The document discusses the effects of cabin pressure on passengers during air travel. It notes that the cabin is pressurized to an altitude of 1524-2438 meters, resulting in lower oxygen levels compared to sea level. For most healthy passengers this causes a decrease in arterial oxygen tension. However, for passengers with pre-existing lung conditions, it can cause oxygen saturation levels to drop significantly. The document also reviews guidelines for oxygen use during flights and studies examining passenger discomfort at different cabin altitudes.
3. Statistici
1M
People are traveling by air at
any given time
700M
Americans travel by air in the
US
1/10-40K
Passengers will experience
an medical emergency.
4. Statistici
>50%of passengers age 50
or over have at least
one health issue(s)
VARSTA INDICENTA
Emergencies will become more
frequent as % of elderly increase
5. In the Air, Health
Emergencies
rise quietly
Flights are going farther and lasting
longer. Av. length of a flight in 2000:
1,233 mi
Av. length of a flight in 2006: 1,347
mi
Max flying time today: 20 hrs
7. Atmospheric Composition
The atmosphere is made up of oxygen, nitrogen,
and smaller amounts of other gases.
The percentage of these gases is fairly constant
in the atmosphere up to an altitude of 70,000
feet.
What is of concern are changes in pressure and
temperature of the air during ascent. These two
factors are the cause of all physiological
problems encountered by pilots.
78% nitrogen
21% oxygen
1% other
up to
70,000 feet
10. The passenger cabin is pressurised to
1524—2438 m. This reduced pressure
within the passenger cabin results in
lower syst. PaO2 and oxyhaemoglobin
(oyx-hb).
For most healthy passengers, this results
in a decrease in the arterial partial
pressure oxygen tension.
Silverman D, Gendeau M: Medical issues associated with
commercial flights. The Lancet 2009; 373/9680: 2067-77
11. Passengers with pre-existing lower sea-
level oxy-hb sat have greater declines
during flight.
E.g., a passenger with mild COPD with a
sea-level PaO2 of 70 mm Hg PaO2 to
about 53 mm Hg or oxy-hb sat of
approximately 84% at a cabin altitude of
2438 m
Silverman D, Gendeau M: Medical issues associated with
commercial flights. The Lancet 2009; 373/9680: 2067-77
14. Guidelines ➔ Double the flow rate in flight
➔ The maximum oxygen deliverable by most
POCs and commercial aircraft is
approximately 3 and 4 LPM, respectively
➔ Therefore an oxygen requirement greater
than 3-4 LPM at sea level may preclude
travel by air.
15. Effect of Aircraft-Cabin Altitude on
Passenger Discomfort
The frequency of reported complaints associated with acute mountain sickness (fatigue,
lightheadedness and nausea) increased with increasing altitude and peaked at 2438 m.
Most symptoms became apparent after 3-9 hrs of exposure.
Muhm JM et al. N Engl J Med 2007; 357: 18-27
16.
17. 1
One study of 8 flights in Airbus A380
aircraft found a median cabin pressure
altitude of 6128 feet (1868 m), and 65
flights in Boeing 747-400 aircraft found
a median cabin pressure altitude of
5159 feet (1572 m).
The Ernivest SJ30 business jet can
provide a sea-level cabin altitude
pressure when cruising at 41000 feet
(12000 m).
18. How do high altitude populations avoid
hypoxia?
19.
20. How have these adaptations arisen?
Aceste mutații în EPAS1, la o frecvență mai
mare la tibetani decât la vecinii lor din Han, se
corelează cu scăderea concentrațiilor de
hemoglobină în rândul tibetanilor
21. How have these adaptations arisen?
O altă genă, EGLN1, care reduce producția de
hemoglobină atunci când oxigenul este
abundent, prezintă, de asemenea, modele
genetice de variație în concordanță cu selecția
în ambele Tibetani și Andeeni
22.
23.
24.
25.
26.
27. Concluzii
➔ Analiza functionala a genelor EGLN1 si EPAS1 care sunt asociate cu nivelurile
crescute de Hb in acest esantion tibetan va spori in continuare intelegerea
noastra legata de adaptarea genetica la altitudine mare.
➔ In plus, vom intelege mai bine raspunsul uman la hipoxie, care are implicatii
importante pentru prevenirea si tratamentul “bolii de munte”, edemului
pulmonar si edemului cerebral la altitudine.
28. References
1. University of Washington. “Genome-wide Insights Into Patterns Of The World’s Human Population Structures.”
ScienceDaily, 14 May 2009. Web. 17 Jun. 2012.
2. Mayell, Hillary. “Three High-Altitude Peoples, Three Adaptations to Thin Air,” National Geographic News. 2004
3. Beall, Cynthia. “Two routes to functional adaptation: Tibetan and Andean high-altitude natives” PNAS, 104:suppl1. 2007.
4. Storz. “Genes for High Altitudes” Science, Perspectives, 329. 2010.
5. Lerner, Evan. “Penn Researchers Help Solve Questions About Ethiopians’ High-Altitude Adaptations,” Penn News. 2012.
29. References
6. Sanders, Robert. “Tibetans adapted to high altitude in less than 3,000 years,” UC Berkeley News Center. 2010.
7. Khan, Razib. “Why Tibetans breathe so easy high up,” Discover Magazine. 2010.
8. Fisher, Max. “Why Kenyans Make Such Great Runners: A Story of Genes and Cultures,” The Atlantic Monthly. 2012.
Editor's Notes
BUNA ZIUA! Ma numesc Alexandru Horaicu si alaturi de colega mea Andreea Marza, indrumati de Prof. Mihaescu, va vom vorbi despre bla bla
Importanta acestui subiect porneste de la statistici si mai exact US FAA estimeaza ca 1 milion de persoane calatoresc in aer la orice moment, chiar si in timpul conferintei noastre.
din cei 700mil de calatori americani 1 la 10-40mii experimenteaza o urgenta medicala.
Statisticile ne mai spun ca mai mult de 50% din pacientii cu varsta de > 50 ani au cel putin o problema de sanatate, deci urgentele sunt mai frecvente direct proportional cu varsta.
IAR, zborurile au o durata si o lungime din ce in ce mai mare, ajungandu-se la timpul maxim de zbor actua la 20 ore.
Aceste lucruri au impact asupra noastra.
DE ACEEA, facem o mica sinteza despre fiziopatologia la altitudine
Compozitia bine-cunoscuta a atmosferei nu se modifica pana la o altitudine de 70.000 picioare.
In schimb presiunea atmosferică scade cu altitudinea, astfel încât în timp ce FiO2 rămâne constant cu creșterea altitudinii, iar presiunea parțială a O2 în atmosferă scade.
Cele mai multe dintre problemele cu care se confruntă oamenii la altitudini mari sunt legate de concentrația mai mică a moleculelor într-un anumit volum de aer. În timp ce procentul de oxigen rămâne în jur de 21%, numărul de molecule de oxigen scade.
La aproximativ 6.000 de metri, există mai puțin de jumătate din presiunea atmosferică decât la nivelul mării și aproximativ jumătate din numărul de molecule de oxigen în același volum de aer.
La aproximativ 33.000 de picioare (10.000 de metri), numărul moleculelor de oxigen din același volum este redus la jumătate.
Cele mai multe dintre problemele cu care se confruntă oamenii la altitudini mari sunt legate de concentrația mai mică a moleculelor într-un anumit volum de aer. În timp ce procentul de oxigen rămâne în jur de 21%, numărul de molecule de oxigen scade. Aceasta este în general menționată ca altitudinea de presiune. La aproximativ 6.000 de metri, există mai puțin de jumătate din presiunea atmosferică decât la nivelul mării și aproximativ jumătate din numărul de molecule de oxigen în același volum de aer. La aproximativ 33.000 de picioare (10.000 de metri), numărul moleculelor de oxigen din același volum este redus la jumătate.
Cabina pentru pasageri este, în mod normal, presurizată la o altitudine de 2438 m. Această presiune redusă în interiorul cabinei pentru pasageri are ca rezultat o scădere sistemică a PaO2 și reducerea oxihemoglobinei. Pentru majoritatea pasagerilor sănătoși, aceasta conduce la o scădere a tensiunii arteriale parțiale a oxigenului de la 95 mm Hg la 65 mm Hg, corespunzând unei saturații de oxihemoglobină de la 95-100% la nivelul mării (A) la 90% la o altitudine de cabină de 2438 m (B).
De cealalta parte, pasagerii cu saturații de oxihemoglobină mai mici la nivelul mării mai scăzute au scăderi mai mari în timpul unui zbor.
În acest exemplu, un pasager cu BPOC va avea o reducere corespunzătoare a PaO2 la aproximativ 53 mm Hg sau o saturație de oxihemoglobină de aproximativ 84% la o altitudine de 2438 m (B).
Un astfel de pacient are nevoie de recomandare de oxigen pe parcursul zborului
Este important pentru pacienții care sunt deja dependenți de oxigenul suplimentar să știe că FAA nu permite pacienților să zboare cu rezervoare de oxigen proprii, dar unele companii aeriene vor furniza oxigen călătorilor cu notificare prealabilă (cât de departe în
avans depinde de compania aeriană) și o taxă suplimentară
ce recomamdari trebuie sa le facem pacientilor dependenti de oxigen?
-in primul rand sa isi dubleze debitul
- insa debitul maxim al concentratoarelor de oxigen oferite de companiile de zbor este de aproximativ 3-4 litri/min
-asta reprezentand o problema importanta pentru cei care au nevoie de debite mai mari de atat
In ceea ce priveste simptomele din timpul zborului, un studiu ne relateaza ca frecvența plângerilor raportate asociate cu boala acută de munte (oboseală, ușurință și greață) a crescut odată cu creșterea altitudinii și a atins un maxim de 2438 m,
Iar majoritatea simptomelor au aparut dupa 3-9 ore de zbor.
Daca aruncam o scurta privire pe acest tabel ce ne prezinta cele mai importante simptome relatate de catre pacientii din studiu, observam ca:
-prevalenta cumulativa pentru stare de rau si disconfort muscular la 8000 de picioare a fost semnificativ mai mare decat prevalenta la altiudini mai mici combinate;
-atat la 7000 ft cat si la 8000 ft, prevalenta cumulata pentru oboseala a fost mai importanta decat cea la altitudini mai joase
-factorul de efort ( in timpul exercitiului) a fost invers proportional cu sat O2, iar prevalenta cumulata la 7000 ft este din nou importanta fata de altitudinile joase combinate.
-prevalenta cumulativa a stresului la rece la 650 ft a fost mai mica decat la altitudini mai mari;
-Prevalențele cumulative a factorilor de primejdie, vigilență și disconfort la nivelul urechii,nasului si gatului la ora 19 (ultima ora a masuratorilor inainte de represurizare) nu au fost afectate în mod semnificativ de altitudine sau saturația oxigenului;
Toate aceste diferențe în măsurile de disconfort au aparut după 3 până la 9 ore de expunere la altitudine.
"Airlines are cutting costs – Are patients with respiratory diseases paying the price?". European Respiratory Society. 2010.
Flight Test: Emivest SJ30 – Long-range rocket Retrieved 27 September 2012.
Andeanii, care locuiesc la altitudini înalte de cel mult 11 000 de ani,
Tibetanii, care trăiesc la altitudini înalte timp de doar 3000 de ani,
Tibetans at 4,000 meters have lower concentrations of hemoglobin, shown in grams per deciliter (gm/dL), than Andeans at 4,000 meters since they have evolved alternative adaptations to cope with hypoxia
Andeanii, prezintă aceleași concentrații crescute de hemoglobină pe care le prezintă la înălțimi mari. Cu toate acestea, au crescut și saturația oxigenului de hemoglobină []. În esență, Andeenii au mai mult oxigen pe volum de sânge decât alți oameni []. Acest lucru le permite să evite hipoxia
Tibetanii, nu prezintă concentrații ridicate de hemoglobină ale andinilor și populațiilor la nivel de mare la altitudini înalte (Figura 2) []. În schimb, tibetanii respirau mai mult aer cu fiecare respirație și respirau mai repede decât populațiile de la nivelul mării sau anii []. Spre deosebire de persoanele de la nivelul mării care experimentează doar hiperventilația pentru câteva zile după ce au intrat în altitudini mari, tibetanii păstrează această respirație rapidă și capacitatea crescută a plămânilor pe toată durata vieții []. Acest lucru le permite să respire cantități mai mari de aer per unitate de timp pentru a compensa nivelurile scăzute de oxigen. În plus, tibetanii au niveluri ridicate de oxid nitric în sânge []. Oxidul de azot dilată vasele de sânge, permițându-le să transfere volume mai mari de sânge prin corpul lor în aceeași perioadă de timp. Împreună cu creșterea respirației, aceasta permite tibetanilor să transfere suficient oxigen în țesuturile lor fără a crește concentrația de hemoglobină []. Astfel, ele evită ambele pericole ale hipoxiei în timpul sarcinii și bolilor de munte cu vârsta înaintată
Cercetătorii au început să identifice adaptările genetice utilizând metode statistice pentru a detecta dovezi ale selecției pozitive. Uimitor, multe dintre genele detectate la tibetani, Andeans și Amhara fac parte dintr-o rețea de gene care interacționează, numită calea de semnalizare a oxigenului cu factori inducibili ai hipoxiei (HIF)
De exemplu, modificările genei EPAS1, care controlează producția de hemoglobină, sunt selectate pozitiv în tibetani []. Aceste mutații în EPAS1, la o frecvență mai mare la tibetani decât la vecinii lor din Han, se corelează cu scăderea concentrațiilor de hemoglobină în rândul tibetanilor []. Deoarece concentrația scăzută a hemoglobinei la altitudine mare este semnul distinctiv al adaptării tibetane la hipoxie, aceste mutații sunt probabil adaptări genetice importante la altitudine mare
"Airlines are cutting costs – Are patients with respiratory diseases paying the price?". European Respiratory Society. 2010.
Flight Test: Emivest SJ30 – Long-range rocket Retrieved 27 September 2012.