Informace o článku
Kategorie:	Aeromedicína
Zdroj obsahu:	SKYbrary
Kontrola obsahu:	Letci

Popis

Hypoxie je definována jako nedostatek kyslíku v tělesných tkáních. Ten může být způsoben buď nedostatkem kyslíku ve vdechovaném vzduchu, nebo řadou fyziologických/patologických problémů ovlivňujících krevní oběh nebo množství kyslíku přenášeného hemoglobinem v krvi.

Mezi účinky hypoxie patří únava, zmatenost, euforie, neschopnost soustředit se, zhoršené rozhodování, zhoršená psychomotorická výkonnost, ztráta vědomí a nakonec smrt. Hypoxie nezpůsobuje nepříjemné pocity ani bolest, takže její nástup může být zákeřný a projít bez povšimnutí posádek, které si nejsou plně vědomy jejího nebezpečí.

Faktory, které ovlivňují nástup a závažnost hypoxie, zahrnují fyzickou zdatnost jedince, teplotu v kabině, nadmořskou výšku, rychlost výstupu a délku pobytu ve výšce. Jednotlivci se značně liší ve schopnosti snášet hypoxii, takže v počátečních fázích může být jeden člen posádky postižen vážněji než druhý(í).

V kontextu letadla za letu může být nástup hypoxie náhlý nebo postupný. Náhlý nástup může vyžadovat rychlou a instinktivní reakci posádky letadla, zatímco postupný nástup je otázkou informovanosti, aby bylo možné vhodně reagovat dříve, než dojde k zneschopnění.

Medicínské pozadí

Krev obsahuje hemoglobin, který přenáší molekuly kyslíku z plic do všech tkání těla. Dostatečné množství hemoglobinu spolu s přiměřeným nasycením tohoto hemoglobinu kyslíkem je pro fungování člověka životně důležité.

Existují čtyři typy hypoxie:

1. Hypoxická hypoxie, někdy označovaná jako výšková hypoxie, vzniká v důsledku sníženého parciálního tlaku kyslíku ve vdechovaném vzduchu.
2. Anémie Hypoxie nastává, když je snížena schopnost krve přenášet kyslík; to může být způsobeno sníženým obsahem hemoglobinu způsobeným špatnou výživou nebo oxidem uhelnatým, dusičnany nebo sulfanilovými léky atd. které reagují s hemoglobinem a snižují množství dostupné pro přenos kyslíku.
3. Stagnační nebo hypokinetická hypoxie je způsobena problémy oběhového systému, jako je srdeční selhání, nebo v letectví hromaděním krve v dolních končetinách při manévrech s vysokou g.
4. Histotoxická hypoxie, která vzniká, když je schopnost tělesných tkání absorbovat kyslík z krve omezena látkami, jako je alkohol, narkotika a některé jedy.

Všechny tyto typy se mohou vyskytnout za letu, ale nejčastějším a nejdůležitějším typem hypoxie, se kterým se fit posádka letadla setkává za letu, je hypoxická hypoxie způsobená dýcháním vzduchu ve výšce.

Tlak okolního vzduchu se s rostoucí nadmořskou výškou snižuje a v přímém důsledku se snižuje i parciální tlak kyslíku (pO2). U zdravého jedince je nasycení hemoglobinu kyslíkem zpočátku ovlivněno jen málo. Mezi povrchem a nadmořskou výškou 10 000 stop, přestože tlak vzduchu klesá o 25 %, klesá nasycení hemoglobinu kyslíkem pouze z přibližně 98 % na 90 %, což na většinu lidských funkcí nemá velký vliv; výjimkou je postupný nástup výrazného zhoršení citlivosti nočního vidění, které se podle zjištění snižuje o 30 % ve výšce 10 000 stop. (Všimněte si také, že srdce je jedním z nejcitlivějších orgánů, pokud jde o pO2; získává z arteriální krve více kyslíku než většina ostatních tkání, takže jeho funkce může být při snížení saturace krve kyslíkem ovlivněna. Výrazné snížení pO2 může odhalit dříve nerozpoznané kardiovaskulární onemocnění, které může představovat problém jak pro posádku, tak pro cestující.“

Ve výšce nad 10 000 stop se však množství kyslíku v krvi začíná snižovat mnohem rychleji, mnohem rychleji než tlak vzduchu, který klesá podobným tempem. Ve výšce 20 000 stop je koncentrace kyslíku v krvi pouze 65% nasycení a na těchto úrovních jsou normální lidské funkce podstatně narušeny a účinky se v průběhu času kumulují. Ve vyšších nadmořských výškách se účinky rychle zhoršují.

Příznaky rozvíjející se hypoxie se u jednotlivých osob výrazně liší; u mnohých se projevuje modrání rtů a konečků prstů, někteří mohou mít pocit přehřátí, zatímco jiní mohou cítit chlad nebo zaznamenat bušení v uších. Trénink hypoxie, při kterém si lidé pod pečlivým dohledem vyzkoušejí dýchání vzduchu při nízkém tlaku, může být velmi užitečný k tomu, aby jedinec pochopil své osobní příznaky hypoxie. Se zvyšujícím se stupněm hypoxie se objevují klasické lékařské příznaky:

• Dýchavičnost/hlad po vzduchu
• Nadměrné zívání
• Únava a vyčerpání
• Eufórie
• Zhoršení provádění nedávno naučených úkolů
• Zhoršení duševních úkolů (naučené úkoly)
• Změněné smysly, včetně ztráty vědomí

Nebezpečí zákeřného stavu, který způsobuje euforii a zhoršení duševních schopností bez jakýchkoli varovných příznaků, jako je bolest nebo nepohodlí, pro posádku letadla je zřejmé!

Technická odpověď

Letadla, která běžně létají ve výškách nad 10 000 stop, jsou přetlakována tak, aby kabina letadla nebyla výše než v ekvivalentu výšky 8000 stop v jakékoli skutečné výšce až do předepsané maximální provozní výšky AFM. Parciální tlak kyslíku odpovídá převládající „kabinové výšce“. Existence tlaku vzduchu uvnitř tlakového trupu letadla, který není nikdy nižší než tlak vzduchu vně trupu, znamená existenci tlakového rozdílu mezi vnějškem a vnitřkem letadla. Systémy přetlakování letadla fungují automaticky, ale posádka musí potvrdit správnou funkci sledováním kabinové výšky, rychlosti stoupání a klesání v kabině a rozdílu tlaků.

Rizikové scénáře

Možnost hypoxie vzniká dvěma velmi odlišnými způsoby:

1. Náhlá ztráta normálního tlaku v kabině ve velké výšce v důsledku explozivního nebo rychlého snížení tlaku – obvykle v důsledku poruchy konstrukce.
2. Postupný a progresivní nástup během letu ve výšce nad 10 000 stop při absenci normálního tlaku. Může vzniknout buď při stoupání nad 10 000 stop bez funkčního systému přetlaku, nebo v důsledku poruchy systému přetlaku.

Výpadky – náhlý nástup

Doba užitečného vědomí může být velmi krátká. Například ve výšce 35 000 stop mohou mít někteří jedinci po explozivní dekompresi pouze 15 sekund užitečného vědomí – tj. 15 sekund na učinění a jednání přesvědčivých, racionálních rozhodnutí.

• Pro posádky letadel – vhodný výcvik, který zajistí instinktivní reakci okamžitého nasazení kyslíkové masky, pokud se objeví zjevné příznaky náhlé dekomprese, a v případě pilotů zajistí postupnou reakci, aby byla zachována kontrola nad letadlem. Nejkratší dostupná doba reakce, než dojde ke ztrátě vědomí, je ve velké výšce v malých letadlech.
• Pro cestující – věnování pozornosti bezpečnostní instruktáži v kabině před odletem a případné odvolání, protože palubní průvodčí nebudou schopni pomoci, pokud dojde k náhlé dekompresi.

Příznaky – postupný nástup

K časným příznakům hypoxie nepatří ani nepohodlí, ani bolest a mohou být zřejmější pro pozorovatele než pro postiženého. Lze zaznamenat zmodrání rtů nebo konečků prstů a zvýšenou rychlost a hloubku dýchání, ale kromě toho se může uplatnit celá řada účinků, které závisí na jednotlivci. Počáteční příznaky hypoxie jsou téměř totožné s příznaky hyperventilace a je důležité nepředpokládat, že jsou způsobeny hyperventilací; hypoxie bezprostředně ohrožuje život a měla by být vždy považována za příčinu těchto příznaků.

Posádka letadla musí striktně dodržovat SOP kontroly stavu přetlakového systému, které obvykle poskytnou varování před jakýmikoliv abnormalitami dříve, než jsou generována automatická varování systému. Pokud jsou výstrahy nebo varování týkající se přetlaku generovány, musí neprodleně následovat reakce předepsaná v QRH. Pokud jsou tyto reakce provedeny okamžitě, může to vyloučit nutnost, aby si bojová posádka nasadila kyslíkové masky nebo aby byly spuštěny kyslíkové masky pro cestující (k tomu obvykle dochází ve výšce 14 000 stop, i když v některých letadlech musí být nasazení masek pro cestující zvoleno ručně).

Nehody & Incidenty

Dva příklady případu postupného nástupu:

1. B733, na trati, severozápadně od Atén Řecko, 2005: 6 členů posádky a 115 cestujících zahynulo v důsledku nedostatečného přetlaku. S posádkou neschopnou hypoxie letadlo letělo dál pod kontrolou počítače řízení letu a autopilota, dokud mu nedošlo palivo a nehavarovalo.
2. RJ1H, na trase, jihozápadně od Stockholmu Švédsko, 2007: Letová posádka si nevšimla, že letadlo není po vzletu natlakované, dokud ji palubní průvodčí neinformoval o automatickém nasazení masky pro cestující. Incident byl umocněn částečným selháním kyslíkových systémů pro cestující, přenosného kyslíkového zařízení a varování před přetlakem.

• Čas užitečného vědomí
• Nezpůsobilost pilota
• Výbušné snížení tlaku
• Rychlé snížení tlaku
• Rychlé snížení tlaku. Depressurisation
• Loss of Cabin Presurisation
• Aircraft Presurisation Systems

Further Reading

General

• Flying into thin Air: Pochopení hypoxie: AvMed.In

FAA – „Lessons Learned from Transport Airplane Accidents“

• Pressurization / Decompression Failures

Airbus

• Flight Operations Briefing Note: „Cabin Decompression Awareness“
• Hypoxia an Invisible Enemy, článek v časopise Safety First, prosinec 2006.

ATSB

• Aircraft Depressurisation: Informační bulletin pro palubní průvodčí