040 – facteurs humains
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040 – FACTEURS HUMAINS Physiologie Lois de Comportement des gaz: Boyle-Mariotte : PV=nRT (appelée aussi Loi Générale des Gaz, ou Loi de diffusion des Gaz, ou Loi d'Etat des Gaz) Dalton : P= Pi Henry : k.V = p (avec k : coefficient de solubilité) -> Cause des accidents de Décompression Loi de diffusion des gaz : Permet le transfert d'oxygène des alvéoles vers le sang (ou du CO2 du sang vers les alvéoles) Charles : le volume d'un gaz à pression constante est proportionnel à sa T° absolue Variation de Pression en fonction de l'altitude : 0 ft -> 1013,25 hPa 8 000 ft -> 3/4 x 1013,25 hPa 18 000 ft -> 1/2 x 1013,25 hPa 28 000 ft -> 1/3 x 1013,25 hPa 33 000 ft -> 1/4 x 1013,25 hPa - Equivalence Altitude / 100% Oxygène: 0 ft -> 33 000 ft 8 000 ft -> 38 000 ft Protection contre l'hypoxie possible jusqu'à 38 000 ft sans surpression (ex : à 28 000 ft si au moins 62% d'O2) Composition de l'atmosphère : 78% Azote, 21% d'O2, 1% d'Argon, 0,03% de C02 (constant jusqu'à 120 km) La température atmosphérique AUGMENTE du niveau de la mer jusqu'à 1 000 km La température atmosphérique DIMINUE de la Stratopause à la Mésopause La couche d'ozone (située dans la Stratosphère) arrête partiellement les UVB, mais pas les UVA Au sol les UVA pénètrent plus profondément la peau (que les UVB) et sont responsables du bronzage et des cancers. Hygrométrie (U si T°) = % de vapeur d'eau saturée ( Humidité absolue = mass de vapeur d'eau par m3 d'air humide) Cycle respiratoire : - Dans les alvéoles : 40 mmHg de CO2, 47 mmHg de H2O et 100 mmHg de O2 - Volume d'air inspiré à chaque cycle : 0,5 litres. Volume résiduel : 1,2 litres - Quantité d'air pouvant être contenue à tout moment : 5,5 litres en moyenne. - Fréquence respiratoire : 15 à 20 cycles/min (ou 12 à 16 cycles/min selon Horizon) - Le rythme respiratoire est régulé par la concentration en CO2 dans le sang - L'organisme stocke beaucoup de CO2 Circulation Sanguine : - Système circulatoire : transporte l'O2, le CO2 et des infos contenues dans les substances chimiques - Cœur : 2 ventricules, 2 Oreillettes, 4 valves (artères et veines) - Le sang est composé de 45% de cellules rouges et 55% de plasma - Hémoglobine : fixe l'O2 -> l'Anémie est une carence en hémoglobine - Artères : Transportent le sang du cœur vers les muscles (sang riche en O2) o Exception : Artère pulmonaire : du cœur vers les poumons -> pauvre en O2. - Le cœur est alimenté en sang par les artères coronaires. - Veines : Transportent le sang des muscles vers le cœur (sang pauvre en O2) - Respiration interne : transfert d'O2 du sang vers les tissus et du CO2 des cellules vers le sang - Seul l'O2 se combine à l'hémoglobine pour le transport dans le sang (l'hémoglobine donne la couleur rouge aux artères), le CO2 ne se combine pas avec l'hémoglobine. - Constitution du sang : cellules rouges (hémoglobine), blanches et plaquettes qui baignent dans le plasma (composant du sang sans cellules) - Pression normale du sang : diastole : 80 mmHg, systole : 120 mmHg (fonction du rythme cardiaque et de la vasoconstriction) - Les pressorécepteurs sont situés dans l'aorte et la carotide, ils mesurent les variations de pression - Débit cardiaque : environ 5 litres/min au repos - Rythme cardiaque (60 à 80 b./min): Influencé par l'adrénaline, l'exercice physiq, le glucose dans le sang (pas par la cortisone) - Un fumeur (1 paquet/jour) perd 5 à 8% de sa capacité de transport de O2 - Hyperthermie : environ 15 jours d'adaptation dans les pays chauds symptômes : altération des performances physiques et mentales (dès 38°C) - Hypothermie : Frissons intenses et raisonnement difficiles (36°C), qq frissons et apathie (35°C), augment° des besoins en O2 - Si on respire plus vite et plus profond que nécessaire, le sang se basifie (c'est le CO2 qui le rend acide) - Une augmentation de la concentration en CO2 a pour conséquences un raccourcissement de la respiration - Métabolisme : transformation chimique de l'énergie -> donne du CO2 + H20 + Energie L'eau est un déchet du processus métabolique des cellules Notre corps retire son énergie des protéines et des hydrates de carbone - Un exercice régulier est bon pour la santé, mais le seul moyen de perdre du poids est une diminution des apports caloriques. - Pour diminuer le risque d'obstruction des artères, il faut doubler son rythme cardiaque pdt au moins 20 min, 3 fois / semaine - L' antécédent familial est la principale prédisposition à une attaque cardiaque (devant le cholestérol ou la tension artérielle) Système Visuel : - Acuité normale : distinguer 2 objets distincts à 1 minute d'arc 70 % des informations qui arrivent au cerveau provient des yeux. Système Optique : Cornée, lentilles + humeur vitreuse Constitution de l'œil : - Lentilles coaxiales (cornée, cristallin, corps vitré, humeur aqueuse) font converger les rayons sur la rétine du fond de l'œil. - Les 3 couches entourant l'œil sont : la Sclère, la choroïd et la rétine - La pupille gère la quantité de lumière qui arrive sur la rétine - Bâtonnets (rods) : Parties supérieures et inférieures : Permet la vision périphérique, la vision nocturne, la vision des formes et des mouvements. La vision de nuit demande un temps d'adaptation d'environ 30 min - Cônes : Partie du fond (3 types de cônes : rouges, bleus, verts) : Vision centrale, de jour. Permet de voir les détails, les couleurs (environmt suffisamment éclairé) - Fovéa : zone de meilleure vision diurne, mais ne permettant aucune vision de nuit - Quand on se concentre sur un objet proche, les lentilles deviennent plus sphériques - Perception de la profondeur grâce à la vision binoculaire - Adaptation : ajustement de l'œil aux faibles ou fortes luminosités. Ajustement de la vision au degré de luminosité - Les références visuelles pendant le décollage proviennent de la vitesse et de la texture des objets au sol - La vitamine A régénère la vision du Violet (utile en vision de nuit) Pb de convergence : - Myopie : convergence des rayons en avant de la rétine - Hypermétropie : convergence des rayons en arrière de la rétine - Presbytie : détérioration de la vision de près (souvent due à l'age) - Glaucome : Augmentation de la pression de l'humeur acqueuse -> cécité Système Auditif : Constitution : Oreille externe : Tympan + canal auditif + pavillon Oreille moyenne : Chaîne des osselets qui transmet le son Oreille interne (cochlée) : Perception des sons, transmission au cerveau Trompes d'Eustache : Entre l'oreille moyenne et la bouche, crée une dépression permanente des 2 cotés du tympan Les sons sont transmis de l'oreille externe à l'oreille interne par la chaîne des osselets La Cochlée transforme les vibrations en impulsions nerveuses Définitions : - Fréquences audibles : de 16 Hz à 20 000 Hz - Niveau sonore mesuré en dB (seuil de douleur 140 dB) - Presbyacousie : avec l'age, les hautes fréquences sont plus difficilement perceptibles - PAIB: Perte Auditive Induite par le Bruit: altération des cellules ciliées de la cochlée due à l'intensité et durée d'un bruit > 90 dB - Perte auditive de conduction : causée par des infections (otites, obstruction, barotraumatismes) ou rupture du tympan Appareil vestibulaire - Situé au dessous de l'oreille interne 3 Canaux semi-circulaires : Détectent les accélérations angulaires (contiennent un fluide en mvt relatif par rapport aux parois) 2 organes otholites (utricule & saccule) : Détectent les accélérations longitudinales et la gravité Les Accélérations - - 1er symptôme des accélérations angulaires positives : Voile gris : perte de la vision périphérique (+3,5 Gz) Pour diminuer la sensibilité aux accélérations positives : o Utilisation d'un siège baquet o Contracter les muscles o Rejeter la tête en arrière o Respirer fort En vrille, l'accélération principale est angulaire Le "pilotage aux fesses" n'est pas viable en IMC Les accélérations radiales (+Gz) sont les plus nocives, les accélérations latérales (Gy) sont plus rares en aéro Les illusions Illusion de mvt relatif : on croit que l'on se déplace, mais ce sont les éléments à coté de nous qui se déplacent. Illusion autocinétique : de nuit sans référence visuelle, si l'on fixe une source lumineuse, on détecte des oscillations. Ne pas fixer les lumières, chercher d'autres références à l'intérieur ou à l'extérieur (avec la vision périphérique) et augmenter l'éclairage du cockpit Illusion stroboscopique : interférence entre les strobes et les percepteurs (souvent par temps brumeux): éblouissement, vertiges voire épilepsie. Illusion d'inclinaison visuelle : si l'on vole dans une couche nuageuse qui n'est pas parallèle au sol se fier aux instruments Illusion somatogravique : combinaison des vecteurs accélération et gravité. illusion de cabrer quand on accélère et de piquer quand on ralenti Effet de Coriolis : o en sortie de virage ou de vrille, sensation de virage inverse. o Mise en virage : illusion de monter o un mvt de la tête pendant un virage d'où une sensation erronée de rotation -> garder la tête fixe Illusion oculogyre : récupération après une monté / descente qui donne une sensation d'attitude inverse Dimension de piste : Piste + large : impression de trop bas Atterrissage au dessus du plan et trop long (on risque d'arrondir trop tôt et trop haut) Terrains inclinés : Pente descendante : impression d'être trop bas -> atterrissage long Illusion de Kraft : Piste éclairée (au milieu d'une zone sombre) impression d'être + haut -> LDG court Illusion d'interprétation (cognitive illusion) : associée à la figuration mentale de notre environnement Piste de couleur à faible contraste avec l'environnement : apparaît + éloignée et + basse Le stress : - Stress : réponse subjective à un stimulus physique (bruit, T°, faim, fatigue..), professionnel, personnel ou psychologique Manifestation du stress : Augmentation du rythme cardiaque, de la respiration, transpiration, dilatation des pupilles, augmentation de la pression sanguine, force musculaire (plus que mentale), sécrétion d'adrénaline, rougissement de la peau. Le stress augmente la vigilance, mais capte l'attention. SAG : Syndrome d'adaptation Général : séquences de réaction au stress : ALARME – RESISTANCE – EPUISEMENT Alarme : diminution de la résistance au stress Résistance : activation du système nerveux autonome et apparition de désordre psychologique après un certain lapse de tps. On peut être sujet au stress sans stresseur : Anxiété provoquée par l'impression qu'un événement stressant va se produire. Charge de travail max : 60 % des ressources Le stress est cumulatif 2 types de stress : -> stress aigu : occasionnel et résultant de pressions -> stress chronique : stress répétitif qui peut créer une accoutumance Conséquences comportementales : - Impossibilité de se concentrer, précipitation - Simplification, tunnelisation de la réflexion, tendance à ne pas remettre en cause ses décisions (biais de confirmation) et à accorder une trop forte importance aux éléments qui les appuient - Tendance à déléguer, à ne plus prendre de décision - Répétition des schémas de pensée, augmentation des violations - Régression vers des processus acquis antérieurement Outils efficaces : expérience, apprentissage, hygiène de vie, affirmation de soi, humour Divers : - - - Homéostasie : Capacité des hommes à maintenir un équilibre interne face à leur environnement C'est l'intensité d'un stimuli qui détermine si on le perçoit ou non Dispersion d'attention : Gestion alternée de plusieurs problèmes d'importance Le vertige peut provenir de : o Maladies o Accélérations o Différences de pression o Flashes Pour éviter le vertige de papillonnement (de sautillement, de scintillement), éteindre les strobes si l'on vole dans les nuages Pour ne pas être ébloui quand on vole dans les nuages: o Augmentation de l'intensité des lumières dans le cockpit o Regarder à l'intérieur o Porter des lunettes de soleil o Mettre les rideaux CRM signifie Crew Ressource Management (Gestion des Ressources de l'Equipage), et non plus Cockpit Ressource Mgt Mémoire épisodique : mémoire d'événements vécus, stockés dans la mémoire à long terme Sommeil profond : repos physique - Sommeil paradoxal : repos mental, mvt rapide des yeux Maladies dues aux différences de Pression en Altitude : Hypoxie : - Expliquée par la Loi de Dalton - Diminution de la quantité d'O2 délivrée aux tissus (pb de pression partielle ou pb pathologique) - L'hémoglobine se désature en O2 avec l'altitude (hémoglobine saturée à 98% au sol, 85% à 10 000 ft) - Symptômes : o 5 000 ft : L'attention et la mémoire commencent à être altérés o 8 000 ft : La vision de nuit est la première affectée, puis la vision des couleurs et le champ visuel L'effet de l'hypoxie est plus fort sur les bâtonnets que sur les cônes. o 12 000 ft : Maux de tête, fatigue, euphorie, augmentation du rythme cardiaque o 18 000 ft : Maux de tête, somnolence, vertiges, perturbations visuelles, troubles de la personnalité et du jugement, pertes de coordination, cyanose (couleur bleue au bout des doigts, nez, lèvres) o 22 000 ft : Palpitations, hyperventilation (pour compenser le manque d'oxygène), perte de connaissance - La gravité des symptomes dépend aussi de la rapidité de la décompression - Seuils : o 5 000 – 7 000 ft : seuil de réaction, en dessous, indifférence généralement o 10 000 – 12 000 ft : seuil fonctionnel : symptômes apparents o 22 000 ft : seuil critique - TCU ou Temps de Conscience Utile (propre à chaque personne) Décompressions Progressives / Explosives: o 18 000 ft : 30 min o 35 000 ft : 30 à 45 sec / 20 sec o 25 000 ft : 3-5 min / 2 min o 40 000 ft : 18 à 25 sec / 12 sec o 30 000 ft : 45-90 sec / 30 sec o 43 000 ft : 5 à 15 sec - Le G positifs peuvent conduire à une hypoxie stagnante Donner son sang rend plus sensible à l'hypoxie La Cyanose est une caractéristique de l'hypoxie seulement, pas de l'hyperventilation Hypoxie hypoxique : hypoxie liée à l'altitude Hypoxie anémique : hypoxie liée à un pb de transport de l'O2 par l'hémoglobine (fumeur, intoxication au CO..) Hypoxie istotoxique : hypoxie liée à un pb d'utilisation de l'O2 par les cellules (alcool, ..) Hyperventilation : - Suite au manque d'O2 dans le sang pour compenser l'hypoxie (augmentation de la ventilation des poumons) - Ou suite à une déficience du CO2 dans le sang (possible conséquence aggravante de l'hypoxie) - Conséquence : moins d'O2 parvient aux cellules, ralentissement de la circulation sanguine vers le cerveau - Symptômes : Perte de connaissance, spasmes musculaires, vertiges, troubles visuels (ralentissement du rythme cardiaque) - Remède : Ralentir le rythme de la respiration ou respirer dans un petit sac (permet d'augmenter le taux de CO2) Mal de décompression d'altitude (Dysbarisme) : - Jamais avant 18 000 ft d'altitude ou avec un taux de montée inférieur à 500 ft/min (1m/sec) - Transformation de l'azote contenue dans les tissus en bulles - Expliqué par la loi de HENRY - Symptômes : o Douleurs articulaires (bends) o Douleurs cutanées (creeps) – plus rare o Douleurs pulmonaires (chokes) – plus rare o Douleurs neurologiques (staggers) – plus rare - Il faut attendre 12 heures pour voler après une décompression rapide - Si constaté, descendre et atterrir aussitôt Barotraumatismes : - Les gaz se dilatent dans les cavités de l'organisme quand la pression environnante chute (tube digestif, oreilles, sinus) - Lié à la Loi de Comportement des Gaz (ou Boyle-M.: PV = nRT, la pression est inversement au volume, à masse et T° cste) - Un barotraumatisme de l'oreille moyenne conduit à des troubles de l'audition (+ sensible si enrhumé ou fort taux de descente) - Solution : arrêter la descente, remonter et redescendre plus doucement - Barodontalgie : irritation des tissus proches des racines dentaires - Après une plongée avec bouteille, vol interdit avant 12h (si descente à moins de 10m) ou 24h (si descente à plus de 10m) Le Monoxyde de Carbone (CO) - Gaz incolore et inodore - Intoxication au CO : Maux de tête, nausées, vertiges (compter plusieurs jours pour s'en remettre) - Le CO à 200 fois plus d'affinité avec l'hémoglobine que l'O2 (et non pas 5 fois) - Tabac : o La fumée de cigarette émet du CO o La NICOTINE rend dépendant au tabac o Le GOUDRON (Tar) contenu dans le tabac rend plus sensible à l'hypoxie et au cancer du poumon
