– 29.11.2019 –

„Die Luft wird nach oben dünner“ – ein Satz der nicht nur im atmosphärischen Sinn von Bedeutung ist, sondern übertragen auch die Verhältnisse in unserer Gesellschaft charakterisiert und umgangssprachlich etabliert ist. Atmosphärisch bezieht sich die „dünnere Luft“ auf verminderten Luftdruck und abnehmendes Sauerstoffangebot.

Die „Höhenmedizin“, ein Spezialgebiet der Inneren Medizin, beschäftigt sich vertieft mit den Problemen rund um den Aufenthalt des Menschen in grösseren Höhen. Dabei steht das Höhenbergsteigen an erster Stelle, aber auch Sportmedizin, Flugmedizin und Reisemedizin sind von grosser Bedeutung.

Schon im Ersten Weltkrieg waren Kampfpiloten bei zunehmender Leistung ihrer Flugzeuge mit Auswirkungen von Sauerstoffmangel konfrontiert und beschrieben auch dessen Symptome. Seit den Zwanziger Jahren des vorigen Jahrhunderts wird diesbezüglich systematisch geforscht, auch erste Druckkammerexperimente (Arzt Georges Dreyer, höhenmedizinischer Berater der Royal Air Force 1914-18) stammen aus dieser Zeit, und Erkenntnisse daraus wurden bei der ersten britischen Mount-Everest-Expedition 1922 genutzt. Im Gegensatz zum Bergsteigen in grossen Höhen, wo man dem Körper Zeit gibt, gewisse Anpassungen vorzunehmen (Atmung, Herzzeitvolumen, vermehrte Blutbildung zur Verbesserung des Sauerstofftransportes), handelt es sich beim Fliegen um Kurzzeitaufenthalte in grossen Höhen, die ihre spezifische Problematik haben.

Unsere Umgebungsluft besteht aus einem Gemisch verschiedener Gase mit einem Hauptanteil von Stickstoff (78%). Es folgt Sauerstoff (O2, 21%), 1% entfällt auf Restgase, darunter Kohlendioxid (CO2). Mit zunehmender Höhe nimmt der Luftdruck – und damit auch der Partialdruck der einzelnen Gasanteile – ab, wobei die Druckabnahme aber nicht gleichmässig (linear) ist. Mit der sog. Barometrischen Höhenformel (Exponentialfunktion) lässt sich eine Annäherung an die tatsächliche Luftdruckabnahme errechnen. Für das Sauerstoffangebot wichtig ist der Sauerstoff-Partialdruck, der in einer Höhe von 5000 Metern bereits auf die Hälfte abgefallen ist. Im Fliegerärztlichen Institut (FAI) in Dübendorf werden die Piloten unserer Luftwaffe im Umgang mit Sauerstoffmangel in einer aus einem Stahltank bestehenden Unterdruckkammer, wo die Sauerstoff-Partialdruckabnahme simuliert und auch die Gaszusammensetzung variiert werden kann, spezifisch trainiert. Dies ist überlebenswichtig im Falle eines flugzeugseitigen Systemversagens der Sauerstoffzufuhr.

Die Hypoxie (Sauerstoffmangel) ist medizinisch insofern tückisch, als dass sie nicht leicht als solche erkennbar ist. Zudem ist deren Wahrnehmung von Mensch zu Mensch verschieden, sowohl bezüglich Art der Symptome, aber auch was die Schwelle des Auftretens betrifft. Insgesamt resultiert aber ein deutlicher geistiger und körperlicher Leistungsabfall, was vom Betroffenen typischerweise oft nicht realisiert wird. Stärkerer O2-Mangel führt zu Müdigkeit aber auch gehobener Stimmung, Euphorie und verminderter Eigenkritik. Es kommt zu rascher und vertiefter Atmung (Hyperventilation) mit Abnahme von CO2, Kribbeln in den Extremitäten und im Mundbereich, verändertem Farbsehen etc. bis hin zum Bewusstseinsverlust.

Wie Chefarzt Dr.med. Andreas Kunz vom FAI erläutert, führen derartige Hypoxie-Trainings dazu, dass sich das Wahrnehmungsmuster schliesslich ins Gehirn des Piloten „einbrennt“ – also im Gedächtnis gespeichert wird – und er damit in die Lage versetzt wird, Sauerstoffmangelsituationen frühzeitig zu erkennen und die nötigen Gegenmassnahmen einzuleiten. Diese bestehen in Betätigen der Sauerstoffnotversorgung (reicht für 5 – 20 Minuten) und sofortigem Einleiten des Sinkfluges.

Bis hin zur Tiger F5E der Luftwaffe wurde der Sauerstoff an Bord in Flaschen mitgeführt. Bei der FA-18 ist nur noch zur O2-Notversorgung eine Flasche am Pilotensitz befestigt.

Zur regulären Sauerstoffzufuhr wird Triebwerksluft angesaugt und mittels Konzentrator erfolgt in einer Box die O2-Anreicherung und von dort die Pilotenversorgung per Schlauch und Maske.

Text: Theo Huber, Dr.med., Facharzt Innere Medizin