativo de detecção, a transiluminação, faz uso das propriedades de espalhamento de

luz do FCS bem claro dentro do crânio.

Pressão no Globo ocular

Os fluidos claros no globo ocular (o humor aquoso e vítreo) que transmitem a luz para a retina

(a parte do olho sensível à luz), estão sob pressão e mantém o globo ocular com uma forma e

tamanho fixos. As dimensões do olho são críticas para uma boa visão – uma variação de

somente 0.1 mm no seu diâmetro tem um efeito significativo na claridade da visão. Se você

pressiona o seu próprio olho com seu dedo você notará a resistência do olho devido à pressão

interna. A pressão no olho normal varia de 12 a 23 mm Hg.

O fluido na parte da frente do olho, o humor aquoso é praticamente água. O olho produz

continuamente humor aquoso e um sistema de drenagem permite o excesso escapar. Se um

bloqueio parcial deste sistema de drenagem ocorre, a pressão cresce e a pressão aumentada pode

restringir o suprimento sangüíneo para a retina e isto afeta a visão. Esta condição, chamada

glaucoma, produz uma visão de túnel nos casos moderados e cegueira nos casos severos.

Pressão no Crânio

Pressão no Sistema Digestivo

O corpo tem uma abertura através dele. Esta abertura, o tracto digestivo, é bem tortuosa; ela se

estende mais de 6 m da boca até o ânus. A maioria do tempo está fechada na extremidade

inferior e tem vária outras restrições. A Figura 6.3 mostra esquematicamente as válvulas e

esfíncteres (músculos circulares) do tracto digestivo, que se abre para a passagem da comida,

bebida e seus subprodutos. As válvulas são projetadas para permitirem um fluxo unidirecional

da comida. Com algum esforço é possível reverter o fluxo, tal como durante o vômito (náusea).

A pressão é maior que a atmosférica na maioria do sistema gastrointestinal (GI). Entretanto, no

esôfago, a pressão está acoplada à pressão entre os pulmões e a parede do peito (pressão

intratorácica) e é usualmente menor que a atmosfera. A pressão intratorácica é algumas vezes

determinada medindo-se a pressão no esôfago.

Durante a alimentação a pressão no estômago aumenta quando as paredes do estômago são

esticadas. Entretanto, desde que o volume aumenta com o cubo do raio (R3) enquanto a tensão

(força de estiramento) é proporcional a R, o aumento na pressão é muito lento. Um aumento

mais significativo na pressão é devido ao ar engolido durante a refeição. Ar preso no estômago

causa arroto ou vômito. Este ar preso é freqüentemente visível num raio - X do peito.

No intestino, o gás (flato) gerado por ações de bactérias aumenta a pressão. Fatores externos tais

como cintos, faixas, voar, nadar afetam a pressão no intestino.

Uma válvula, o piloro, evita o fluxo de sangue voltar do intestino delgado para dentro do

estômago. Ocasionalmente um bloqueio forma no intestino delgado ou grosso e a pressão se

forma entre o bloqueio e o piloro; se esta pressão torna-se suficientemente g rande para

restringir o fluxo sangüíneo aos órgãos críticos, ela pode causar a morte. Intubação, a passagem

de um tubo oco através do nariz, estômago e piloro, é geralmente usado para liberar a pressão.

Se a intubação não funcionar é necessário liberar a pressão cirurgicamente. Entretanto, a pressão

alta aumenta grandemente o risco de infecção porque os gases presos expandem rapidamente

quando a incisão é feita. Este risco pode ser reduzido se a cirurgia é feita em uma sala de

operação em que a pressão externa é maior que a pressão no intestino.

A pressão no sistema digestivo está acoplada aquela dos pulmões através do diafragma flexível

que separa os dois sistemas de órgãos. Quando é necessário ou desejável aumentar a pressão no

intestino, tal como durante a defecção, uma pessoa faz uma respiração profunda, prende os

pulmões na glote (cordas vocais) e contrai os músculos abdominais.

Pressão no Esqueleto

As maiores pressões no corpo são encontradas nas juntas dos ossos de sustentação do peso.

Quando todo o peso está numa perna, tal como quando andamos, a pressão na junta do joelho

pode ser mais que 10 atm! Se não fosse por uma área relativamente grande das juntas, a pressão

seria mesmo maior (Figura 6.4). Desde que a pressão é a força por unidade de área, para uma

dada força a pressão é reduzida quando a área é aumentada.

Juntas ósseas saudáveis são melhores lubrificadas que o melhor mancal feito pelo homem. Se

um lubrificante convencional fosse usado numa junta ele seria espremido e a junta logo estaria

seca. Felizmente, o sistema é tal que quanto maior a pressão, melhor a lubrificação. 

Os ossos tem-se adaptado de maneira a reduzir a pressão. Os ossos dos dedos são chatos ao

invés de cilíndricos no lado de agarrar, e a força é espalhada sobre uma superfície maior; isto

reduz a pressão nos tecidos sobre os ossos.

Pressão na Bexiga Urinária

Pressão no Sistema Digestivo

Pressão no Esqueleto

Uma das mais notáveis pressões internas é a pressão na bexiga devido ao acumulo de urina. A

mostra a curva típica pressão - volume para a bexiga, que estica quando o volume aumenta.

Poder-se-ia ingenuamente esperar o aumento na pressão ser proporcional ao volume. Entretanto,

para um dado aumento do raio R o volume aumenta com R3 enquanto a pressão cresce somente

com R2. Esta relação largamente explica a inclinação relativamente baixa da maior parte da

curva pressão - volume na Fig. 6.6. Para adultos, o volume máximo típico na bexiga antes de

esvaziar é 500 ml. Em algumas pressões (~ 30 cm H2O) a micturição ("gotta go") reflexo ocorre.

A resultante contração muscular bastante grande nas paredes da bexiga produz uma pressão

momentânea de até 150 cm H2O. Garotos ocasionalmente fazem o "experimento" físico de

medir esta pressão máxima diretamente observando quão alto eles podem urinar na parede de

uma construção.

A pressão normal de esvaziamento é bem baixa ( 20 a 40 cm H2O), mas para homens que

sofrem de obstrução prostática da passagem urinária pode ser acima de 100 cm H2O.

A pressão na bexiga pode ser medida passando um cateter com um sensor de pressão no interior

da bexiga através da passagem urinária (uretra). Em direta cistometria a pressão é medida por

meio de uma agulha inserida através das paredes do abdômen diretamente na bexiga (Fig. 6.7).

Esta técnica dá informação da função das válvulas fechadas (esfíncter) que não podem ser

obtidas com a técnica do cateter.

A pressão da bexiga aumenta durante a tosse, esforços e permanecendo em pé. Durante a

gravidez, o peso do feto sobre a bexiga aumenta a pressão da bexiga e causa freqüente micção.

Uma situação estressante também pode produzir um aumento de pressão; estudando para

exames freqüentemente resulta em muitas idas ao banheiro devido ao "nervosismo".

Sintomas físicos

Os sintomas físicos com a despressurização lenta são: fadiga, dor de cabeça, cansaço, confusão

ou euforia, problemas de coordenação, dificuldade de raciocínio e visão. Com a

Pressão no Crânio

despressurização rápida os sintomas são: rápida expansão do peito, dificuldade de raciocínio e

visão, dor de ouvidos e sinusite, formação e expulsão de gases, problemas de coordenação,

dificuldade de respiração e fala.

Efeitos Orgânicos da despressurização:

- Hipotermia - Exposição ao congelamento de ar frio em altitude elevada.

- Hipóxia –Deficiência de oxigênio nos tecidos orgânicos.Em indivíduos, particularmente

aqueles com doenças cardíacas ou pulmonares, sintomas podem começar tão baixo quanto

1.500 metros acima do nível do mar.

- Doença de altura - O local apresenta baixa pressão parcial de dióxido de carbono (CO2) e faz

com CO2 seja expelido para fora a partir do sangue, aumentando assim o pH do sangue. Nos

passageiros podem ocorrer fadiga, náusea, dores de cabeça, insônia e em vôos longos até edema

pulmonar.

- Doença da descompressão - O local apresenta baixa pressão parcial de gases, principalmente

nitrogênio (N2), mas incluindo todos os outros gases, eles podem causar gases dissolvidos no

sangue a precipitar, resultando em embolia gasosa ou bolhas na corrente sanguínea. Os sintomas

podem incluir: cansaço, esquecimento, dores de cabeça, derrame, trombose prurido subcutâneo.

- Barotraumas: A incapacidade de equalizar a pressão do ar em espaços internos, tais como a

orelha ou trato gastrintestinal, ou lesão mais grave, como um pulmão estourar.

- Aerodilatação.

- Lesões pulmonares (descompressão explosiva).

Conseqüências típicas de hipóxia incluem o aumento da respiração e da freqüência cardíaca,

liberação de líquido pelo sangue (edema), aumento do volume sanguíneo para o cérebro e os

pulmões, detrimento dos sistemas digestivo e muscular, impedância visual (visão túnel), e um

aumento na alcalina pH do sangue.

Na altitude, uma reação muito comum é o aumento do débito urinário. Os rins sentem o baixo

nível de oxigênio e imediatamente liberam um hormônio eritropoietina, que comanda a medula

óssea a produzir mais glóbulos vermelhos para aumentar a capacidade de transporte de oxigênio

do sangue. Para dar espaço para o aumento das células vermelhas, o organismo despeja o

líquido do sangue - urina em excesso e acúmulo de líquido nos tecidos do corpo, são dois

resultados diretos destas ações biológicas. Na subida inicial, o corpo libera de 10 a 15 por cento

de plasma do sangue. Se um visitante for totalmente climatizado, um processo que levaria duas

semanas de presença constante em altitude, o corpo da contagem de células vermelhas do

sangue iria aumentar 30-50 por cento. 

Uma adicional alteração química no sangue, que é comum em resultados de altitude a partir da

diminuição de CO2  - devido ao aumento da respiração - faz com que o pH do sangue suba. Isto

resulta no transporte prejudicial do oxigênio e respiração, um ciclo irregular de cessação da

respiração e respiração rápida. Os rins sentido, a níveis mais elevados de pH,  começar o

processo de puxar bicarbonato do sangue.

Ocasionalmente, o líquido se acumula mais rapidamente do que o organismo possa absorvê-la.

O resultado é o edema pulmonar ou cerebral: duas condições muito graves. Um edema

Pulmonar ou cerebral pode ser fatal. Os estudos clínicos têm demonstrado que a uma altitude de

14.000 pés, 0,5 por cento dos adultos e 8 por cento das crianças menores de 16 anos de idade

vão sofrer de edema pulmonar. Homens e mulheres são igualmente afetados. 

No edema pulmonar da alta altitude, os pulmões se tornam alagadas, aumentando assim os

sintomas de hipóxia em níveis potencialmente críticos, levando à insuficiência respiratória. Um

batimento cardíaco muito rápido (taquicardia), taxa de respiração muito rápida (taquipnéia),

dores no peito (dispnéia) .

O edema cerebral de altitude é o resultado da liberação de líquido no espaço craniano. Suas

características incluem cefaléia intensa, perda de coordenação (ataxia), e perda da capacidade

sensorial (obnubilação), que pode levar ao coma. Os primeiros sintomas são fraqueza,

desorientação, alucinações e comportamento irracional. 

A concentração de oxigênio ao nível do mar é de cerca de 21% e as médias de pressão

barométrica 760 mmHg. À medida que aumenta a altitude, a concentração continua a mesma,

mas o número de moléculas de oxigênio por respiração é reduzida. Em 12.000 pés (3.658

metros), a pressão barométrica é apenas 483 mmHg, por isso há moléculas de oxigênio,

aproximadamente, 40% menos por respiração. A fim de oxigenar adequadamente o corpo, a sua

taxa de respiração (mesmo quando em repouso) tem que aumentar. Esta ventilação extra

aumenta o teor de oxigênio no sangue, mas não a concentração do nível do mar. Uma vez que a

quantidade de oxigênio necessário para a atividade é a mesma, o corpo deve ajustar-se com

menos oxigênio. Além disso, por razões não totalmente compreendidas, altitude elevada e baixa

pressão do ar faz com que a fuga de fluido dos capilares que pode causar acúmulo de líquido em

ambos os pulmões e no cérebro. Continuando a altitudes mais elevadas, sem aclimatação

adequada pode levar potencialmente graves, até mesmo doenças graves

Por exemplo, se você caminhada a 10.000 pés (3.048 metros), e passar vários dias em que a

altitude, o seu corpo aclimata a 10.000 pés (3.048 metros). Se você subir a 12.000 pés (3.658

metros), o seu corpo tem para aclimatar novamente. Uma série de mudanças acontecem no

corpo que lhe permita operar com oxigênio diminuído. 

. A profundidade da respiração aumenta. 

. Pressão na artéria pulmonar é aumentada, "obrigando" o sangue, em porções do pulmão que

não são normalmente usados durante a respiração do nível do mar. 

. O corpo produz mais glóbulos vermelhos para transportar oxigênio.

. O corpo produz mais de uma enzima especial que facilita a liberação de oxigênio da

hemoglobina para os tecidos do corpo. 

A qualidade do ar em aviões está sob suspeita.

Uma associação de consumidores da Grã-Bretanha elaborou um relatório que afirma que os passageiros de aviões podem vir a ter problemas de saúde devido à baixa qualidade do oxigênio usado nas cabines.

De acordo com uma estimativa citada pelo documento, há 500 "graves incidentes" desse tipo por ano, atingindo 40 mil passageiros e tripulantes.

Os autores do trabalho disseram que pouco está sendo feito para melhorar a qualidade do ar nos aviões.

A associação analisou os incidentes decorrentes de ar poluído envolvendo os modelos BAe 146, que incluiram desmaios de membros da tripulação durante vôos e pilotos que precisaram receber oxigênio.

Apesar de a BAe, antiga British Aerospace, ter adotado medidas, Patricia Yates -- a editora de "Holiday Which?", a revista da associação -- disse que essas ações podem não resolver o problema completamente.

"O fracasso da indústria da aviação em responder a reiteradas advertências em todo o mundo sobre os incidentes nos aviões BAe 146 não dá aos clientes muita confiança de que sua saúde está sendo suficientemente protegida", afirmou.

O relatório cita um incidente de novembro de 1999, quando dois pilotos de um vôo na Suécia tiveram que usar máscaras de oxigênio. Em dois vôos anteriores, outros membros da tripulação passaram mal, no mesmo avião e na mesma data.

O capitão de outro vôo -- que ia de Paris para a cidade britânica de Birmingham, em novembro da 2000 -- foi visto tombar e seu co-piloto precisou receber oxigênio.

Investigadores que analisaram esses e outros incidentes acreditam que lacres defeituosos nos motores do modelo BAe 146 permitiram que óleo vazasse para seu sistema de ar condicionado.

A pressão em uma cabine de passageiros é supostamente equivalente a de uma altitude de 8.000 pés, independentemente da altitude em que o avião estiver voando.

Mas de acordo com a revista, alguns estudos registraram aviões voando com cabines com pressão superior a de altitude de 8.000 pés.

Testes mostraram que, até mesmo em passageiros saudáveis, os níveis de oxigênio no sangue em grandes altitudes podem cair de forma alarmante, provocando fadiga e suave mal-das-montanhas.

Fonte: CNN

Altitude (pés) Consciência

15.000 18.000 22.000 25.000 28.000 30.000 35.000 40.000 45.000 50.000

30 minutos ou mais

20-30 minutos 5-10 minutos 3-5 minutos

2,5-3 minutos 1-3 minutos

30-60 segundos 15-20 segundos 9-15 segundo 6-9 segundo

A Hipoxemia

A insuficiência respiratória hipóxica é um termo geral utilizado para descrever o intercâmbio deficiente de gases nos pulmões pelo sistema respiratório. O gás no sangue arterial deverá ser usado para determinar a presença de insuficiência respiratória.

A insuficiência respiratória hipoxémica é uma síndrome no qual o sistema respiratório falha em uma ou em suas funções de intercâmbio de gases: oxigenação ou eliminação de dióxido de carbono. A falha respiratória hipoxémica pode ser causada por transtornos no coração, no pulmão, no sangue ou a diminuição do oxigênio no ar inspirado.

Airbus A350 pode ser equipado com sistema automático de descida em

emergência.

 Airbus está considerando equipar os A350 XWB com um sistema automático que levaria a

aeronave a descer automaticamente se fosse detectado uma baixa pressão de cabine (quando cai

as máscaras de oxigênio, por exemplo).

O sistema entraria em operação somente se os pilotos não responderem a tempo a um alerta –

potencialmente indicando que a tripulação poderia estar incapacitada pelos efeitos da falta de

oxigênio.

A falha em não reconhecer a falta de pressurização em um avião da Helios a quatro anos atrás

levou todos dentro da aeronave à sofrer de hypoxia, deixando o avião voando sem controle em

altitude de cruzeiro até acabar o combustível e cair (analisei o acidente neste post)

Airbus não confirmou se irá instalar o sistema, mas que está em estudos.

Apesar da falta de detalhes, o sistema funcionará assim: Se o sistema de detecção da aeronave

informar uma pressão insegura de cabine, um aviso será enviado ao painel dos pilotos (PFD). Se

a tripulação não cancelar o alarme ou iniciar a descida em emergência, o A350 iniciaria a

manobra afastando-se para a direita da aerovia lateralmente por 5 km e descendo na máxima

velocidade operacional até atingir a altitude de 10.000 pés, onde as máscaras de oxigênio não

são mais necessárias.

EFEITOS MECÂNICOS NO ORGANISMO

O efeito mecânico do aumento da pressão atmosférica absoluta pode corresponder a

barotraumas das cavidades preenchidas por ar, tais como pulmão, ouvido médio e seios da face.

1.Aerotite:

O ouvido médio é uma cavidade que contém ar e ossos auditivos.Ele se comunica com o

exterior através da Trompa de Eustáquio.Pela configuração deste canal temos que a saída de ar

se torna facilitada, porém a a entrada de ar para o ouvido médio se torna dificultada.Por este

motivo temos um incidência mais traumática no processo de descida da aeronave, ma também

com menor incidência e trauma no processo de subida.O ouvido médio está sujeito às variações

de pressão barométrica do ambiente, podendo provocar inclusive a ruptura da membrana

timpânica, para evitar esse problema, o paciente a ser submetido ao tratamento de

oxigenoterapia hiperbárica é orientado a realizar a "manobra de Valsalva", que promove

equalização da diferença de pressão entre o meio externo 

2. Barosinusite

Comprometimento de um ou mais seios da face devido a variação de pressão. Quando os canais

membranosos estão obstruídos por secreção, a equalização fisiológica entre as pressões interna e

externa poderá ser dificultada, podendo causar dor local e hemorragia.

3. Barotrauma Pulmonar:

O sistema respiratório é composto pelo parênquima pulmonar árvore respiratória: traquéia ( v,

brônquios, bronquíolos e  sacos alveolares .

Alguns desses tecidos são sensíveis à variação de pressão atmosférica durante o procedimento

de OHB, podendo ocorrer sangramento e enfisema durante a exposição hiperbárica excessiva.

4. Embolia Traumática Causada pelo Ar:

O pulmão, pela diminuição da pressão externa, ficará submetido à expansão súbita, que provoca

aumento de sua pressão interna pulmonar e ruptura alveolar (barotrauma pulmonar).

Nessa hipótese, a ruptura dos alvéolos pulmonares pode provocar:

a) pneumotórax: entrada de ar no espaço pleural; 

b) pneumomediastino: entrada de ar no mediastino, membrana que reveste o coração;

c) enfisema subcutâneo: presença de ar no subcutâneo do tórax ou pescoço.

Médicos dão recomendações de saúde durante viagens aéreas.

Pessoas com qualquer tipo de doença não devem embarcar.

Embora aeronaves sejam pressurizadas, a pressão dentro da cabine durante o voo é mais baixa do que a do nível do mar. Em média, equivale à de uma montanha de 1,5 mil a 2,5 mil metros. É suportável, mas faz o organismo passar por um pequeno estresse.

A principal mudança envolve o sistema respiratório “O ar na cabine tem menos oxigênio. Para compensar, o pulmão começa a trabalhar mais. A frequência respiratória acelera”

O coração acompanha o aumento na frequência respiratória, acelerando os batimentos cardíacos. “O coração tenta levar mais oxigênio mais rápido para as células”.

Além disso, o ar seco (a umidade dentro da cabine fica abaixo dos 20%) complica casos de alergias e rinites. E as mudanças de altitude fazem os gases dentro de nosso organismo se expandirem. Isso causa desconforto abdominal e aquela sensação de ouvidos “tapados”.

Fontes:

http://en.wikipedia.org/wiki/Cabin_pressurization

http://www.theairlinepilots.com/medical/decompressionandhypoxia.htm

http://www.avioesemusicas.com/aviacao/airbus-a350-pode-ser-equipado-com-sistema-automatico-de-descida-em-emergencia/

http://www.emsa-sg.org/index.php?id=29

http://www.hipertensaopulmonar.com.br/pacientes/conheca_hap/que_e_hap.aspx

http://aviacaoportugal.net/showthread.php?t=143

http://culturaaeronautica.blogspot.com/2009/09/boeing-307-stratoliner-o-primeiro-aviao.html

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http://74.125.113.132/search?q=cache:9ZsjOZs9fkYJ:www.marski.org/index.php%3Foption%3Dcom_docman%26task%3Ddoc_download%26gid%3D22+EFEITOS+FISIOLÓGICOS+E+METABÓLICOS+em+altitude&cd=1&hl=pt-BR&ct=clnk&gl=br

http://www.aeroespacial.org.br/educacao/NASA/05_Preparado_NASA_p1.pdf

http://bertolo.pro.br/Biofisica/Fluidos/Pressao2.htm

Videos:

http://www.youtube.com/watch?v=608B4REDpPU&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=OjLu5bfpyL8&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=EHGBQINW0B0&feature=related

Parte 1 - http://www.youtube.com/watch?v=V9sYXqO5L0k&feature=related

Parte 2 - http://www.youtube.com/watch?v=SrbvLbdZlag&NR=1

http://www.youtube.com/watch?v=qDFJxKCI6KM