Artikkelin tiedot
Kategoria:	Aerolääketiede
Sisällön lähde:	SKYbrary
Sisällönohjaus:	Lentäjät

Kuvaus

Hypoksiaksialla tarkoitetaan hapen puutetta elimistön kudoksissa. Tämä voi johtua joko hengitysilman happivajeesta tai useista fysiologisista/patologisista seikoista, jotka vaikuttavat verenkiertoon tai veren hemoglobiinin kuljettaman hapen määrään.

Hypoksian vaikutuksia ovat muun muassa väsymys, sekavuus, euforia, keskittymiskyvyttömyys, heikentynyt päätöksenteko, heikentynyt psykomotorinen suorituskyky, tajunnan menetys ja lopulta kuolema. Hypoksia ei aiheuta epämukavuutta tai kipua, joten sen alkaminen voi olla salakavalaa ja jäädä huomaamatta miehistöltä, joka ei ole täysin tietoinen sen vaaroista.

Tekijöitä, jotka vaikuttavat hypoksian puhkeamiseen ja vakavuuteen, ovat yksilön fyysinen kunto, matkustamon lämpötila, korkeus, nousunopeus ja korkeudessa olon kesto. Yksilöillä on huomattavia eroja kyvyssä kestää hypoksiaa, joten alkuvaiheessa yksi miehistön jäsen voi kärsiä vakavammin kuin toinen tai toiset.

Lennossa olevan ilma-aluksen yhteydessä alkaminen voi olla äkillistä tai asteittaista. Äkillinen puhkeaminen voi vaatia lentomiehistöltä nopeaa ja vaistomaista reagointia, kun taas asteittainen puhkeaminen edellyttää tietoisuutta, jotta asianmukainen reaktio voidaan tehdä ennen toimintakyvyttömyyden syntymistä.

Lääketieteellinen tausta

Veressä on hemoglobiinia, joka kuljettaa happimolekyylejä keuhkoista kaikkiin kehon kudoksiin. Riittävä määrä hemoglobiinia yhdistettynä kyseisen hemoglobiinin riittävään happikyllästeisyyteen on elintärkeää ihmisen toiminnalle.

Hypoksiaa on neljää eri tyyppiä:

1. Hypoksinen Hypoksia, jota joskus kutsutaan myös korkeushypoksiaksi, syntyy hengitysilman alentuneen hapen osapaineen vuoksi.
2. Aneeminen Hypoksia syntyy, kun veren hapenkuljetuskyky on alentunut; tämä voi johtua huonosta ravitsemuksesta johtuvasta hemoglobiinipitoisuuden vähenemisestä tai hiilimonoksidista, nitraateista tai sulfahappilääkkeistä jne. jotka reagoivat hemoglobiinin kanssa ja vähentävät hapenkuljetukseen käytettävissä olevaa määrää.
3. Pysähtynyt tai hypokineettinen hypoksia johtuu verenkiertoelimistön ongelmista, kuten sydämen vajaatoiminnasta, tai ilmailussa veren kerääntymisestä alaraajoihin korkean g:n manöövereissä.
4. Histotoksinen hypoksia, joka syntyy, kun kehon kudosten kykyä imeä happea verestä estävät aineet, kuten alkoholi, huumausaineet ja tietyt myrkyt.

Kaikkea näitä voi esiintyä lennolla, mutta yleisin ja tärkein hypoksiatyyppi, jonka lentokuntoinen lentohenkilökunta kohtaa lennon aikana, on hypoksinen hypoksia, joka aiheutuu ilman hengittämisestä korkealla.

Korkeuden kasvaessa ilmanpaine laskee ja sen välittömänä seurauksena myös hapen osapaine (pO2) laskee. Terveellä yksilöllä hemoglobiinin happikyllästeisyyteen vaikuttaa aluksi vain vähän. Vaikka ilmanpaine laskee 25 prosenttia maanpinnan ja 10 000 jalan korkeuden välillä, hemoglobiinin hapen kyllästysaste laskee vain noin 98 prosentista 90 prosenttiin, millä ei ole juurikaan vaikutusta useimpiin ihmisen toimintoihin; poikkeuksena tästä on vähitellen alkava merkittävä heikkeneminen hämäränäön herkkyydessä, jonka on todettu heikkenevän 30 prosenttia 10 000 jalan korkeuteen mennessä. (Huomaa myös, että sydän on yksi herkimmistä elimistä pO2:n suhteen; se ottaa valtimoverestä enemmän happea kuin useimmat muut kudokset, joten sen toimintaan voi vaikuttaa veren happikyllästeisyyden lasku. Merkittävät pO2:n laskut voivat paljastaa aiemmin tunnistamattomat sydän- ja verisuonisairaudet, jotka voivat aiheuttaa ongelmia sekä miehistölle että matkustajille.)

Mutta yli 10 000 jalan korkeudessa veren hapen määrä alkaa laskea paljon nopeammin, paljon nopeammin kuin ilmanpaine, joka laskee edelleen samaa tahtia. 20 000 jalan korkeuteen mennessä veren happipitoisuus on vain 65 %:n kyllästysasteella, ja näillä tasoilla ihmisen normaali toiminta keskeytyy olennaisesti ja vaikutukset kumuloituvat ajan myötä. Suuremmissa korkeuksissa vaikutukset pahenevat nopeasti.

Hypoksian kehittymisen oireet vaihtelevat huomattavasti yksilöittäin; monilla esiintyy sinisyyttä huulissa ja sormenpäissä, jotkut voivat tuntea olonsa liian lämpimäksi, kun taas toiset voivat tuntea kylmyyttä tai havaita korvien jyskytystä. Hypoksiakoulutus, jossa ihmiset kokevat hengittävänsä ilmaa matalassa paineessa tarkoin valvotuissa olosuhteissa, voi osoittautua erittäin hyödylliseksi, jotta yksilö voi ymmärtää omat henkilökohtaiset hypoksian oireensa. Hypoksia-asteen kasvaessa klassisia lääketieteellisiä oireita ovat muun muassa seuraavat:

• Hengenahdistus/ilman nälkä
• Ylimääräinen haukottelu
• Väsymys ja väsymys
• Euforia
• Haitat hiljattain opitun tehtävän suorittamisessa
• Haitat psyykkisessä tehtävässä (opituissa tehtävissä)
• Muuttunut aistimus, mukaan lukien tajunnan menetys

Lentohenkilökunnalle aiheutuva vaara salakavalasta tilasta, joka aiheuttaa euforiaa ja heikentynyttä henkistä toimintakykyä ilman varoitusmerkkejä, kuten kipua tai epämukavuutta, on itsestään selvä!

Tekninen vastaus

Lentokoneissa, jotka liikennöivät rutiininomaisesti yli 10 000 jalan korkeudessa, on paineistettu siten, että ilma-aluksen matkustamo pidetään enintään 8000 jalan korkeutta vastaavassa korkeudessa missä tahansa todellisessa korkeudessa määrättyyn AFM:n enimmäiskäyttökorkeuteen asti. Hapen osapaine vastaa vallitsevaa ”matkustamon korkeutta”. Ilma-aluksen painerungon sisällä vallitseva ilmanpaine, joka ei ole koskaan pienempi kuin sen ulkopuolella vallitseva ilmanpaine, edellyttää paine-eroa ilma-aluksen ulko- ja sisäpuolen välillä. Ilma-aluksen paineistusjärjestelmät toimivat automaattisesti, mutta miehistön on varmistettava niiden oikea toiminta tarkkailemalla matkustamon korkeutta, matkustamon nousu- ja laskunopeutta sekä paine-eroa.

Riskiskiskenaariot

Hypoksian mahdollisuus syntyy kahdella hyvin erilaisella tavalla:

1. Huoneen normaalin paineen äkillinen katoaminen suuressa korkeudessa räjähdysmäisen tai nopean paineenalennuksen seurauksena – joka yleensä johtuu rakenteellisesta vikaantumisesta.
2. Portaittainen ja asteittainen puhkeaminen lennon aikana, kun lentoaika on yli 30000 jalan korkeudessa ilman normaalia paineistusta. Tämä voi johtua joko noususta yli 10 000 jalan korkeuteen ilman, että paineistusjärjestelmä toimii, tai paineistusjärjestelmän toimintahäiriöstä.

Puolustus – äkillinen alkaminen

Hyödyllisen tajunnan aika voi olla hyvin lyhyt. Esimerkiksi 35 000 jalan korkeudessa joillakin henkilöillä voi olla räjähdysmäisen paineenalennuksen jälkeen vain 15 sekuntia käyttökelpoista tajuntaa – eli 15 sekuntia aikaa tehdä ja toimia järkeviä, rationaalisia päätöksiä.

• Lentohenkilökunnalle – asianmukainen koulutus, jolla varmistetaan vaistomainen reaktio, joka on välitön happinaamarin pukeminen, jos äkillisen paineenalennuksen ilmeiset merkit ilmenevät, ja lentäjien osalta varmistetaan, että reaktio tapahtuu peräkkäin siten, että ilma-alus pysyy hallinnassa. Lyhyimmät käytettävissä olevat vasteajat ennen tajunnan menettämistä ovat suuressa korkeudessa pienissä lentokoneissa.
• Matkustajille – huomion kiinnittäminen matkustamossa ennen lähtöä pidettävään turvallisuustiedotustilaisuuteen ja palauttaminen mieleen tarvittaessa, koska matkustamohenkilökunta ei pysty auttamaan, jos äkillinen dekompressio tapahtuu.

Puolustautumiskeinot – asteittainen alkaminen

Hypoksian alkuvaiheen oireet eivät käsitä epämukavuutta tai kipua, ja ne voivat olla ilmeisempiä havainnoitsijalle kuin sairastuneelle henkilölle itselleen. Huulten tai sormenpäiden sinertävyys ja hengityksen nopeutuminen ja syvyys voivat olla havaittavissa, mutta sen jälkeen voi esiintyä monenlaisia vaikutuksia, jotka riippuvat yksilöstä. Hypoksian alkamisoireet ovat lähes identtiset hyperventilaation oireiden kanssa, eikä ole tärkeää olettaa, että oireet johtuvat hyperventilaatiosta; hypoksia on välittömästi hengenvaarallinen, ja sitä on aina pidettävä näiden oireiden syynä.

Lentohenkilökunnan on noudatettava tiukasti SOP-tarkistuksia paineistusjärjestelmän tilasta, jotka yleensä varoittavat mahdollisista poikkeavuuksista ennen kuin automaattiset järjestelmävaroitukset annetaan. Jos paineistusta koskevia varoituksia tai varoituksia annetaan, QRH:ssa määrätyn reagoinnin on tapahduttava viipymättä. Jos tällaiset reaktiot toteutetaan välittömästi, se voi estää sen, että miehistön on puettava happinaamarit tai matkustajien happinaamarit pudotettava (tämä tapahtuu yleensä 14000 jalan korkeudessa, vaikka joissakin ilma-aluksissa matkustajien happinaamarit on otettava käyttöön manuaalisesti).

Onnettomuudet & Vaaratilanteet

Kaksi esimerkkiä asteittaisen alkamisen tapauksesta:

1. B733, matkalla Ateenan luoteispuolella Kreikassa vuonna 2005: 6 miehistön jäsentä ja 115 matkustajaa menehtyi paineistuksen puuttumisen vuoksi. Miehistön ollessa hypoksian vuoksi toimintakyvytön lentokone lensi lennonjohtotietokoneen ja autopilotin ohjaamana, kunnes polttoaine loppui ja kone syöksyi maahan.
2. RJ1H, matkalla Tukholman lounaispuolella Ruotsissa, 2007: Ohjaamomiehistö ei huomannut, että lentokoneessa ei ollut paineistusta lentoonlähdön jälkeen, ennen kuin matkustamohenkilökunta ilmoitti heille automaattisesta matkustajamaskin käyttöönotosta. Onnettomuutta pahensivat osittaiset viat matkustajien happijärjestelmissä, kannettavissa happilaitteissa ja paineistusvaroituksissa.

• Hyödyllisen tajunnan aika
• Lentäjän toimintakyvyttömyys
• Räjähdysmäinen paineen aleneminen
• Nopea paineen aleneminen
• Graduaalinen Depressurisation
• Loss of Cabin Pressurisation
• Aircraft Pressurisation Systems

Further Reading

General

• Flying into thin Air: Understanding Hypoxia: AvMed.In

FAA – ”Lessons Learned from Transport Airplane Accidents”

• Pressurization / Decompression Failures

Airbus

• Flight Operations Briefing Note: ”Cabin Decompression Awareness”
• Hypoxia an Invisible Enemy, artikkeli Safety First -lehdessä, joulukuu 2006.

ATSB

• Aircraft Depressurisation: Matkustamomiehistön tiedotuslehti