אייל כהן מעלה אותנו אל הגבהים הגבוהים, שם שולטת הקרירות הנעימה, ולעיתים גם ההיפוקסיה, ומספר כיצד טסים עם מערכות החמצן וכמה זמן נשארת עימנו ההכרה בעת אובדן דיחוס בגבהים הגבוהים באמת (רמז - לא הרבה...)
הצורך האנושי בחמצן נשימה לצורך קיום חיים נראה לנו מובן מאליו ובחיי היום יום איננו סובלים כמעט מחוסר בחמצן למעט, כמובן, מאותם רגעים בהם אנו רואים אישה יפהפייה העוצרת את נשימתנו. בטיסה, לא תמיד הדבר כך. די בקלות אנו יכולים להכניס את עצמנו למצב של חוסר בחמצן גם ללא שותפה יפהפייה בטיסה, ולאחר זמן מה במצב זה אנחנו כנראה נאבד את ההכרה. אם זו לא תחזור אלינו במהירות (במידה ואנחנו הטייסים היחידים באווירון) עלולה להיווצר בעיה.
מהיכן, אם כן, נובעות בעצם הבעיות הקשורות לחמצן עם עליית גובה התא בטיסה? האטמוספרה שלנו מכילה כ 20 אחוזי חמצן בממוצע בכל גובה. מכיוון שגופינו זקוק למשקל מסוים של חמצן בפרק זמן נתון, הרי עם ירידת צפיפות האוויר בעלייה בגובה, המשקל היחסי של החמצן הניתן לשימוש - יורד.
גופנו משתמש בחמצן דרך מחזור הדם - החמצן מגיע לריאות ומשם לדם, הזורם בגוף לכל התאים ומשמש ליצור אנרגיה, לצורך קיום "חיים" וגם לצורך סילוק פסולת רעילה מהגוף דרך מחזור הדם. מחסור בחמצן יגרום לרעילות גבוהה עד למצב של הפסקת תפקוד מערכות שונות בגוף. אנחנו יכולים לחיות ימים רבים ללא אוכל, ימים ספורים ללא מים, אך רק דקות ספורות ללא חמצן. אדם בוגר צורך בממוצע כ 7 ליברות (מעל 3 ק"ג!) של חמצן ביממה ,לעומת משקל נמוך מזה של אוכל ומים יחדיו ביממה (אלא אם כן, אכלתם סטייק ממש גדול...). צריכת החמצן עולה במאמץ גופני , אך אם לא יסופק החמצן הדרוש, יפגעו תפקודים רבים בגוף .
חוסר החמצן, גם ללא פגיעה קריטית במערכות הגוף, יכול לפגוע במערכת חשובה ביותר – מערכת הראייה. מחסור יחסית קטן של מתחילה פוגע קודם כל בראייה שלנו, והדבר מורגש בעיקר בראיית הלילה. אי לכך, מנהל התעופה האמריקאי , ממליץ לטייסים להשתמש בחמצן בלילה, כבר מגובה 5000 רגל, גובה שנראה לנו אולי כגובה אבסורדי לשימוש בחמצן. דרך אגב – המלצת ה FAA לשימוש בחמצן בטיסות יום היא כבר מגובה 10,000 רגל, למרות שהחוק לא מחייב לעשות זאת עד לגובה 12,500 רגל.
היפוקסיה
מהי או מי היא בעצם אותה היפוקסיה מפורסמת (ולא, זאת לא הנקבה של האפוקסי...)? היפוקסיה הנה מחסור בחמצן ברקמות הגוף. ההיפוקסיה יכולה להיגרם עקב חוסר באספקת חמצן לגוף, העברת חמצן לא מספקת בגוף עצמו או חוסר היכולת של רקמות הגוף להשתמש בחמצן. קיימים כמה סוגים של היפוקסיה, אך זו הרלונטית לטייסים , נקראת היפוקסיה היפוקסית, אשר יכולה לקרות בבת אחת באיבוד דיחוס בגובה רב, למשל, או לאט לאט כאשר אדם נחשף לחוסר בחמצן לאורך זמן.
אין גובה מסוים בו ניתן לומר שאדם צפוי להיכנס בו להיפוקסיה. הגובה המדויק בו הגוף מתחיל להיכנס להיפוקסיה שונה מאדם לאדם, עקב נסיבות שונות. לדוגמא - אדם מעשן יכנס להיפוקסיה בגובה נמוך מאדם שאינו מעשן, אדם בעל כושר גופני טוב ובעל תפקודי לב ריאה טובים יכנס להיפוקסיה בגובה גבוה מאדם בעל כושר גופני ותפקודי לב ריאה ירודים. אישה ממוצעת תיכנס למצב של היפוקסיה בגובה נמוך מגבר ממוצע (נתון רפואי לא שוביניזם גברי...). כמו כן אדם עייף יכנס מהר יותר להיפוקסיה מאשר אדם ערני וגם אדם בתחילת היום כאשר הוא מלא באנרגיה , יכנס לאט יותר להיפוקסיה מאשר אדם פחות אנרגטי הנמצא בסוף יום עבודתו.
במאמר שקראתי בנושא חמצן נכתב שאחד מאנשי ה FAA מכנה את ההיפוקסיה בפשטות : "טיפשות". וזאת למה? כאשר אנו חווים תופעה חמורה של היפוקסיה, אנחנו נכנסים למצב שבו אנחנו טיפשים מידי להבין שמשהו בכלל לא בסדר אצלנו .
כמו שהוזכר קודם, גופנו משתמש בחמצן לצרכים שונים. החמצן מועבר דרך הריאות למחזור הדם , ומשמש, בין השאר, גם להוצאת רעלים ממחזור הדם. כאשר אספקת החמצן נפגעת, אחוז הרעילות בדם שלנו עולה עד למצב של סכנה ממשית לחיים. מכיוון שבגבהים שונים ישנן כמויות שונות של חמצן הניתן לשימוש, ניתן להסיק מכך שעם העלייה בגובה, מהזמן שיחלוף עד ל"פגיעה" שלנו מחוסר החמצן יהיה יותר ויותר קצר. חשוב לנו לדעת את הזמן הממוצע עד שנפגע מההיפוקסיה , כך שאם אנו מגלים במטוס תקלת חמצן, נדע כמה זמן בממוצע עומד לרשותנו לטפל בבעיה. לשם כך, אביא בפניכם את הטבלה המפורסמת הבאה, אשר מפרטת כמה זמן של "הכרה שימושית" (Useful Conciousness) עומד לרשותנו בכל גובה.
| גובה (רגל) | זמן ממוצע |
| 15,000-18,000 | 30 דקות |
| 22,000 | 5 דקות |
| 25,000 | 3 דקות |
| 30,000 | 1 דקה |
| 35,000 | 30 שניות |
| 40,000 | 15 שניות |
| 45,000 | 9 שניות |
הזמנים בטבלה הינם לאדם במשקל ממוצע, אדם שאינו מעשן ובעל כושר גופני ממוצע. כל אדם החורג מהממוצע באופן "שלילי" יצפה לזמנים קצרים יותר באופן ממוצע.
התופעות אשר אנו נתחיל לחוות כשההיפוקסיה תלך ותשתלט עלינו, שונות אף הן מאדם לאדם. לכל אדם תופעה גופנית הייחודית לו בזמן חוסר בחמצן, וזו אחת הסיבות שבחיל האוויר עושים את הבדיקה בתא הלחץ במהלך קורס הטייס (בארה"ב – גם טייסים אזרחיים יכולים). בדיקה זו נועדה לתת לטייסים את התחושה של חוסר בחמצן וגם לאפשר לכל אחד מהם לגלות מהי התופעה הייחודית לו בעת הכניסה להיפוקסיה. חלק מהאנשים ירגישו עקצוצים בגוף או הרגשת נימול (כמו נמלים שהולכות על הגוף), חלק חווים כאבים באברים שונים וכד'. בצורה זו, אם אותו טייס ירגיש בעתיד את התחושה המסוימת שחווה בתא הלחץ, הוא ידע לבדוק את מערכות החמצן ולטפל מידית בתקלה, אם ישנה, מבלי לאבד זמן יקר, העלול לעלות לו בחייו.
קצב ההסתגלות לגובה
קצב ההסתגלות לגובה הינה בעיה נוספת מבחינת אספקת החמצן לגוף והיא נובעת נובע משתי סיבות עיקריות - זמן התייצבות של רמות החמצן בגוף ובועות חנקן בדם. לדוגמה, אדם האמור לטוס בגובה 18,000 רגל (במטוס שאינו מדוחס), צריך להיות מחובר לחמצן לפחות 30 דקות לפני ההגעה לגובה, בעיקר בגלל קצב ההתייצבות של רמות החמצן בדמו.
הבעיה השנייה נגרמת בגלל שיעורי טיפוס גבוהים במיוחד. כיום, קיימים מטוסים שאינם מדוחסים המגיעים לשיעור טיפוס גבוה במיוחד (בעיקר סוגים מסוימים של מטוסי EXPERIMENTAL מבנייה עצמית). שיעורי טיפוס גבוהים אלה ( 2000 רגל לדקה ויותר) במטוסים שאינם מדוחסים, עלולים לגרום להיווצרות של בועות חנקן בדם. בעיה דומה קיימת בצלילת עומק בים. כאשר מתחילים לעלות אל פני הים, צריך לעשות זאת בקצב איטי, כך שרמות החנקן בדם יתאזנו לאט לאט. עלייה מהירה מדי, תביא לכך שחלק מהחנקן מתחיל להשתחרר בצורת בועות ויכול לגרום למוות. ניתן לדמות זאת לאפקט של בועות גז במשקה תוסס - אילו היינו מעלים את לחץ האוויר ברמה מסוימת המשקה היה מפסיק לתסוס.
בכדי לסבר את האוזן נציין כי לגובה 20,000 אלף רגל, למשל, הגוף צריך בממוצע כ 20 דקות. כלומר מבחינה מעשית, יש לשמור על שיעור טיפוס הנמוך מ 1000 רגל לדקה עד לגובה הזה.
למרות הסכנה, נכון לעכשיו, אין, אפילו בארה"ב, חוק המגביל שיעורי טיפוס במטוסים שאינם מדוחסים. אבל גם אם טסנו במטוס מדוחס והתחלנו לאבד דיחוס , חבישת מסיכות החמצן הינה רק החלק הראשון בטיפול בבעיה. אנחנו צריכים להתחיל בהנמכת חירום גם בגלל הסיבה שהגוף אינו יכול להסתגל לשינוי הגובה בתא בקצב כל כך גבוה.
תקנות הטייס בישראל לגבי חמצן
לסיום הדיון בנושא זה, נזכיר את דבר תקנות הטייס הישראליות בנושא החמצן. על פי התקנות, לא ניתן להפעיל כלי טיס אלא אם מתקיימים התנאים הבאים:
1)בגובה לחץ תא מעל 12500 רגל MSL ועד 14000 רגל MSL עומד לרשות צוות התא המזערי הדרוש מלאי של חמצן נשימה והוא משתמש בו עבור אותם קטעים של הטיסה בגבהים אלה הנמשכים מעל 30 דקות.
2) בגובה לחץ תא מעל 14000 רגל MSL עומד לרשות צוות ההטסה המזערי הדרוש מלאי חמצן נשימה והוא משתמש בו במשך כל זמן הטיסה בגבהים אלה.
3) בגובה לחץ תא מעל 15000 רגל MSL עומד לרשות כל הנמצאים בכלי הטייס מלאי של חמצן נשימה.
לגבי מטוס מדוחס חייב להתקיים התנאי הבא:
1) בטיסות מעל רום טיסה 250 , נמצא בכלי הטיס נוסף לחמצן הדרוש כמפורט מעלה ,מלאי של חמצן מספיק ל 10 דקות שימוש לפחות עבור כל הנמצאים בכלי הטיס, לשם שימוש חירום כאשר ירידת כלי הטיס לגובה נמוך יותר נדרשת עקב איבוד הדיחוס בתא.
שימו לב שהגבהים כאן, אינם מבטיחים שלא תלקו בהיפוקסיה. הגבהים בחוק מתחשבים באדם ממוצע שתפקודי ריאותיו אינם פגומים. טייסים מעשנים, או מאותגרי משקל, למשל - מוטב שיתייעצו עם רופא תעופתי לגבי טיסה בגבהים גבוהים לפני שינסו לטוס בהם ללא חמצן, אף אם הדבר חוקי.
שימוש מעשי במערכת החמצן במטוס קל
מיכל החמצן - ישנם מכלי חמצן ניידים לשימוש תעופתי ובלוני חמצן להתקנה קבועה במטוס. לכל מיכל יש נפח מסוים, ולפי קצב הזרימה הנדרש וכמות המשתמשים, ניתן לחשב את זמן השימוש שהבלון יוכל לספק. לבלונים יש "תוקף" והם חייבים לעבור בדיקה וניקוי תקופתיים.
שעון לחץ החמצן במיכל - שעון לחץ החמצן מראה בעצם את לחץ החמצן במיכל דבר הנותן אינדיקציה על כמות החמצן הניתנת לשימוש. בדרך כלל בשעונים הללו, בנוסף לתצוגת הלחץ יש גם צבעים על הסקאלה - ירוק ,צהוב ואדום. ירוק הינו לחץ נורמלי של חמצן, צהוב אומר כי הכמות מתחילה לאזול ויש להתחיל לבצע הנמכה , ואדום פירושו שאין לרוקן את החמצן בבלון מתחת לתחום הזה, על מנת שלא יווצרו תנאים בהם יתפתחו פטריות או מזהמים אחרים בבלון .
ווסתי חמצן:
ווסתי חמצן אוטומטיים: בתעופה הקלה בישראל ניתן לראותם במטוסים מתוצרת ססנה מסדרה 300 ו400 (ססנה 340 , ססנה 401 ,ססנה 402 וכו'). הווסת הנמצא בתקרת המטוס מעל כל מושב ותפקידו לווסת את ספיקת החמצן באופן אוטומטי לפי גובה המטוס, או יותר נכון לפי "גובה התא". כל מה שצריך על מנת לקבל חמצן הוא לפתוח את ברז החמצן המרכזי (נמצא ליד מושב הטייס) ולתקוע את המחבר של מסיכת החמצן לשקע החמצן בתקרת המטוס.
ווסתי חמצן ידניים: בדרך כלל מחוברים למערכות חמצן ניידות. לכל מסיכת חמצן, מחובר ווסת ידני שנראה כמו צינור שקוף עם כדור פלסטיק "צף" בתוכו, ובתחתית הצינור ישנו בורג שסיבובו לכיוונים שונים מגביר או מקטין את זרימת החמצן. על הצינור השקוף מודפסות שנתות (בדרך כלל של גובה באלפי רגליים) וכל מה שצריך לעשות הינו לפתוח את הבורג של החמצן בווסת עד שהכדור הצף יצביע על השנתה של הגובה בו אנו טסים. כך נקבל את זרימת החמצן המתאימה לגובה.
מד זרימת החמצן:
בדרך לכל, קיים על צינור החמצן של מסיכת חמצן מעין "בודק זרימה " FLOW INDICATOR, שמראה צבע ירוק כשזורם בו חמצן ומראה צבע אדום שלא זורם בו דבר. כך נוכל לבדוק באופן שוטף אם עדיין יש חמצן במסיכה. בווסתי חמצן בהם יש כדור צף לא צריך את מד הזרימה כי הכדור הצף מראה בעצם את זרימת החמצן בפועל.
מסיכות חמצן:
קיימים סוגים רבים של מסיכות חמצן מיצרנים שונים לשימושים שונים עם הבדלים מהותיים ביניהן. אחד ההבדלים הוא בגובה אליו מיועדת המסיכה. מסיכות פשוטות מיועדות לגבהים של 20,000 -18,000 רגל . מסיכות לגבהים גבוהים יותר מורכבות יותר במבנה שלהן, וכמובן – יקרות הרבה יותר. במסיכות רבות קיים גם מיקרופון כך שיהיה ניתן להמשיך לדבר במערכת הקשר של המטוס גם לאחר חבישת המסיכה.
קיים הבדל מרכזי אחד בין מערכת החמצן חירום לטייסים במטוסים גדולים לבין המערכת בתעופה הקלה. בתעופה הקלה, החמצן מתערבב במסיכה עם אויר מהתא כך שמקבלים אויר לנשימה. במטוסים הגדולים (מטוסי הנוסעים) האוויר המתערבב עם החמצן מגיע כולו מחוץ לתא הטייס מפני שמסיכת החמצן במטוסים הגדולים הינה אטומה לחלוטין ונועדה לטפל גם במצב של עשן בתא.
טוסו והגביהו עוף, אבל בזהירות!!