Informazioni articolo
Categoria:	Aeromedica
Fonte del contenuto:	SKYbrary
Controllo del contenuto:	Piloti aerei

Descrizione

L’ipossia è definita come una mancanza di ossigeno nei tessuti del corpo. Questo può essere causato da una carenza di ossigeno nell’aria respirata o da una serie di problemi fisiologici/patologici che riguardano la circolazione del sangue o la quantità di ossigeno trasportato dall’emoglobina nel sangue.

Gli effetti dell’ipossia includono affaticamento, confusione, euforia, incapacità di concentrazione, alterazione del processo decisionale, alterazione delle prestazioni psicomotorie, perdita di coscienza e, infine, la morte. L’ipossia non causa disagio o dolore, quindi il suo inizio può essere insidioso e passare inosservato agli equipaggi che non sono pienamente consapevoli dei suoi pericoli.

I fattori che influenzano l’insorgenza e la gravità dell’ipossia includono la forma fisica di un individuo, la temperatura della cabina, l’altitudine, il tasso di salita e la durata in altitudine. Gli individui differiscono notevolmente nella loro capacità di sopportare l’ipossia, quindi nelle prime fasi, un membro dell’equipaggio può essere più gravemente colpito rispetto agli altri.

Nel contesto degli aerei in volo, l’insorgenza può essere improvvisa o graduale. L’insorgenza improvvisa può richiedere una risposta rapida e istintiva da parte dell’equipaggio, mentre l’insorgenza graduale è una questione di consapevolezza in modo che una risposta adeguata possa essere fatta prima che si verifichi l’incapacità.

Il background medico

Il sangue contiene emoglobina che trasporta le molecole di ossigeno dai polmoni a tutti i tessuti del corpo. Una quantità adeguata di emoglobina unita a un’adeguata saturazione di ossigeno di tale emoglobina è vitale per la funzione umana.

Ci sono quattro tipi di ipossia:

1. L’ipossia ipossica, a volte conosciuta come ipossia d’altitudine, si verifica a causa della ridotta pressione parziale di ossigeno nell’aria ispirata.
2. L’ipossia anemica si verifica quando la capacità del sangue di trasportare ossigeno è ridotta; ciò può essere dovuto a un ridotto contenuto di emoglobina causato da una cattiva alimentazione o da monossido di carbonio, nitrati o sulfamidici ecc. che reagiscono con l’emoglobina e riducono la quantità disponibile per trasportare ossigeno.
3. L’ipossia stagnante o ipocinetica è causata da problemi del sistema circolatorio come l’insufficienza cardiaca o, nell’aviazione, dal ristagno di sangue negli arti inferiori durante le manovre ad alta velocità.
4. L’ipossia istotossica si verifica quando la capacità dei tessuti del corpo di assorbire ossigeno dal sangue è impedita da sostanze come l’alcol, i narcotici e alcuni veleni.

Tutti questi possono essere incontrati in volo, ma il tipo più frequente e importante di ipossia incontrata dal personale di volo in forma è l’ipossia ipossica causata dalla respirazione di aria ad alta quota.

La pressione dell’aria ambiente si riduce con l’aumentare dell’altitudine e, come conseguenza diretta, si riduce anche la pressione parziale dell’ossigeno (pO2). In un individuo sano, la saturazione di ossigeno dell’emoglobina è inizialmente poco influenzata. Tra la superficie e 10.000 piedi di altitudine, anche se la pressione dell’aria diminuisce del 25%, la saturazione dell’emoglobina con l’ossigeno diminuisce solo da circa il 98% al 90% che fa poca differenza per la maggior parte delle funzioni umane; l’eccezione a questo è un inizio graduale di deterioramento significativo della sensibilità della visione notturna, che è stato trovato per ridurre del 30% da 10.000 piedi di altitudine. (Si noti inoltre che il cuore è uno degli organi più sensibili rispetto alla pO2; estrae più ossigeno dal sangue arterioso che la maggior parte degli altri tessuti, quindi la sua funzione può essere influenzata quando la saturazione di ossigeno nel sangue è ridotta. Riduzioni significative della pO2 possono smascherare malattie cardiovascolari precedentemente non riconosciute che possono rappresentare un problema sia per l’equipaggio che per i passeggeri.)

Tuttavia, sopra i 10.000 piedi di altitudine, la quantità di ossigeno nel sangue inizia a diminuire molto più rapidamente, molto più velocemente della pressione dell’aria che continua a diminuire ad un ritmo simile. A 20.000 piedi di altitudine, la concentrazione di ossigeno nel sangue è solo il 65% di saturazione e a questi livelli, la normale funzione umana è materialmente interrotta e gli effetti sono cumulativi nel tempo. Ad altitudini più elevate, gli effetti peggiorano rapidamente.

I sintomi dello sviluppo dell’ipossia variano notevolmente da individuo a individuo; molti mostrano un blu sulle labbra e sulla punta delle dita, alcuni possono sentirsi troppo caldi mentre altri possono sentire freddo o notare un battito nelle orecchie. L’addestramento all’ipossia, in cui le persone sperimentano la respirazione di aria a bassa pressione in condizioni attentamente supervisionate, può rivelarsi molto utile per permettere a un individuo di comprendere i propri sintomi personali di ipossia. Quando il grado di ipossia aumenta, i classici segni e sintomi medici includono:

• Impossibilità di respirare/fame d’aria
• Sbadiglio eccessivo
• Stanchezza e affaticamento
• Euforia
• Malfunzionamento dei compiti appresi di recente
• Malfunzionamento dei compiti mentali (compiti appresi)
• Sensorialità alterata, inclusa la perdita di coscienza

Il pericolo per l’equipaggio di una condizione insidiosa che causa euforia e capacità mentali alterate senza alcun segno di avvertimento come il dolore o il disagio sono evidenti!

La risposta tecnica

Gli aerei che operano abitualmente sopra i 10.000 piedi di altitudine sono pressurizzati per mantenere la cabina dell’aereo non più alta dell’equivalente di 8000 piedi di altitudine a qualsiasi altitudine effettiva fino all’altitudine massima operativa prescritta AFM. La pressione parziale dell’ossigeno è equivalente alla “Cabin Altitude” prevalente. L’esistenza di una pressione dell’aria all’interno dello scafo dell’aereo, che non è mai inferiore a quella esterna, implica l’esistenza di un differenziale di pressione tra l’esterno e l’interno dell’aereo. I sistemi di pressurizzazione degli aerei funzionano automaticamente, ma gli equipaggi devono confermare il corretto funzionamento monitorando l’altitudine della cabina, il tasso di salita e discesa della cabina e la pressione differenziale.

Scenari di rischio

La possibilità di ipossia si presenta in due modi molto diversi:

1. Perdita improvvisa della normale pressurizzazione della cabina ad alta quota come risultato di una depressurizzazione esplosiva o rapida – solitamente derivante da un guasto strutturale.
2. Inizio graduale e progressivo durante il volo sopra i 10.000 piedi di altitudine in assenza di normale pressurizzazione. Questo può verificarsi sia salendo sopra i 10.000 piedi senza che il sistema di pressurizzazione funzioni, o a causa di un malfunzionamento del sistema di pressurizzazione.

Definizioni – Insorgenza improvvisa

Il tempo di coscienza utile può essere molto breve. Per esempio, a 35.000 piedi alcuni individui possono avere solo 15 secondi di coscienza utile – cioè 15 secondi per prendere decisioni cogenti e razionali – dopo una decompressione esplosiva.

• Per l’equipaggio – un addestramento appropriato che assicura la risposta istintiva di indossare immediatamente la maschera di ossigeno se si verificano i segni evidenti di decompressione improvvisa e, nel caso dei piloti, assicura che ci sia una risposta sequenziale in modo che il controllo dell’aereo sia mantenuto. I più brevi tempi di risposta disponibili prima che si perda la coscienza sono ad alta quota in piccoli aerei.
• Per i passeggeri – attenzione al briefing di sicurezza in cabina prima della partenza, e richiamo se necessario, poiché l’equipaggio di cabina non sarà in grado di assistere se si verifica una decompressione improvvisa.

Difese – Insorgenza graduale

I primi sintomi di ipossia non includono né disagio né dolore e possono essere più evidenti a un osservatore che alla persona colpita. Si può notare l’azzurro delle labbra o della punta delle dita e un aumento della frequenza e della profondità della respirazione, ma oltre a questo, si può applicare tutta una serie di effetti che dipendono dall’individuo. I sintomi di insorgenza dell’ipossia sono quasi identici a quelli dell’iperventilazione ed è importante non dare per scontato che siano dovuti all’iperventilazione; l’ipossia è immediatamente pericolosa per la vita e dovrebbe sempre essere considerata la causa di questi sintomi.

L’equipaggio di volo deve attenersi rigorosamente ai controlli SOP dello stato del sistema di pressurizzazione, che di solito forniscono un avviso di qualsiasi anomalia prima che vengano generati avvisi automatici del sistema. Se vengono generati avvertimenti o avvisi di pressurizzazione, la risposta prescritta nel QRH deve seguire senza indugio. Quando tali risposte vengono eseguite immediatamente, allora questo può precludere la necessità per l’equipaggio di combattimento di indossare maschere di ossigeno o per le maschere di ossigeno dei passeggeri a cadere (questo di solito si verifica a 14000 piedi di altitudine, anche se in alcuni aeromobili il dispiegamento della maschera passeggeri deve essere selezionato manualmente).

Incidenti & Incidenti

Due esempi del caso di insorgenza graduale:

1. B733, in rotta, a nord-ovest di Atene Grecia, 2005: 6 equipaggio e 115 passeggeri sono morti per mancanza di pressurizzazione. Con l’equipaggio inabilitato dall’ipossia, l’aereo ha continuato a volare sotto il controllo del computer di gestione del volo e dell’autopilota fino a quando ha finito il carburante e si è schiantato.
2. RJ1H, in rotta, a sud ovest di Stoccolma, Svezia, 2007: L’equipaggio di volo non si è accorto che l’aereo non era pressurizzato dopo il decollo fino a quando il personale di cabina non li ha avvisati dell’apertura automatica della maschera del passeggero. Incidente aggravato da guasti parziali ai sistemi di ossigeno dei passeggeri, all’attrezzatura di ossigeno portatile e agli avvisi di pressurizzazione.

• Tempo di coscienza utile
• Incapacità del pilota
• Depressurizzazione esplosiva
• Depressurizzazione rapida
• Graduale Depressurizzazione
• Mancata pressurizzazione della cabina
• Sistemi di pressurizzazione degli aeromobili

Altre letture

Generale

• Volare nel nulla: 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, un articolo della rivista Safety First, dicembre 2006.

ATSB

• Aircraft Depressurisation: Bollettino informativo per l’equipaggio di cabina

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