PREFÁCIO PREFÁCIO
O Ser Humano, por ser inteligente e inquieto, passou a não mais se contentar em viver O Ser Humano, por ser inteligente e inquieto, passou a não mais se contentar em viver simplesmente no solo, seu
simplesmente no solo, seu ““Habitat NaturalHabitat Natural””. Criou uma maneira de mergulhar profundamente no. Criou uma maneira de mergulhar profundamente no oceano, como se peixe fosse. Ainda não satisfeito, aprendeu a voar como os pássaros, criando para oceano, como se peixe fosse. Ainda não satisfeito, aprendeu a voar como os pássaros, criando para isso, máquinas incríveis. O problema é que a estrutura do nosso organismo não foi construída para isso, máquinas incríveis. O problema é que a estrutura do nosso organismo não foi construída para sair do solo. Aquele que se aventura a experimentar o universo das profundezas dos oceanos ou sair do solo. Aquele que se aventura a experimentar o universo das profundezas dos oceanos ou das altas altitudes, fica sujeito a sofrer um comprometimento de diversos tipos e intensidades na sua das altas altitudes, fica sujeito a sofrer um comprometimento de diversos tipos e intensidades na sua saúde.
saúde.
Na incansável busca do Homem pela capacidade de sobreviver em ambientes adversos, Na incansável busca do Homem pela capacidade de sobreviver em ambientes adversos, surge a Medicina Aeroespacial.
surge a Medicina Aeroespacial. A cada
A cada dia, dia, máquinas mais máquinas mais potentes são potentes são criadas, levando criadas, levando o o Ser Humano Ser Humano a ulta ultrapassar aindarapassar ainda mais os seus limites. Cabe à Medicina Aeroespacial acompanhar esse avanço tecnológico, com a mais os seus limites. Cabe à Medicina Aeroespacial acompanhar esse avanço tecnológico, com a busca constante de soluções para preparar o nosso organismo para enfrentar
C
COONNTTEE DDOO::
INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO
HISTÓRIA DA AVIAÇÃO E SUA REPERCUSSÃO NA SAÚDE HUMANA HISTÓRIA DA AVIAÇÃO E SUA REPERCUSSÃO NA SAÚDE HUMANA DEFINIÇÃO DE MEDICINA AEROESPACIAL
DEFINIÇÃO DE MEDICINA AEROESPACIAL TRANSPORTE AEROMÉDICO
TRANSPORTE AEROMÉDICO
DIVISÃO DA MEDICINA AEROESPACIAL DIVISÃO DA MEDICINA AEROESPACIAL LIMITES DA MEDICINA AEROESPACIAL LIMITES DA MEDICINA AEROESPACIAL ATMOSFERA
ATMOSFERA
FÍSICA DOS GASES FÍSICA DOS GASES
SISTEMA RESPIRATÓRIO SISTEMA RESPIRATÓRIO
EFEITOS DA ALTITUDE SOBRE O
EFEITOS DA ALTITUDE SOBRE O AERONAVEGANAERONAVEGANTETE HIPÓXIA HIPÓXIA HIPERVENTILAÇÃO HIPERVENTILAÇÃO DISBARISMO DISBARISMO AERODILATAÇÃO AERODILATAÇÃO AEROEMBOLISMO AEROEMBOLISMO DESCOMPRESSÃ
DESCOMPRESSÃO DA O DA CABINECABINE FADIGA
FADIGA
SOBRECARGA AUTO-PROVOCADA SOBRECARGA AUTO-PROVOCADA ALTERAÇÕES DO RI
ALTERAÇÕES DO RITMO CIRCADIANO (DESSINTMO CIRCADIANO (DESSINCRONIZAÇÃO CIRCADIANA)CRONIZAÇÃO CIRCADIANA) VISÃO
VISÃO
ACELERAÇÃ ACELERAÇÃOO
CINETOSE (TAMBÉM CONHECIDA COMO O “MAL DO AR”) CINETOSE (TAMBÉM CONHECIDA COMO O “MAL DO AR”) RADIAÇÃO
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO:
O Ser Humano possui um organismo complexo, capaz de se adaptar para sobreviver nas O Ser Humano possui um organismo complexo, capaz de se adaptar para sobreviver nas mais diversas regiões da crosta terrestre, bastando apenas que disponha de tempo suficiente para mais diversas regiões da crosta terrestre, bastando apenas que disponha de tempo suficiente para que ocorra esta adaptação.
que ocorra esta adaptação.
Para exemplificar, temos os esquimós na zona polar Norte, os índios na selva amazônica, os Para exemplificar, temos os esquimós na zona polar Norte, os índios na selva amazônica, os nômades do deserto do Saara, os bosquímanos da Austrália e os sherpas da cordilheira do nômades do deserto do Saara, os bosquímanos da Austrália e os sherpas da cordilheira do Himalaia. Com o
Himalaia. Com o desenvolvimento tecnológidesenvolvimento tecnológico, já co, já somos capazes de assistir astronautas vivendo emsomos capazes de assistir astronautas vivendo em um ambiente sem gravidade, na construção da Estação Orbital Internacional.
um ambiente sem gravidade, na construção da Estação Orbital Internacional.
Para o homem moderno, a adaptação necessita muitas vezes ser feita rapidamente, em Para o homem moderno, a adaptação necessita muitas vezes ser feita rapidamente, em curtos períodos de tempo, tendo como exemplo que mais nos interessa, a v
curtos períodos de tempo, tendo como exemplo que mais nos interessa, a v iagem aérea e o trabalhoiagem aérea e o trabalho em altitude, com suas repercussões diretas no organismo vivo.
em altitude, com suas repercussões diretas no organismo vivo. A
A diminuição diminuição da da pressão pressão atmosférica, atmosférica, as as manobras manobras em em G+, G+, a a exposição exposição à à radiação radiação dasdas altitudes, a alteração do ritmo circadiano, entre outras, podem interferir com diferentes intensidades altitudes, a alteração do ritmo circadiano, entre outras, podem interferir com diferentes intensidades nos aeronavegantes e passageiros. O desconhecimento destes fatores agressivos e da maneira nos aeronavegantes e passageiros. O desconhecimento destes fatores agressivos e da maneira como prevení-los, neutralizá-los ou tratá-los produz apreensão, intranqüilidade, ansiedade, temor como prevení-los, neutralizá-los ou tratá-los produz apreensão, intranqüilidade, ansiedade, temor (“medo do desconhecido”), enfermidades, dor ou mesmo a morte. Conhecer Medicina Aeroespacial (“medo do desconhecido”), enfermidades, dor ou mesmo a morte. Conhecer Medicina Aeroespacial é fundamental para transmitir tranqüilidade aos passageiros de uma aeronave, planejar uma viagem é fundamental para transmitir tranqüilidade aos passageiros de uma aeronave, planejar uma viagem segura e confortável, ou pode até mesmo fazer a d
segura e confortável, ou pode até mesmo fazer a diferença para salvar uma ou muitas vidas.iferença para salvar uma ou muitas vidas.
HISTÓRIA DA AVIAÇÃO E SU
HISTÓRIA DA AVIAÇÃO E SUA REPERCUSSA REPERCUSSÃO NA SAÚDE HUMANAÃO NA SAÚDE HUMANA
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O sonho de voar é um dos mais antigos da humanidade. Desde os tempos mais remotos, em O sonho de voar é um dos mais antigos da humanidade. Desde os tempos mais remotos, em várias civilizações e continentes, tem-se notícias de lendas de seres humanos que voaram ou várias civilizações e continentes, tem-se notícias de lendas de seres humanos que voaram ou tentaram fazê-lo. Um dos primeiros acidentes aéreos vem da lenda de Dédalo e Ícaro. Para fugir do tentaram fazê-lo. Um dos primeiros acidentes aéreos vem da lenda de Dédalo e Ícaro. Para fugir do labirinto do Minotauro, Ícaro usou uma asa feita com penas coladas com cera. Entusiasmado com a labirinto do Minotauro, Ícaro usou uma asa feita com penas coladas com cera. Entusiasmado com a capacidade de voar que acabara de adquirir, ele resolveu voar bem alto em direção ao sol. Com o capacidade de voar que acabara de adquirir, ele resolveu voar bem alto em direção ao sol. Com o calor do Sol, a cera derreteu a suas asas fragmentaram. Ícaro então caiu e morreu.
A EXPERIÊNCIA DOS ALPINISTAS: A EXPERIÊNCIA DOS ALPINISTAS:
O Ser Humano já havia percebido problemas relacionados com a altitude elevada (frio, O Ser Humano já havia percebido problemas relacionados com a altitude elevada (frio, hipóxia, baixa pressão, etc) mesmo antes do desenvolvimento do balão tripulado ou do avião.
hipóxia, baixa pressão, etc) mesmo antes do desenvolvimento do balão tripulado ou do avião.
Vários alpinistas tiveram a oportunidade de descrever esses problemas, os quais foram reunidos Vários alpinistas tiveram a oportunidade de descrever esses problemas, os quais foram reunidos com a nomenclatura:
com a nomenclatura: “MAL DA“MAL DA MONTANHAMONTANHA””. São exemplos:. São exemplos:
Em 1298, Marco Polo descrever alterações no funcionamento do Corpo Humano durante
Em 1298, Marco Polo descrever alterações no funcionamento do Corpo Humano durante suassuas expedições às montanhas do Tibet.
expedições às montanhas do Tibet.
Em 1590, o Pai Acosta descreve sinais e sintomas que ele passa a denominar de
Em 1590, o Pai Acosta descreve sinais e sintomas que ele passa a denominar de “o“o mal damal da Montanha
Montanha””, do qual ele mesmo foi vítima, em suas viagens aos Andes Peruanos., do qual ele mesmo foi vítima, em suas viagens aos Andes Peruanos.
Em 1736, Ulloa destaca os problemas observados em relação à altura em homem e animais Em 1736, Ulloa destaca os problemas observados em relação à altura em homem e animais durante sua expedição científica aos Andes Bolivianos.
durante sua expedição científica aos Andes Bolivianos.
Em 1778, Sausarre descreve os sintomas do Mal da Montanha em sua viagem nos cumes Em 1778, Sausarre descreve os sintomas do Mal da Montanha em sua viagem nos cumes dos Alpes.
dos Alpes.
EXPERIMENTOS COM O
EXPERIMENTOS COM O “MAIS LEVE QUE O AR”:“MAIS LEVE QUE O AR”:
No século XVIII, aconteceram experimentos bem sucedidos com balões de ar quente, dando No século XVIII, aconteceram experimentos bem sucedidos com balões de ar quente, dando início a era de desenvolvimento do "mais leve que o ar". Dentre os experimentos mais importantes início a era de desenvolvimento do "mais leve que o ar". Dentre os experimentos mais importantes envolvendo balões, podemos citar os que foram levados a cabo pelo Padre Bartolomeu de Gusmão envolvendo balões, podemos citar os que foram levados a cabo pelo Padre Bartolomeu de Gusmão (brasileiro, nascido em Santos-SP) em Portugal. Seus protótipos foram exibidos em 08 agosto de (brasileiro, nascido em Santos-SP) em Portugal. Seus protótipos foram exibidos em 08 agosto de 1709, diante do rei D. João V e sua Corte. Outro experimento muito importante foi realizado pelos 1709, diante do rei D. João V e sua Corte. Outro experimento muito importante foi realizado pelos irmãos Montgolfier (Jos
irmãos Montgolfier (Joseph e Etienne-1782), na Françeph e Etienne-1782), na França, com a utilização do baa, com a utilização do balão tripulado. lão tripulado. Com osCom os balões, rapidamente apareceram notícias sobre problemas para o organismo humano decorrentes balões, rapidamente apareceram notícias sobre problemas para o organismo humano decorrentes da altitude. Naquela época,
da altitude. Naquela época, esse problemas foram denominados:esse problemas foram denominados: “MAL DO BALÃO”“MAL DO BALÃO”..
1783 - Joseph
1783 - Joseph e Jacques Montgolfiere Jacques Montgolfier – – Paris Paris - - o primeiro balão de ar o primeiro balão de ar quente tripuladoquente tripulado Em 1783, Pilatre de Rozier, médico francês, notou o efeito da ascensão e da hipóxia nos Em 1783, Pilatre de Rozier, médico francês, notou o efeito da ascensão e da hipóxia nos tripulantes de balões. Após algumas outras experiências, no verão de 1785, juntamente com o tripulantes de balões. Após algumas outras experiências, no verão de 1785, juntamente com o Marquês d'Arlandes, fez uma ascensão num balão que se incendiou a 1000 metros de altitude, Marquês d'Arlandes, fez uma ascensão num balão que se incendiou a 1000 metros de altitude, causando a morte de ambos.
causando a morte de ambos.
Em 1804, 03 italianos, Andreoli, Brasette e Zambeccari, fizeram uma ascensão a mais de Em 1804, 03 italianos, Andreoli, Brasette e Zambeccari, fizeram uma ascensão a mais de 6000 metros, sofrendo queimaduras de frio nas mãos e pés, vômitos e desfalecimento; o balão 6000 metros, sofrendo queimaduras de frio nas mãos e pés, vômitos e desfalecimento; o balão apagou e caiu no Mar Adriático, mas foram salvos.
apagou e caiu no Mar Adriático, mas foram salvos. Em 1862, dois ingleses, Ghaisher e
extremo e entorpecimento mental. Coxwell conseguiu puxar a corda de liberação do gás com os extremo e entorpecimento mental. Coxwell conseguiu puxar a corda de liberação do gás com os dentes, e o balão desceu.
dentes, e o balão desceu.
Outros franceses, Croce-Spinelli, Sivee e Tissandier, fizeram ascensão em balão, porém com Outros franceses, Croce-Spinelli, Sivee e Tissandier, fizeram ascensão em balão, porém com pouco oxigênio, sofrendo hipóxia que acabou por matar 2 deles. Apenas
pouco oxigênio, sofrendo hipóxia que acabou por matar 2 deles. Apenas Tissandier sobreviveu, e eleTissandier sobreviveu, e ele fez um relato dos sinais e sintomas que foram acometendo a tripulação, devido aos efeitos da fez um relato dos sinais e sintomas que foram acometendo a tripulação, devido aos efeitos da hipóxia.
hipóxia.
PAUL BERT: MÉDICO FISIOLOGISTA E "PAI DA FISIOLOGI
PAUL BERT: MÉDICO FISIOLOGISTA E "PAI DA FISIOLOGI A DA ALTITUDE"A DA ALTITUDE"
O primeiro médico fisiologista dedicado a fisiologia da altitude foi Paul Bert, que através de O primeiro médico fisiologista dedicado a fisiologia da altitude foi Paul Bert, que através de camâra hipobárica, analisou os efeitos da baixa pressão em humanos e animais sobretudo no camâra hipobárica, analisou os efeitos da baixa pressão em humanos e animais sobretudo no sistema Respiratório e Cardiovascular. Bert, em 1866, descreveu os efeitos da ascensão e descida sistema Respiratório e Cardiovascular. Bert, em 1866, descreveu os efeitos da ascensão e descida na pressão dos gases sanguíneos e determinou o nível mínimo de pressão atmosférica necessário na pressão dos gases sanguíneos e determinou o nível mínimo de pressão atmosférica necessário para a vida = 45mmHg. Também estudou a influência da descompressão súbita no surgimento de para a vida = 45mmHg. Também estudou a influência da descompressão súbita no surgimento de bolhas de nitrogênio que se encontrava dissolvido no sangue e nos tecidos. Surgia a Medicina bolhas de nitrogênio que se encontrava dissolvido no sangue e nos tecidos. Surgia a Medicina Aeroespacial
Aeroespacial objetivando objetivando o o estudo estudo da da fisiologia fisiologia do do vôo, vôo, contribuindo contribuindo nos nos equipamentos equipamentos e e roupasroupas para pilotos e tripulações.
para pilotos e tripulações.
Médico e fisiologista Paul Bert (1833
Médico e fisiologista Paul Bert (1833 - 1866 ), - 1866 ), estudos dos efeitos fisiológicos da baixa pressãoestudos dos efeitos fisiológicos da baixa pressão atmosférica ( experimento com Câmara Hipobárica )
atmosférica ( experimento com Câmara Hipobárica )
EXPERIMENTOS COM O
EXPERIMENTOS COM O “MAIS“MAIS PESADOPESADO QUE O AR”:QUE O AR”:
Muitos inventores, curiosos e aventureiros, tentaram fazer um aparelho de vôo mais pesado Muitos inventores, curiosos e aventureiros, tentaram fazer um aparelho de vôo mais pesado que o ar, e muitos foram os acidentes curiosos ou graves que ocorreram.
que o ar, e muitos foram os acidentes curiosos ou graves que ocorreram. Na China, o imperador Kung Suhu-Tsé projetou uma c
Na China, o imperador Kung Suhu-Tsé projetou uma cadeira voadora propelida por foguetes àadeira voadora propelida por foguetes à pólvora, sendo o primeiro (e último) a experimentá-la, tendo morrido na explosão da mesma.
pólvora, sendo o primeiro (e último) a experimentá-la, tendo morrido na explosão da mesma. Acredita-se que por
Acredita-se que por volta devolta de 400 a.C. 400 a.C. Archytas, Archytas, um estudioso da um estudioso da Grécia Antiga, Grécia Antiga, construiu um construiu um pombo de madeira capaz de "voar" por cerca de 180 metros. Acredita-se que este pombo utilizava pombo de madeira capaz de "voar" por cerca de 180 metros. Acredita-se que este pombo utilizava um jato de ar como
um jato de ar como propulsão para alçar vôo, embora não se saiba o propulsão para alçar vôo, embora não se saiba o que produzia esse jato.que produzia esse jato.
Otto Lilienttal, na Alemanha (1892 a 1894), iniciou a construção do monoplano em asa, Otto Lilienttal, na Alemanha (1892 a 1894), iniciou a construção do monoplano em asa, constando que chegou a fabricar 2000 asas. Sofreu uma queda após a quebra de uma asa, constando que chegou a fabricar 2000 asas. Sofreu uma queda após a quebra de uma asa,
Irmãos Wrigth (EUA), em dezembro de 1903, com o Kittyhawk, lançado por catapulta, percorrendo 40m em 12 segundos, sem testemunhas.
Alberto Santos Dumont
Grande inventor brasileiro e considerado o “Pai da Aviação”.
Voou em Paris, em 18 de setembro de 1897, com o primeiro balão dirigível, o Nº 1, com um motor de sua invenção, o DION BOUTON, de 3,5 HP.
Em 19 de outubro de 1901, ganhou o Premio Deutsch, após cobrir um percurso de 11.000m, saindo do Parque de Aerostação de Saint-Cloud, contornando a Torre Eiffel e retornando ao ponto de partida em 29 minutos e 30 segundos, meio minuto a menos do que o tempo máximo permitido.
E em 23 de outubro de 1906, no Campo de Bagatelle, com o 14-BIS, após uma corrida sobre o solo, elevou-se ao ar por meios próprios, alcançando uma distância de 60m, a uma altura que variava de 2 a 3 metros, assistido por grande multidão.
Em 23 de julho de 1932, três dias após seu 59º aniversário, o inventor que um dia foi o centro das atenções de uma sociedade criativa e cintilante como a de Paris morreu em esquecimento num quarto de hotel no Brasil. O suicídio de Alberto Santos Dumont reverberou em noticiários do mundo inteiro, mas os ecos de suas realizações em vida não parecem ser mais ouvidos. Poucos sabem que uma cratera da lua tem o seu nome. “Para relembrar este pioneiro do vôo basta olhar para o céu ”. Após esse ilustre brasileiro, poucos homens tiveram tamanha expressão na área da aviação.
Outros feitos de grande importância:
Charles A. Lindbergh (USA) – 1º Vôo Solo do Atlântico Norte (NY-Paris), em um monoplano Ryan – 20 de maio de 1927
Yuri Gararin (URSS), o primeiro homem no espaço – 108 minutos em órbita, em12 de abril de 1961 Valentina Teréshkova (URSS), em 16 de junho de 1963 – primeira mulher no espaço; por 70h50min. Neil Armstrong, Edwin Aldrin, Michael Collins (USA) - Pouso na Lua em 20 de julho de 1969, com Armstrong e Aldrin descendo em solo lunar para executar diversas tarefas, durante 02h10min.
Muitos outros subiram ao espaço, porém historicamente esses são os mais relevantes. Também nos vôos espaciais ocorreram baixas:
A cadelinha Kudriavka (Laika), que foi o primeiro ser vivo a caminho das estrelas, sem volta (oficialmente).
Vladimir Komarov- Morreu no espaço, testando a Soiuz I – 24 de abril de 1967.
Virgil Grisson, Edward White e Roger Chafee, a bordo da Apolo 6, sem conseguir decolar – 26 de janeiro de 1968.
Houve também a explosão da lançadeira espacial Challenger (28 de janeiro de 1986), em que morreu toda a tripulação (07) durante o início da decolagem.
DEFINIÇÃO DE MEDICINA AEROESPACIAL:
A Medicina Aeroespacial é a disciplina médica que estuda os efeitos que têm lugar no ser humano quando se submete a um meio dotado de condições e características tão específicas como as que configuram o meio Aeronáutico e espacial.
Esta especialidade Médica estuda as adaptações do homem ao meio referido, as repercussões desse meio sobre o organismo tanto são como enfermo, e inclusive os efeitos que os diferentes fármacos e drogas podem ter sobre o organismo submetido às especiais condições do meio aeroespacial.
A Medicina Aeroespacial também atua como Medicina Preventiva, uma vez que se preocupa não somente com o tratamento, mas também com a profilaxia dos problemas orgânicos e psíquicos
Mantém estreitas relações com outras ciências que centram seu atendimento no homem, como a Psicologia e a Sociologia, já que o ser humano, em sua relação com seu meio, deve ser estudado de uma forma global, e ao mesmo tempo, vincula-se, cada vez mais, aos ramos técnicos do conhecimento, como engenharia, ergonomia, eletrônica, informática e outros.
As atividades aeronáuticas seguem dependendo basicamente do ser humano. Por isso, seu adequado estado tanto físico como psíquico é fundamental para que se obtenha respostas coordenadas, rápidas e precisas. Dessa forma, o objeto de estudo da Medicina Aeroespacial, e por tanto a razão de ser desta disciplina Médica, é o tripulante aéreo, isto é, o ser humano que vai se expor ao meio aeroespacial. O objetivo é a manutenção da saúde, o conforto a bordo e a prevenção da instalação ou agravamento dos estados patológicos das tripulações aéreas.
Podemos então dividir a Medicina Aeroespacial em 2 grupos de estudos: 1)Manutenção da saúde de pessoas saudáveis.
2) Transporte de enfermos (também conhecido como TRANSPORTE AEROMÉDICO)
TRANSPORTE AEROM DICO:
A história de transporte de feridos se confunde com a história da criação da Cruz Vermelha. Até meados do século XIX não existia um corpo organizado e bem-estabelecido de assistência médica para os feridos em confrontos, tampouco instituições seguras e protegidas para acomodar pessoas feridas. Em junho de 1859, o comerciante suíço Henry Dunant viajou para a Itália. No caminho, testemunhou a batalha de Solferino, um confronto da Segunda Guerra de Independência Italiana. Em um único dia, 40 mil soldados morreram ou foram deixados feridos no campo de batalha. Dunant ficou chocado pelo final da batalha, com o sofrimento dos soldados feridos, e a falta de atendimento médico para os feridos. Com isso, Dunant abandonou completamente a intenção original de sua viagem e, por vários dias, dedicou-se a ajudar com o tratamento dos feridos além de motivar a população local a ajudar os enfermos sem discriminação. Quando Dunant voltou para Genebra, passou a defender a idéia de que seria necessária a criação de um sistema voluntário nacional de assistência, para colaborar no cuidado médico dos feridos em guerra. Além disso, Dunant também pediu pelo desenvolvimento de tratatos internacionais para garantir a proteção de médicos, hospitais e feridos em batalha. Mais tarde, esses esforços acabaram por produzir resultados importantes, especialmente com a criação do Comitê Internacional da Cruz Vermelha e dos acordos internacionais a partir das Convenções de Genebra.
A Convenção de Genebra determinou que as equipes de saúde passariam a usar (em seus capacetes, braceletes, ambulâncias e aeronaves) o símbolo oficial da Cruz em tom avermelhado para identificação do atendimento e transporte de feridos.
Como a Cruz é símbolo Cristão, não foi bem aceita em países com outras orientações religiosas. Durante a guerra entre a Rússia e a Turquia, o Império Otomano declarou que usaria o crescente vermelho sobre um fundo branco em vez da cruz vermelha. Além de respeitar o símbolo da cruz vermelha, as autoridades otomanas acreditavam que a cruz vermelha era, por sua própria natureza, ofensiva aos soldados muçulmanos.
Durante a Conferência Diplomática de 1929, onde ocorreu a revisão das Convenções de Genebra, as delegações turca, persa e egípcia solicitaram que também fossem reconhecidos como símbolos de unidades de saúde:
o crescente vermelho; o leão e sol vermelho
Símbolos de unidades de saúde: Cruz vermelha, Crescente Vermelho, Leão e sol Vermelho, Estrela de Davi Vermelha
Atualmente, 151 Sociedades Nacionais usam a cruz vermelha e 32 o crescente vermelho. A fim de evitar a proliferação de emblemas, foi percebida a necessidade de criação de um símbolo único e universal para identificar as unidades de saúde, conferindo-lhes a proteção do direito internacional. Em 14 de janeiro de 2007, foi definido que esse símbolo passaria a ser: o CRISTAL VERMELHO.
Símbolo escolhido para identificar universalmente as unidades de saúde: CRISTAL VERMELHO A necessidade do transporte rápido de enfermos até hospitais se tornava bastante evidente durante as guerras.
GUERRA FRANCO PRUSSIANA
Na guerra Franco Prussiana, em 1855, o TRANSPORTE AEROMÉDICO foi utilizado pela primeira vez, através de balões.
PRIMEIRA GUERRA MUNDIAL
Na I Guerra Mundial iniciava os primeiros modelos de aeronaves para transporte aeromédico. Eram rudimentares, despressurizadas, com sistema de rede de oxigênio suplementar, em
monomotores de velocidade média de 150 km/hora e os feridos encontravam-se em compartimentos a frente do piloto.
França, 1917. Transporte Aéreo rudimentar na I Guerra Mundial. SEGUNDA GUERRA MUNDIAL
Após a I Guerra, o sistema de remoção aérea foi desenvolvendo porém com limitações de custos e pessoal treinado. Aeronaves amplas com médicos e enfermeiros, maior conhecimento da fisiologia do vôo e aeroportos homologados, já permitiam o transporte mais adequado e rápido. A II Grande Guerra novamente impulsiona a necessidade de transporte rápido de feridos, alemães e americanos adaptam aeronaves militares de transporte para "ambulâncias aéreas" com macas apropriadas, sistema de aspiração e oxigênio, equipamentos de ventilação não invasiva com máscaras, medicações e com presença dos profissionais de saúde para atendimento. O transporte aéreo organizado para Hospitais militares de retaguarda permitia ampliar a remoção de vários pacientes ao mesmo tempo em aviões amplos como o americano DC - Douglas.
Junker JU.52/3M ambulância. Sistema do Serviço de Saúde Alemã, Remoção aérea na II Grande Guerra.
O HELICÓPTERO
A concepção atual dada ao helicóptero (com rotor central e cauda) foi elaborada em 1939 através Igor Sikorsky. O modelo VS 300 voou 1 hora, 32 minutos e 26 segundos.
O helicóptero, do grego Helix ( helicóide) e Pteron (asa), logo estaria inserido como aeronave de transporte aeromédico em virtude da sua configuração versátil, não necessitando de pistas e efetuando pouso vertical. Os primeiros aparelhos equipados para resgate de feridos já surgiram na II Guerra, porém foi na Guerra da Coréia em 1955 que sua utilização foi empregada mais rotineiramente.
GUERRA DA CORÉIA
Na Guerra de Coréia, os helicópteros eram de pequeno porte, monopilotados e apresentavam macas fechadas do lado externo, no esqui. O transporte era rudimentar, em baixa altitude, sem equipe de vigilância durante o vôo e já demonstrava a necessidade do piloto em conhecer procedimentos básicos de primeiros atendimento.
Guerra da Coréia (1948 - 1953): Início do transporte Aeromédico através de asa rotativa (modelo com maca lateral - para fora)
GUERRA DO VIETNAM
Em 1962, a Guerra do Vietnam inicia em terreno acidentado, floresta fechada e em meio a graves epidemias. As características do local fizeram com que o helicóptero se tornasse a melhor opção para deslocamento militar e de feridos. O mais utilizado foi H1, em geral bipilotado, contava com maca interna, equipe de auxiliar ou enfermeiro e médico para sobretudo efetuar resgate de feridos em missões com pouca segurança e sujeita a artilharia inimiga. A Guerra do Vietnã demonstrou a necessidade de treinamento para equipes de saúde específicas, dando início a era da asa rotativa e UTI aéreas. Já nessa época, o médico e engenheiro aeronauta Forrest Bird inventa o mais importante ventilador pulmonar invasivo pressórico designado BIRD Mark7 para utilização em UTIs militares e aeronaves de resgate.
APOGEU DA REMOÇÃO AÉREA
Na década de 80 inicia o apogeu do transporte aeromédico. Aeronaves rápidas como jatos, dentro os quais Learjet, tornaram-se verdadeiras UTIs Aéreas, com ventiladores pulmonares específicos, desfibriladores, Bombas de Infusão apropriadas, medicações, monitores cardíacos e principalmente equipe aeromédica treinada. Velocidades de 900 km/hora, e m cabines pressurizadas, ambiente confortável para paciente e equipe, com normas internacionais rígidas, proporcionando rapidez e segurança.
Remoção Atual em Helicópetro: Equipe multiprofissional, equipamentos compondo UTI aérea. Segurança e Rapidez.
Novos desafios virão. A medicina não tem fronteiras. Infeli zmente o transporte aeromédico ainda serve parcela da população, seja por motivos culturais, financeiros ou mesmo centros avançados que dispensam a necessidade do transporte aéreo. Custos como da aeronave, angaragem,
manutenção, combustível, seguro, equipe treinada, equipamentos médicos dificultam a ampliação da utilização deste fundamental recurso destinado ao paciente grave. Cabe agora ao ser humano trazer a tecnologia para seu bem estar, trazer os avanços da ciência da engenharia e da medicina para seu próprio uso, transformar e democratizar conquistas humanas para o bem, sem dúvida o t ransporte aeromédico reflete esta filosofia, da superação em salvar vidas humanas que não possui preço.
DIVISÃO DA MEDICINA AEROESPACIAL: Didaticamente, a Medicina Aeroespacial pode ser dividida em:
1) Medicina de Aviação: estuda as alterações fisiológicas ocorridas até 50.000 pés (aproximadamente 15 km)
LIMITES DA MEDICINA AEROESPACIAL: A) Momento em que atua:
A Medicina Aeroespacial não se limita apenas aos fenômenos que ocorrem no momento que o aeronavegante não se encontra no solo. Ela deve preocupar com os preparativos para o vôo (fase pré-vôo), atentando para aqueles fatores que possam interferir na atividade aérea: alimentação, medicamentos, doenças que incapacitam e/ou restringem o tipo de vôo, etc.
Também é de sua responsabilidade o estudo dos fenômenos que aparecem na “fase pós-vôo”, como conseqüência da atividade aérea, como enfermidades orgânicas (ex: doença descompressiva), distúrbios psicológicos, transtornos gerados pela alteração do ciclo circadiano, etc. B) Disciplinas envolvidas:
Apesar de ser considerada um “ramo” da medicina, possui um espectro de atuação bem mais amplo, envolvendo conhecimentos de psicologia, física, fisioterapia, química, entre outros. Deve ser então considerada como uma ciência multidisciplinar.
C) Objeto de estudo e atuação:
Não há duvidas que o Ser Humano é o centro das atenções da Medicina Aeroespacial. No entanto, o estudo do ambiente dentro e fora da aeronave é indispensável para a sugestão das medidas necessárias para a segurança, salubridade e o conforto do aeronavegante. Cabe à Medicina Aeroespacial sugerir, quando for o caso, a altitude do vôo, temperatura da cabine, tempo da viagem (velocidade da aeronave), o uso ou não de oxigênio suplementar e demais características do ambiente de vôo.
ATMOSFERA:
Desde épocas muito remotas, os homens se dão conta da presença do ar. Inicialmente, nele residiam figuras de divindades, como os deuses dos ventos, das tempestades, dos relâmpagos, etc. Com o progresso do conhecimento científico, as características reais desse oceano invisível foram se tornando mais claras. Sabe-se hoje que o ar é uma mistura de diversos gases e que circunda nosso planeta como uma camada que atinge algumas centenas de quilômetros de espessura. Essa camada, mais densa nas proximidades do solo e mais rarefeita à medida que se ganha altura, é conhecida com o nome de atmosfera (atmos = ar; esfera = esfera terrestre).
Sem a atmosfera, certamente a Terra seria um planeta privado de vida como a conhecemos apresentando o mesmo aspecto desolado da Lua. A atmosfera desempenha várias e importantes funções: protege o planeta das radiações nocivas dos raios solares e de outros vindos do espaço, absorve e detém parte do calor irradiado pelo solo, provoca a desintegração de alguns meteoritos que atingem a Terra, redistribui, através da chuva, a água evaporada dos mares, além de conter o oxigênio e outros gases indispensáveis à vida.
Formação da atmosfera
Podemos tecer suposições bastante razoáveis sobre a história da atmosfera da Terra nos últimos um bilhão de anos. Para regredir ainda mais no t empo, é necessário especular, o que é tema ainda de muitas pesquisas.
Chama-se de Atmosfera moderna ou terceira atmosfera a composição da massa de gases que envolve nosso planeta atualmente, distinguindo-se, da composição química das duas
Primeira atmosfera
A primeira atmosfera, era principalmente hélio e hidrogênio. O calor provindo da crosta terrestre, ainda em forma de plasma, e o sol a dissiparam.
Segunda atmosfera
A aproximadamente 3.5 bilhões anos atrás, a superfície do planeta tinha esfriado o suficiente para formar uma crosta endurecida, povoando-a com vulcões que liberaram vapor de água, dióxido de carbono, e amoníaco. Desta forma, surgiu a "segunda atmosfera", que era formada principalmente de dióxido de carbono e vapor de água, amônia, metano, óxido de e nxofre.
Nesta segunda atmosfera quase não havia oxigénio livre, era aproximadamente 100 vezes mais densa do que a atmosfera atual. Acredita-se que o efeito estufa, causado por altos níveis de dióxido de carbono, impediu a Terra de congelar. Durante os próximos bilhões anos, devido ao resfriamento, o vapor de água condensou para precipitar chuva e formar oceanos, que começaram a dissolver o dióxido de carbono. Seriam absorvidos 50% do dióxido de carbono nos oceanos.
Surgiram organismos Fotossíntese que evoluiriam e começaram a converter dióxido de carbono em oxigênio. Ao passar do tempo, o carbono em excesso foi fixado em combustíveis fósseis, rochas sedimentares (notavelmente pedra calcária), e conchas animais. Estando o oxigénio livre na atmosfera reagindo com o amoníaco, foi liberado azoto, simultaneamente as bactérias também iniciaram a conversão do amoníaco em azoto.
Aumentando a população vegetal, os níveis de oxigénio cresceram significativamente (enquanto níveis de dióxido de carbono diminuíram). No princípio o oxigénio combinou com vários elementos (como ferro), mas eventualmente acumulou na atmosfera resultando em extinções em massa e evolução.
Terceira atmosfera (atmosfera moderna)
Com o aparecimento de uma camada de ozônio(O3), as formas de vida no planeta foram melhor protegidas da radiação ultravioleta. Esta atmosfera de oxigênio-azoto (azoto = nitrogênio) é a
terceira atmosfera. Esta última, tem uma estrutura complexa que age como reguladora da
temperatura e umidade da superfície. Situação atual:
Há alguns milhões de anos, a atmosfera atual entrou em equilíbrio, o que se mantém, embora exista a possibilidade de ocorrerem fenômenos capazes de alterá-lo. A atividade vulcânica hoje é reduzida, se comparada a épocas anteriores, o que não significa que esses gigantes poderosos não possam despertar. Em 1980, o vulcão Saint-Helens , inativo desde 1858, entrou em erupção e descarregou na atmosfera, a grandes altitudes, uma nuvem de gás e cinzas que alcançou a Europa. Acontecimentos como esse podem romper o complexo e delicado equilíbrio químico da atmosfera,
produzindo variações na temperatura e modificando a quantidade e distribuição de chuvas. Além disso, a ação do homem contribui para essas alterações. Indústrias consomem grande quantidade de combustíveis anualmente, que, ao serem queimados, poluem o ar com fumaça e gases tóxicos. Calcula-se que o nível de dióxido de carbono aumentou em 15% só no século passado, causando uma elevação (pequena, mas sensível) na temperatura média terrestre. Essas alterações podem contribuir para intensificar as atividades elétricas naturais na atmosfera.
Composição:
O ar, que constitui a atmosfera, é uma mistura de gases, cada um dos quais com as suas características físicas, nos quais estão em suspensão quantidades variáveis de pequenas partículas sólidas e líquidas. A composição do ar não é constante, variando de local para local. Se fosse removido da atmosfera o vapor de água, poeiras e outros variados componentes, poderíamos verificar que ela é muito estável até à altitude de cerca de 80 km.
A análise de uma amostra de ar colhida ao nível do mar acusa, em média, a seguinte composição percentual, após eliminar-se a umidade:
Composição da Atmosfera nitrogênio (N2) 78,084% oxigênio (O2) 20,948% argônio (Ar) 0,934% gás carbônico (CO2) 0,031% neônio (Ne) 0,001818% hélio (He) 0,000524% metano (CH4) 0,0002% kriptônio (Kr) 0,000114% hidrogênio (H2) 0,00005% xenônio (Xe) 0,0000087%
Também há traços de óxidos de nitrogênio (NO, NO2 e N2O), monóxido de carbono (CO), ozônio (O3), amônia (NH3), dióxido de enxofre (SO2), sulfeto de hidrogênio (H2S) além de micróbios e impurezas. Os gases que constituem a atmosfera também sofrem o efeito da atração da gravidade e por isso pressionam a superfície do solo, ocasionando a pressão atmosférica.
Alguns gases, mesmo representando uma pequena fração da atmosfera, possuem importante função. O dióxido de carbono (CO2), presente em muito pequena percentagem (0,035%), é
indubitavelmente um importante constituinte do ar, pela sua capacidade de absorver a energia calorífica irradiada pela Terra. A água e o gás carbônico, presentes no ar, absorvem parte dos raios infravermelhos emitidos pelo sol e são responsáveis pela retenção da energia térmica na atmosfera, juntamente com o gás metano e o óxido nitroso, deixando o planeta aquecido e possibilitando a
existência de vida na Terra. Daí a importância, especialmente do acúmulo de CO2 no
desenvolvimento do "Efeito Estufa" com o aquecimento do planeta. O controle da poluição, especialmente da emissão de produtos da queima de combustíveis fósseis, podem contribuir para reduzir a produção de CO2.
Com a Revolução Industrial, que se iniciou no século 18, passamos a utilizar com maior freqüência os combustíveis fósseis, especialmente os derivados do petróleo. Isso aumentou em excesso a emissão de gases poluentes na atmosfera, sem que, a princípio, houvesse preocupação com as conseqüências que poderiam ser provocadas. Na verdade, a própria noção de poluição ainda era desconhecida e só a partir do século 20 os cientistas começaram a se aperceber dos problemas que estavam sendo criados.
Por exemplo, por volta de 1970, os cientistas passaram a estudar os efeitos que as emissões de clorofluorcabonos (CFC, um gás muito usado em geladeiras e em aerossóis) estariam causando à atmosfera do planeta. Descobriu-se que o CFC destruía o ozônio da estratosfera. Em 1982, foi constatada a existência de uma região já muito pobre em ozônio (um "buraco"), quando comparada com outras áreas. Essa região localiza-se no Pólo Sul, sobre a Antártida.
Assim, a Terra passou a receber diretamente uma carga excessiva de radiação ultravioleta. Para piorar, outros gases industriais, em especial o gás carbônico (CO2), se acumulavam na
atmosfera, impedindo a dispersão do calor irradiado pelo solo e provocando um aumento da temperatura do planeta, o que é denominado: "efeito estufa".
Mudanças climáticas
Durante as últimas décadas, várias mudanças climáticas começaram a ser percebidas e atribuídas ao aquecimento global. Então, passou a existir uma preocupação muito grande de que ocorressem mudanças ainda mais drásticas, caso os seres humanos continuassem a emitir gases industriais em larga escala.
Embora alguns cientistas não acreditem no risco do planeta se superaquecer, durante a Conferência Mundial sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento, que aconteceu no Rio de Janeiro, em 1992, os representantes dos países participantes escreveram a Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças do Clima. Nela, reconhecia-se que as mudanças climáticas eram um problema real, planetário, e que as atividades humanas têm papel fundamental nessas alterações. Sendo assim, é preciso que todos os países se esforcem para diminuir o problema, reduzindo a emissão dos gases que promovem o aquecimento do planeta (efeito estufa).
Protocolo de Kyoto
Para transformar a Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças do Clima em propostas objetivas, em 1997, foi criado o Protocolo de Kyoto, que tem por objetivo lutar contra alterações climáticas, através de uma ação internacional de redução de determinados gases que provocam o efeito estufa: dióxido de carbono (CO2); metano (CH4); protóxido de azoto (N2O); hidrofluorcarbonos (HFC); hidrocarbonetos perflorados (PFC); hexafluoreto de enxofre (SF6).
O protocolo de Kyoto só entrou em vigor em 16 de fevereiro de 2005, quando os países que assinaram, iniciaram o desenvolvimento de projetos para diminuir a taxa de emissão de gases do efeito estufa até 2012. Contudo, nem todos os países aderiram a ele. Os Estados Unidos, um dos principais responsáveis pela emissão de gases se recusa a aderir, devido a questões econômicas. Recentemente, com a preocupação crescente da população mundial em relação ao aquecimento global, os Estados Unidos vêm tentando discutir um protocolo alternativo ao de Kyoto. Enquanto isso, a questão parece estar se agravando: o ano de 2005, por exemplo, foi marcado por grandes catástrofes em diversos pontos do planeta: tsunamis, terremotos, furacões, secas e enchentes.
Divisão da Atmosfera em camadas
A atmosfera terrestre pode ser estratificada (dividida em camadas) tendo como critérios a relação entre altitude e algumas de suas características:
1) Composição química: Homosfera, Heterosfera e exosfera; 2) Comportamento eletromagnético: ionosfera e magnetosfera
3) Quanto à presença de íons: atmosfera inferior, média atmosfera e atmosfera superior.
4) Comportamento da temperatura: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera. 1) Estratificação baseada na sua Composição Química:
Estima-se que 97% dos gases permaneçam nas fases iniciais da atmosfera. Divide-se em homosfera, heterosfera e exosfera.
Homosfera – Até 100 km de altitude, com composição constante, na qual predominam o Nitr ogênio e o Oxigênio.
Heterosfera – Acima de 100 km, com distribuição irregular dos gases, aí predominando o Hélio e o Hidrogênio.
Exosfera – É externa à atmosfera; daí as moléculas de gás começam a escapar para o Espaço. 2) Estratificação baseada no seu Comportamento Eletromagnético
Divide-se em Ionosfera e Magnetosfera.
A Ionosfera se localiza entre 60 km e 900 km, caracterizada pela presença de partículas eletricamente carregadas, e onde ocorre a reflexão das ondas de rádio.
A Magnetosfera possui dimensão irregular em conseqüência dos ventos solares, variando com o dia ou com a noite, quando alcança 600.000 km.
Nesta camada predomina o campo magnético da Terra.
3) Estratificação baseada na presença de íons: a atmosfera foi dividida em atmosfera inferior, média atmosfera e atmosfera superior.
A atmosfera inferior e a média atmosfera possuem pouca concentração de íons e por isso são camadas fracamente condutoras. A superfície terrestre também interfere na concentração de íons por causa dos ventos, temperatura, quantidade de vapor d'água, etc. Há uma camada onde tal influência é maior, que vai do solo até uns poucos metros de altura (podendo alcançar 3 quilômetros), chamada de camada planetária. A presença desses íons prejudica consideravelmente as medidas elétricas feitas nesta camada. A atmosfera superior possui alta concentração de íons positivos e negativos, além de muitos elétrons livres. Predominam quatro formas de produção de íons na atmosfera: através de colisões de partículas neutras, de raios cósmicos, por decaimento de partículas radioativas no solo e por fotoionização. As três primeiras são responsáveis pela produção de íons na atmosfera inferior e na média atmosfera enquanto que a última é típica da atmosfera superior.
4) Estratificação baseada no comportamento da temperatura: a atmosfera divide-se em: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera.
COMPORTAMENTO DA TEMPERATURA EM CADA CAMADA
Troposfera:
Limites: do nível do mar até aproximadamente 12 Km de altitude. Comportamento da temperatura: reduz com o aumento da altitude.
É a camada em contacto com o solo, onde vivemos. A existência de correntes de ar quentes e frias geram turbulência, o que justifica o seu nome: o termo “tropos” significa “movimento” em grego. A troposfera é o objeto principal de estudo dos meteorologistas, porque é nesta camada que, essencialmente, ocorrem os mais importantes fenômenos meteorológicos, como a formação das nuvens e as precipitações. A troposfera contém cerca de três quartos da massa total da atmosfera (quase 80%) e quase todo o vapor de água.
Os gases que compõem esta camada não absorvem as ondas de calor do Sol. Estas são absorvidas pela crosta terrestre que se aquece e transfere calor para a troposfera. Portanto, com o aumento da altitude, sua temperatura diminui. A temperatura na troposfera diminui 6,5 ºC por Km, podendo alcançar, na região mais alta, a temperatura de -63 ºC.
Para adquirir conhecimento das variações de pressão, ventos e umidade, utilizam-se radiossondas ligadas a balões que transmitem os dados via rádio à medida que ascendem na atmosfera.
A espessura da troposfera não se mantém constante. Varia com a latitude e com a estação do ano. Nas zonas polares atinge normalmente sua menor espessura (8 Km) devido ao estado de contração dos seus componentes, provocado pelas baixas temperaturas. Já no Equador, pode chegar a aproximadamente 16 Km.
A troposfera é mais espessa sobre a linha do Equador e mais fina sobre os polos.
A altitude máxima que um avião pode alcançar dependem do peso total do avião, sua velocidade e da densidade do ar. Quanto maior for o peso e menor a densidade (pressão barométrica baixa e temperatura alta), menor será a razão de subida resultante e mais baixa a altitude máxima de vôo.
Normalmente o vôo de cruzeiro não é efetuado na altitude máxima que o avião é capaz de atingir com um determinado peso, mas sim abaixo (pelo menos 2.000 pés), a fim de permitir uma margem para manobras, levando em considerações as turbulências.
O bordo superior da troposfera denomina-se tropopausa. Nesta faixa, estamos acima dos distúrbios metereológicos (nuvens, chuva, etc) e temos o fenômeno da isotermia, ou seja, a temperatura se mantém constante. Essa é a altitude de cruzeiro dos grandes jatos, pois ela possui as seguintes características:
1) Segurança: É uma região de calmaria metereológica, estando acima das tempestades, rajadas de vento, etc
2) Economia: devido ao atrito reduzido pelo ar já rarefeito nas grandes altitudes, ocorre economia de combustível.
3) Velocidade: também devido ao atrito reduzido, o avião consegue deslocar mais rapidamente. A concentração de oxigênio em altitudes superiores a 12000 ft começa a ser insuficiente para a vida de um ser humano sendo necessário, portanto, utilizar oxigênio suplementar para vôos a partir destas altitudes. Em altitudes acima de 40.000 ft, mesmo aspirando ar puro, a pressão exercida pelo oxigênio não será suficiente, sendo necessário também o aumento de pressão na cabine.
Altitude de vôo:
Avião de pequeno porte (hélice): Vôo visual: até 9.500 pés (2800 metros); Vôo IFR: acima de 11.000 pés (3300 metros). Aviões Comerciais a jato: operam entre 25.000 a 40.000 pés (7600 a 12000 metros).
Concorde: opera a 58.000 pés (17.000 metros) de altitude. Estratosfera:
Na estratosfera, a temperatura mantém-se constante até à altitude de cerca de 20 km e começa então a aumentar até ao limite desta camada, limite esse que se denomina estratopausa.
Abaixo da tropopausa, a umidade e a temperatura atmosféricas são transferidas com grande turbulência. Acima da tropopausa, na estratosfera, isso não acontece.
A razão do aumento de temperatura nesta camada é a existência de uma grande concentração de ozônio. O ozônio absorve a radiação ultravioleta do Sol e, como conseqüência, a estratosfera é aquecida. A temperatura nas zonas mais altas varia entre os -13 ºC e os +18 ºC.
Mesosfera:
Limites: da estratosfera até aproximadamente 80 Km de altitude. Comportamento da temperatura: reduz com o aumento da altitude.
Ao chegarmos na mesosfera passamos por 99% do peso do ar, ou seja, quase todo o ar já ficou para trás. Nesta camada, a temperatura decresce com a altitude até à mesopausa, bordo superior da mesosfera, a uma altitude de cerca de 80 km acima da superfície da Terra. As temperaturas aproximam-se dos -90 ºC. Contém uma pequena porção de ozônio e vapores de sódio que desempenham papel importante nos fenômenos luminosos da atmosfera.
Termosfera:
Limites: da mesosfera até aproximadamente 500 Km de altitude.
Comportamento da temperatura: aumenta com o aumento da altitude.
É a camada que recobre a mesopausa e não tem bem definido o limite superior. É constituída por uma diminuta fração da massa atmosférica.
Na extrema rarefação do ar desta camada mais afastada, as temperaturas continuam a aumentar devido à radiação produzida da elevada energia solar pelos átomos de oxigênio e azoto (nitrogênio). As temperaturas podem atingir valores extremamente altos, de mais de 1000 ºC. Contudo, este conceito de temperatura não é o mesmo que é utilizado na superfície da Terra. A temperatura é definida em termos de velocidade média das moléculas em movimento. As moléculas dos gases da termosfera deslocam-se a alta velocidade e a temperatura atingida é muito alta. Mas, como são muito esparsas, o percurso livre das partículas é muito grande, cerca de 100 km, não há repartição uniforme da energia e, no seu conjunto, possuem uma insignificante quantidade de calor. Por esta razão, a temperatura dos satélites artificiais que orbitam a Terra na termosfera é determinada principalmente pelo aumento de radiação solar absorvida e não pela temperatura da quase inexistente atmosfera que rodeia o satélite. Os constituintes gasosos não formam moléculas eletricamente neutras, mas apresentam-se na forma iônica, isto é, carregados eletricamente em virtude do constante bombardeamento dos seus elementos pelas radiações solares. Por esse motivo é também denominada “ionosfera” O ar da ionosfera é extremamente rarefeito e ainda assim oferece suficiente resistência aos meteoros, que bombardeiam diariamente a Terra, fragmentando-os. As regiões inferiores da termosfera desempenham um papel importante nas transmissões por rádio e televisão, pois refletem as ondas hertzianas emitidas pela Terra, possibilitando a sua captação pelas estações receptoras. É na termosfera, devido aos fenómenos de ionização, que ocorrem as auroras boreais.
Exosfera:
Limites: após a termosfera, ou seja, após 500 Km de altitude.
A exosfera é a camada mais externa da atmosfera. Chega a confundir-se com o espaço cósmico. O ar existente nessa camada é tão rarefeito que os grupamentos atômicos chegam a atravessar distâncias enormes sem se chocarem. Nesta camada, ocorre fuga molecular para o espaço, de forma que as partículas se movimentam em órbitas livres.
Influência da pressão na ebulição dos líquidos:
O valor da temperatura de ebulição da água, de outros líquidos e de soluções é influenciado pela pressão atmosférica.
É bem sabido que o ponto de ebulição da água ao nível do mar (pressão atmosférica igual a 1 atm ou 760 mmHg e altitude igual a zero) é igual a 100ºC. No entanto, se fervermos a água em Brasília, o valor da temperatura de ebulição será um pouco menor, aproximadamente igual a 98,3ºC. Isso ocorre porque Brasília possui uma altitude acima do nível do mar, possuindo uma pressão atmosférica menor e, com isso, o ponto de ebulição da água também será menor.
Quanto maior a altitude, menor será o ponto de ebulição. Por exemplo, o Monte Everest fica na Cordilheira do Himalaia, cuja altitude é de 8848m e sua pressão atmosférica é de 240 mmHg. Nesse local, a água entra em ebulição muito mais rápido do que ao nível do mar, possuindo um ponto de ebulição de aproximadamente 71°C.
O contrário também ocorre, em lugares que ficam abaixo do nível do mar (exemplo: dentro do túnel sob o oceano que conecta a Inglaterra até a Bélgica), a água ferverá a uma temperatura maior do que 100ºC. Isso nos ajuda a entender o princípio de funcionamento da panela de pressão. Dentro dela a pressão sobre a água é bastante elevada, o que faz com que a água permaneça no estado líquido em temperaturas maiores que 100 ºC. Temperaturas mais elevadas aceleram o cozimento de alimentos. Po outro lado, se quisermos cozinhar algum alimento em lugares de altitude muito elevada, como o Monte Everest, em panelas comuns, será muito dif ícil. Isso porque a água irá entrar em ebulição em temperatura baixa e irá secar antes mesmo que o alimento termine de cozinhar.
Assim, quanto maior for a pressão sobre a superfície do líquido, mais difícil será para suplantá-la e para o líquido entrar em ebulição, logo, o ponto de ebulição será maior. Por outro lado, se a pressão for menor, será mais fácil entrar em ebulição e o ponto de ebulição será menor.
Os Equivalentes Espaciais Fisiológicos de Strughold
Dr Hubertus Strughold (1898 –1986) foi um médico e cientista alemão que se naturalizou americano após a II Guerra Mundial. Enquanto morava na Alemanha, participou de experimentos nazistas sobre a capacidade do Corpo Humano em suportar o frio no campo de prisioneiros de Dachau. É considerado como o “pai da medicina aeroespacial”.
Dr Hubertus Strughold
A maioria dos físicos determinam como sendo o início do espaço a altitude de 500 ou 600 km. No entanto, Dr Strughold defendeu a idéia de que o limite de altitude onde ainda é possível existir vida humana é bem inferior a esse limite entre atmosfera/espaço.
Dr Strughold apontou 2 limites de altitude que são importantes no estudo da medicina aeroespacial, os quais são conhecidos como: “Equivalentes espaciais fisioló gicos de Strughold”. Primeiro Equivalente Espacial Fisiológico de Strughold = 50.000 pés
Nessa altitude, a pressão é tão baixa que já não ocorre mais nenhuma difusão de oxigênio da atmosfera para os vasos sanguíneos que circundam os alvéolos pulmonares.
Segundo Equivalente Espacial Fisiológico de Strughold = 63.000 pés
Nessa altitude, a temperatura de ebulição da água é de 37ºC, ou seja, a água ferve na temperatura do corpo humano. Assim, ao menos que seja usado um traje de astronauta, o Ser Humano irá ferver acima de 63.000 pés.
Relação entre Altitude e o avião
A densidade do ar vai diminuindo progressivamente com o aumento da altitude.
De tudo isto, concluímos que Vôo Aéreo é o vôo capaz de ser levado a efeito por aeronaves convencionais com asas e velocidade suficientes para gerar força de sustentação e contrabalançar a força da gravidade, com seu limite máximo de 40 km de altura.
Acima desta cota o vôo depende de propulsão por empuxe de foguetes para igualar ou exceder a força da gravidade: é o Vôo Espacial.
Von Karman estabeleceu que entre 80 e 100 km de altitude se localiza a linha divisória entre a Aerodinâmica e a Balística – é a Linha de Von Karman.
A 200 km de altitude está a linha do limite mecânico da atmosfera – é a linha divisória entre a balística e a mecânica celestial, ou seja, a astrodinâmica. Acima desta linha encontramos a permanente ausência de peso, a imponderabilidade.
Com o avanço da tecnologia e a necessidade de aproximar os continentes, grandes empresas aeronáuticas, principalmente americanas e europeias, como a Boeing e a Airbus, começaram a desenvolver grandes aviões com motores a reação para o transporte de passageiros. Graças a tudo isto ficou mais fácil atravessar os oceanos e os continentes. Estes aviões voam a grandes altitudes para economizar tempo e combustível atingindo velocidades que se aproximam a do som ( 80% a 90% da velocidade do som).
É sabido que a densidade do ar é diretamente proporcional a força de sustentação e inversamente com o aumento da altitude. Então a aeronave tem que compensar este problema com uma velocidade aerodinâmica maior. Por exemplo, quando temos dez partículas de ar próximo ao solo, numa altitude muito maior, elas estarão mais separadas, fazendo com que a aeronave se desloque mais, para vencer as partículas. Por isso que a preferência para os jatos são as grandes
A densidade do ar é influenciada não somente pela altitude, mas também pela temperatura do local e umidade. À medida que a temperatura aumenta, as partículas dos gases da atmosfera se distanciam e a densidade diminui. Assim, para planejar uma decolagem, o piloto precisa saber qual é a "altitude densidade" (AD) na qual estará trabalhando. A altitude densidade é um importante parâmetro meteorológico, causa principal ou contribuinte de muitos acidentes aeronáuticos. A imperícia de alguns pilotos, por não conhecerem bem esse fator, a imprudência por não respeitarem os limites da capacidade dos aviões ou ainda a negligência podem levá-los a riscos desnecessários e até mesmo a acidentes fatais.
A definição de Altitude Densidade está ligada ao conceito de Atmosfera Padrão, baseado em uma atmosfera hipotética obtida por médias de várias constantes físicas.
A atmosfera padrão por definição refere-se à pressão exata, ao nível do mar, de 101 325 hPa (hecto Pascal), o que equivale a 1 atm, e uma temperatura de superfície de 15°C.
Foi estabelecido que, no Nível Médio do Mar, com as condições padrão de temperatura e pressão, a Altitude Densidade é zero. A Altitude Densidade é, portanto, a altitude de pressão (altitude na atmosfera Padrão) corrigida à temperatura não padronizada (fora da atmosfera Padrão) ou, em outras palavras, é a correlação da performance da aeronave com a densidade do ar.
Os principais fatores que afetam a AD (altitude densidade) são a altitude, temperatura e umidade do ar. Quanto maior altitude e mais quente estiver a temperatura ambiente menor será a densidade do ar e, conseqüentemente maior a AD.
A umidade, embora intrinsecamente ligada à temperatura, não é um fator tão importante, pois afeta mais a potência dos motores do que a eficiência aerodinâmica.
Em termos médios, a altitude densidade aumenta cerca de 120 pés para cada °C de aumento na temperatura acima do padrão.
Na situação padrão, a taxa de variação térmica na troposfera é de aproximadamente 6,5°C por quilômetro (cerca de 2°C para cada 1.000 pés).
A Altitude Densidade age de maneira direta na performance das aeronaves, envolvendo potência dos motores, consumo de pista, quantidade de carga, razão de subida, sustentação etc. Como se pode inferir, o fator está presente em várias fases do vôo e costuma mostrar suas artimanhas principalmente nos dias quentes e em pistas localizadas em altitudes mais elevadas.
Exemplos: um Beech P35 Bonanza caiu em Cedar City, Utah, Estados Unidos, causando a morte do piloto e de seu passageiro que decolaram de uma altitude de 8200 pés em um dia de muito calor. O avião estava com carga que excedia sua capacidade e, associado à alta Altitude Densidade, isso foi fatal, pois o piloto não conseguiu manter sua razão de subida e veio a colidir no topo das árvores que haviam no final da pista.
A alta Altitude Densidade reduz a eficiência das pás dos helicópteros, necessitando de maior potência para poderem alçar vôo e uma decolagem mais longa em altitude. As turbinas também operam de forma menos eficiente em condições de ar menos denso. Como nos aviões, alta AD significa perda de potência, redução na razão de subida, diminuição na carga útil, o que pode resultar em ter que deixar um passageiro no solo.
A sustentabilidade de uma aeronave é diretamente relacionada à densidade atmosférica e esta varia conforme a temperatura e a altitude. Para se ter uma idéia do problema, um DC-8 decolando do Aeroporto de Viracopos – Campinas (aproximadamente 2200 pés), com uma temperatura de 25°C pode levar cerca de 328 mil libras (148 toneladas) que é o seu ideal; porém, se a temperatura se elevar para 30°C, com certeza pelo menos 7 mil libras (3 toneladas) de carga paga ficarão no chão. O que as empresas transportadoras costumam fazer é evitar a decolagem durante o dia e dar preferência pelo horário noturno, quando a temperatura está mais amena, podendo assim aproveitar o máximo possível da capacidade do avião.
ALTITUDE DE DIVERSAS CIDADES NO BRASIL E NO MUNDO (em metros)
NO BRASIL NO MUNDO
Belo Horizonte: 858 Bogotá (Colombia): 2640
Brasillia: 1100 Paris: 60
São Paulo: 792 Nova Yorque: 27
Rio de Janeiro: 10 Moscou: 170
São Joaquim (SC): 1420 Quito (Equador): 2800
Recife: 4 La Paz (Bolivia): Aeroporto mais alto do mundo:
Aeroporto El Alto: 4061
Um Boeing 737, por sua vez, com a elevação da temperatura em 10°C, pode reduzir em 600 kg sua massa de decolagem permitida. No caso do Airbus A310, para cada grau que a temperatura estiver abaixo da referência, a massa pode ser aumentada em de 210 kg.
Pousos e decolagens de aeronaves menores também são afetados pela Altitude Densidade; um "papa tango" que necessite de 300 metros de pista para levantar vôo ao nível do mar, precisará quase o dobro dessa distância em Brasília, que está situada a 1059 metros, isso se for mantida a mesma temperatura ambiente nos dois locais.
A capacidade de teto do avião também é influenciada pela AD, sendo que, quando a velocidade ascensional chegar a zero significa que foi atingido o seu teto.
Em condições normais de tempo, as horas mais críticas para os procedimentos de pouso e decolagem estão entre o meio da manhã e o meio da tarde. Caso utilize a previsão de temperatura para um período de 24 horas, dê uma margem de mais ou menos 1°C à previsão obtida.
O aeronavegante nunca deve superestimar a capacidade do avião; caso necessário ele deve reduzir o peso da carga ou programar seu vôo para um horário mais adequado, visto que o comprimento das pistas é um elemento inalterável.
Seria possível subir em um balão, esperar a Terra girar, e depois descer em outro lugar? Poderíamos imaginar que enquanto o viajante de um balão estiver separado da superfície terrestre, nosso planeta continua girando, como sempre, para leste; e que por isso q uando o viajante descer não cairá no mesmo local de onde saiu, mas em outro lugar, estado ou país. Alguém que
cansativas por terra ou pelo mar, bastaria esperar, pendurado no ar até que a Terra nos colocasse sobre o nosso destino.
Infelizmente este procedimento magnífico é pura fantasia. Em primeiro lugar, porque ao subir no ar nós continuamos ligados à esfera terrestre; nós continuamos na camada gasosa que envolve o planeta, na atmosfera, que também participa do movimento de rotação da Terra. O ar gira junto com a Terra e leva tudo aquilo está nele: as nuvens, os aviões, os pássaros em vôo, os insetos, etc. Se o ar não participasse do movimento de rotação da Terra nós sentiríamos continuamente um vento forte. Os furacões mais terríveis pareceriam brisas suaves comparado com ele (a velocidade de um furacão é de 40 m/s ou 144 km/h.
A Terra, em uma latitude como a de Leninegrado, por exemplo, nos arrastaria pelo ar com uma velocidade de 240 m/s, ou de 828 km/h e, no Equador, por exemplo, esta velocidade seria de 465 m/s, ou de 1 674 km/h).
Em segundo lugar, embora nós pudéssemos ir até as camadas superiores da atmosfera onde a Terra não está rodeada de ar, o procedimento de viajar economicamente também seria impossível. Ao nos separarmos da superfície da Terra em rotação seguiríamos uma trajetória contínua, por
inércia, com a mesma velocidade com que a Terra se moveria debaixo de nós. Diante destas condições, ao voltar à superfície da Terra nós estaríamos no mesmo lugar de onde partimos.
A RADIAÇÂO SOLAR E SUA FILTRAÇÃO PELA ATMOSFERA
Grande parte da energia solar é absorvida pela atmosfera. Se chegasse em sua totalidade à superfície do planeta, esta energia nos mataria. Algumas camadas da atmosfera são mais eficientes para realizar essa proteção. A camada de ozono é uma das principais barreiras que protegem os seres vivos dos raios ultravioleta. O ozono deixa passar apenas uma pequena parte dos raios U.V., esta benéfica.
Em quantidades muito pequenas, as radiações ultravioleta são úteis à vida, contribuindo para a produção da vitamina D, indispensável ao normal desenvolvimento dos ossos. No entanto, a exposição prolongada e sem proteção à radiação ultravioleta causa anomalias nos seres vivos, podendo levar ao aparecimento de câncer de pele, queimaduras, deformações, atrofia e cegueira assim como a diminuição das defesas imunológicas, favorecendo o aparecimento de doenças infecciosas.
Anualmente e a nível mundial, surgem cerca de 3 milhões de novos casos de câncer da pele que podem levar à morte. De acordo com o Programa das Nações Unidas para o Ambiente, a redução de apenas 1% na espessura da camada de ozono é suficiente para a radiação ultravioleta cegar 100 mil pessoas e aumentar os casos de câncer de pele em 3%.
Cada vez mais aconselha-se a evitar o sol nas horas em que esteja muito forte, assim como a utilização de filtros solares, únicas maneiras de se prevenir e de se proteger a pele.
OZÔNIO
O ar que nos rodeia contém aproximadamente 20% de oxigénio. A molécula de oxigénio pode ser representada como O2, ou seja, dois átomos de oxigénio quimicamente ligados. De forma
simplista, é o oxigénio molecular que respiramos. A molécula de ozono é uma combinação molecular mais rara dos átomos de oxigénio, sendo representada como O3. Sobre a formação, o ozono
estratosférico forma-se geralmente quando algum tipo de radiação ou descarga eléctrica separa os dois átomos da molécula de oxigénio (O2), que então se podem recombinar individualmente com
outras moléculas de oxigénio para formar ozono (O3). Curiosamente, a radiação ultravioleta também
Formação da molécula de Ozônio (O3) =
união de uma molécula de oxigênio (O2) e um oxigênio livre
A camada de ozônio forma-se e destrói-se por fenómenos naturais, mantendo um equilíbrio dinâmico, não tendo sempre a mesma espessura. A espessura da camada pode assim alterar-se naturalmente ao longo das estações do ano e até de ano para ano.
O avião a jato interfere na camada de ozônio.
Os motores de aviões produzem óxidos de nitrogênio (NO e NO2), que têm dois grandes
impactos na troposfera superior: Eles formam ozônio e eles destroem o metano. Ambos, ozônio e metano são gases de efeito estufa. Em uma escala global, ambos os efeitos quase se anulam. Na escala local, um aquecimento por formação de ozono nos corredores de vôo, compensa o resfriamento global causado pela depleção de metano.
A formação de ozono é um processo local e temporário, uma vez que o ciclo de vida do ozono é curto. Observa-se um aumento de cerca de 6% em um corredor de vôo em comparação com locais onde não há aviação. Estima-se que, em 2050, com o aumento do tráfego aéreo, esse aumento poderá alcançar 12% nesses corredores.
AS INDÚSTRIAS DE SPRAYS/REFRIGERAÇÃO E A CRIAÇÃO DO CFC
Até os anos 1920 o fluido utilizado para aquecimento e/ou refraigeração era a amónia ou dióxido de enxofre. Esses gases são venenosos e causam um cheiro desagradável. No caso de vazamento podem ocasionar envenenamento naqueles que se encontram próximos aos equipamentos de refrigeração. Iniciou-se então a pesquisa para encontrar um gás substituto que fosse líquido em condições ideais, circulasse no sistema de refrigeração e, em caso de vazamento, não causasse danos aos seres vivos.
As pesquisas da indústria química voltada à refrigeração concentraram-se num gás que não deveria ser venenoso, inflamável, oxidante, não causasse irritações nem queimaduras e não atraísse insetos. Nas pesquisas foram testados diversos gases e fluidos, sendo escolhida uma substância que se chamaria de clorofluorcarboneto (CFC).
Os CFCs passaram a constituir os equipamentos de refrigeração, condicionadores de ar, como propelentes de sprays, solventes industriais, espumas isolantes e componentes electrónicos.
CLOROFLUORCARBONO E A DESTRUIÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO
As moléculas de clorofluorcarbono (também chamadas de “Freon”) ao serem lançadas na atmosfera, ganham altitude. passando intactas pela troposfera. Em seguida essas moléculas atingem a estratosfera, onde os raios ultravioletas do sol aparecem em maior quantidade. Esses raios quebram as partículas de CFC (Cloro Flúor Carbono) liberando o átomo de cloro. Este átomo, então, rompe a molécula de ozônio (O3), formando monóxido de cloro (Cl O) e oxigênio (O2).
A reação tem continuidade e logo o átomo de cloro libera o de oxigênio que se liga a um átomo de oxigênio de outra molécula de ozônio, e o átomo de cloro passa a destruir outra molécula de ozônio, criando uma reação em cadeia.
Como se pode observar, o cloro que veio do CFC age como um catalisador, não sendo consumido no processo e, por isso, os cientistas dizem que sua ação na atmosfera pode continuar por 50 anos. Uma vez liberto, um único átomo de cloro destrói cerca de 100 000 moléculas de ozono antes de regressar à superfície terrestre, muitos anos depois.
Por outro lado, existe a reação que beneficia a camada de ozônio: Quando a luz solar atua sobre óxidos de nitrogênio, estes podem reagir liberando os átomos de oxigênio, que se combinam e produzem ozônio. Estes óxidos de nitrogênio são produzidos continuamente pelos veículos automotores, resultado da queima de combustíveis fósseis. Existem estudos mostrando que, em corredores aéreos, onde os jatos liberam produtos de combustão com óxidos de nitrogênio, existe uma quantidade maior do ozônio.
Infelizmente, a produção de CFC, mesmo sendo menor que a de óxidos de nitrogênio, consegue, devido à reação em cadeia já explicada, destruir um número bem maior de moléculas de ozônio que as produzidas pelos automóveis, aviões, e outras máquinas.
O BURACO
A região mais afetada pela destruição da camada de ozônio é a Antártida. Nessa região, principalmente no mês de setembro, quase a metade da concentração de ozônio é misteriosamente