Warunki potrzebne aby człowiek przeżył

[NGC7841]

Witam,

 

dyskutowałem ostatnio ze znajomym, o skrajnych warunkach ciśnienia, temperatury i ilości tlenu, potrzebnej do tego aby człowiek mógł przeżyć.

Wiemy, że człowiek wyszełd na Mt Everest bez maski tlenowej i wrócił żywy. No to mamy już 300hPa, z czego na tlen 1/5 czyli ciśnienie tlenu 60hPa. Ponadto znamy przeprowadzany przez naukowców na przystosowanie człowieka na skrajnie wysokie ciśnienia, kilku ludzi wprowadzono do komory, zwiększano ciśnienie kilka dni, a rozprężano coś ponad miesiąc, doszli do 70atm, z czego na tlen przypadało 1.6% = około 1.1atm.

 

Znacie jakieś skrajniejsze przypadki ?

 

Bo cała ta nasza dyskusja bezpośrednio dotyczyła sprawy, czy człowiek byłby w stanie chodzić po Marsie w tylko ciepłej kurtce i z aparatem tlenowym.

 

pozdrawiam, Leon

[Pabami]

Gdzieś już widziałem taką dyskusję, chyba w usenecie dawno temu... w każdym razie stanęło na masce tlenowej i jakichś obejmach na klatkę piersiową co by nam się ciało nie rozprężyło ;D i można poczuć marsjański wiatr we włosach. Co do wysokich ciśnień to nie takie naciski znosił człowiek np. podczas nurkowań głębokich - po prostu musi być równowaga żeby nie zgniotło Co innego zachowanie niektórych gazów pod dużym ciśnieniem - azot działa narkotycznie.

[NGC7841]

Gdzieś już widziałem taką dyskusję, chyba w usenecie dawno temu... w każdym razie stanęło na masce tlenowej i jakichś obejmach na klatkę piersiową co by nam się ciało nie rozprężyło ;D i można poczuć marsjański wiatr we włosach.

Super, mniej więcej o tego typu fakty mi chodziło. Tylko dalej nie wiem jak wogóle żyły się będą zachowywały w tak niskim ciśnieniu, przypomnę że na Marsie jest około 70hPa.

 

 

Co do wysokich ciśnień to nie takie naciski znosił człowiek np. podczas nurkowań głębokich - po prostu musi być równowaga żeby nie zgniotło Co innego zachowanie niektórych gazów pod dużym ciśnieniem - azot działa narkotycznie.

Zwróć uwagę, że owe 70atm, to równowartość zanużenia się na niecałe 700m w głąb oceanu.

Edytowane 18 Lutego 2009 przez NGC7841

[Hans]

Nie liczcie takich epizodów jak wejscie na MT Everest bez maski jako granicy. To co możesz zrobić zrywem i po długim przygotowaniu nie równa się temu co zniesiesz i w czym mozesz funkcjonowac non stop. Bo nie chodzi o to, aby człowiek przeżył dzień czy dwa na spacerach, ale aby złapał nitownice i postawił most, na pełnych obrotach zakodował kawałek software, urodził dzieciaka, wykoapł rów, albo choćby w wieku lat 50ciu skoncetrowany prowadził pojazd po 2h... przez 2000 dni.

 

A to nie to samo.

 

Pozdrawiam.

[dobsonme]

Hans ma racje, w dobrych warunkach można wlecieć szybowcem na 10km. Nie zejdziesz śmiertelnie z tego powodu, ale jak widzisz fioletowe łapki to wiesz, że troche przesadziłeś.

[Jarek]

No, bez maski tlenowej to by w tym szybowcu na 10 km jednak zszedł. Problem też nie jest tylko w ilości tlenu, ale w tym, że wraz ze spadkiem ciśnienia zbliżamy się do momentu, kiedy krew człowieka zacznie wrzeć przy fizjologicznej temperaturze, a tego by nikt nie wytrzymał. Na Ziemi to już się staje problemem na pułapie kilkunastu chyba czy ponad dwudziestu km, dokładnie nie wiem. Wystarczy sprawdzić w tablicach prężność pary wodnej nasyconej w temp. 36 st. C oraz jakiś wykres ciśnienia atmosferycznego w funkcji wysokości [ew. wzór barometryczny, ale wynik będzie ledwie przybliżony,ze względu na znaczne zmiany temperatury]. Dla temp. pokojowej [20st. C] to jest jakieś kilkanaście [16 do 18] mm słupa rtęci [prężność H2O], czyli rzędu ok. 20 hPa.

Co do Marsa, to marne szanse na bieganie tylko w masce tlenowej. Na powierzchni ciśnienie jest tak niskie, że woda nie utrzyma się tam długo w stanie ciekłym nawet w tamtejszych, na ogół dość niskich temperaturach. Ktoś tu wspomniał o 70hPa, wiec niebezpiecznie blisko. Biorąc pod uwagę konieczność również ochrony termicznej, to jakiś kombinezon ciśnieniowy będzie raczej niezbędny.

Notabene kombinezony wysokościowe z lotnictwa wojskowego, używane na pułapach rzędu 15-20km są często kompresyjne, tzn. nie są hermetyczne, a tylko ściskają ciało delikwenta -coś takiego pamiętam z jakiegoś programu o lotnictwie [dosyć już dawno temu], jeśli się mylę, to niech jakiś spec skoryguje. Czy coś takiego sprawdziłoby się na Marsie, nie wiem.

Pozdrawiam

-J.

Edytowane 18 Lutego 2009 przez Jarek

[Radek Grochowski]

Hans ma racje, w dobrych warunkach można wlecieć szybowcem na 10km. Nie zejdziesz śmiertelnie z tego powodu, ale jak widzisz fioletowe łapki to wiesz, że troche przesadziłeś.

Nie dodałeś, że z maską tlenową, a to ważny szczegół.

[Rhobaak]

NASA pracowała nad eliminacją skafandrów ciśnieniowych i opracowaniu cienkiego skafandra przeciwciśnieniowego (działającego podobnie, jak te stosowane przez pilotów samolotów - wytwarzających nacisk przez ciasne opinanie ciała). Jak do tej pory nie udało się to (głównym problemem jest zapewnienie idealnego przylegania do ciała przy jednoczesnym zapewnieniu właściwego nacisku i swobody ruchów). Z badań wynikało, że minimalne ciśnienie, przy którym procesy życiowe (takie jak np. przepływ krwi i oddychanie) nie są zakłócone wynosi 30 kPa. Normalne oddychanie nie jest możliwe już przy 15 kPa. Ciśnienie na Marsie wynosi 0.7 kPa. Czy nadal są chętni na spacer tylko z aparatem tlenowym?

Edytowane 18 Lutego 2009 przez Rhobaak

[Ori2711]

Słowem,trzeba mieć przeponę ze stali, żeby na Marsie zrobić wdech...

no i niezły wytrzeszcz oczu powstaje takie permanentne zdziwienie po kosmicznym spacerze - "kochanie i jak było na spacerze? wspaniale a jakie widoki... oczy z orbit wyłażą"

 

pozdrawiam

Ori

[r.ziomber]

Gwoli scislosci:

Czy człowiek eksploduje będąc bez skafandra w kosmosie ?

 

Hans ma racje, w dobrych warunkach można wlecieć szybowcem na 10km.

pytałem znajomego lotnika - w maskach tlenowych (bez skafandra

cisnieniowego) lata sie gdzies tak do 14 km.

według

http://hurri.kean.edu/~yoh/calculations/hy...ic/HypsoEq.html

 

daje to ci cienie rzędu 200 hPa, a 7hPa wychodzi gdzies tak na 100 km.

IMHO raczej sie nie da wytrzymac bez skafandra cisnieniowego na Marsie.

 

Grzegorz Chyla

(bylem bez maski tlenowej na 5600 - ok. 500 hPa)

news:3C3AAE4B.7410D860@poland.com

http://groups.google.pl/group/pl.sci.kosmo...4b6660466c762b3

 

EDIT

Aktualny link do strony wskazywanej w poscie: http://hurri.kean.edu/~yoh/calculations/hy...tatic/home.html

Edytowane 18 Lutego 2009 przez r.ziomber

[Rhobaak]

Jako ciekawostkę dodam jeszcze, że gdy Kittinger w latach 60-tych wykonywał skoki spadochronowe z balonu, z wysokości 30 km (ciśnienie jest tam zbliżone do marsjańskiego), podczas jednego z lotów okazało się, że w jedna z rękawic w jego kombinezonie ciśnieniowym jest uszkodzona. Już na wysokości kilkunastu kilometrów zaczął odczuwać ból, ale dokończył lot i skok. Po wylądowaniu nie miał czucia w ręce i była ona tak spuchnięta, że nie mógł wyciągnąć jej z rękawicy (na szczęście po jakimś czasie wszystko wróciło do normy).

[NGC7841]

Z badań wynikało, że minimalne ciśnienie, przy którym procesy życiowe (takie jak np. przepływ krwi i oddychanie) nie są zakłócone wynosi 30 kPa. Normalne oddychanie nie jest możliwe już przy 15 kPa. Ciśnienie na Marsie wynosi 0.7 kPa. Czy nadal są chętni na spacer tylko z aparatem tlenowym?

 

Ciśnienie na Marsie wynosi 7kPa

 

 

Dzięki za linki i dosyć wyczerpujące odpowiedzi :)

Ale wątku oczywiście zamykać nie zamierzam :]

[dobsonme]

Widzę, że mamy problem ze zdefiniowaniem ciśnienia na Marsie.

Najczęściej w literaturze spotyka się zakres wartości 0.6-1kPa (6-10hPa).

 

PS. Oczywiście miałem na myśli loty bez maski. Nie raz się w życiu spotkałem ze wzlotami na duże wysokości bez tlenu. Jakoś niedawno był nawet wypadek, że samolotowy gapowicz przeżył lot na kole odrzutowca.

[Art 69]

PS. Oczywiście miałem na myśli loty bez maski. Nie raz się w życiu spotkałem ze wzlotami na duże wysokości bez tlenu. Jakoś niedawno był nawet wypadek, że samolotowy gapowicz przeżył lot na kole odrzutowca.

 

Widać był mocno zmotywowany w dążeniu do zdobycia nowego miejsca zamieszkania.

 

Wydaje mi się że człowiek nie jest w stanie normalnie funkcjonować w warunkach tak ekstremalnie niskiego ciśnienia. Gdyby tak było, to w czasie załogowych lotów kosmicznych ciśnienie w kabinach można byłoby zredukować z obecnie stosowanych ok. 0,3 atm. do wartości znacznie niższych. Bardzo pożądanym konstrukcyjnie i ekonomicznie skutkiem byłaby wtedy mniejsza masa mieszkalnych modułów załogowych.

[Radek Grochowski]

PS. Oczywiście miałem na myśli loty bez maski. Nie raz się w życiu spotkałem ze wzlotami na duże wysokości bez tlenu. Jakoś niedawno był nawet wypadek, że samolotowy gapowicz przeżył lot na kole odrzutowca.

Jestem zupełnie pewien, że nie da się wlecieć bez maski tlenowej na wysokość 10km. Z mojego skromnego doświadczenia powiem, że po 5 godzinach spędzonych na umiarkowanej wys. 4,200m po niewystarczającej aklimatyzacji człowiek zaczyna lekko głupieć. Przeciętny człowiek przeniesiony w szybkim czasie i bez aklimatyzacji na wys. 5 tysięcy metrów po krótkim czasie zaczyna odczuwać zawroty głowy i nudności i jeżeli nie znajdzie się niżej to w ciągu kilku dni grozi mu śmierć z powodu obrzęku mózgu.

 

Im wyżej tym gorzej. W 1875 trzech śmiałków wleciało w ciągu trzech godzin balonem na 8 tys. metrów. Wszyscy zemdleli. Kiedy balon opadł na ziemię pilot, Tissander, odzyskał przytomność, ale jego dwaj towarzysze już nie żyli.

Na góry o wysokości 7,500 wchodzi się jeszcze bez maski, ale na te powyżej 8 tys. metrów maska jest niemal obligatoryjna. Mimo wielu tygodni aklimatyzacji większość wspinaczy nie jest w stanie wejść bez maski nawet na najłatwiejszy ośmiotysięcznik, jakim jest Cho Oyu. Nieliczne cyborgi, które weszły na Everest bez maski są tylko wyjątkiem potwierdzającym regułę.

 

W czasie dehermetyzacji samolotu na wysokości przelotowej piloci mają dosłownie kilkanaście sekund na założenie masek tlenowych przed utratą przytomności. Mimo to znane są przypadki, kiedy dehermetyzacja nastąpiła tak gwałtownie, że stracili przytomność zanim zdążyli po nie sięgnąć. A wyjęcie i założenie maski trwa dosłownie kilka sekund.

 

Dlatego opowieści o szybownikach latających bez maski na 10 km można włożyć między bajki.

[dobsonme]

Z badań wynika, że na 10000m jeśli dojdzie do rozhermetyzowania kabiny, pilot ma 30 sekund na opanowanie sytuacji, zanim straci przytomność.

Przy okazji katastrofy Challengera sporo się o tym mówiło. Większość pilotów też o tym wie.

[Radek Grochowski]

Otóż to, czasu jest bardzo mało. Jak mówię, czas zależy od szybkości dehermetyzacji, odporności pilota itp. W 1999 miała miejsce głośna swego czasu katastrofa Learjeta w Dakocie południowej. Dekompresja nastąpiła gdzieś między 7 tys. i 11 tys. m i była tak gwałtowna, że żaden z dwóch pilotów nie zdążył założyć maski.

 

Ale chyba odbiegliśmy od tematu wątku...

[NGC7841]

Dyskusja się ciekawie rozwija, wcale nie odbiegamy od tematu tylko spokojnie próbujemy dojść do granicznych wartości ciśnienia.

 

Swoją drogą - sprawdziłem ciśnienie na Marsie - nie wynosi ono 70hPa, jak mi się wydawało, tylko właśnie 7hPa, co jest wartością absolutnie niewystarczającą (mimo że w marsjańskich dolinach dochodzi nawet do 10hPa) - dane wg Tablic Fiz-Astr. z 2005r.

 

Przepraszam ze ewidentne wprowadzanie w błąd, a nawet poprawianie dobrej wartości, podanej przez użytkownika Rhobaak.

 

Tak czy owak rozprawka o skrajnych warunkach przeżycia nadal miałaby sens ...

[Pabami]

Jak wspomniał Hans człowiek dużo zniesie... jednorazowy człowiek nawet jeszcze więcej - nasuwa się pytanie, po co? Nikt kto będzie chciał kolonizować Marsa dla JAJ nie zrobi sobie spaceru bez skafandra po to tylko żeby zobaczyć jak to jest. Takie człowiek będzie szczęśliwy, że przeżył kolejny dzień wspomagany przez setki ludzi i najnowocześniejszy sprzęt.

[Jarek]

No, jeśli to jest ok. 7hPa, a nie 10x więcej, to temat pozamiatany. Woda w pokojowej temperaturze wrze gdzieś tak w granicach 23hPa. Nad roztworami prężność pary nasyconej będzie trochę niższa, ale to nas nie ratuje -krew się zagotuje. Pomijam inne czynniki też wykańczające delikwenta

A tak swoją drogą, jakie musi być ciśnienie czystego tlenu, żeby się dało jeszcze oddychać,w sensie wymiany gazowej w tkankach czy we krwi?

Pozdrawiam

-J.

Edytowane 19 Lutego 2009 przez Jarek

[Rhobaak]

A tak swoją drogą, jakie musi być ciśnienie czystego tlenu, żeby się dało jeszcze oddychać,w sensie wymiany gazowej w tkankach czy we krwi?

Tlen stanowi niecałe 20% składu atmosfery, więc teoretycznie wystarczyłoby ok. 20 kPa, ale w praktyce okazuje się, że jest to za mało dla osób, które nie przeszły odpowiedniego, długotrwałego treningu na dużych wysokościach (który m.in. powoduje zwiększenie się ilości czerwonych krwinek we krwi). Skafandry używane w programie Apollo zapewniały ciśnienie 25-30 kPa przy 100% tlenowej atmosferze i dawało to w miarę komfortowe warunki.

[Gość trus992]

Na te pytanie i inne odpowiem linkiem w formie kanały na youtube http://www.youtube.com/user/koman1125?gl=PL&hl=pl

Znajdziesz pytanie na to jakie są warunki potrzebne do przeżycia na inne planecie,jak i zarówno na inne pytania.

[Radek Grochowski]

Ja z kolei zainteresowanym polecam książkę Frances Ashcroft "Życie w warunkach ekstremalnych". Na 300 stronach autorka dokładnie, a zarazem przystępnie wyjaśnia wpływ na organizm takich warunków jak, kolejno: duża wysokość, duże ciśnienie, wysoka temperatura, niska temperatura, ekstremalny wysiłek. Oprócz tego są rozdziały o lotach kosmicznych i o innych organizmach żyjących w skrajnych warunkach, takich jak eksremofile.