Létání ve velkých výškách – Hypoxie
Hypoxie je stav, kdy se tělu nedostává kyslíku. V letectví se s ním setkáváme ve velkých výškách, kde nám vzdušnina řídne. Tento problém je mezi piloty populární, přestože se s ním při sportovním létání moc nesetkáváme. Létat je nejkrásnější 300 m nad zemí, kdy jsme schopni vnímat detaily krajiny a tam nám žádná hypoxie nehrozí. Protože přetlakové kabiny nebo dýchací přístroje na našich letištích nejsou běžné, v létání pro radost hypoxii musí řešit nejvíce plachtaři při výkonnostních letech ve vlně. Přesto neslábne zájem o toto téma.
Standardní atmosféra je pojem, s kterým se musí poprat každý pilot před pilotní zkouškou. Její vlastností je pokles tlaku s výškou . A s výškou nám klesá i částečný tlak životodárné součásti vzduchu – kyslíku. Nezbytně se tak s letounem můžeme postupně dostat do výšky, ve které naše tělo začne trpět nedokysličením. Utrpí především ta část těla, kterou většina z nás k letu nejvíce potřebuje – mozek. Naše vědomí je po kyslíku lačné , nedokáže si ho předzásobit a jeho nedostatek se projevuje velmi rychle. Kyslík totiž potřebuje ke spalování našeho lidského paliva a když nelze spálit palivo, klesá výkon našeho těla.
Co s našim uvažováním provede hypoxie vám mohu ukázat prakticky na záznamu vyšetření, které bylo provedeno na ULZ a mohu jej zveřejnit s laskavým svolením kolegy z ULZ. Profesionální pilot dostal na papíře napsané číslo 10.000 a jeho úkolem bylo odečítat od něj postupně číslo 7 a výslednou číselnou řadu zapisovat do sloupců. Možná by někteří z nás mohli mít už v této chvíli s testem obtíže, vyšetřovaný pilot byl však navíc vystavován narůstající hypoxii snižováním tlaku dýchaného vzduchu. Vyšetření dopadlo takto:
Nějaký čas se početní operace dařily, písmo se však stává nevzhledným. Posléze letec dělá chyby, které po sobě opravuje. Jeho chybování mu připadá směšné a baví se jím. Kyslíku ubývá , mozek trpí a selhává, chyby po sobě přestává opravovat. Postupně se náš aviatik stává generátorem náhodných čísel. Písmo přestává být čitelným, až se změní na nesmyslnou čmáranici. Na tom všem je nejvíce ale zajímavé, že vyšetřovaný si vůbec neuvědomuje, že je s jeho schopnostmi něco v nepořádku, se svým výkonem je až do konce spokojený a neuvědomuje si narůstající problém. Po podání kyslíku hledí na svůj zápis a nevěří, že je jeho dílem!
Znám plachtaře, který létal v nebezpečné výšce. Po letu mi hlásil, jaký to byl nádherný let, užíval si tu parádu a ta zákeřná hypoxie mu nic nedělala. A v tom je její největší záludnost. Prvním příznakem je pocit euforie, úžasně příjemného zážitku, který nás uvede do pohody. Přesto se v tuto chvílí pohybujeme na hraně pěkného maléru, protože naše tělo trpí hypoxií a rozumových schopností i fyzické výkonnosti ubývá. Než nastanou další příznaky, může být malér s námi na palubě . Hypoxie prostě nevaruje a nedokážeme ji na sobě včas rozpoznat.
Hypoxie je trochu podobná poletovému rozboru nad sklenicí piva. Pocit lehké opilosti je provázen hovorností, žertováním, vystupňováním aktivity a ztrátou sebekontroly. Říká se tomu narušení autocenzury – neschopnost kritického hodnocení vlastních schopností. Jak to tak chodí, pocit opilosti může být i nepříjemný, provázený úzkostmi, agresivitou, obavami, závratěmi, zvoněním v uších, slabostí, únavou, nevůlí, otupělostí , pocitem na zvracení a střídáním chladu a tepla. Přesto srdce i plíce reagují a zvýšenou aktivitou se snaží nedostatek kyslíku dohnat. To se totiž dostáváme z fáze „euforické“ do další, „hypoxické“. Tady už nás čekají nezvladatelné poruchy logického myšlení a paměti. Nezadržitelně nás opouštějí schopnosti potřebné pro bezpečné ukončení letu. Posléze zmodráme, rozbolí nás hlava a začnou se třást ruce.
Hypoxií jsou ovlivněny naše smysly, které nezbytně pro vedení letounu potřebujeme.
Pro příklad spokojený pilot vnímá svůj let například takto:
Pohled hypoxického pilota se ale mění takto:
Viděný obraz nám zešedne, vidíme rozmazaně a nepřečteme přístroje, špatně odhadujeme vzdálenosti a zužuje se nám zorné pole, na okolí se díváme „trubicí“. Zhoršuje se i slyšení, především nejsme schopni porozumět mluvené řeči. Reagujeme se zpoždění na podněty z orgánu rovnováhy.
Celá příhoda končí bezvědomím pilota. A aby snad hypoxie nebyla málo zákeřná, úplně prvním jejím příznakem může být přímo bezvědomí s křečemi!
Zcela typická hypoxie postihla piloty v oblíbeném televizním pořadu o leteckých katastrofách, který jsme měli možnost nedávno sledovat. V japonském Boeingu 747 došlo ve výšce asi 8000 m protržení zadní tlakové přepážky, která odtrhla ocasní kormidla. Na palubě došlo k dekompresi a prudkému poklesu tlaku vzduchu , tedy i poklesu parciálního tlaku kyslíku. Letoun se stovkami pasažérů byl neovladatelný, přesto v pilotní kabině došlo ke zvláštní pohodě. Hypoxická posádka zůstala klidná a nesnažila se situaci energicky řešit, dokud letoun neklesl do nižších hladin a nedošlo k dostatečnému okysličení mozků pilotů.
Riziko hypoxie narůstá s výškou, v jaké výšce je tedy bezpečné se pohybovat?
0 -2000 m – to je naše běžné životní prostředí, pro které jsme uzpůsobeni a hrozí jiná nebezpečí, jenom ne hypoxie
2000 – 4000 m – kyslíku začíná ubývat, ale naše tělo je plně schopno tuto ztrátu dohánět svými mechanizmy bez ztráty výkonnosti. Tělo směřuje nedostávající se kyslík do životně nejdůležitějších orgánů
4000 – 6000 m – kyslíku je zde nedostatek a příznaky hypoxie se postupně projevují
6000 – 7500 m v těchto výškách má každý z nás tu svoji, nad kterou již nejsme schopni t tomto prostředí trvale přežít
Nad 12000 m dokonce dochází k tak zvané inverzi tlakového gradientu kyslíku. Při náhlé dekompresi ani nemá smysl dýchat. V okolním vzduchu je totiž kyslíku tak málo, že s každým dechem vydýcháváme víc zbývajícího kyslíku, než přijímáme. Nad touto výškou nám nepomůže ani dýchání čistého kyslíku a posádka letounu bez přetlakové kabiny musí užít dýchacího automatu.
Maximální bezpečnou výškou pro let bez přetlakové kabiny nebo dýchacího přístroje je tedy 3000 m. Proto nám předpisy létání ve větších výškách zakazují a i parašutisté bez výbavy nikdy neskákají z větších výšek, i když by velmi rádi.
Jak je v medicíně obvyklé, naše těla nejsou stejně citlivá a i vnímavost na hypoxii máme každý jinou. Z výzkumů vyplívá, že tato vnímavost je nám geneticky dána a žádným tréninkem ji nejsme schopni snížit. Naopak citlivějšími se stáváme při fyzické únavě, podchlazení, psychické nepohodě nebo zhoršeném zdravotním stavu. Alkohol a některé léky , zvláště léky na alergii, situaci zhoršují, nic z toho ale na palubu nepatří.
Slyším tu připomínku , že horolezci zvládnou fyzicky namáhavý výstup na Mt. Everest bez kyslíku a přežijí. Odpovědí je : adaptace. Oni se na svůj výstup připravují týdny a do výšek stoupají postupně. Jejich tělo se během dní přizpůsobuje prostředí, červené krvinky a mitochondrie v buňkách se množí, plíce se stávají prostupnějšími, ve svalech přibývá myoglobinu. Tělo je chytré a pomáhá si, ale potřebuje však čas, který mu letec při svém rychlém stoupání neposkytne.
Ocitneme-li se v hypoxickém prostředí velké výšky, náš čas běží. Letecká medicína zavedla pro to pojem „užitečný čas vědomí“ Je to čas, po který jsme v prostředí dané výšky schopni racionálního jednání.
Výška v km aktivní pilot v klidu
5,4 20min 30min
7,5 2min 3min
9 45 s 75 s
13 12 s 20 s
17 12 s 12 s
Jak vidíte, i s větroněm se doba k racionálnímu vyřešení situace může měřit na stopkách.
Pokud se hypoxie rozvine, podání kyslíku bleskově pomáhá. Vzácně vzniká tak zvaný kyslíkový paradox, kdy se stav na asi 20 s po podání kyslíku horší. Není odborně nijak vysvětlen. Kyslík v tlakové lahvi však v našich sportovních letounech většinou nevozíme a tak pomůže vyhledat oblast s přirozeně vyšším výskytem kyslíku – prostě klesat pod 4000 m. Jak je u chorob obvyklé, nejúčinnější formou léčby je prevence, prostě do těchto výšek nelétejme, nebo jen dobře připraveni. Znovu si dovolím opakovat důležitý fakt: hluboké či intenzivní dýchání nepomáhá zlepšit ani předejít hypoxii a vede k nebezpečné hyperventilaci. Důvodem je, že CO2 ztrácíme při dýchání 20x rychleji, než získáváme O2.
Malý český kutil je poněkud spořivý a tak ke mně někteří plachtaři přicházejí na teoretickou poradu před konstrukcí kyslíkového aparátu značky „Sám a doma“, který by jim umožnil výškový let. Takový přístroj je komplexní promyšlená záležitost, na jejíž funkčnosti a spolehlivosti dodávky plynné směsi visí náš život. Konstrukce masky a dávkovače má složitá pravidla. Prostě jim říkám, raději na to zapomeňte a investujte do certifikovaného přístroje.
Účinky hypoxie si můžeme na sobě vyzkoušet v barokomoře, kterou je například vybaven ÚLZ. V rámci studia na leteckého lékaře jsem měl tuto možnost. V celku se nedělo nic dramatického, tlakově jsme vystoupali do 5000 m, ale nakonec jsme si měli nasadit masky a dýchat kyslík. Masku jsem si nasadil a spokojeně dýchal. Jenže jsem byl hypoxický a následek se projevil. Zapomněl jsem si otevřít ventil přívodu kyslíku, i když jsem o něm věděl. Hypoxie se projevila špatným rozhodnutím.
Ukázkou, jak se nám nepozorovaně mění rozhodovací schopnosti je záznam jiného vyšetření. V hlavní úloze je opět pilot, kterému je postupně odebírán kyslík. Má před sebou labyrint a pokud jím s pomocí propisky úspěšně projde do pravého dolního rohu k nápisu OXYGEN, dostane kyslík:
Je vidět, že tento pilot k záchraně nedoběhl, protože jeho rozhodovací schopnosti jej opustily před cílem. Osobnosti pilotů se však od průměru ostatní populace liší. Je to tak správné a potřebné. Vyznačují se rozhodností, sebevědomím a tíhnou k radikálním řešením. Tento pilot svoji situaci vyřešil radikálně:
Otázka prevence hypoxie se týká spolehlivosti konstrukce přetlakových kabin a kyslíkových přístrojů. Pro nás sportovní letce je asi nadbytečná starost a stačí nám vědět, že nad výšku 3000 m nemáme prostě létat bez certifikovaného kyslíkového přístroje. Tento článek je o tom, že pokud bychom se rozhodli pokoušet štěstí při výškovém letu, v průšvihu nepřijde žádné varování a nejsme schopni rozeznat hrozící malér. Logické myšlení a paměť je totiž postiženo jako první.
