航空医学授课教材课件

航空醫學國防醫學院航太醫學研究所三軍總醫院航太醫學部中華民國九十一年七月廿四日吳怡昌航空醫學國防醫學院航太醫學研究所吳怡昌1航空生理學篇航空生理學篇2大氣壓力與高度之關係圖氣壓-高度之相對關係曲線0100200300400500600700800010000200003000040000500006000070000高度(呎)大氣壓力(mm/Hg)飛行高度越高，環境大氣壓力越低大氣壓力與高度之關係圖氣壓-高度之相對關係曲線01002003混合氣體的總壓等於各組成氣體之分壓的總和PT=P1+P2+...+PN氣體分壓的觀念道爾頓定律(Dalton’sLaw)混合氣體的總壓PT=P1+P2+..4高度、肺泡氧壓、血氧飽和度之關係

--------環境空氣--------高度(呎)大氣壓力(mmHg)肺氧分壓(PAO2)血氧飽和度(%)groundlevel 760 104 97

10,000 523 67 90 20,000 349 40 70

30,000 226 21 20 40,000 141 6 5 50,000 87 1 1缺氧危害高度、肺泡氧壓、血氧飽和度之關係

--------環境空氣5肇因：空氣中之氧分壓過低

症狀：無特定之症狀且常因個體差異而不同。包括：頭痛、暈眩、疲勞、欣慰感、噁心、視力模糊、對空氣之渴望、反應遲鈍、動作不協調、心智行為改變、判斷力變差、意識喪失、死亡。高空缺氧症肇因：空氣中之氧分壓過低高空缺氧症6缺氧之有效意識時間(TimeofUsefulConsciousness;TUC)定義：從發生缺氧開始至失去行為能力為止的時間。戴上面罩缺氧時間註：TUC時間又稱EPT時間(EffectivePerformanceTime)缺氧之有效意識時間定義：從發生缺氧開始至失去行為能力為止的時7FL430或以上FL400FL350FL300FL280FL250FL220FL1809-12秒15-20秒30-60秒1-2分2.5-3分3-5分8-10分20-30分高度TUC時間有效意識時間(TUC)FL430或以上9-12秒高度TUC時間有效意識時8任何程度的缺氧都會使個體的判斷能力受損、反應時間延遲、夜視能力減弱、精細協調動作變差、飛行技能衰退。值得注意的是，缺氧初期症狀往往並不明顯，但對個體判斷力的侵害即可能已發生，因此即便飛行員具有相當的缺氧症知識，也可能由於未察覺而無法立刻改正缺氧的危機。陸航老煙槍的疑問。高空缺氧症對飛安之危害任何程度的缺氧都會使個體的判斷能力受損、反應時間延遲、夜視能9P1V1=P2V2簡言之，氣體之體積與環境壓力成反比高度上升時：大氣壓力下降，氣體體積變大。高度下降時：大氣壓力上升，氣體體積變小。波義爾定律(Boyle’sLaw)P1V1=P2V2波義爾定律(Boyle’sLaw)10DRYGASEXPANSIONWETGASEXPANSION1.8X2.0X16,0002.5X25,0003.0X34,0005.0X43,0004.0X9.5X6.0X氣體膨脹效應DRYGASEXPANSIONWETGASEXPAN11環境氣壓變化之中耳效應下降高度時，發生中耳氣塞以Valsalva動作排除壓差MiddleEarCavityEustachianTubeAtmosphericPressureTympanicMembraneExternalEarMiddleEarCavityEustachianTubeBlocked/InfectedTympanicMembraneExternalEarAtmosphericPressure環境氣壓變化之中耳效應下降高度時，發生中耳氣塞以Valsal12高空減壓症原已溶解於體內的氮氣隨著環境氣壓突然降低，以致於因溶解度的遽降而生成大量的氣態氮氣。當溢出的氮氣量遠超過肺臟的排出量時，氮氣形成氣泡在血液中循環，即可造成各類型的臨床表徵，此稱減壓症。發生於高空航行環境下的減壓症，又稱為高空減壓症。高空減壓症原已溶解於體內的氮氣隨著環境氣壓突然降低，以致於因13高空減壓病潛水後飛行：-SCUBA潛水是在高壓環境呼吸空氣，故大量氮氣會溶解於身體內各組織。-潛水越深越久，氮氣溶解量越多速率越快。-潛水完後，細微氣泡可形成於體內組織。-潛水後立刻飛行時，既存的氣泡會膨脹而阻塞血管或壓迫神經或引發血液病變，而發生「高空減壓病」。高空減壓病潛水後飛行：14潛水後飛行：-潛水後飛行，發生高空減壓病的最低高度約為5000呎左右。-潛水後，至少24小時內應避免飛行。高空減壓病潛水後飛行：高空減壓病15“AStateCharacterizedbyanErroneousSenseofAnyoftheParametersDisplayedbyAircraftControlandPerformanceandFlightInstruments”AFMAN11-217,Vol1,Apr96空間迷向之定義(SpatialDisorientation)“AStateCharacterizedbyan16TypeI-Unrecognized(未認知型)TypeII-Recognized(認知型)TypeIII-Incapacitating(失能型)空間迷向之分類TypeI-Unrecognized(未17TypeI–未認知型比較危險型態之空間迷向-飛機並非處於飛行員認知的情景飛行員未能有意識地認知任何空間迷項的徵兆可肇因於注意力問題 (pain-inducedattentiondistraction)可導因於錯誤的感官訊息或線索(perceptionprobem)Crasheswithsmileontheirface

(lateornorecovery，例如CFIT情況)主要涉及“心理層面”因素TypeI–未認知型比較危險型態之空間迷向-飛機並非18例如：控制飛行墬地(Controlledflightintoterrain,CFIT)案例：於1996年，一架美空軍737-200飛機墬毀於克羅西亞的Dubrovnik機場附近的2300呎山上，死亡人員包括美國商務部長RonBrown和其他商業鉅子多人。例如：控制飛行墬地案例：於1996年，一架美空軍737-2019TypeII–認知型飛行員意識上認知到有問題，但是可能無法了解問題徵兆是來自空間迷向。飛行員有機會可以改正此異常飛行狀態。偏重涉及“生理層面”因素TypeII–認知型飛行員意識上認知到有問題，但是可能20夜視鏡：降低視野產生虛影

(FalseShadowing)改變景深降低視力個人裝備所誘發之錯覺夜視鏡：個人裝備所誘發之錯覺21TypeIII–失能型飛行員會經歷一種壓倒性的失能感覺主要肇因於個體感官訊息的極度衝突飛行員無法利用儀表或視覺所提供的訊息，執行適當的定向行為。涉及“生理和心理層面”因素TypeIII–失能型飛行員會經歷一種壓倒性的失能感覺22例如：巨手現象(GiantHandPhenomenon)例如：巨手現象(GiantHandPhenomenon)23飛行錯覺和空間迷向的誘發因素環境因素惡劣天候雲霧霾塵地形地勢夜間飛行飛行因素座艙設計儀錶配置編隊飛行飛行科目生理因素空腹低血醣宿醉缺氧微恙或疾病藥物作用轉頭運動心理因素疲憊過度自信心有旁鶩狹管式注意力工作負荷過高內在因素外在因素飛行錯覺和空間迷向的誘發因素環境因素生理因素心理因素內24臨床航空醫學篇臨床航空醫學篇25空勤體檢之目的飛行安全之維護與作戰效能之確保乃是國軍飛航體系的終極作業目標。故此，航醫單位必須妥善運用航空醫學專業技能，儘可能地及早發掘或辨認任何可能危及飛行安全和損及作戰效能的醫學因素，並適時提出有效的改正或防範措施，以確保上述作業目標之達成。空勤體檢作業即為此矣！空勤體檢之目的飛行安全之維護與作戰效能之確保乃是國軍飛航體系26空勤體檢標準如何定訂？經驗法則理論基礎科學實證空勤體檢標準如何定訂？經驗法則27於1912年2月間，美國戰爭部(WarDepart)首度頒佈飛行生之空勤體格標準。於1914年，當時美國通信部隊(SignalCorps)的飛行部門要求陸軍軍醫長提供判定適合飛行的體格標準。但是不久後，軍醫長的標準被要求降低，因為實在招不到飛行生。之後，被尊稱為「美國軍事航空醫學之父」的TheodoreLyster少校積極投入體檢單位的成立和體格標準的研擬等工作，終致確立美國航空醫學發展的奠基。於1912年2月間，美國戰爭部(WarDepart)首度頒28定訂空勤體檢標準之考量飛行安全戰技效能訓補需求風險效益定訂空勤體檢標準之考量飛行安全戰技效能訓補需求風險效益29缺點免計制度之精神缺點免計是空勤體檢政策的一項“例外”，但其作業依然必須遵循「飛行安全之維護和作戰效能之確保」的基本作業目標。缺點免計制度是為了避免讓嚴格的空勤體檢標準制度嚴重僵化組織的人力運用；同時，用以提高昂貴的飛行人力資源的投資效益。缺點免計制度之精神缺點免計是空勤體檢政策的一項“例外”，但其30缺點免計的制度亦促使航空醫學必須從飛行安全的風險、作戰效能的影響和飛航作業的實際需求面等層面，予以慎重考量飛行員的適飛能力。缺點免計制度之思維缺點免計的制度亦促使航空醫學必須從飛行安全的風險、作戰效能的31航空醫學的進步使得身具體格缺點的飛行員，大多得以獲得缺點免計而重回飛行崗位。缺點免計的制度讓飛航組織能夠留用昂貴的作戰人力資源，且讓飛行人力資源的運用更具彈性。缺點免計制度之效益航空醫學的進步使得身具體格缺點的飛行員，大多得以獲得缺點免計32空中緊急傷患後送作業空中緊急傷患後送作業33WWII 4.5deaths/100casualtiesKoreanWar 2.5deaths/100casualtiesVietnamWar <1.0deaths/100casualtiesDesertStorm <1.0deaths/100casualtiesPeriodMortalityrateofcasualties空中緊急傷患後送作業之效益WWII 4.5deaths/100casual34人為因素篇人為因素篇35資料來源：Shappell&Wiegmann,1996ClassA,B,&CMishaps/100,000FlightHours024681012141619771979198119831985198719891991Year機械因素人為因素AllUSNavy/MarineCorpsMishaps

(CY1977-92)資料來源：Shappell&Wiegmann,199636人為因素維護作業飛機天候因素機場/航管其他疏失率：人為因素1/1,000飛機因素1/10,000,000技能不佳個體表現衰退組員資源管理不佳工作負荷過高違規其他資料來源：FAAHumanPerformanceProgram,1999飛行失事肇因分析人為因素維護作業飛機天候因素機場/航管其他疏失率：技能不佳個37人為因素vs.技能表現身心健全生活規律敬業態度專業技能訓練管理飛行疲勞身心問題壓力與疾病人為自加壓力行政負荷-技能表現人為因素人為因素vs.技能表現身心健全飛行疲勞-技能表現人為38作業風險危害因子飛行失事人員裝備耗損士氣戰力喪失作業風險危害因子飛行失事人員裝備39身為智者---讓人為自加壓力遠離飛機---藥物低血醣疲勞酒精香煙身為智者---讓人為自加壓力遠離飛機---藥物低血醣疲勞40睡眠喪失/疲勞 -時差因素年齡老化環境噪音與溫度營養攝取不均 工作負荷個體技能衰減的催化劑

-飛航作業風險- 擾流與震動身心問題 -身心理壓力 -疾病 -人為自加壓力作業紀律(單位)管理機制(組織)睡眠喪失/疲勞個體技能衰減的催化劑

-飛航作業風險- 擾流41飛行個人裝備之負荷飛行個人裝備之負荷42提昇夜間戰鬥能力的夜視鏡提昇夜間戰鬥能力的夜視鏡43第一代夜視鏡第二代夜視鏡第三代夜視鏡第一代夜視鏡第二代夜視鏡第三代夜視鏡44夜視鏡電池盒頭盔夜視鏡電池盒頭盔45飛行失事醫學調查篇飛行失事醫學調查篇46飛安失事調查之宗旨詳實調查作業確認失事肇因訂定減除措施落實飛安管理確保飛行安全與效能發掘併存危因航空醫學飛安失事調查之宗旨詳實確認訂定落實確保發掘航空醫學47調查準備初步調查蒐整醫學及心理資料綜合分析撰寫報告醫學調查程序之五步驟調查準備醫學調查程序之五步驟48飛航作業風險管理篇飛航作業風險管理篇49776aircraftdestroyedin1954010203040506050658096Angleddecks AviationSafetyCenter NavalAviationMaintenanceProgram

establishedin1959(NAMP) RAGconceptinitiated NATOPSPrograminitiated1961 SquadronSafetyprogram SystemSafety

DesignatedAircraft ACTFY1.8439aircraftdestroyedin1996ClassAMishaps/100,000FlightHours美海軍飛行失事率之統計(FY50-96)776aircraft01020304050605065850飛行事故危害因子(作業環境或人為)作業風險(飛航體系)無事故安全