MEDICINA AERONAUTICA E FISIOLOGIA DEL VOLO

1. MEDICINA AERONAUTICA E FISIOLOGIA DEL VOLO

2. MEDICINA AERONAUTICA Branca specialistica che studia gli eventi fisiologici e fisiopatologici correlati all’attività di volo www.aimas.it Problematiche Analizza Rischi generici e specifici Obiettivo evitare l’incivolo da improvvisa incapacitazione.

3. UN PO’ DI STORIA Pionieri della MEDICINA AERONAUTICA ITALIANA Fisiologo torinese Angelo Mosso (1846 – 1910), Padre Agostino Gemelli, Rodolfo Margaria (primo direttore del Centro studi e ricerche di Medicina aeronautica di Guidonia), Arturo Monaco, Tomaso Lomonaco, Aristide Scano ( Ufficiali medici A.M.). Nel 1942: Trattato di Medicina aeronautica.

4. REQUISITI PRIMA DEL 1° CONFLITTO MONDIALE “SALUTE, VISTA, UDITO ottimi, PESO inferiore a 75 Kg” PRIORITA’ DOPOIL 1° CONFLITTO MONDIALE Esigenza di maggior numero di piloti Migliori conoscenze fisiopatologiche sul volo.

5. NUOVI CRITERI PER IL PILOTAGGIO DI AEROMOBILI Attenzione Emotività Reattività psicomotoria e senso-muscolare Istituti Medico-Legali Aeronautica Militare di Milano e Roma – Reparto di Medicina Aeronautica e Spaziale di Pratica di Mare. Motori del progresso

6. MEDICINA GENERALE CON LABORATORIO CHIMICO-CLINICO OCULISTICO RADIOLOGICO IML Rep. MAS OTORINO-LARINGOIATRICO PSICO-FISIOLOGICO

7. CORPO SANITARIO AERONAUTICO Trasporto aeromedico di feriti ed ammalati, soccorso di naufraghi e piloti eiettati.

8. Servizio sanitario nell’ambito del soccorso aereo Assistenza sanitaria, igienica e medico-legale al personale Sviluppo e progresso della scienza medica-aeronautica COMPITI DEL SERVIZIO SANITARIO AERONAUTICO Accertamento e controllo dell’idoneità psico-fisica al volo per il personale dell’Aviazione civile Approvvigionamento, manutenzione ed aggiornamento delle attrezzature sanitarie Assistenza al volo.

9. STRUTTURE SANITARIE ATTUALI (Regolamento ENAC 21.12.2011) • Strutture Aero Mediche dell’ENAC (AMS) • Centri Aero Medici autor. ENAC (AeMC) • Medici Esaminatori autor. ENAC (AMEs) • SOGGETTI DA CERTIFICARE • Prima classe: licenze aeronautiche per l’esercizio di attività professionali di volo o di paracadustismo (piloti commerciali, tecnici di volo, istruttori di paracadutismo) • Seconda classe: attestati e licenze per l’esercizio di attività non professionali di volo o di paracadustismo (piloti privati, assistenti di volo) • Terza classe: licenze per l’esercizio di attività di controllo del traffico aereo.

10. PROBLEMATICHE PIU’ FREQUENTI IN VOLO • Accelerazioni e G-Loc • Barotraumi • Chinetosi • Disorientamento spaziale • Ipossia • Vibrazioni di cabina • Ambienti straordinari • altro…(radiazioni ionizzanti, fatica operazionale, stress ecc.).

11. ACCELERAZIONE: Variazione in senso vettoriale della velocita’ di un corpo (m/sec.²) 1G = forza in grado di produrre l’accelerazione di gravità (9,8 m/sec.²) ACCELERAZIONI PRESENTI DURANTE IL VOLO: caratterizzata da variazione della velocità assoluta mantenendo stessa direzione e verso ( es. decolli verticali, eiezione con seggiolino, impatti etc. ) • LINEARE (GL): caratterizzata da variazione della direzione ma non nel valore assoluto • RADIALE (GR): caratterizzata da variazione della direzione e del valore assoluto ( gradi x sec.). • ANGOLARE (GA):

12. EFFETTI DELLE ACCELERAZIONI SULL’ORGANISMO UMANO Dipendono da: lunga durata • INTENSITA’ 2 tipi di accelerazione • DURATA breve durata (< 1 sec.) • DIREZIONE 6 tipi di accelerazione: con direzione testa-piedi (+ Gz) “ piedi-testa (- Gz) “ antero-posteriore (+ Gx) “ postero-anteriore (- Gx) • AREA E SITO DI APPLICAZIONE DELLA FORZA. “ laterale dx-sin (+ Gy) “ laterale sin-dx (- Gy)

13. EFFETTI DELLE ACCELERAZIONI +Gz • Stiramento tessuti lassi (cute del volto) • Insufficienza masse muscolari a garantire movimenti • Aumento di peso del sangue, pooling a livello degli arti inferiori, riduzione del ritorno venoso, caduta dell’ossigenazione arteriosa • Dislocazione del cuore in basso con aumento della distanza verticale: cuore - testa INIZIALE SPOSTAMENTO FLUIDI ( 1 - 3 G ) • Disturbi circolatori • sotto carico di G GREYOUT / VISIONE GRIGIA ( 3 - 4 G ) BLACKOUT / VISIONE NERA ( 4 - 5 G ) G-LOC / INCOSCIENZA ( 5 - 6 G ).

14. G-LOC (PERDITA DI COSCIENZA DA G) Caratterizzato da : • Periodo di incapacitazione assoluta (~12 sec.) • Periodo di incapacitazione relativa (12-30 sec.): • confusione mentale • difficoltà a focalizzare • Perdita di coscienza • Convulsioni • Scosse muscolari incoordinate delle • estremità superiori e inferiori , della testa • Amnesia per gli eventi immediatamente • precedenti il periodo di perdita di coscienza • Sequele psicologiche • “Sogni” di breve durata. SINTOMI

15. A-LOC (PREAVVISO DI PERDITA DI COSCIENZA) • Incapacitazione transitoria indotta da G che non determina perdita di coscienza • SINTOMI • Quelli del G-LOC (esclusa la perdita di coscienza) • Difficoltà a comunicare • Compromissione della memoria • Paralisi transitorie • Convulsioni.

16. BAROTRAUMA Problema dovuto all’intrappolamento di gas corporei in cavità • Orecchio medio • Seni paranasali • Tratto gastrointestinale • Denti • Polmoni SEDI INTERESSATE • Senso di pienezza, dolore, ronzii, diminuzione dell’udito • Versamento siero-emorragico nell’orecchio medio • Rottura della membrana timpanica. SINTOMI

17. Orecchio esterno e medio durante ascesa con Tuba di Eustachio pervia Membrana timpanica Orecchio esterno CAVITA’ ORECCHIO MEDIO TUBA DI EUSTACHIO

18. BLOCCO AURICOLARE (differenza pressoria > 80 mmHg) • Arrestare la discesa • Risalire • Manovre di compenso • Farmaci vasocostrittori • Lenta velocità di discesa • Controllo medico urgente TRATTAMENTO • Si presenta dopo 2-6 ore dopo il volo • Frequentemente dopo voli con ossigeno al 100% • Sintomi: sordità, dolore • Trattamento: deglutire, sbadigliare, ripetere diverse volte dopo il volo la manovra di Valsalva (espirazione forzata a glottide chiusa). BLOCCO AURICOLARE RITARDATO

19. CHINETOSI • Sindrome complessa causata dal movimento, anche apparente, dell’ambiente; si caratterizza con cefalea, pallore, sonnolenza, parestesie, sudorazione ecc. che talvolta possono anche mancare, ma che per esposizioni prolungate esita sistematicamente in un forte senso di nausea fino al vomito VARIE CHINETOSI • Mal di macchina • Mal di mare • Mal d’aria • Mal di spazio • Malattia da simulatore (di volo).

20. TEORIE SULLA CHINETOSI • Moto vorticoso del sangue • Asimmetria dell’orecchio interno (canali semicircolari) • Oscillazione posturale del corpo umano • Conflitto sensoriale La chinetosi si instaura quando la direzione della forza di gravità cambia rispetto alla posizione della testa. G G

21. La chinetosi si instaura di solito quando la previsione o l’aspettativa è sbagliata. • Antimuscarinici • Antistaminici • Simpaticomimetici • Calcioantagonisti • Prodotti omeopatici • Altri. APPROCCIO FARMACOLOGICO

22. VALUTAZIONE MEDIANTE SEDIA ROTATORIA E CENTRIFUGA

23. DISORIENTAMENTO SPAZIALE Errata percezione della posizione e/o del movimento lineare o angolare di un soggetto rispetto al piano della superficie terrestre. O del pilota di un velivolo rispetto ad un altro velivolo • ORIENTAMENTO SPAZIALE • Percezione della posizione e/o del movimento di un soggetto rispetto ad un sistema di coordinate di riferimento (superficie terrestre, gravità, orizzonte). • Primario (naturale): irrazionale e inconscio veloce e impreciso • Secondario (acquisito): razionale e conscio lento ma accurato.

24. RIFERIMENTI DI ORIENTAMENTO PROPRIOCEZIONE VESTIBOLO UDITO VISTA

25. FATTORI DEL DISORIENTAMENTO SPAZIALE • Fattori fisiologici: • illusioni visive • illusioni vestibolari • Fattori psicologici: • processo decisionale mentale • controllo operazionale • sovraccarico mentale • CONTROMISURE • Pianificazione pre-missione: condimeteo e visibilità • Usare tutte le risorse disponibili: • - difesa/spazio aereo • - radioassistenze • - controllo incrociato della strumentazione.

26. IPOSSIA Diminuzione del contenuto o della tensione di O2 in qualsiasi parte dell‘organismo, compreso il sangue • Stanchezza, Sonnolenza • Cefalea • Errori di valutazione • Perdita di autocritica • Vertigini, sensazione di “testa leggera” • Lentezza nel pensiero, depressione • Nausea • Tachipnea • Euforia, ilarità • Pallore, cianosi delle labbra e delle estremità • Incoordinazione motoria – scarso equilibrio • Spasmi muscolari e convulsioni • Tremori alle estremità • Ridotta forza muscolare • Ritardo dei tempi di reazione • Incapacità di concentrazione • Perdita di coscienza. SINTOMI DI IPOSSIA

27. CLASSIFICAZIONE DELL’IPOSSIA IN BASE ALLA DURATA • IPOSSIA FULMINANTE: rapidissima insorgenza (es. rottura della cabina - decompressione esplosiva o del • sistema erogazione di O2) • IPOSSIA ACUTA: esposizioni ad alte quote in un T breve (es. ascensione con aereo o camera ipobarica) • IPOSSIA CRONICA DISCONTINUA: raggiungimento di quote elevate senza protezione • IPOSSIA CRONICA: soggiorno prolungato in alta montagna.

28. EFFETTI DELL’IPOSSIA SUL SNC • normali per gradi lievi di ipossia • Riflessi depressi per gradi più marcati • esaltati per gradi severi • Crampi e convulsioni • Ipertonia dei mm. delle mani, dell’orbicolare delle labbra • Dolori ischialgici • Cefalea frontale o occipitale • Vertigini, disturbi dell’equilibrio e della coordinazione • Allungamento dei tempi di reazione • Disturbi della scrittura • Progressivo peggioramento della funzione psichica: compare alla quota di 5000 m e si manifesta in modo subdolo con: • - Senso di benessere ed euforia , + raro il senso di • Angoscia e depressione • - Alterazioni dell’attenzione e della critica • - Esecuzione delle manovre rallentata e difficoltosa.

29. VIBRAZIONE • Movimento alternato che varia ripetutamente direzione • Particolare significato operativo nel volo su: • Elicotteri (ala rotante) • Aeromobili ad ala fissa durante volo a bassa quota • INFLUENZA SUI SISTEMI VISIVO SCHELETRICO CARDIOVASCOLARE NEUROMUSCOLARE RESPIRATORIO

30. EFFETTI DELLE VIBRAZIONI • CHINETOSI • In un range di frequenza di 0.1 – 0.5 Hz • VIBRAZIONE INFRASONICA • Sotto la soglia dei 20 Hz • Effetti sul sistema uditivo • Effetti degenerativi sulla colonna vertebrale • Alterata percezione delle estremità superiori (dita, mani) • Disturbi dell’equilibrio • Variazioni respiratorie • Stanchezza e deconcentrazione • Dolore precordiale e aritmie • Dolore epigastrico.

31. PROTEZIONE CONTRO LE VIBRAZIONI • Riduzione dell’esposizione • Riduzione alla fonte • Modifiche nel percorso di trasmissione dell’input • Variazione delle proprietà dinamiche del velivolo • Assorbimento attivo.

32. AMBIENTI STRAORDINARI SELEZIONE DEGLI ASTRONAUTI Requisiti partecipazione a missione spaziale Preparazione culturale adeguata Superare tests psico-attitudinali Valutazione stato fisico Valutazione cambiamenti psico-fisici determinati da prove da sforzo Valutazione stato psicologico • tolleranza vestibolare su sedia rotatoria • tolleranza all'ipossia in camera ipobarica • tolleranza aIIe accelerazioni in centrifuga • tolleranza cardiovascolare all'ortostatismo con esame su tavolo inclinabile e con seduta di Lower Body Negative Pressure (LBNP). Test di personalità, scala di ansietà, test di performance psicomotorie, prove di gruppo, anamnesi personale e familiare.

33. Cambiamenti fisiologici in volo Massima importanza per le conseguenze (osteoporosi precoce) Tessuto miocardico + enzimi aerobici mitocondriali Riduzione 25% volume sistolico PA Perdita minerali tessuto osseo Sogliaaerobica MICROGRAVITA’ Forza muscolare del 23 - 50% Affaticamento in lavori di routine. Perdita funzione di sostegno

34. GRAZIE Dr. Giuseppe Caruso Specialista Medicina Aeronautica e Spaziale, Medicina Fisica e Riabilitazione, Medicina Termale, Chirurgia della Mano www.carusofisioterapia.it – www.medicinariabilitativa.it