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1Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Dr. med. Denis Bron, FMH AIM, HF EAAPChef Flugmedizin
Fiegerärztliches Institut Dübendorf
"Flugmedizinische Updates"
2Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
3Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
• Sauerstoff
• Alterungsprozess
• Rücken
• Farbsinn
4Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
https://novamed.de/produkte/produkte-sauerstofflangzeittherapie/
5Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
6Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
II. Weltkrieg• Vermehrte Forschung
• Effekte der Hypoxie auf den Menschen• Gebrauch von Sauerstoff im Fluge• Entwicklung von Sauerstoffmasken• …• Regelmässiges UK-Training
7Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Physikalische Grundlagen
Mit zunehmendem Abstand von der Erde nimmt derLuftdruck ab. Dies hat ab einer gewissen Höhe eineunzureichende Sauerstoffaufnahme & Versorgungvitaler Organe zur Folge = HYPOXIE
8Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
AtmosphäreZusammensetzung
9Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Gasgesetze
• Boyle-Mariotte• Druckausgleichs-Störung (Dysbarismus)
• Mittelohr, Nasen-Nebenhöhlen, MD-Trakt
• Dalton• Sauerstoff-Mangel (Hypoxie)
• Henry• Druckfall-Krankheit (Decompression Sickness)
• Caisson-Krankheit
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
10Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Art Ort derStörung
Ursache Eintritt bei
Hypoxische Hypoxie Atemgemisch
Alveolarmembran
O2-Mangel (Atemluft)
Diffusionshindernis
Flughöhen > 10‘000 ft
Lungenerkrankungen
Stagnierende Hypoxie Kreislauf Beeinträchtigung derBlutzirkulation
Kollaps, Schock Dauerüberdruck-Beatmung Vasokonstriktion / - dilatation Beschleunigungen
Anämische Hypoxie Blut Mangel anfunktionstüchtigemHämoglobin
Blutungen Anämien Blockierung des Hb (CO)
Histotoxische Hypoxie Zelle Vergiftung der Zelle Blausäurevergiftung (Zyankali)
Alkoholintoxikation
Quelle: Kompendium der Flugmedizin, Deutsche Luftwaffe
Sauerstoff-Mangel (Hypoxie)Ursachen
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
11Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Sauerstoff-MangelSchwellen & Zonen
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12Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Aktuelle Sauerstoff-Forschung:
imagesD3WUAGNM
13Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Study: Goal
Armasuisse_Aebi
Hypobaric Hypoxia (HH) PB
FIO2 = 20.9 %
Normobaric Normoxia (NN) PB ~ 760 mmHg FIO2 = 20.9 %
Evaluate the effects of altitude severity in acute HHon brain's activity in pilot trainees
3000 m5500 m
14Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Protocol design
Armasuisse_Aebi
3000 m HHPB = 525 ± 6 mmHg
FIO2 = 20.9 %(30 min)
5500 m HHPB = 380 ± 8 mmHg
FIO2 = 20.9 %(30 min)
NN Break(30 min)NN Pre-test
PB = 726 ± 5 mmHgFIO2 = 20.9 %
Randomized order
Eleven healthy pilot trainees (26 ± 4 years old, 176 ± 7 cm, 26 ± 4 kg ) At each condition, an electroencephalogram is performed
15Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Electroencephalography (EEG)
EEG was recorded for 6 min at rest with eyes closed (NN, 3000 m and 5500m HH)
Armasuisse_Aebi
21-electrodes EEG cap
Photo: Fabrice Ducrest
Malmivuo and Plansey, Bioelectromagnetism, 1995
16Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Electroencephalography
Power map analysis:
25 Hz) frequency bands
Alpha 8-13 Hz
Theta 4-5 Hz
Delta 0.5-4 Hz
Beta 13-30 Hz
Spikes
EEG records brain’s activity : « typical EEG waves » at different frequency bands
Armasuisse_Aebi
Malmivuo and Plansey, Bioelectromagnetism, 1995
… What are the effects ofhigh altitude acuteexposure?
17Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Results: EEG (power map analysis)
Most impact of altitude is observed for the beta power only Beta power progressively increased with altitude level in acute HH
Armasuisse_Aebi
Right
Anterior
Left
Posterior
Beta(13-30 Hz)
Alpha(8-13 Hz)
Theta(4-5 Hz)
NN vs. 5500 m HH
NN vs. 3000 m HH
Red=more activity
18Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Contact
Armasuisse_Aebi
Mathias Aebi
Aeromedical Center, Swiss Air ForceBettlistrasse 168600 DübendorfSwitzerland
mathias.aebi@vtg.admin.ch
Zürich
Lausanne
19Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Alterungsprozess:
imagesD3WUAGNM
20Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Das Leben ist gefährlich…
21Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Was geschieht beim Altern?
• Biologische Existenz ist durch Fortpflanzungdefiniert
• Genetisch mitbestimmt• Natürliche Selektion entfällt• Zellteilung verlangsamt, z.T. fehlerhaft• Immunsystem weniger leistungsfähig• Körperliche und geistige Leistungsfähigkeit
nimmt ab
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
22Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
PhysiologischeVeränderungen
• Kraft, Beweglichkeit, Schnelligkeit• Arthrosen• Prostatavergrösserung• Metabolisches Syndrom: Übergewicht, erhöhte
Blutfette, Zuckerkrankheit• ….
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
23Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Beobachtungen im Alter (1)
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
24Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Beobachtungen im Alter (2)
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
25Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
• Der Mittelwert sinkt im Laufe des Alters
• Aber im Alter nehmen die gleichzeitig Unterschiedezwischen Gleichaltrigen zu
• Die berufliche Herkunft spielt ebenfalls eine wichtigeRolle
Aber Vorsicht vor generellenAussagen!
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
26Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
• Altersbedingte Veränderungen in Gedächtnis,Aufmerksamkeit und kognitiven Fertigkeiten können dieLeistungen im Flugzeug beeinträchtigen.
• Altersbedingte physiologische und psychologischeVeränderungen sind in der Regel progressiv undkontinuierlich
Intelligenzentwicklung übers Alter
ASEM, Vol 75, No. 8, August 2004
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
27Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
(Neuron, Ausg. 45, 3. Februar, S. 361).
Ältere Menschen können zwar Details nicht mehr so gut erfassen, erfassendie Gesamtsituation aber besser
Alte Menschen können schneller eine Lage überblicken, während jungesich besser auf Details konzentrieren können. Das haben kanadischeWissenschaftler bei Reaktionstests am Computer beobachtet. Als Ursachedafür sehen die Forscher eine verminderte Wirksamkeit von Botenstoffenim Gehirn von alten Menschen. Diese reduziert zwar dieKonzentrationsfähigkeit für einzelne Komponenten, ermöglicht jedocheinen schnelleren Blick auf das Ganze.
Alter kann Überblick verschaffen
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
28Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
Eigen- nicht immer gleichFremdbild
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
29Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Herz
30Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
• HFM-251 Cardiology working group: 3-dimensiol risk matrix approach
Background (1)
31Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
• HFM-251 Cardiology working group:
Background (2)
32Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Flow Chart used in CH:
Background (3)
33Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Background (4)
Aircrew risk assessment:
34Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Own current status (1)• No routine cCT performed at age of 40y• Level 1 Screening:
• AGLA-score > 7.5% is rare ( ̴1%)• Follow-up ultrasound was performed in 4 cases
→ 3 atherosclerosis were diagnosed, treatment started• One case: after exercise ECG directly to cardiac intervention• Algorithm still not fully implemented→ monitoring still ongoing• Close collaboration with cardiologists
• Retrospective study → prospective measures
https://www.google.ch/search?q=coro+ct&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwj90YfM1O_hAhWLZ1AKHfHKD-kQ_AUIDigB&biw=1184&bih=581#imgrc=p50nZa_zqGuGYM:&spf=1556347060245
35Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Own current status (2)
Current problems: Acceptance of cCT is different Risk factor treatment is well accepted, close follow up is accepted too Therapy with statins:
• AGLA score is useless• Internal close follow up necessary ( -> cardiologist)
Civilian vs military regulations• Some decisions don’t have a legal basis
36Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
• Process:• Aircrew function• Talking about missions, concerns• Warning signs, family history, risk factors (i.e. smoking, snoozes,….)• Taking statins?• Current ECG, Blood pressure• Risk Score (AGLA, Procam, ….)• In case of an elevated risk:
• Acceptance of cCT (ultrasound, ….)• Follow up procedures i.e. close follow up
• Risk assessment• Follow up procedures
37Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Conclusion
• HFM-251 guidelines are helpful for cardiac assessment• Primary prevention is necessary• AME function is very important• Trustful relation to Aircrew is important• In case of statins: different risk mitigation is necessary
38Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Rücken
https://www.google.ch/search?biw=1920&bih=962&tbm=isch&sa=1&ei=0EHDXLWyG4zXwQLW-7kQ&q=r%C3%BCckenmuskulatur&oq=R%C3%BCcken&gs_l=img.1.0.0l8j0i67j0.394118.395994..399087...0.0..3.1146.2397.0j2j0j3j7-1......0....1..gws-wiz-img.....0.ArCARwFRG1c#imgrc=vq76k_7S-DND3M:&spf=1556300641825
39Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Zusätzliche Belastung durch Vibrationen oder G- Kraft
Belastungen beim FliegenWie sieht das im Skelett aus?
40Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Belastungenbeim Fliegen
Gründe Jet:• Maximale Nackenbewegungen bei fixierter Sitzposition• Zusätzlich G- Belastung und Helmgewicht (Helm mit Maske 2kg?):
Messungen bei 9 G ergaben 65kg Gewicht auf Kopf mit Helm• Ermüdung
Gründe Heli:• Sitz vorgeneigt, Kopf protrahiert, Schultern nach links rotiert• Helm 1,4- 1,7 kg (NVG 3kg)• Bei Helikopter Piloten weniger hohe Spitzenbelastungen
gemessen, dafür über längere Zeit -> Ermüdung
41Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Helikopterflug
• Belastungszeit: 1,5- 2 (oder mehr) Stunden• Vibrationen• Rotation Rumpf-> Sitz Cockpit, Unterlastenflug• Helmgewicht Nacken/ Rücken
Belastungsanalyse (1)
42Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Helikopter
• Flugzeit: Ausdauer/ Kraftausdauer Rumpf• Vibrationen: Rumpf- und Nackenstabilisation
(Kraftausdauer)• Rotation: Übungen mit Rotation• Helmgewicht: Nackentraining im Sitz
Ableiten des Trainings
43Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Belastungsanalyse (2)Jetflug
• Flugzeit: 30- 45 Min., Spitzenbelastungen 30- 60Sekunden
• G- Kräfte: Kompression• Helmgewicht• Endgradige Bewegungen im Nacken
44Schweizer ArmeeLuftwaffe - Fliegerärztliches Institut
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Ableiten des TrainingsJet
• Flugzeit: Kraftausdauer/ Maximalkraft• G- Kräfte: Kompression• Helmgewicht: Nackentraining• Endgradige Bewegungen im Nacken: Nackentraining
dynamisch
45Schweizer ArmeeLuftwaffe
Hochleistungssport Fliegen
Muskelkraft: "Big Five"
ErnährungHerz- Lunge: Sauerstoff
Hirnleistung
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
46Schweizer ArmeeLuftwaffe
Training
Was ist mein Ziel?
Gesundheit fördern
Muskelmasse aufbauen
Ausdauer verbessern
Verletzungen vorbeugen
Gut aussehen
Wettkampf gewinnen
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
47Schweizer ArmeeLuftwaffe
"Big Five"
Was ist «Big Five»?Ziel: Verbesserung der Rumpfkraft
Angeleitetes Krafttraining für Rumpf, Beine, Arme Verletzungsprophylaxe im Job und im Sport-> 1:1- Begleitung
Muskelkraft
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
48Schweizer ArmeeLuftwaffe
Belastungen beim FliegenMuskuläre Stabilisation
«Big Five»1) Training der Tiefenmuskulatur (LWS und HWS)2) Rumpfstabilisation mit Eigengewicht (EG), statisch3) Rumpfstabilisation mit EG, mit Rotation4) Hanteltraining: Squats, Rowing, Military Press5) Hanteltraining mit Rotation
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
49Schweizer ArmeeLuftwaffe
Belastungen beim FliegenMuskuläre Stabilisation
«Big Five»1) Training der Tiefenmuskulatur (LWS und HWS)
2) Rumpfstabilisation mit Eigengewicht (EG), statisch3) Rumpfstabilisation mit EG, mit Rotation4) Hanteltraining: Squats, Rowing, Military Press5) Hanteltraining mit Rotation
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
50Schweizer ArmeeLuftwaffe
Belastungen beim FliegenMuskuläre Stabilisation
«Big Five»1) Training der Tiefenmuskulatur (LWS und HWS)2) Rumpfstabilisation mit Eigengewicht (EG), statisch3) Rumpfstabilisation mit EG, mit Rotation
4) Hanteltraining: Squats, Rowing, Military Press5) Hanteltraining mit Rotation
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
51Schweizer ArmeeLuftwaffe
Belastungsanalyse JetflugFlugzeit: 30- 45 Min., Spitzenbelastungen 30- 60 Sekunden-> Intervalltraining
Anforderungen Grundlagenausdauer Kurze, hohe Belastungen (anaerob alaktizid- laktazid)-> HIT (High Intensity Training)
Variante outdoor : 15"- 15", 30 – 30, 45 - 45Kombination Grundlagenausdauer und Rumpftraining
Intervalltraining
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
52Schweizer ArmeeLuftwaffe
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Unterschiede im elektromyographischen Musterfür Probanden mit und ohneNackenbeschwerden
• Ziel: Untersuchung von Unterschieden in der Nackenmuskelaktivität vonProbanden mit und ohne Nackenbeschwerden, um fortführend einDiagnostiktool entwickeln zu können, welches Nackenprobleme frühererkennen kann.
• Methode: Aktivität von 6 Muskeln (Splenius capitis, Sterno, Trapezius)links und rechts wird während verschiedener Bewegungen gemessen
• Vergleich von 4 Gruppen untereinander
• Interesse?• janine.rochelt@draeger.com
Pilot – Symptomatisch Pilot – AsymptomatischKontrolle – Symptomatisch Kontrolle - Asymptomatisch
53Schweizer ArmeeLuftwaffe
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
Farbsinn
https://www.google.ch/search?q=farbsinn&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiLzZDb1u_hAhUSb1AKHcyYBjkQ_AUIDigB&biw=1184&bih=581#imgrc=Z0goy6Xcls99kM:&spf=1556347628517
54Schweizer ArmeeLuftwaffe
Einführung (1)
CAD im FAI Dübendorf:
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
55Schweizer ArmeeLuftwaffe
Einführung (2)
• Messungen der Größen von rot/grün und/oderblau/gelb Signale werden benötigt, um einefarbedefiniertes Ziel diagonal über einen Platzbewegen sehen zu können.
https://www.youtube.com/watch?v=E2s-plQlnec
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
56Schweizer ArmeeLuftwaffe
Einführung (3)Beispiel Testergebnis:
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
57Schweizer ArmeeLuftwaffe
Aktuelle Erfahrungen
• Aktuelle Untersuchungen am FAI Dübendorf• Ishihara (24 Tafeln)• Spektrolux• Anamoloskop• CAD
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
58Schweizer ArmeeLuftwaffe
27.04.2019Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC
https://www.google.ch/search?q=farbsinn&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiLzZDb1u_hAhUSb1AKHcyYBjkQ_AUIDigB&biw=1184&bih=581#imgrc=Z0goy6Xcls99kM:&spf=1556347628517
Zusammenfassung
• Sauerstoff• Alterungsprozess• Rücken• Farbsinn
59Schweizer ArmeeLuftwaffe
Fragen?
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