-10.08.2023-
Geschichte
Als am 31. Juli 1914, 3 Tage nach Ausbruch des Ersten Weltkrieges (Kriegserklärung Österreich-Ungarns an Serbien am 28. Juli 1914), der Kavallerie-Instruktor und Pilot Hptm. Theodor Real von der schweizerischen Landesregierung den Auftrag erhielt, eine Fliegertruppe auf die Beine zu stellen, standen dabei medizinische Aspekte noch nicht zur Diskussion.
Erste Flugzeuge der Fliegertruppe 1914
Fliegertruppe 1914
Hptm. Theodor Real
Theodor Real, aus dem Kanton Schwyz stammend (geb. 1881), war von Beruf Maschineningenieur und hatte sein Diplom am Polytechnikum Zürich (ETH) erworben. Von 1906 bis 1914 stand er hauptberuflich als Instruktionsoffizier bei der Kavallerie im Einsatz. Aus dieser Umgebung stammten denn auch Hosen und Reitstiefel, die zur Uniform der Militärpiloten jener Zeit gehörten (übrigens nicht nur in der Schweiz).
Das Fliegen hatte er in der Flugschule von August Euler in Darmstadt (D) erlernt und erhielt 1911 das Schweizer Flugbrevet. Von 1915 bis 1922 war er als Generalstabsoffizier tätig. Real ging bei seinem Auftrag pragmatisch vor und beschlagnahmte als Mann der Tat zunächst die in der Landesaustellung ausgestellten ausländischen Flugzeuge. Als Hangar wurde die bestehende Ballonhalle in Bern umfunktioniert. Dann galt es vor allem auch Piloten zu finden. Es handelte sich bei ihnen um Flieger, die ihre Ausbildung alle auf privatem Weg absolviert und sich zu einem grossen Teil durch gewagte Flüge einen Namen und Ansehen verschafft hatten. Einige dieser Männer waren im Besitz eigener Flugzeuge, die alle in die neugeschaffene Fliegertruppe integriert wurden.
Im Zentrum der wagemutigen Flugpioniere stand Korporal Oskar Bider, schon damals eine prominente Leaderfigur. 2 Monate nach seinem Fliegerbrevet, das er 1913 in der Flugschule Blériot in Pau in Südfrankreich erworben hatte, wurde er durch seinen Pyrenäenflug, kurz darauf – 22-jährig – durch seinen Alpenflug von Bern, mit Zwischenlandung in Domodossola, bis nach Mailand weltberühmt (Blériot XI).
Unter dem Kommandanten Real avancierte Bider zum Cheffluglehrer bis zu seinem tödlichen Absturz mit einer Nieuport 23 C-1 am 7. Juli 1919 in Dübendorf.
Oskar Bider ( 2. von links) mit Pilotenschülern
Cheffluglehrer Oskar Bider
Medizinische Selektionskriterien für Piloten existierten damals noch keine. Auf spezifische „fitness for flying“ wurde nicht geachtet. Fliegen wurde als Sache des dazu erforderlichen Mutes betrachtet.
„If a man had the nerve to fly there was no reason he should not fly. Bitter experience has taught us otherwise.“ (Louis Hopewell Bauer: Aviation Medicine, Baltimore 1926)
Der Pilot, der „human factor“, wurde in seiner überragenden Bedeutung erst mit Verzögerung bei der Unfallverursachung – nebst technischen Gründen – erkannt.
Hingegen beförderte der ausbrechende Erste Weltkrieg sowohl die damit verbundene technische Entwicklung von Flugzeugen und deren Waffen in horrendem Tempo, als auch – sekundär – die Entstehung der Flugmedizin als eigenständigen Zweig der Medizin, der demzufolge zunächst vorwiegend militärische Prägung aufwies. Anfänglich erwiesen sich dabei die in der Höhenmedizin erarbeiteten Grundlagen und Erfahrungen von Bergsteigern, wie auch vielfältige wissenschaftliche Erkenntnisse von Ballonfahrern (bereits im späteren 19. Jahrhundert) als sehr wertvoll.
Um Ablöseraten und Unfallzahlen zu minimieren, erkannte man die Notwendigkeit von Tauglichkeitsuntersuchungen bei Pilotenanwärtern und Piloten, die durch dafür speziell ausgebildete Ärzte der Inneren Medizin durchgeführt wurden. In den USA wurde bereits 1919 eine Ausbildung für Fliegerärzte etabliert. Die Flugmedizin begann sich mit Themen zu befassen, die durch das erhöhte Leistungsvermögen der Flugzeuge generiert wurden. Konkret bedeutete dies Entwicklung von Sauerstoffgeräten mit zugehörigen Masken, Fliegerbrillen, Gurtsysteme, Fliegerschutzanzüge (Schutz vor grossen Temperaturdifferenzen im Rahmen zunehmender Flughöhen), beheizbare Fliegerstiefel etc.
1918 wurden übrigens erstmals Fallschirme für die Piloten eingeführt. Bis dahin existierten bei kapitalem Versagen des Flugzeuges, mit und ohne Feindeinwirkung, keine Rettungschancen bzw. -systeme. Von einer gelungenen Notlandung natürlich abgesehen. Geriet die Maschine in der Luft in Brand, stand dem Piloten – der Überlieferung nach – eine Pistole zur Verfügung, um dem Flammentod zu entgehen…
Erste Sauerstoffgeräte mit Zufuhr durch den Mund (!), auf der Nase sitzt eine Klemme…
Nachteile der Mundatmung:
Die Atemluft gelangt ungefiltert und nicht durch die Nase angefeuchtet und angewärmt in die Lungen, was Infekten und Allergien Vorschub leistet. Im weiteren kommt es zur Austrocknung von Mund und Rachen, Ohren- und Kehlkopfproblemen.
Medizinische Untersuchung durch den Fliegerarzt in Reitstiefeln
Vertauschte Rollen beim Fliegerarzt (im Drehstuhl) …im Film: „Quax der Bruchpilot“ mit Heinz Rühmann in der Hauptrolle (1941)
Die stetig wachsenden Beschleunigungen der immer leistungsstärkeren Flugzeuge führten zu einer ganzen Reihe von neuen Problemkreisen. Ebenso wurde man auf sinnesphysiologische und psychische Be- und Überlastungen, z.B. Mehrfachbelastung – heute „Multitasking“ genannt – aufmerksam. Die Psychologie erfuhr einen grossen Innovationsschub im Bereich von Auswahlverfahren und spezifischen Fähigkeitsermittlungen von Piloten und weiteren Besatzungsangehörigen und hat ihre grosse Bedeutung bis heute beibehalten. Im Zweiten Weltkrieg machte die Flugmedizin erneut grosse Fortschritte, die wiederum durch eklatante Technologiesprünge bei der Flugzeugentwicklung getriggert wurden. Dabei scheute man auch vor dem Einsatz leistungssteigernder Medikamente nicht zurück…vor allem bei langen Nachtflügen. In Deutschland und auch in den USA war in den Dreissigerjahren des vorigen Jahrhunderts das Medikament „Pervitin“ bzw. „Benzedrin“ (Amphetamin) frei erhältlich und wurde bei Migräne über Depression, Epilepsie, Koliken bis hin zur Seekrankheit gegen alles Mögliche eingesetzt. Judy Garland (Musical-Film „Wizard of Oz“) war das erste prominente lebenslange Abhängigkeitsopfer…
Die Droge Amphetamin als Wachhalter…bei Alliierten und Deutschen verwendet
Allgemeine Voraussetzungen heute
Nebst den Selektionskriterien im engeren Sinn (medizinisch/psychologisch) sind auch andere menschliche Eigenschaften oder Interessen für den angestrebten Militärpilotenberuf von grosser Wichtigkeit. In erster Linie ist hier obligat die Freude an der Fliegerei zu nennen, so wie generell die Freude an einer Tätigkeit entscheidend ist, damit man sie auch möglichst gut ausübt. Dies bedeutet auf den Pilotenberuf angewandt, gleichzeitig hohe Sicherheit.
In der Fliegerei ist der saloppe Begriff „Angefressenheit“ im Zusammenhang sicher nicht falsch – Begeisterung, Herzensangelegenheit oder Hingabe tönen etwas zivilisierter, meinen aber letztlich dasselbe. Viele Kandidaten haben denn auch erste Flugerfahrungen beim Modellfliegen erworben und dies oft schon in ganz jungen Jahren. Hier wird grundlegendes Wissen, technisches Verständnis und handwerkliches Geschick nebst vielem anderen vermittelt.
Auch das Hängegleiten (Gleitschirm oder der sehr flugzeugähnliche Delta) eignet sich hervorragend als Einstieg in die dritte Dimension, wo man sich rasch Kenntnisse aneignen kann, die bei einer späteren Pilotenkarriere von Vorteil sind (Aerodynamik, Flugtechnik, Meteo, etc.), zusätzlich kann das Fluggefühl sehr unmittelbar bzw. „hautnah“ mit allen Sinnen erspürt werden. Man riecht in der Luft, wenn unten der Bauer am Heuen ist…
Commitment zu unserer Armee und dem Schweizerischen Bundesstaat ist eine absolute Voraussetzung für den Beruf. In diesem Sinn hat der Militärpilot mit seinem hohen Sozialprestige auch Vorbildfunktion, die wahrgenommen werden muss.
Die Ausbildung ist sehr anforderungsreich, sowohl körperliche Widerstandskraft wie Resilienz (psychische Widerstandskraft, „Zähigkeit“) werden aufs Äußerste gefordert. Dies bedingt hohe Nehmer- bzw. „Beisser“-Qualitäten. Unter Druck rasch und effizient zielführende Entscheide treffen zu können, hohe Genauigkeit, Selbstdisziplin etc. gehören zu weiteren Erfordernissen.
Körperliche Fitness wird bei einem Militärpiloten vorausgesetzt. Damit bei grossen positiven G-Belastungen das Gehirn genügend durchblutet wird, ist eine gute Pumpfunktion des Herzens unabdingbar. Für das Training des Herzmuskels – und auch der Skelettmuskulatur – eignen sich Ausdauersportarten wie Laufen oder Schwimmen besonders gut. Ein zusätzliches Krafttraining wirkt additiv. Jedoch sollte zu intensives Ausdauertraining (z.B. Marathon) vermieden werden, da dann Blutdruck und Herzfrequenz dauerhaft absinken, was sich auf die G-Toleranz kontraproduktiv auswirkt.
SPHAIR
Die Organisation SPHAIR der Schweizer Luftwaffe regelt die fliegerische Nachwuchsförderung mit den Berufszielen Pilot und Fallschirmaufklärer in der Schweiz. Die Finanzierung von SPHAIR obliegt ebenfalls der Luftwaffe. Das Screening ist kostenlos.
Voraussetzungen für SPHAIR:
- Schweizer Bürger
- 16 – 19 Jahre für das Screening (ältere Quereinsteiger erfahren ihre Chancen anlässlich der Screening-Anmeldung)
- Gute Schulbildung (Berufslehre/Mittelschule absolviert oder noch in Ausbildung mit Aussichten auf erfolgreichen Abschluss)
- Einverständnis der Eltern
Alle weiteren Informationen sind unter www.sphair.ch abrufbar, wo auch der gesamte Ausbildungsgang bis hin zu Prüfungsvorbereitungen detailliert dargestellt ist.
Aktuelle Informationen zu dem Thema erhalten Sie an der CONNECTED vom 18.08. bis 20.08.2023 auf dem Waffenplatz Kloten/Bülach
https://connected23.ch/de/exhibitors/sphair/
Beschleunigung, G-Kräfte (G-forces)
«Gravity is not just a good idea. It’s the Law» Sir Isaac Newton (1642 – 1727)
Anti-G Straining-Manöver-Training
Beschleunigung ist ein Hauptthema in der Militärfliegerei und von ausschlaggebender Bedeutung ist die Beschleunigungsfestigkeit des Piloten. Aus diesem Grund wird an dieser Stelle etwas näher darauf eingegangen.
Physik: Wenn ein Körper seine Geschwindigkeit (v) und/oder seine Richtung (s) ändert, wird er beschleunigt. Geschwindigkeit und Beschleunigung sind Vektoren und haben immer eine bestimmte Richtung und einen Betrag. Die Beschleunigung wird in Metern pro Sekunde im Quadrat angegeben. G entspricht der Erdanziehungskraft oder Erdbeschleunigung. Sie beträgt g = 9.81 m/sec im Quadrat, wenn ein Körper fallen gelassen wird. G-Kräfte geben das Vielfache der auf einen Körper einwirkenden Erdbeschleunigung an.
Auswirkungen auf den menschlichen Organismus
- Positive Beschleunigungen
Senkrecht wirkende positive G-Kräfte treten beim engen Kurvenflug oder beim Abfangen aus dem Sturzflug auf – der Pilot fühlt sich in den Sitz gedrückt. Mit zunehmender Beschleunigung kommt es zu Bewegungseinschränkungen und es wird immer schwieriger, Beine und Arme hochzuheben, bzw. ab 5G die Augenoberlider geöffnet halten zu können. Wenn die Beschleunigung weiter zunimmt, wird infolge der Massenträgheit der Körper mit allen darin enthaltenen Organen, Flüssigkeiten inner- und ausserhalb des Herzkreislaufsystems etc. nach unten gedrückt. Das Blut versackt in den Beinen, der Gasaustausch in der Lunge wird beeinträchtigt, der arterielle Blutdruck nimmt ab und führt zu verminderter Durchblutung von Gehirn und Augen. Mögliche Folgen sind Bewusstseinsstörungen bis hin zum Bewusstseinsverlust und graduell unterschiedliche Sehstörungen.
Bei hohen G-Belastungen sind die kardiovaskulären (Herz-Kreislauf) Strukturen und deren Funktionen besonders empfindlich, auch bezüglich bleibender Schädigungen. Im Elektrokardiogramm können Rhythmusstörungen verschiedenster Art und Gefährlichkeit nachgewiesen werden.
Sehstörungen (gradueller Verlauf bei zuzunehmender Beschleunigung) = Warnsignale:
Verlust des peripheren Gesichtsfeldes (Röhrensehen, Tunnel Vision) > Verlust des Farbsehens (Greyout) > Sehverlust (Blackout) bei noch intaktem Bewusstsein > Bewusstseinsverlust (absolut für 2-40 sek., relativ mit Verwirrung, Orientierungslosigkeit 2-100 sek., bis vollständige Erholung durchschnittlich 15 sek., Gedächtnisverlust (Amnesie) für das Ereignis (auslösendes Flugmanöver) bzw. kurz davor (retrograd) möglich.
Falls hohe Beschleunigungen nur sehr kurzzeitig auftreten, reicht der Sauerstoffgehalt im Gehirn für einige Sekunden aus, um keine Sehstörung zu erleiden. Auch bestehen starke Toleranzschwellenunterschiede von Mensch zu Mensch.
Anstieg der Stresshormone unter grosser G-Belastung: Adrenalin, Noradrenalin, Cortisol über vegetatives Nervensystem (Sympathikus)
- Negative Beschleunigungen
Treten auf beim Rückenflug oder Vorwärts-Looping, der Pilot fühlt sich aus dem Sitz gehoben und in die Schultergurte gedrückt. Beim Kampfpiloten sind in der Regel negative Beschleunigungen kein wesentliches Problem, da mit Fliegen einer halben Rolle die Richtung der G-Kräfte wieder getauscht werden kann, d.h. von negativ zu positiv. Hingegen sind sie beim Kunstflug von hoher Relevanz.
Anders als bei positiven Beschleunigungen wird nun das Blut nicht in die Richtung der Beine, sondern entgegengesetzt in Richtung Kopf gedrängt, was zu einer Überfüllung von Gehirn und Augen bei stark erhöhtem Blutdruck in dieser Region führt. Die mechanische Resistenz der Hirngefässe ist gegenüber anderen Gefässen im Körper geringer. Es kann zu Einrissen mit Blutung ins Gehirn kommen. Aus diesem Grund besteht eine wesentlich geringere Toleranz bei negativen G-Kräften verglichen mit positiven.
Sehstörungen können ebenfalls auftreten, es kommt zu Rotsehen (Redout). Das keine Muskeln enthaltende Augenunterlid wird infolge Massenträgheit nach oben geschoben, was den Effekt eines Rotfilters oder -schleiers bewirkt.
Ziel eines Kampfpiloten ist das Erreichen einer Toleranz von +9G und -2G. Zur Erhöhung der G-Toleranz dienen Anti-G-Hose oder ein spezieller Anti-G-Anzug. Auch kann durch das sog. Anti-G-Straining-Manöver (erlern- und trainierbar z.B. in Zentrifuge) bei positiven G-Kräften kurzzeitig eine zusätzliche Steigerung erreicht werden.
Höhenfestigkeit
Siehe dazu den Gazette-online-Artikel «Sauerstoffmangel im Cockpit» (29.11.2019)
Flugmedizinische Tauglichkeits-Untersuchung (physische und psychische Eignung)
Es geht darum, mit grösstmöglicher Wahrscheinlichkeit gesunde Bewerber zu selektionieren, die dann auch möglichst lange im Beruf verbleiben können. Dies im Hinblick auf die sehr aufwendige und kostenintensive Ausbildung. Piloten weisen im Durchschnitt mit der Allgemeinbevölkerung verglichen, einen höheren Gesundheitslevel auf. Damit dies auch über die gesamte Pilotenkarriere so bleibt, sind periodische flugmedizinische Checks vorgeschrieben. Dadurch hat der Fliegerarzt auch sehr gute Möglichkeiten der Einflussnahme bei Auftreten von gesundheitlichen Störungen (z.B. erhöhter Blutdruck, Stoffwechselabnormitäten, Rückenprobleme, Übergewicht etc.), dies in Zusammenarbeit mit Haus- und anderen behandelnden Ärzten.
Anamnese
Wie bei jeder medizinischen Untersuchung steht am Anfang die Erhebung der medizinischen Vorgeschichte, die sog. Anamnese. Angefangen bei Kindererkrankungen geht es dabei um frühere Erkrankungen, Operationen, Unfälle, Suchtmittelgebrauch (Alkohol, Nikotin, Drogen) Allergien, allfällige Medikamenteneinahmen. Die Familienanamnese gibt Aufschluss über Vorhandensein von Erbkrankheiten, gehäuft vorkommenden Erkrankungen (v.a. Herz-Kreislauf, Diabetes etc. ) vorzeitige Todesfälle, Todesursachen etc. Die Systemanamnese erfragt allfällige Funktionsstörungen und Beschwerden im Bereich von: Herz-Kreislauf, Lunge, Magen-Darmtrakt, Harn- und Genitaltrakt, Bewegungsapparat, Nervensystem, Schlafverhalten, Gewichtsverlauf etc. Es handelt sich um standardisierteBefragungen (Fragebogen), die vom Untersucher individuell erweitert werden können.
Bei der klinischen Untersuchung (bei Bedarf in Zusammenarbeit mit Spezialärzten), die hier nicht im Detail wiedergegeben wird, geht es um den Nachweis der ausreichenden Leistungsfähigkeit von:
-Sehfunktion (häufigster Ausscheidungsgrund von Bewerbern)
-Hörfunktion (HNO), intaktes Nasen-Nebenhöhlensystem (Druckausgleich)
-Herz-Kreislaufsystem
-Lungen
-Bewegungsapparat (zweithäufigster Ausscheidungsgrund von Bewerbern sind Rückenbeschwerden)
-Zentrales und peripheres Nervensystem
-Kognitives System (Wahrnehmung, Gedächtnis, Aufmerksamkeit, exekutive Funktionen etc.) Dies wird u.a. mittels ausgefeilter Testbatterien sehr ausführlich getestet und spezifisch abgeklärt im Rahmen der Flugpsychologischen Eignungsuntersuchungen (FAI Dübendorf): Multitasking-Fähigkeiten, Psychomotorik
Text: Dr. med. Theodor Huber, FMH Innere Medizin
Bilder:
Wikipedia, History of Aviation Medicine (D.H. Robinson): The Dangerous Sky, Military Aviation Medicine, Go Flight Med, Schweizer Armee: Geschichte der Luftwaffe, F/A-18 Hornet bei Startvorbereitungen (admin.ch), Internet
Literatur:
- Aviation Medicine, Physiology and Human Factors, Group Captain J.Ernsting, 2006
- Ernsting’s Aviation and Space Medicine, 2017
- Moderne Flugmedizin, Siedenburg u. Küpper 2015
- Die Auswirkungen von G-Kräften auf den menschlichen Organismus, A. Hochwald 2013
- SPHAIR
- Internet
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