Flugphysiologie

Grundlagen

Ein Passagierflugzeug ist ein besonderer Notfallort. Flugphysiologisch bereiten vor allem die folgenden Veränderungen im Vergleich zum Boden Probleme bei der Behandlung erkrankter Passagiere:

Höhenprobleme

  • Luftdruck-Abfall
  • Temperaturabfall
  • Reduziertes O2-Angebot

Biodynamische Probleme

  • Dreidimensionale Bewegung
  • Beschleunigung, Geschwindigkeit

Sensorische Probleme

  • Vibrationen, Schall, Lärm
  • Sinnestäuschung, Blendung, Nachtsehen

    Raumklima (Klimaanlage)

      • Temperatur (meistens kühler)
      • Luftfeuchtigkeit (aufgrund der Klimaanlage reduziert)

      Um den Hintergrund mancher medizinischer Probleme an Bord zu verstehen, muss man sich folgend v.a. auf den reduzierten Luftdruck und das reduzierte Sauerstoff-Angebot in der Höhe konzentrieren.

      Luftdruck in Reiseflughöhe

      Reiseflughöhe: 10.000 m
      Temperatur außen: bis -60 °C
      Luftdruck außen: 0,29 bar

      "Kabinenhöhe" (entspricht Höhe an Bord über Meeresniveau): 2.000 - 2.500 m
      Luftdruck an Bord: 0,75 bar

      Meereshöhe: 0 m
      Luftdruck auf Meereshöhe: 1 bar

      Auswirkungen des veränderten Luftdrucks an Bord

      Der um 0,25 bar reduzierte Luftdruck an Bord hat u.a. folgende Auswirkungen:

        Gas in geschlossenen bzw. auch halbgeschlossenen Körperhöhlen (Darm, Ohr) dehnt sich bei reduziertem Luftdruck aus und kann Schmerzen oder Barotraumen verursachen. z.B.:
            • Ohren (Earblock, Barotitis, Druckausgleichsstörung)
              • Zähne (Barodontalgie)
                • Nasennebenhöhlen (Barosinusitis)
                  • Verdauungstrakt (Meteorismus, Roemheld)
                    • Weitere (Z.n. Schädelhirntrauma, Z.n. Bauch- oder Augen-OP,...)

                       

                       

                      Sauerstoffangebot in Reiseflughöhe

                      Aufgrund des Gesetzes von Dalton ist an Bord (auf ca. 2000-2500 m über Meeresspiegel) der Sauerstoffpartialdruck und damit das Sauerstoffangebot deutlich reduziert:

                      Gesamtluftdruck x Gasanteil in % (konstant) = Partialdruck (Angebot)

                      Bei einem Gesamtluftdruck von 1 bar und 21% O2-Gas-Anteil in der Umgebungsluft auf Meereshöhe beträgt der Sauerstoffpartialdruck und damit das Sauerstoffangebot 158,5 mmHg (1 bar = 750 mmHg).

                      Bei einem Gesamtluftdruck von rund 0,3 bar und 21% O2-Gas-Anteil in der Umgebungsluft außerhalb des Flugzeugs auf Reiseflughöhe von 10.000 m beträgt der Sauerstoffpartialdruck und damit das Sauerstoffangebot 47,25 mmHg.

                      Die Druckkabine des Flugzeugs hält den Druck in der Kabine auf 0,75 bar und simuliert damit eine Höhe von 2.000-2.500 m. Bei einem Gesamtluftdruck von 0,75 bar und 21% O2-Gas-Anteil in der Umgebungsluft innerhalb des Flugzeugs auf Reiseflughöhe beträgt der Sauerstoffpartialdruck und damit das Sauerstoffangebot 118,12 mmHg.

                      Bei einem Sauerstoffangebot von 118,12 mmHg beträgt der arterielle Sauerstoff-Partialdruck (= paO2 in der Blutgasanalyse) 60 mmHg. Der Sauerstoffbindungskurve entsprechend beträgt die Sauerstoff-Sättigung bei einem paO2 von 60 mmHg ca. 90%.

                       

                       

                      Folglich beträgt bereits die normale Sauerstoffsättigung eines gesunden Fluggastes auf Reiseflughöhe innerhalb des Flugzeugs nur ca. 90%! Die Folge daraus ist ein relativer Sauerstoffmangel!

                      Folgen des Sauerstoffmangels an Bord

                      Veränderung der Atmung und des Säure-Basen-Haushalt

                      • Geringe(!) Hyperventilation -> leichte resp. Alkalose (stärker erst ab 3.200 m Höhe!)
                      • Zerebrale Vasokonstriktion -> reduzierte Hirndurchblutung
                      • Erhöhte neuromuskuläre Erregbarkeit –> Zittern / Krämpfe
                      • O2-Abgabe an das Gewebe

                      Hypoxie

                      • Dilatation der Koronararterien
                      • Periphere Vasodilatation
                      • Gehirn -> VD (+ VK) -> NETTO: leicht erhöhte Durchblutung
                      • Leichter Herzfrequenz-Anstieg
                      • Hypoxische pulmonale Vasokonstriktion (Euler-Liljestrand-Reflex) 

                      Vorerkrankungen von Passagieren sind im Rahmen einer Flugtauglichkeitsbeurteilung folglich IMMER vor diesem flugphysiologischen Hintergrund zu betrachten!