Ve spojitosti s létáním existuje celá řada medicínských problémů, které si vyžadují hlubší systematické studium, zvláštní přístup a metodiku jejich řešení. Tak se v medicíně vyvinula specializace zvaná letecké lékařství, využívající nejnovějších vědeckých metod, přístrojů a počítačových simulací.
Rozvoj letecké technologie, zlepšování manévrovacích schopností letadel a zvyšování jejich rychlosti a doletu, klade na profesi pilota značné nároky. Létání v obtížných podmínkách, jako například v noci, či provádění složitých bojových manévrů v rychlostech vyšších než je rychlost zvuku, staví posádky letadel do situací, které se pohybují na hranicích fyzických i psychických možností lidského organismu. Lidské tělo pak v takových případech reaguje zcela odlišně než v běžných podmínkách.
Nebezpečné přetížení
„Cvičný let probíhal naprosto normálně, dvojice špičkových pilotů nacvičovala manévry vysoké pilotáže. Otočky, výkruty, let na „zádech“, manévrovací schopnosti supermoderního stíhacího letadla se zdály neomezené. Pak se ale něco stalo. Pilot zahájil střemhlavé klesání k zemi, pak přitáhl knipl k sobě, aby stroj zvedl, když v tom se prostor před jeho očima zúžil do jakéhosi tunelu a jediné, co v ten moment slyšel bylo šumění v uších…. Pak už jen ticho a tma.“
To byl klasický případ bezvědomí postihující někdy piloty letadel v důsledku tzv. podélného přetížení (které se označuje + gz), ke kterému dochází při náročných letových manévrech ve velkých rychlostech. Jedná se v podstatě o reakci organismu na působení gravitačního zrychlení kdy je v důsledku odstředivé síly vytlačována krev z hlavy směrem k nohám.
Přirozenou reakcí těla na tuto zátěž, jejíž důsledkem je nedokrvení mozku, je aktivace tzv. sympatického nervového systému, který způsobí reflexní centralizaci krevního oběhu, tj. stahování krve z periferních částí těla (zejména z dolních končetin) směrem k životně důležitým orgánům, čili k srdci a mozku. Jenže když se přetížení i nadále stupňuje, stává se reflexní činnost sympatiku
proti zátěži nedostatečnou. Postupně začne docházet k výpadkům psychomotorických funkcí – zpomalování reakcí pilota a zhoršení pohybové koordinace. Dojde také ke zpomalení srdeční frekvence a k náhlému poklesu krevního tlaku. Celá tato kaskáda reakcí pak vyústí v několikavteřinovou ztrátu vědomí.
Této nebezpečné situaci lze do jisté míry předejít pomocí tzv. anti g kalhot. Tyto anti g kalhoty mají v nohavicích vzduchové vaky, které se v okamžiku působení přetížení nafouknou a stlačí tak cévy v dolních končetinách a tím se zlepší návrat krve do hlavy. Samotné anti g kalhoty však k zvládání vysokých hodnot podélného přetížení nestačí a tak jsou špičkoví piloti nadzvukových letadel za asistence leteckých lékařů nuceni procházet náročným fyzickým výcvikem na centrifugách a jiných zařízeních.
Potíže ve vzduchu
Letové přetížení není zdaleka jedinou nepříjemností, která může pilota během letu potkat. Během stoupání do vyšších hladin atmosféry dochází ke snižováni koncentrace O2 ve vdechovaném vzduchu (za normálního stavu, v běžné nadmořské výšce, vdechujeme vzduch o koncentraci O2 pohybující se kolem 21%) a ve výškách kolem 3 000 m se u pilota, který není vybaven dýchacím přístrojem, začínají projevovat první příznaky tzv. výškové nemoci. Výšková nemoc je syndrom velice nebezpečných příznaků. S klesajícím atmosférickým tlakem během stoupání, se významně snižuje i vstřebávání kyslíku tkáněmi, které začínají tímto nedostatkem trpět. Tomuto stavu odborně říká „hypoxie“. Protože nejcitlivěji na nedostatek kyslíku reaguje mozková tkáň, začnou se u pilota projevovat příznaky jako bolest hlavy, únava a ospalost, postupně se snižuje schopnost rychlého úsudku a reakcí, začíná se zhoršovat paměť, dýchání pilota se prohlubuje až pilot úplně ztratí sebekontrolu a orientaci. Zmatenost pak vyústí v bezvědomí až nakonec vše končí smrtí.
Je jasné, že hypoxie představuje velice rizikový faktor z pohledu letové bezpečnosti, to za prvé a za druhé, významně snižuje dostup letadel. Letečtí konstruktéři si však spolu s leteckými lékaři s problémem hypoxie poradili. Moderní dopravní letadla jsou vybavena tzv. přetlakovou kabinou, ve které je v jakékoliv výšce udržován stálý tlak a koncentrace vzduchu. Stíhací a jiná vojenská letadla jsou vybavena kyslíkovým přístrojem, který vhání do masky pilota směs plynů s 21% koncentrací O2. V čím větších výškách vojenský pilot se svým strojem manévruje tím vyšší je i koncentrace O2 ve vdechované směsi, až po 100% kyslík.
Pomáhají moderní barokomory
Ve výšce 12 km však kvůli velmi nízkému tlaku nestačí ani vdechování 100% kyslíku a dýchání pilota je zajištěno tzv přetlakovým dýcháním – to jest dodáváním O2 do plic pod tlakem, nebo přetlakovou kabinou, podobně, jako je tomu u dopravních letadel. Reakce člověka na nedostatek kyslíku se simuluje v tzv. barokomorách (testovaná osoba plní určité úkoly a při tom v komoře pomalu klesá koncentrace O2). Přetížení, ani hypoxie, nejsou zdaleka jedinými nepříjemnostmi, které mohou pilota ve vzduchu potkat. I ta nejostřílenější letecká esa může například náhle postihnout stav, kterému se říká „hyperventilační syndrom“. Jedná se o náhlý záchvat rychlého a hlubokého dýchání, který nelze vůlí zastavit. Dochází k němu z příčin, které mohou souviset s náročnou letovou situací, ale také nemusí mít nutně vztah k létání.
Pilota může např. zachvátit náhlý příval paniky, nebo úzkosti, který pak vede k intenzivnímu subjektivnímu pocitu nedostatku vzduchu a tak začne hluboce a rychle dýchat a nemůže to zastavit. Nebo stačí, když člověka při pilotování rozbolí břicho, nebo zub atd. To vše vede ke snížení výkonu pilota a ve svém důsledku to může vést k nehodám.
Brány vnímání
Kolikrát v životě jste měli možnost ověřit si platnost rčení, že věci někdy nejsou takové, jakými se na první pohled jeví? Při létání to platí dvojnásob! Lidské tělo není pro takovouto činnost vůbec vybaveno a smysly pilota jsou za letu bombardovány řadou pro člověka nepřirozených a protichůdných vjemů, které mozek buď nestačí analyzovat, nebo je chybně interpretuje. A tak se letci ve vzduchu často potýkají s jevy, které letecká medicína souhrnně označuje „iluze a prostorové dezorientace“.
Existuje jich celá řada a mají společné to, že člověk při nich během letu chybně vnímá polohu, výšku, či pohyb svého letadla a nebo svou polohu v něm. Začněme třeba zmínkou o tzv. „iluzi náklonu“. Při dlouhodobém letu v náklonu přestává ústrojí monitorující polohu hlavy, po několika desítkách vteřin tuto polohu signalizovat a mozek se začne domnívat, že jsme se vrátili do vodorovné polohy, což může vést pilota k tomu, že bude dál chybně zvětšovat náklon. Pokud pilot v této situaci fakticky uvede stroj do vodorovné polohy, jeho mozek začne vzniklou situaci vyhodnocovat tak, že dochází k náklonu na druhou stranu. Letí li pilot v mlze, v noci, nebo v mracích, je tato iluze ještě umocněna a ve svém důsledku může vést k havárii.
Dalším a velice nepříjemným jevem je tzv „Coriolisovo dráždění“. Dochází k němu při letu do zatáčky. Při tomto manévru je drážděno statoakustické ústrojí pilota které předává signály o poloze těla do mozku. Toto ústrojí se (kromě jiného) skládá ze 3 polokruhovitých kanálků, které jsou na sebe kolmé a snímají různé roviny polohy hlavy. V momentě zatáčení, toto „čidlo“ registruje, že dochází k zatáčení. Jenomže když pilot náhle trhne hlavou, např. aby se podíval na přístroje, nastane i změna v typu dráždění čidla, které začne dodávat mozku informaci, že se pohyb letadla změnil, i když mozek ví, díky ostatním smyslovým informacím, že se pohyb nezměnil. To pak vede ke konfliktu. který vede k pocitu rotačního pohybu v prostoru (pocitu motání hlavy), ztrátě orientace, dále pak k nevolnosti, až v krajním případě k zvracení.
Svou roli hrají i iluze
V noci, v mlze a při jiných situacích, kdy je nedostatek zrakových informací se setkáváme s tzv. „somatogravickou iluzí“. K tomuto jevu dochází v situacích, kdy je nedostatek zrakových informací. Pokud letoun startuje, působí na pilota vektory dvou sil – je to vektor zemské tíže, který je orientován přímo k zemi a vektor dopředný, který je daný pohybem vpřed na startovací ploše. Při startu na tělo člověka působí výslednice těchto dvou sil, která se nám jeví jako stoupání. Jenže pokud je špatná viditelnost je vnímání dopředné síly potlačeno a o to intenzivněji vnímáme sílu kolmou k zemi. Pilotovi se tak zdá, že svůj stroj příliš „natáhl“ a tedy že stoupání je příliš prudké. To vede ke korekci a stoupání tedy pohybem kniplem vpřed. Ve skutečnosti však stroj nestoupal ta prudce jak se zdálo a pokud jsou za startovací dráhou kopce, může to vést k nárazu do nich. Nejednou se tento jev stal příčinou neštěstí, protože pilot svůj stroj navedl přímo do země.
A ještě se zmiňme i „iluzi falešného horizontu“ a o „iluzi hvězd“. Za falešný horizont jsou nejčastěji považovány okraje vzdálených mraků. Co se iluze hvězd týče, je velice zrádná a nebezpečná. Někdy se stává, že pilot mylně považuje světla přistávací dráhy či pouliční osvětlení měst za hvězdy. Lekne se, že omylem letí na zádech a otočí letoun tak, aby měl tyto domnělé „hvězdy“ nad sebou. To potom může vést k fatálnímu konci, protože se pilot omylem domnívá, že jeho poloha vůči zemi je nyní správná. V okamžiku, kdy se rozhodne „stoupat“, tak vrazí do země. Existuje ještě celá řada dalších iluzí, kdy pilot špatně vnímá výšku, vzdálenosti či polohu letadla. Protože tyto iluze mohou vést k vážným nehodám, snaží se je letecká medicína popsat a naučit piloty těmto iluzím předcházet.
Lékaři detektivové
Ve středisku řízení letového provozu vládne napjatá atmosféra. Jeden ze strojů, který letoví dispečeři sledují na svých monitorech jako malou tečku se odchýlil od letového plánu, a jeho pilot přestal s řídícím provozu komunikovat. Ze souřadnic je patrné, že letadlo rychle ztrácí výšku když v tom … tečka zmizela. Je vyhlášen poplach a během několika minut do terénu vyrážejí pátrací a záchranné týmy. Netrvá dlouho, když vrtulník letecké pátrací záchranné služby (SAR) hlásí nález trosek pohřešovaného letadla – posádka bohužel zahynula. Celý prostor kolem nálezu je uzavřen a začíná vyšetřování, na kterém se kromě různých leteckých expertů podílejí také letečtí lékaři.
Krátce po uzavření prostoru leteckého neštěstí se na místo dostavuje i tým leteckých lékařů. Tito odborníci provádějí ohledání těl obětí. Všímají si úrazových změn na tělech obětí, dále je zajímá jejich poloha ve vztahu k vraku. Je to z toho důvodu, aby odhadli, zda se posádka nepokusila opustit vrak nebo se katapultovat, proto se také hledá např. křeslo pilota, či padák. Lékař na místě provede odhad prvotní příčiny smrti a po zadokumentování jsou těla obětí převezena k pitvě.
Při pitvě obětí se lékaři zaměřují na zjištění bezprostřední příčiny smrti a zkoumají povahu poranění. Všímají si také ostatních chorobných změn v organismu. Zjišťují, jestli oběť netrpěla nějakým skrytým onemocněním, které by také mohlo mít nějaký vztah k příčinám leteckého neštěstí. Povaha leteckých nehod bývá často naprosto devastující a tak mohou nastat potíže s identifikací obětí.
Prevencí proti smrti
Při pitvě lékař provede hodnocení tzv. identifikačních markant, kdy se zjišťuje totožnost oběti např. pomocí zubní karty, nebo v některých případech, když se některé části těla nepodaří najít, pomocí DNA analýzy. Při pitvě jsou z těla oběti také odebrané vzorky krve a tkání k odborným expertizám. Biomechanická expertiza kupříkladu zjišťuje, rychlost a polohu dopadu těla či letadla. Jsou prováděny toxikologické testy na obsah jedů, alkoholu či drog. Velmi zajímavým a unikátním je tzv. vyšetření na předsmrtný stres. Tato metoda zjišťuje, jak pilot prožíval poslední minuty letu, jestli byl ve stresu, unavený, nebo jestli musel zdolávat přetížení nebo jestli trpěl nedostatkem kyslíku .Ohledáním místa nehody, pitvou, ani laboratorními expertízami však práce lékařů při vyšetřování leteckých nehod zdaleka nekončí. Jako členové vyšetřovacího týmu se podílejí na vyšetřování okolností před samotným letem. Při tom se podílejí na zkoumání medicínských a psychologických okolností, kdy zjišťují např. jaká byla zdravotní způsobilost posádky, jestli její členové netrpěli před startem zdravotními nebo psychickými problémy atp. Jak je vidět, práce leteckých lékařů, pověřených vyšetřováním leteckých nehod si někdy nezadá s prací detektivů.
Otázka přežití
Je jasné, že i přes značný pokrok v letecké technologii a ve výcviku leteckého personálu, se občasným nehodám někdy nedá zabránit. A tak letečtí lékaři, ve spolupráci s konstruktéry letadel a leteckého vybavení, pracují na vývoji nejrůznějších ochranných pomůcek a záchranných prostředků, aby tak zvýšili naději posádky letadla na přežití kritické situace. Mnoho pilotů např. vděčí za svůj život možnosti se katapultovat. Samotná katapultáž je však velmi riskantní. Pilot je vystaven extrémnímu přetížení a hrozí mu celá řada poranění, jednak od trosek, ale také od nárazu vzduchu při vystřelení. Konstruktéři katapultovacích křesel spolu s leteckými lékaři provádí tzv. biodynamické testy, při kterých se zjišťují účinky katapultáže na lidské tělo. Testy jsou prováděny jednak na figurínách, ale v zahraničí také na mrtvých lidských tělech (samozřejmě se svolením příbuzných, či na základě poslední vůle). Na základě výsledků tohoto testování jsou vyvíjeny přilby, výztuže sedadel pro ochranu páteře, a různé zajišťovací popruhy a jiné pomůcky, které jsou pak testovány na zkušebních pilotech. Z leteckolékařských laboratoří pochází také celá řada žáruvzdorných materiálů, ze kterých jsou šité letecké kombinézy. Letci mají dnes k dispozici špičkové vybavení a výstroj, která výrazně zvýší jejich šance na přežití při pádu do moře, ale i do hor, nebo na poušť. Z řečeného je patrné, že letecká medicína je oborem se značným přesahem kdy s lékaři spolupracují letečtí inženýři, nebo například příslušníci speciálních jednotek, kteří se zabývají přežitím v nehostinných podmínkách, ale mnoho dalších expertů ze širokého spektra vědy a techniky.
Strážní andělé
Tak či onak, pilot letadla není ve vzduchu sám. Tak jako se letoví dispečeři starají, aby měl pilot bezpečnou cestu a meteorologové kteří varují lidi ve vzduchu před zrádným počasím, tak se letečtí lékaři starají o to, aby piloti ve zdraví a bezpečně vedli své stoje oblohou. Jsou to strážní andělé jejichž práce je prospěšná i pro nás, běžné cestující i pacienty. Tak příjemný let!
