Entenda o que é o Limite de Armstrong

O Limite de Armstrong consiste em uma situação combinada de altitude e pressão que faz com que a temperatura de ebulição da água caia para 37 °C, igualando-se à temperatura interna do corpo humano. Assim, uma pessoa sem um traje pressurizado não sobreviveria em tais condições, pois seus fluidos corporais simplesmente iriam ferver. Acompanhe:

Imagem: Freepik.

Durante a década de 1940, ficou claro que as aeronaves logo seriam capazes de alcançar altitudes cada vez maiores e, em seguida, o espaço. Para tal, era de extrema importância saber qual era a altitude máxima na qual um ser humano poderia sobreviver em um ambiente não pressurizado.

Esse limite de altitude é alcançado quando a pressão atmosférica é tão baixa que a água ferve à mesma temperatura do corpo humano (37 °C). Esse fenômeno é conhecido como Limite de Armstrong, nomeado em homenagem a Harry George Armstrong (1899-1983), fundador do Departamento de Medicina Espacial do Exército dos Estados Unidos em 1947.

A água ferve a 37 °C quando a pressão atmosférica está em torno de um dezesseis avos da pressão ao nível do mar. Isso ocorre em uma altitude por volta de 18.000 m acima do nível do mar (quase duas vezes a altura do Monte Everest). Nessas condições, a saliva, a urina e o líquido presente nos pulmões começariam a ferver.

O sangue contido no sistema circulatório não seria afetado, então a imagem popular da vítima morrendo assim que seu sangue fervesse não se concretizaria. A pressão sanguínea de uma pessoa saudável mesmo em altitudes de 18.000 m é mais que o dobro do Limite de Armstrong de 6,3 KPa (quilo Pascais).

A ebulição ocorre quando as moléculas de um líquido têm energia suficiente para se moverem mais rápido, liberando-se do estado líquido ao qual estavam confinadas, entrando no estado de vapor.

A coluna da atmosfera terrestre sobre um recipiente aberto com líquido o pressiona, contribuindo para que ele permaneça nesse estado. Se a pressão atmosférica do entorno diminui, então a temperatura necessária para fornecer às moléculas energia suficiente para se liberarem e mudarem para a fase de vapor diminui.

É por isso que o ponto de ebulição da água no topo do Everest (8.848 m), cuja pressão corresponde a 34% da que é verificada ao nível do mar, corresponde a 74 °C, comparada aos 100 °C ao nível do mar.

Existe oxigênio suficiente para que o organismo de um não fumante funcione normalmente em altitudes de até 3.000 m acima do nível do mar. Essa região é segura e denomina-se zona fisiológico eficiente. A privação de oxigênio (hipóxia), doenças de descompressão e outras situações que oferecem risco de vida ocorrem entre 3.500 a 15.000 m, sendo essa região perigosa e conhecida como zona fisiológico deficiente.

O ar é composto por: 21% de oxigênio, 78% de nitrogênio e 1% de outros gases. A pressão do ar ao nível do mar é de 101,3 KPa e, por definição, a pressão parcial do oxigênio no ar ao nível do mar é 21% de 101,3 KPa, que resulta em 21,3 KPa.

A 12.000 m, a pressão atmosférica é muito baixa (19,2 KPa) e a pressão parcial do oxigênio é 21% disso (4 KPa). Para que seja possível respirar em uma altitude de 12.000 m, a solução é providenciar 100% de oxigênio por meio de uma máscara, na pressão existente nessa altitude, 19,2 KPa. Essa é a mesma quantidade de oxigênio presente no ar em uma altitude de 840 m, o que está dentro da região segura, a chamada zona fisiológico eficiente. 

  

Acima de 15.000 m, nem mesmo os aparelhos respiratórios serão suficientes, porque a essa altitude a pressão é tão baixa que o dióxido de carbono é removido do sangue mais rápido do que é produzido pelo corpo. Isso faz com que o sangue fique muito alcalino (alcalose), danificando a delicada estrutura das proteínas, com um resultado fatal.

Um traje pressurizado garante que a pressão fora dos pulmões seja suficiente para permitir a respiração enquanto mantém os fluidos corporais no estado líquido.

Em 1965, durante um teste de laboratório, um traje pressurizado de um astronauta começou a vazar e ele foi acidentalmente exposto a condições próximas às do vácuo.

Levou apenas 14 segundos para que ele perdesse a consciência. Felizmente, a equipe conseguiu providenciar a pressurização antes que fosse tarde demais. Entretanto, o astronauta descreveu que, pouco antes de perder a consciência, ele sentiu claramente a saliva em sua língua ferver.

Regulamentos estipulam que o ar comprimido e condicionado seja fornecido para a cabine de uma aeronave comercial de forma equivalente a uma cabine localizada em torno de 1700 m de altitude, mas não mais do que 2400 m.

A pressão da superfície em Marte é 10 vezes menor do que o Limite de Armstrong de 6,3 KPa. Apenas traços de oxigênio estão presentes na atmosfera desse planeta. Mesmo com equipamentos que fornecem oxigênio, é um pensamento ainda distante que um astronauta poderia explorá-lo sem um traje pressurizado, uma vez que a morte ocorreria rapidamente já que os fluidos corporais do mesmo iriam ferver.

Texto: Roger Hanson.

Tradução e adaptação: Professora Manuka. 

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Efeitos da altitude no corpo de um alpinista