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航空生理與人為
航空生理與人為因素Aeromedical & Human Factors
航空生理與人為因素飛行知識學習:缺氧 4 型、缺氧徵狀與處置、過度換氣 vs 缺氧、一氧化碳中毒、空間迷向、夜間視覺。共 12 題(記憶卡/觀念/情境),依 FAA PHAK 編寫,適合培訓機師甄選與 PPL/CPL 自學複習。
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共 12 題・依 FAA PHAK 編寫
記憶卡 缺氧(hypoxia)有哪 4 種型態?各自的成因是什麼? 低氧型(hypoxic),高空氧分壓不足;貧血型(hypemic),血液攜氧能力下降,如一氧化碳中毒、貧血;停滯型(stagnant),血流不足,如過大 G 力;組織中毒型(histotoxic),細胞無法利用氧,如酒精、藥物。
科學 4 型分別卡在『吸到、帶走、送到、用到』氧的不同環節,但結果都是組織缺氧。
白話 氧氣從吸進去到細胞用掉,任何一關卡住都算缺氧,原因不同但症狀類似。
hypoxic hypoxia 低氧型缺氧 hypemic hypoxia 貧血型缺氧 histotoxic 組織中毒型
記憶卡 缺氧的危險為何?有哪些徵狀?如何處置? 危險在於它隱匿、自己難察覺:常先出現欣快感、判斷力與協調下降,接著視野變窄、發紺、意識喪失。處置:使用補充氧氣並下降到較低高度。高空若出現不明症狀,先當缺氧處理(給氧)。
科學 高度越高可用意識時間越短;初期欣快感讓人低估危險,是它致命的主因。
白話 缺氧會讓你先覺得『沒事還很爽』而失去判斷,所以高空一不對勁就先給氧、下降。
time of useful consciousness 可用意識時間 cyanosis 發紺 supplemental oxygen 補充氧氣
觀念 過度換氣(hyperventilation)和缺氧症狀相似,要怎麼分辨與處置? 過度換氣是呼吸太快太深、把二氧化碳排掉過多,造成頭暈、手腳刺麻、視力模糊。症狀與缺氧相似,難以立即區分。安全做法:在高空先當缺氧處理(給氧),再放慢呼吸;若已給氧仍未改善,多半是過度換氣,刻意放慢呼吸、說話或對著袋子呼吸即可恢復。
過度換氣=CO2 排太多 症狀近似缺氧,難立即分辨 高空先給氧(當缺氧處理) 再放慢呼吸即可改善過度換氣 科學 低二氧化碳使血液偏鹼,引發血管收縮與神經症狀;放慢呼吸恢復 CO2 即緩解。
白話 喘太快把二氧化碳吹光也會頭暈刺麻;高空先給氧保命,再慢慢呼吸。
hyperventilation 過度換氣 carbon dioxide 二氧化碳
記憶卡 一氧化碳中毒在飛行中常從何而來?機制與處置為何? 常見來源是引擎排氣洩入以排氣熱交換的座艙暖氣。CO 與血紅素結合的能力遠強於氧,屬貧血型缺氧。徵狀:頭痛、想睡、噁心。處置:關閉暖氣、開新鮮空氣通風、用氧,並儘速落地。體內的 CO 可能需要長達 48 小時才能完全代謝排出,落地後症狀消失不代表已完全恢復。
科學 CO 對血紅素親和力約為氧的 200 倍,少量即大幅降低帶氧能力。
白話 暖氣是用排氣加熱的,漏了會把一氧化碳灌進來;它搶走血紅素讓你帶不到氧。
carbon monoxide 一氧化碳 hemoglobin 血紅素 cabin heater 座艙暖氣
記憶卡 空間迷向(spatial disorientation)和前庭錯覺是同一回事嗎?什麼時候最容易發生?該怎麼克服? 空間迷向是對機身姿態、位置或運動失去正確方向感的整體狀態;前庭錯覺(如傾斜錯覺 the leans)只是造成它的其中一種機制。在缺乏可見地平線時(雲中、夜間、低能見度),除了內耳與體感可能給出錯誤姿態感覺,單純的視覺錯覺(如誤把傾斜雲層當地平線、盯著單一光點)也會造成空間迷向。克服之道:相信並依照飛行儀表操作,不要只憑身體或視覺的感覺。無儀器訓練的駕駛進入雲中極度危險。
科學 前庭系統對持續穩定的轉動會『歸零』,改平飛時反而產生反向的傾斜錯覺(the leans);此外視覺系統本身也可能單獨產生錯覺(如假地平線、自體運動錯覺),與內耳無關卻同樣導致空間迷向。唯有儀表提供客觀姿態。
白話 看不到地平線時,耳朵和屁股會騙你,這時只能信儀表、別信感覺。
spatial disorientation 空間迷向 vestibular system 前庭系統 the leans 傾斜錯覺
記憶卡 夜間視覺有什麼特性?怎麼看比較清楚? 夜間主要靠視網膜周邊的桿細胞,但桿細胞在正中央(盲點區)較少,所以暗處要用『離心注視』,把視線偏移目標約 5 到 10 度。完全暗適應約需 30 分鐘,應避免強光破壞。
科學 桿細胞對弱光敏感但不辨色、集中於周邊;中央窩以錐細胞為主,夜間中央視覺反而較弱。
白話 晚上正面盯著反而看不清,要瞄目標旁邊約 5 到 10 度;而且眼睛要 30 分鐘才完全適應黑暗。
rods 桿細胞 off-center viewing 離心注視 dark adaptation 暗適應
記憶卡 飛行對飲酒的基本規定是什麼?酒精對缺氧有何加成? 通用基準:飲酒後至少 8 小時(bottle to throttle)才可飛行,且血中酒精濃度須低於 0.04%;身體不適或仍受酒精影響時不得飛行。酒精會造成組織中毒型缺氧,並在高空放大影響。
科學 酒精干擾細胞利用氧(histotoxic),且代謝後的宿醉仍會損害判斷與協調;可觀量的酒精殘留可持續超過 16 小時,不是只有數小時。
白話 喝完至少等 8 小時、酒測要低於 0.04;而且酒精本身就讓細胞用不到氧,高空更慘。
bottle to throttle 飲酒到飛行間隔 blood alcohol 血中酒精濃度
記憶卡 水肺潛水後為什麼不能馬上飛行?建議等多久? 潛水時溶入體內的氮氣,在飛行的低氣壓下可能形成氣泡,造成減壓病。若預計飛行高度將超過 8,000 呎(MSL),不論該次潛水是否需要控制上升,都建議至少等待 24 小時;只有飛行高度不超過 8,000 呎、且是不需要控制上升的潛水,才適用 12 小時的最低等待時間。
科學 低艙壓使過飽和氮氣析出成氣泡(DCS);等待讓氮氣經呼吸逐步排出。
白話 潛水後身體裡有溶解的氮,太快上天會像開汽水冒泡,得等 12–24 小時排乾淨。
decompression sickness 減壓病 nitrogen 氮氣
記憶卡 美國法規對補充氧氣(座艙未增壓)的高度門檻大致如何規定? 客艙氣壓高度超過 12,500 ft 起、持續超過 30 分鐘,組員須使用氧氣;超過 14,000 ft 組員須全程使用;超過 15,000 ft 須提供乘客氧氣。對應 14 CFR 91.211。
科學 高度越高氧分壓越低、可用意識時間越短,法規以高度與暴露時間設防線。
白話 12,500 以上待超過半小時組員要戴氧,14,000 以上全程戴,15,000 以上連乘客都要供氧。
cabin pressure altitude 客艙氣壓高度 14 CFR 91.211 補充氧氣法規
記憶卡 飛行前評估自身適航狀態的 IMSAFE 檢查表代表什麼? Illness 疾病、Medication 藥物、Stress 壓力、Alcohol 酒精、Fatigue 疲勞、Emotion 情緒。任一項有問題都可能影響飛行表現,應據此判斷今天是否適合飛。
科學 人為因素是事故主因之一;IMSAFE 提供結構化的駕駛員自我風險評估。
白話 飛之前先用 IMSAFE 把自己從頭到腳檢查一遍:病、藥、壓力、酒、累、情緒。
IMSAFE 駕駛員自我檢查表 fatigue 疲勞
記憶卡 航空決策(ADM)中的 5 種危險態度是哪些? 反權威(Anti-authority)、衝動(Impulsivity)、無敵感(Invulnerability)、逞強(Macho)、認命(Resignation)。每一種都有對應的解藥口訣,例如逞強→「逞強沒必要,蠢事不要做」、無敵感→「這也可能發生在我身上」。
科學 危險態度是潛在的思考偏誤;先辨識,再以對應解藥句修正決策。
白話 5 種會害死人的心態:不服管、衝動、覺得我不會出事、愛逞強、擺爛認命。
hazardous attitudes 危險態度 antidote 解藥口訣
情境 最可能發生什麼事?應如何處置? 寒冷天你開了座艙暖氣巡航,過一陣子開始頭痛、想睡,並聞到一點排氣味。
很可能是一氧化碳中毒,排氣經破損的暖氣熱交換器洩入座艙。處置:立即關閉暖氣、打開新鮮空氣通風口/窗,可用的話使用氧氣,並儘速落地檢查。症狀會在呼吸新鮮空氣後逐漸改善。
CO 無色,但常伴隨排氣味;頭痛與嗜睡是典型早期徵兆。延誤可能導致意識喪失,務必當下處理而非觀望。
科學 暖氣以排氣管熱交換取暖,熱交換器裂損即把含 CO 的排氣帶進座艙。
白話 暖氣是靠排氣管加熱的,管子裂了就把一氧化碳灌進來,趕快關暖氣、開窗通風、落地。
heat exchanger 熱交換器 fresh air vent 新鮮空氣通風口
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資料依據:Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge, FAA-H-8083-25C。
FLIGHT DECK 是免費的飛行知識學習系統,內容定位為輔助練習;完整考照仍需專業教材與其他科目。