负加速度

当飞机以较大角度直接进入俯冲，由急跃升直接转入平飞，作“反觔斗”特技以及进入反螺旋等时，飞行人员都会受到负加速度的影响。在所有上述情况下，飞机均系以座舱底部朝向曲率中心作曲线运动，径向加速度的方向为由座舱盖指向座舱底部，作用于人体的惯性离心力的方向则为由足指向头部。后者所引起的身体重量增加、器官移位和血液转移变化都指向头部。根据其生理效应的方向特性，在航空医学文献中即称此种加速度为“负加速度”，但亦有作者称此为“足向加速度”。从惯性力作用角度考虑，也可用“负超重”、“负向过载”或“—G_z”等，表示此种情况下的身体受力情况。因人体对负加速度的耐力最低，当作用时间为几秒钟时，大概不超过—3G_z，故一般规定不作产生负加速度的特技动作； 只是在操作不当或意外情况下，飞行人员才可能受到较高的—G_z影响。在航空特技表演及竞赛中，则有产生负加速度的特技动作，如由正、反觔斗所组成的“垂直8字”等。
在日常活动中，人取头部向上的姿势，受到+1G_z重力的作用。故当受到—1G_z的作用时，即感觉与倒立时一样，同时安全带被拉紧。—2G_z时，眼结膜下有异物感，头颈部软组织严重充血，头部发胀。—3G_z时，头部严重跳痛，似要裂开，眼球亦剧痛，似欲从眼眶中“跳出”。自—2G_z起，视觉症状亦趋于明显，可出现视力模糊、复视、视觉完全丧失等。有些飞行员还描述过有整个视野发红的感觉。早期文献中即称此现象为“红视”。这可能是由于—G_z的作用使充血的下眼睑遮掩角膜，而外界光线又经此透射入眼内所致。负加速度G值较高时，可引起意识丧失，且在—G_z停止作用后，头痛等症状仍延续数小时以上，并可有定向障碍、精神紊乱等。
在持续性负加速度影响下，流体静压效应所致循环障碍仍是主要问题。在—G_z作用下，大体上可以心脏水平为整个循环系统流体静压参考水平，自心脏向头端血液柱的流体静压升高，呈正值，越近头端压力越高； 自心脏向足端，变化正相反，流体静压呈负压力。故在负加速度影响下，头颈部动、静脉血压均立即上升，胸腔内及头颈部血管床所含血量大增；反之，下半身的动、静脉血压降低，血液量减少。故面部及颈部的皮肤和软组织充血、肿胀，甚至面颊部皮肤、眼结合膜、鼻粘膜等部位的小血管可破裂出血。但不致发生颅内出血。因围绕在脑血管周围的脑脊液也受到—G_z流体静压效应的影响，其压力升高程度与脑静脉压力升高程度大致相等，使脑血管的跨壁压力基本保持不变，故能保护脑血管使之不致破裂。即脑脊液对脑血管发挥“流体静压保护层”作用。在—G_z作用下，尽管头部动脉血压升高，仍将出现脑循环障碍，甚至完全停滞。其机理如下：一方面，头颈部动脉血压升高时，通过刺激主-颈动脉区压力感受器引起的反射效应(包括心动徐缓、心脏停搏、外周阻力小血管舒张等)使血压回降；另一方面，头颈部静脉血压则不因心跳变慢而受影响，一直维持较高水平。因此，脑动、静脉压力趋于接近，压差减小、甚至消失，致脑循环变慢甚至停滞。后者达一定程度即可引起上述之视觉及意识障碍症状。此外，由于腹腔内脏向上压迫横膈、以及肺循环系统内部血液分布的变化等，则可使呼吸活动受限，及肺内气体交换效能降低。
虽然有关于个别飞行员曾耐受—4.5G_z/15s和—3G_z/32s的报道，但一般认为多数人只能耐受—3G_z/5～10s。如时间稍延长，则只能耐受—2.5G_z。以上均指“持续性负加速度”而言。如为作用时间短暂的“冲击性负加速度”，则可耐受更高的G值。如向下弹射座椅弹射时所产生的—(7～8)G_z/0.2s的影响，人完全可以耐受。
对负加速度迄今尚无完善的防护方法。离心机试验证明，使用加压头盔，对头颈部体表和呼吸道内部同时施加对抗压力，可使对—G_z的耐力提高到—5G_z/10s。对由于意外原因受到较严重—Gz影响而有症状的飞行员，应令其适当休息，并给予对症治疗。