2) температуры окружающей среды
3) высоты полета
4) парциального давления кислорода в окружающей среде (+)
При разгерметизации индивидуальной системы дыхания летчик начинает получать газ, параметры которого определяются окружающей средой. Резервное время в этой ситуации понимают прежде всего как время сохранения полезного сознания — способности выполнять осмысленные действия до развития выраженной гипоксии. Определяющим фактором является парциальное давление кислорода, поскольку оно формирует градиент диффузии кислорода в легких и влияет на насыщение гемоглобина.
Парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе рассчитывают с учетом барометрического давления: PIO₂ = FIO₂ × (PB − PH₂O), где FIO₂ — объемная доля кислорода, PB — барометрическое давление, а PH₂O — давление водяного пара в дыхательных путях. При увеличении высоты доля кислорода в воздухе почти не меняется, но снижается общее барометрическое давление, поэтому уменьшается и парциальное давление кислорода. Это приводит к падению альвеолярного и артериального напряжения кислорода; на крутом участке кривой диссоциации оксигемоглобина даже небольшое дальнейшее снижение вызывает быстрое уменьшение сатурации.
Ранними проявлениями гипоксии становятся ухудшение сумеречного зрения, внимания, скорости реакции и координации; затем возможны ошибки в оценке ситуации, эйфория или спутанность сознания, а при прогрессировании — потеря сознания. Температура окружающей среды и положение тела могут изменять потребность организма в кислороде и скорость его потребления, однако их влияние вторично по сравнению с уровнем парциального давления кислорода и высотой полета.
| Условия | Ориентировочное парциальное давление O₂ во вдыхаемом воздухе | Физиологический эффект | Влияние на резервное время |
|---|---|---|---|
| Уровень моря, нормобарические условия | Около 150 мм рт. ст. после увлажнения воздуха в дыхательных путях | Адекватная оксигенация артериальной крови | Наиболее продолжительное сохранение работоспособности |
| Высота примерно 2–3 км | Около 110–125 мм рт. ст. | Возможны начальные нарушения темновой адаптации и снижение устойчивости к нагрузке | Начинает сокращаться, особенно при физической работе |
| Высота примерно 4–6 км | Около 75–100 мм рт. ст. | Развиваются гипоксемия, ухудшение внимания, скорости реакции и точности движений | Существенно сокращается |
| Большая высота, ориентировочно выше 6–8 км | Менее 75 мм рт. ст. | Быстрое падение сатурации вследствие нахождения на крутом участке кривой диссоциации оксигемоглобина | Полезное сознание утрачивается в короткие сроки без эффективной кислородной поддержки |
| Подача кислорода через исправную систему или система с избыточным давлением | Эффективное PIO₂ поддерживается на более высоком уровне | Сохраняется альвеолярная и артериальная оксигенация | Резервное время увеличивается |
| Быстрая декомпрессия без предварительного насыщения кислородом | Резкое падение PIO₂ | Гипоксия развивается внезапно, без времени на физиологическую адаптацию | Сокращается быстрее, чем при постепенном снижении давления |
| Высокая физическая нагрузка, лихорадка, стресс | Парциальное давление не обязательно меняется | Увеличивается потребление кислорода и ускоряется истощение функциональных резервов | Может дополнительно уменьшаться, но это модифицирующие, а не ведущие факторы |
Таким образом, при нарушении герметичности ключевым критерием опасности является не только наличие кислорода в окружающем воздухе, но и его доступное парциальное давление. Чем выше высота и чем быстрее снижается давление, тем быстрее нарушаются газообмен и функции центральной нервной системы. Практически это требует немедленного восстановления герметичности, перехода на аварийную кислородную систему и снижения высоты полета по установленной процедуре. Оценка состояния должна учитывать прежде всего признаки гипоксии и сохранность способности к целенаправленным действиям.