Flugmedizinische Updates · 2019-04-29 · • Caisson-Krankheit 27.04.2019 Dr. med. Denis Bron, Head of AeMC. Schweizer Armee 10 Luftwaffe - Fliegerärztliches Institut Art Ort der

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"





• Sauerstoff

• Alterungsprozess

• Rücken

• Farbsinn



https://novamed.de/produkte/produkte-sauerstofflangzeittherapie/





II. Weltkrieg• Vermehrte Forschung

• Effekte der Hypoxie auf den Menschen• Gebrauch von Sauerstoff im Fluge• Entwicklung von Sauerstoffmasken• …• Regelmässiges UK-Training



Physikalische Grundlagen

Mit zunehmendem Abstand von der Erde nimmt derLuftdruck ab. Dies hat ab einer gewissen Höhe eineunzureichende Sauerstoffaufnahme & Versorgungvitaler Organe zur Folge = HYPOXIE



AtmosphäreZusammensetzung


Gasgesetze

• Boyle-Mariotte• Druckausgleichs-Störung (Dysbarismus)

• Mittelohr, Nasen-Nebenhöhlen, MD-Trakt

• Dalton• Sauerstoff-Mangel (Hypoxie)

• Henry• Druckfall-Krankheit (Decompression Sickness)

• Caisson-Krankheit



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



Sauerstoff-MangelSchwellen & Zonen




Aktuelle Sauerstoff-Forschung:

imagesD3WUAGNM


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


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


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


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?


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


Contact

Armasuisse_Aebi

Mathias Aebi

Aeromedical Center, Swiss Air ForceBettlistrasse 168600 DübendorfSwitzerland

[email protected]

Zürich

Lausanne



Alterungsprozess:

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Das Leben ist gefährlich…


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



PhysiologischeVeränderungen

• Kraft, Beweglichkeit, Schnelligkeit• Arthrosen• Prostatavergrösserung• Metabolisches Syndrom: Übergewicht, erhöhte

Blutfette, Zuckerkrankheit• ….



Beobachtungen im Alter (1)



Beobachtungen im Alter (2)



• 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!



• 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



(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



Eigen- nicht immer gleichFremdbild




Herz



• HFM-251 Cardiology working group: 3-dimensiol risk matrix approach

Background (1)



• HFM-251 Cardiology working group:

Background (2)



Flow Chart used in CH:

Background (3)



Background (4)

Aircrew risk assessment:



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



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



• 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



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



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



Zusätzliche Belastung durch Vibrationen oder G- Kraft

Belastungen beim FliegenWie sieht das im Skelett aus?



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



Helikopterflug

• Belastungszeit: 1,5- 2 (oder mehr) Stunden• Vibrationen• Rotation Rumpf-> Sitz Cockpit, Unterlastenflug• Helmgewicht Nacken/ Rücken

Belastungsanalyse (1)



Helikopter

• Flugzeit: Ausdauer/ Kraftausdauer Rumpf• Vibrationen: Rumpf- und Nackenstabilisation

(Kraftausdauer)• Rotation: Übungen mit Rotation• Helmgewicht: Nackentraining im Sitz

Ableiten des Trainings



Belastungsanalyse (2)Jetflug

• Flugzeit: 30- 45 Min., Spitzenbelastungen 30- 60Sekunden

• G- Kräfte: Kompression• Helmgewicht• Endgradige Bewegungen im Nacken



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



Training

Was ist mein Ziel?

Gesundheit fördern

Muskelmasse aufbauen

Ausdauer verbessern

Verletzungen vorbeugen

Gut aussehen

Wettkampf gewinnen



"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



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




«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




«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



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




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?• [email protected]

Pilot – Symptomatisch Pilot – AsymptomatischKontrolle – Symptomatisch Kontrolle - Asymptomatisch



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


Einführung (1)

CAD im FAI Dübendorf:



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



Einführung (3)Beispiel Testergebnis:



Aktuelle Erfahrungen

• Aktuelle Untersuchungen am FAI Dübendorf• Ishihara (24 Tafeln)• Spektrolux• Anamoloskop• CAD




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


Fragen?

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