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解説

Hypoxia とは身体組織における酸素不足と定義されるものである。 これは、呼吸する空気中の酸素不足、または血液循環や血液中のヘモグロビンによって運ばれる酸素量に影響を与える多くの生理学的/病理学的問題のいずれかによって引き起こされます。

低酸素の影響としては、疲労、混乱、多幸感、集中力の欠如、意思決定の障害、精神運動能力の低下、意識の喪失、そして最終的には死が挙げられます。 低酸素は不快感や痛みを伴わないため、その危険性を十分に認識していない乗組員には気づかれないまま発症することがあります。

低酸素症の発症と重症度に影響を与える要因としては、個人の体力、機内温度、高度、上昇率、高度にいる期間などがある。 低酸素に対する耐性には個人差があるため、初期段階では一人の乗組員が他の乗組員よりも深刻な影響を受けることがあります。

飛行中の航空機の場合、発症は急激または緩やかであることがあります。

医学的背景

血液にはヘモグロビンが含まれ、肺から全身の組織へ酸素分子を運搬している。 十分な量のヘモグロビンと、そのヘモグロビンの十分な酸素飽和度は、人間の機能にとって不可欠である。

低酸素には4つのタイプがあります。

1. 低酸素 低酸素は、時に高度低酸素として知られ、吸気中の酸素分圧の低下により発生します。
2. 貧血 貧血は、血液中の酸素運搬能力が低下した場合に起こる。これは、栄養不良によるヘモグロビン量の減少、またはヘモグロビンと反応し酸素運搬能力を低下させる一酸化炭素、硝酸塩、サルファ薬などによるものである可能性がある。
3. Stagnant or Hypokinetic Hypoxia 心不全などの循環系の問題や、航空機での高重力操作時に下肢に溜まった血液によって起こる。
4. Histotoxic Hypoxia アルコール、麻薬、特定の毒物などの物質によって体組織の血液からの酸素吸収が阻害されると起こる。

これらはすべて飛行中に遭遇する可能性がありますが、最も頻繁かつ重要なのは、高所での空気呼吸による低酸素症です。

周囲の気圧は高度の上昇とともに減少し、その結果、酸素分圧（pO2）も減少します。 健康な人の場合、ヘモグロビンの酸素飽和度は、最初はほとんど影響を受けません。 地上から高度1万フィートまでは、気圧が25%低下しても、ヘモグロビンの酸素飽和度は約98%から90%に低下するだけで、ほとんどの人間の機能には影響がない。例外は、夜間視力が徐々に著しく低下し、高度1万フィートで30%低下することが分かっている。 (心臓は、他の多くの組織よりも動脈血から多くの酸素を取り出しているため、血液中の酸素飽和度が低下すると、その機能に影響を与える可能性があります。 pO2が大幅に低下すると、これまで認識されていなかった心血管疾患が明らかになり、乗員や乗客に問題が生じる可能性があります）

しかし、高度1万フィート以上では、血液中の酸素量が急速に減少し始め、同じ速度で減少し続ける気圧よりもはるかに速くなります。 高度2万フィートまでは、血液中の酸素濃度は65％しかなく、このレベルでは、人間の正常な機能が著しく阻害され、その影響は時間とともに累積されます。

低酸素症の症状には個人差があり、唇や指先が青くなったり、体が温まりすぎたり、寒く感じたり、耳の奥がドキドキしたりする人が多くいます。 低酸素トレーニングは、低圧の空気を呼吸する体験を、注意深く監視された条件下で行うもので、低酸素による個人の症状を理解するのに非常に有効であることが分かっている。 低酸素の程度が高くなると、古典的な医学的徴候や症状が現れる。

• 息切れ/空腹感
• 過剰なあくび
• 疲労と倦怠感
• 多幸感
• 最近学んだ課題の実行障害
• メンタル課題の障害（学習課題）
• 感覚の変化。 意識喪失を含む

痛みや不快感などの警告サインなしに多幸感や精神能力の低下を引き起こす陰湿な状態の危険性は自明である!

技術的な回答

高度1万フィート以上で日常的に運航する航空機は、規定のAFM最大動作高度までの実際の高度において、機内が高度8000フィート相当より高くならないように加圧されています。 酸素分圧は一般的な “機内高度 “に相当します。 航空機の圧力容器内の気圧は、容器外の気圧より決して低くはないため、航空機の外部と内部の気圧差が存在することになります。 航空機の与圧システムは自動的に作動しますが、乗務員は機内の高度、上昇率、下降率、差圧をモニターし、正しく作動していることを確認する必要があります。

リスクシナリオ

低酸素症の可能性は、2つの非常に異なる方法で発生します。

1. 高高度で爆発的または急速に減圧した結果、通常の客室圧力が突然失われた場合（通常は構造上の欠陥による）。

Defences – Sudden Onset

The Time of Useful Consciousness is very short.これは加圧システムが機能していない状態で10,000フィート以上の高度に上昇した場合、あるいは加圧システムの不具合により発生する可能性があるものです。

• 航空機乗務員の場合 – 突然の減圧の明らかな兆候が発生した場合、直ちに酸素マスクを着用するという本能的な反応を保証し、パイロットの場合は航空機のコントロールを維持するための連続した反応を保証する適切なトレーニングです。 意識を失うまでの最短の対応時間は、小型機の高高度である。
• 乗客の場合 – 出発前の客室安全ブリーフィングに注意し、突然の減圧が発生した場合、客室乗務員は援助できないため、必要に応じて呼び戻す。

防御 – 緩やかに発生

低酸素の初期症状は不快感や痛みもなく、本人より観察者の方が明らかかもしれません。 唇や指先が青くなり、呼吸の速度と深さが増すことに気づくかもしれませんが、それ以上に、個人差はありますが、さまざまな影響が現れる可能性があります。 低酸素症の発症症状は過呼吸の症状とほとんど同じであり、過呼吸によるものと決めつけないことが重要です。

飛行乗務員は加圧システムの状態のSOPチェックを厳密に行う必要があり、通常は自動システム警告が発生する前に異常があれば警告が出されるようになっています。 加圧システムの警告や注意が発生した場合、QRHに規定されている対応を遅滞なく行わなければなりません。 このような対応が即座に行われれば、戦闘員が酸素マスクを着用したり、乗客の酸素マスクを降ろす必要がなくなるかもしれません（これは通常、高度14000フィートで行われますが、乗客のマスク展開を手動で選択しなければならない航空機も存在します）。

Accidents & Incidents

Two examples of the gradual onset case:

1. B733, en-route, northwest of Athens Greece, 2005: 6 crew and 115 passengers died due to lack of pressurisation.B733は、ギリシャのアテネの北西で、加圧不足により死亡。
2. RJ1H, スウェーデン、ストックホルム南西のルートで、2007年。 離陸後、客室乗務員が乗客用マスクの自動展開を知らせるまで、機体が与圧されていないことに乗務員が気づかなかった。 乗客の酸素システム、携帯用酸素装置、加圧警告の一部に不具合があり、事故はさらに悪化した。

• 有用意識時間
• パイロット無能力
• 爆発的減圧
• 急激な減圧
• 緩やかな減圧
• 爆発的減圧 Depressurisation
• Loss of Cabin Pressurisation
• Aircraft Pressurisation Systems

Further Reading

General

• Flying into thin Air（空飛ぶ）: 7217>

FAA – “Lessons Learned from Transport Airplans Accidents”

• Pressurization / Decompression Failures

Airbus

• Flight Operations Briefing Note: “Cabin Decompression Awareness”
• Hypoxia an Invisible Enemy, an Safety First magazine, December 2006の記事です。

ATSB

• Aircraft Depressurisation: 客室乗務員情報誌

に掲載されました。