Artikelinformation
Kategori:	Aeromedicinsk
Innehållskälla:	SKYbrary
Innehållskontroll:	Flygpiloter

Beskrivning

Hypoxi definieras som syrebrist i kroppsvävnaderna. Detta kan orsakas antingen av syrebrist i luften som andas eller av ett antal fysiologiska/patologiska problem som påverkar blodcirkulationen eller mängden syre som transporteras av hemoglobin i blodet.

Effekterna av hypoxi är bland annat trötthet, förvirring, eufori, oförmåga att koncentrera sig, försämrat beslutsfattande, försämrad psykomotorisk förmåga, medvetandeförlust och slutligen döden. Hypoxi orsakar inte obehag eller smärta, så dess uppkomst kan vara smygande och passera obemärkt för besättningar som inte är fullt medvetna om dess faror.

Faktorer som påverkar uppkomsten och svårighetsgraden av hypoxi är bl.a. individens fysiska kondition, kabintemperatur, höjd, uppstigningshastighet och varaktighet på höjd. Individer skiljer sig avsevärt i sin förmåga att motstå hypoxi, så i ett tidigt skede kan en besättningsmedlem vara mer allvarligt påverkad än den eller de andra.

I samband med flygplan under flygning kan syrebrist uppstå plötsligt eller gradvis. Plötsligt insättande kan kräva en snabb och instinktiv reaktion av flygbesättningen medan gradvis insättande är en fråga om medvetenhet så att en lämplig reaktion kan göras innan oförmåga uppstår.

Den medicinska bakgrunden

Blodet innehåller hemoglobin som transporterar syremolekyler från lungorna till alla vävnader i kroppen. Tillräckliga mängder hemoglobin tillsammans med tillräcklig syremättnad av detta hemoglobin är avgörande för människans funktion.

Det finns fyra typer av hypoxi:

1. Hypoxisk hypoxi, ibland känd som höjdhypoxi, uppstår på grund av det reducerade partialtrycket av syre i den inspirerade luften.
2. Anemisk hypoxi uppstår när blodets syrebärande förmåga är nedsatt; detta kan bero på minskad hemoglobinhalt orsakad av dålig kost eller av kolmonoxid, nitrater eller sulfa-läkemedel etc. som reagerar med hemoglobin och minskar den mängd som är tillgänglig för att transportera syre.
3. Stagnerande eller hypokinetisk hypoxi orsakas av problem med cirkulationssystemet, t.ex. hjärtsvikt, eller, inom luftfarten, av att blodet samlas i de nedre extremiteterna vid manövrer med hög g.
4. Histotoxisk hypoxi som uppstår när kroppens vävnaders förmåga att absorbera syre från blodet hindras av substanser som alkohol, narkotiska preparat och vissa gifter.

Alla dessa ämnen kan förekomma under flygning, men den vanligaste och viktigaste typen av syrebrist som en flygbesättningsmedlem i god form möter under flygning är hypoxisk syrebrist som orsakas av att andas luft på hög höjd.

Lufttrycket i luften minskar med ökande höjd och som en direkt följd av detta minskar även syrepartialtrycket (pO2). Hos en frisk individ påverkas syremättnaden av hemoglobin initialt föga. Mellan ytan och 10 000 fot höjd sjunker lufttrycket med 25 %, men hemoglobinets syremättnad sjunker bara från cirka 98 % till 90 %, vilket gör liten skillnad för de flesta mänskliga funktioner. Undantaget är en gradvis begynnande betydande försämring av synkänsligheten vid mörkerseende, som har visat sig minska med 30 % vid 10 000 fot höjd. (Observera också att hjärtat är ett av de känsligaste organen när det gäller pO2; det utvinner mer syre från artärblodet än de flesta andra vävnader, så dess funktion kan påverkas när syremättnaden i blodet minskar. Betydande minskningar av pO2 kan avslöja tidigare oupptäckta kardiovaskulära sjukdomar som kan utgöra ett problem för både besättning och passagerare.)

Och över 10 000 fot höjd börjar mängden syre i blodet att minska mycket snabbare, mycket snabbare än lufttrycket som fortsätter att minska i en liknande takt. Vid 20 000 fot höjd är koncentrationen av syre i blodet endast 65 % mättnad och vid dessa nivåer avbryts den normala mänskliga funktionen väsentligt och effekterna är kumulativa över tiden. På högre höjder förvärras effekterna snabbt.

Symtomen på hypoxi varierar markant från individ till individ; många uppvisar blåhet på läppar och fingertoppar, vissa kan känna sig övervarma medan andra kan känna sig kalla eller märka ett bultande i öronen. Hypoxieträning, där människor upplever att de andas luft vid lågt tryck under noggrant övervakade förhållanden, kan visa sig vara mycket användbar för att göra det möjligt för en person att förstå sina egna personliga symtom på hypoxi. När graden av hypoxi ökar, kan man se följande klassiska medicinska tecken och symtom:

• Aandnöd/lufthunger
• Överdriven gäspning
• Trötthet och utmattning
• Eufori
• Svårigheter att utföra nyligen inlärda uppgifter
• Svårigheter att utföra mentala uppgifter (inlärda uppgifter)
• Förändrat sensorium, inklusive medvetandeförlust

Faran för flygbesättningen av ett smygande tillstånd som orsakar eufori och nedsatt mental förmåga utan några varningssignaler som smärta eller obehag är självklar!

Det tekniska svaret

Flygplan som rutinmässigt flyger över 10 000 fots höjd är trycksatta så att kabinen inte är högre än motsvarande 8 000 fots höjd på alla faktiska höjder upp till den föreskrivna maximala driftshöjden enligt AFM. Syrepartialtrycket motsvarar den rådande ”kabinhöjden”. Förekomsten av ett lufttryck i luftfartygets tryckskrov, som aldrig är lägre än trycket utanför det, innebär att det finns en tryckskillnad mellan utsidan och insidan av luftfartyget. Flygplans trycksystem fungerar automatiskt, men besättningen måste bekräfta att det fungerar korrekt genom att övervaka kabinens höjd, kabinens stig- och stighastighet och differenstryck.

Riskscenarier

Möjligheten att hypoxi uppstår på två mycket olika sätt:

1. Snabb förlust av normalt kabintryck på hög höjd till följd av explosiv eller snabb tryckavlastning – vanligen till följd av strukturellt fel.
2. Graduell och progressiv uppkomst under flygning på över 10 000 fots höjd i avsaknad av normalt trycksystem. Detta kan uppstå antingen genom att man stiger över 10 000 fot utan att trycksystemet fungerar eller på grund av att trycksystemet fungerar dåligt.

Defenser – plötsligt insättande

Tiden för användbart medvetande kan vara mycket kort. Till exempel kan vissa personer på 35 000 ft bara ha så lite som 15 sekunder av användbart medvetande – dvs. 15 sekunder för att fatta och genomföra övertygande, rationella beslut – efter en explosiv dekompression.

• För flygpersonal – lämplig utbildning som säkerställer den instinktiva reaktionen att omedelbart ta på sig syrgasmasken om de uppenbara tecknen på plötslig dekompression uppträder, och, när det gäller piloter, säkerställer att det finns en sekventiell reaktion så att kontrollen över luftfartyget bibehålls. De kortaste tillgängliga reaktionstiderna innan medvetandet går förlorat är på hög höjd i små flygplan.
• För passagerare – uppmärksamhet på säkerhetsgenomgången i kabinen före avgång och återkallande vid behov, eftersom kabinpersonalen inte kommer att kunna hjälpa till om plötslig dekompression inträffar.

Skydd – gradvis uppkomst

De tidiga symtomen på syrebrist innefattar varken obehag eller smärta och kan vara mer uppenbara för en observatör än för den drabbade personen. Blåhet på läpparna eller fingertopparna och en ökad andningsfrekvens och ett ökat andningsdjup kan noteras, men utöver detta kan en hel rad effekter gälla som är beroende av individen. Symtomen vid hypoxi är nästan identiska med symtomen vid hyperventilation och det är viktigt att inte anta att de beror på hyperventilation. Hypoxi är omedelbart livshotande och bör alltid betraktas som orsaken till dessa symtom.

Flygbesättningen måste strikt följa SOP-kontroller av trycksystemets status, vilket vanligtvis ger en varning om eventuella avvikelser innan automatiska systemvarningar genereras. Om varningar eller varningar för trycksystemet genereras, måste den reaktion som föreskrivs i QRH följas utan dröjsmål. När sådana reaktioner utförs omedelbart kan detta förhindra att flygbesättningen behöver ta på sig syrgasmasker eller att passagerarnas syrgasmasker släpps (detta sker vanligen på 14 000 fot höjd, men i vissa flygplan måste passagerarmaskerna fällas ut manuellt).

Olyckor & Incidenter

Två exempel på fallet med gradvis uppkomst:

1. B733, på väg, nordväst om Aten Grekland, 2005: 6 besättningsmän och 115 passagerare omkom på grund av bristande trycksättning. Besättningen var oförmögen att hantera hypoxi och flygplanet flög vidare med hjälp av en flygledningsdator och autopilot tills bränslet tog slut och det kraschade.
2. RJ1H, på väg till Stockholm sydväst om Stockholm, Sverige, 2007: Flygbesättningen märkte inte att flygplanet inte var trycksatt efter start förrän kabinpersonalen informerade dem om att passagerarmasken automatiskt fälldes ut. Incidenten förvärrades av partiella fel i passagerarnas syrgassystem, bärbar syrgasutrustning och varningar om tryckstegring.

• Tid för användbart medvetande
• Pilotens oförutsägbarhet
• Explosiv tryckavlastning
• Snabb tryckavlastning
• Graduell tryckavlastning
• .
• Förlust av tryck i kabinen
• Flygplans trycksystem

Fortsatt läsning

Allmänt

• Flygning i tomma luften: 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, en artikel i Safety First magazine, december 2006.

ATSB

• Aircraft Depressurisation: Informationsbulletin för kabinpersonal