Ilmailulääketiede

Ilmailulääketiede on lääketieteen erikoisala, joka yhdistää ennalta ehkäisevän, työterveyshuollon, ympäristölääketieteen ja kliinisen lääketieteen osaamista tietoon ilmailuhenkilöstön fysiologiasta ja psykologiasta. Tieteenala paneutuu osaltaan lentävän henkilökunnan ja matkustajien terveyteen ja turvallisuuteen, samoin erilaisten ilmailun lupakirjojen (esimerkiksi lentolupakirja) hakijoiden ja haltijoiden valintaan ja suorituskykyyn.

Lentäminen ja terveys

Yhdysvaltalainen sotilasilmailulääkäri tutkimassa potilaan näköä lentotukialus USS George Washingtonilla (2004).

Lentämisessä muihin liikennemuotoihin verrattuna ovat erityisroolissa seuraavat seikat:

• Kolmiulotteisuus
• ilman paineen ja hapen määrän väheneminen lentokorkeuden kasvaessa
• kiihtyvyyskuormat lennon aikana
• havaintojen ja päätösten tekemiseen liittyvät asiat.

Näistä voidaan johtaa lentäjälle ja lentokoneelle asetettavat vaatimukset, joilla tähdätään ohjaajan toimintakyvyn säilyttämiseen koko lennon ajan.

Lentokoneen ja lentäjän varustukseen liittyvät vaatimukset koskevat erityisesti lentokoneen happilaitteita, paineistusta, ohjaamon lämpötilaa, näkyvyyttä ulos, hiilimonoksidin ohjaamoon tulon estämistä, keinohorisonttia sekä muita mittareita ja hallintalaitteita.

Ohjaajalle esitetään vaatimuksia koskien

• sydämen ja verenkiertoelinten terveyttä
• keuhkojen terveyttä
• kuuloon ja näköön ja tasapainoaistia koskevia vaatimuksia
• psykologisia vaatimuksia.

Useimpien vaatimusten tarkoituksena on eliminoida se mahdollisuus, että ohjaaja yllättäen menettää toimintakykynsä tai saa esimerkiksi sairauskohtauksen. Hapenpuute tuhosi viimeksi matkustajakoneen Kreikassa vuonna 2005 koulutetun ohjaamohenkilökunnan ihmetellessä huonoa vointiaan tajuttomuuden tuloon asti. Osa vaatimuksista on normaaleja havaintojen tekoon ja kommunikaation liittyviä vaatimuksia. Tasapainoaistin merkitys on suurin mittarilennossa, jossa havaintoja todellisesta horisontista ei voi tehdä ja lentokoneen asento määritetään mittareiden avulla. 80 prosenttia lento-onnettomuuksista johtuu inhimillisistä tekijöistä, joten on tärkeää valita lentäjäksi kaikista sopivimmat henkilöt.

Osa lentolupakirjan vaatimuksista

Ilmailulääketiede on eräs lentäjille opetettava oppiaine. Sitä opetetaan eri tuntimääriä harrastuslentäjille, ammattilentäjille ja sotilaslentäjille riippuen tehtävien vaatimuksista.

Lentämisen lääketieteelliset vaatimukset

Lentäjien lääketieteelliset vaatimukset ovat kasvaneet vuosikymmenten aikana, mutta 1970-luvulta lähtien eräät vaatimukset ovat myös lieventyneet.

Ensimmäisen maailmansodan lentäjäsankareista Hermann Göring kärsi nivelvaivoista, jotka tekivät sodan ratsuväessä vaivalloiseksi. Irlantilainen ässä Mick Mannock oli syntynyt vain yksi silmä näkevänänä. 1920-luvulla Wiley Postista tuli matkalennon kuuluisuus vasta, kun hän menetti näön toisesta silmästään teollisuusonnettomuudessa ja sai tästä vakuutuskorvauksen.

1980-luvun alusta alkaen puna-vihervärisokeat ovat voineet toimia Australiassa liikennelentäjinä - ilmasta katsottuna Australian kaksi valtaväriä ovat punainen ja vihreä.

2000-luvulla EU:ssa EASA määrittelee lentäjien lääketieteelliset kelpoisuustodistukset JAR-FCL 3-dokumentaatiolla.

Ne jaetaan kahteen luokkaan:

• Luokka 1 ammattilentäjille
• Luokka 2 yksityislentäjille.

Lisäksi on kansallisia luokkia:

• Luokka 1 = lennonjohtajan lääketieteellinen kelpoisuus
• Luokka 2 = harrasteilmailijan lääketieteellinen kelpoisuus (purje-, moottoripurje-, ultrakevyt-, autogiro- ja kuumailmapallolentäjille).

Lääketieteellisen kelpoisuustodistuksen myöntää ilmailuhallinto, ja sen hakemiseen tarvitaan vähintään ilmailulääkärin tarkastus. 1. luokkaa varten on kuitenkin käytävä ilmailulääketieteen keskuksessa (AMC) tarkastettavana.

Ilmailulääketiede Suomessa

Suomessa ilmailulääketieteen tutkimus keskittyi Keskussotilassairaala 1:n (Tilkka) Ilmavoimaosastoon ja Kuopion yliopistoon. Vuonna 2006 Ilmailulääketieteen keskus (Aeromedical Center, AMC) siirtyi Helsingin yliopiston osaksi ja sijaitsee Biomedicum II:ssa Helsingin Meilahden alueella. Se tutkii muun muassa ilmavoimien lentäjät ja tekee kaikkien ammattilentäjien ensimmäisen tarkastuksen.

Ilmailulääkäreitä on kyseisen keskuksen lisäksi eri lääkärikeskuksissa, kaikkiaan noin 60 lääkäriä kautta Suomen. Esimerkiksi Finnairilla on oma keskuksensa Vantaalla, joka palvelee vain yhtiön lentäjiä. Ilmailuhallinnossa ilmailulääketieteen jaosto eli AMS, Aeromedical Section, päättää lääketieteellisen kelpoisuustodistuksen myöntämisestä. Kyseinen dokumentti on sellainen, että lentäjän tulee pitää se mukana lennoilla.

Suomessa tehdään ilmailulääketieteellistä tutkimusta muun muassa Ilmavoimissa ja Oulun yliopistossa. Kuopion yliopistossa on muun muassa tehty ilmailulääketieteen väitöskirja (S. Siitonen: ”Effects of In-flight Gz acceleration on Military Aviators Using Modern Anti-G Garments”).

Paineen aleneminen lentokorkeuden kasvaessa

6,7 kilometrin korkeudessa ilman lentokoneen paineistusta, painehengitys- tai happilaitetta lentäjä ei saa lainkaan happea kudoksiinsa.

Koska veren hemoglobiini kuljettaa häkää herkemmin kuin happea, korkealla lennettäessä häkämyrkytyksen vaara on sitäkin suurempi, jos esimerkiksi voimalaitteesta vuotaa häkää ohjaamoon.

Hapen liian vähäinen määrä voi johtaa hyperventilaatioon, jossa veren hiilidioksipitoisuus laskee liian alhaiseksi. Tämä voi laukaista paniikkireaktion^lähde?, tunteen esimerkiksi sydänkohtauksesta tai sekoamisesta, joka häiritsee ohjaamistehtävää.

Alkoholin vaikutus vähemmän happea sisältävässä ilmassa on voimakkaampi kuin matalalla. Myös tupakoinnin vaikutus on negatiivinen. Hypoksia voi purkautua esimerkiksi raivokohtauksena.

Tasapainoaisti

Tasapainoaistimus muodostuu useiden aistimien avulla.

• Näköaisti on tärkein, kun horisontti on näkyvissä, mutta pilvilennossa näköaisti voi johtaa harhaan. Näköaisti toimii tällöin parhaiten mittarien lukemisessa.
• Korvissa sijaitsevien otolliittien muodostama tasapainoaisti. Se mittaa lineaarista kiihtyvyyttä, mutta saturoituu kiihtyvyyden jatkuessa tasaisena.
• Sisäkorvien liikeaisti muodostuu kolmesta kaarikäytävästä. Ne mittaavat kulmakiihtyvyyttä.
• Lihasaisti (ns. ”perstunto”) kertoo lentokoneen asennosta, mutta tuntemus voi olla virheellinen.

Matkapahoinvointi liittyy tasapainoaistiin. Yksi ihminen sadasta kärsii tästä, naisilla se on viisi kertaa yleisempää ja lapsilla yhdeksän kertaa yleisempää.

G-voimat

Taitolennossa ja sotilasilmailussa ohjaajaan kohdistuu suuria kiihtyvyysvoimia. Uusimmat hävittäjälentokoneet pystyvät jyrkissä kaarroissa saavuttamaan pitkäkestoisia ja suuria, jopa yli 10 G:n kiihtyvyyksiä (kymmenkertainen maan vetovoiman monikerta). Ilman tehokasta nk. G-suojausta tajun menetyksen riski kasvaa. Positiivisen G-kuorman alla veri pakkautuu jalkoihin, jolloin aivojen verenpaine laskee. 4,5 G:n kuormalla ihmisen näkö alkaa harmaantua mustavalkoiseksi ja näkökenttä muuttua putkimaiseksi. Ennen toista maailmansotaa Junkers Ju 87 Stuka -koneiden ohjaajat opetettiin suorittamaan koneen veto syöksystä vaakalentoon jo osin tajuttomassa tilassa. Hetkellisesti ohjaaja pysyy tajuissaan keskimäärin lyhyaikaisen 5–6 G:n kiihtyvyysvoiman ilman G-suoja-asua. G-kuormien kestokyky kasvaa harjoittelun avulla, ja harjaantuneella lentäjällä kestokyky säilyy vielä vanhempanakin. Suojauskeinoja ovat vastaponnistus, G-housut ja ylipainehengitys. G-voimien sietoa testataan sentrifugeissa muun muassa astronauttien valintakokeissa. G-LOC (G-induced loss of consciousness) on yleisesti käytetty termi kiihtyvyyden aikaansaamasta tajuttomuudesta.

Kaarrossa G-kuorman aikana ohjaajan pään kiertoliike laukaisee useimmilla ihmisillä asentotajun menetyksen jopa kymmenien sekuntien ajaksi. Nimenomaan tämän takia ohjaajaksi pyrkiville tehdään pyörityskokeita.

Negatiivista G-kuormaa, jossa kiihtyvyys suuntaa veren paineen kohti päätä, ihminen sietää huonosti – rytmihäiriöitä seuraa jo 2–3 G:n kiihtyvyydestä.

Toisen maailmansodan loppumisesta alkaen on pyritty kehittämään sotilaslentäjille G-suojausvarusteita. Tyypillinen varustus puristaa sääriä painepuvun lahkeita paineilmalla paineistamalla. Tämä vähentää jalkoihin ”painuvaa” veren määrää. G-kuormien sietoa säädetään myös lentäjän asennolla. Esimerkiksi avaruusluotaimissa asento on laukaisun aikana likimain makaava, jolloin ihminen kestää paljon istuvaa asentoa suurempaa G-kuormaa ilman tajunnan menetystä. Asento ei kuitenkaan ole käytännöllinen esimerkiksi hävittäjälentäjille. Eräs G-kuorman negatiivinen vaikutus on lentäjien niskan nikamavammat. Tämä johtuu osin yhä raskaammista kypäristä, vaikka niiden sirpalesuojavaikutus ei enää ole tarpeen.

Psyykkiset tekijät

Korkean paikan kammo häiritsee harvoin lentämistä, jossa korkeus ei ole niin vaikuttava kuin muutaman metrin tai kymmenen metrin korkeus. Ahtaan paikan kammo sen sijaan voi hankaloittaa etenkin lentomatkustajien oloa.

Psyykkiset tekijät liittyvät pääosin opittuun kykyyn seurata useita lentoturvallisuuteen liittyviä tekijöitä (lentonopeus, lentokorkeus, lentokoneen asento) myös tilanteessa, jossa muita päätöstä ja toimintaa vaativia tekijöitä on paljon (esimerkiksi voimalaitteen sammuminen lentoonlähdössä, sotilaskoneeseen kohdistuva tulitus). Myös pitkien lentojen tapahtumaköyhyys ja kolmivuorotyö ovat tekijöitä, jotka eivät saa herpaannuttaa lentäjää. On väitetty, että esimerkiksi Korean Air Lines -yhtiön alasammutun KAL 007 -lennon koko ohjaamomiehistö nukkui koneen lentäessä väärin syötetyn autopilotin suunnan ohjaamana Neuvostoliittoon.

Psyykkiseen kykyyn kuuluu myös kyky uskoa esimerkiksi keinohorisonttia eikä omia tuntemuksia (ks. harha-aistimus) lennettäessä pilvessä.

Katso myös

• Ilmailulääketieteen keskus
• Avaruuslääketiede
• Harha-aistimus

Lähteet

• Eero Vapaavuori, Matti Sorsa: Lentävä ihminen: ilmailufysiologian ja -psykologian perusteet ilmailulupakirjoja varten. EDITA, 2005. ISBN 952-91-8395-X

Aiheesta muualla

• Ilmailulääketiede (trafi.fi)
• Medical requirements for aviation licences - Frequently Asked Questions (FAQs) (englanniksi) (icao.int)
• Part-MED - Medical Requirements for Aircrew (linkit pdf-dokumentteihin sivun alaosassa; Euroopan lentoturvallisuusvirasto, EASA) (englanniksi) (easa.europa.eu)
• Follow-up of Germanwings Flight 9525 accident (englanniksi) (easa.europa.eu)
• Suomalainen väitös G-voimista
• MOT-TV-ohjelman ohjelma koskien ilmailulääketiedettä Kolmannessa Valtakunnassa
• Kansainvälinen ilmailulääketieteen sivusto (englanniksi)