Hipóxia piloto: como reconhecer e responder à ameaça de alta altitude
“A pessoa fica indiferente. Não se pensa nem na situação perigosa nem em qualquer perigo”, escreveu o piloto de balão francês Gaston Tissandier depois de sobreviver por pouco ao primeiro evento documentado de hipoxia relacionado com a aviação a 28.000 pés.
Independentemente da altitude a que normalmente voamos para compreender os tipos de hipóxia, os seus sintomas e efeitos, bem como o que fazer se nos encontrarmos a cair nas garras perigosamente pacíficas dos baixos níveis de oxigénio. Vamos começar.
“A pessoa fica indiferente. Não pensa mais na situação perigosa nem em qualquer perigo”, escreveu o piloto francês de balão Gaston Tissandier após sobreviver por pouco ao primeiro evento documentado de hipóxia relacionado à aviação a 8.500 metros de altitude.
Muitos pilotos querem acreditar que a hipóxia só acontece com "outras pessoas" ou em "altitudes mais elevadas do que as que eu voo", mas 15% dos participantes de uma pesquisa sobre hipóxia realizada pela Embry-Riddle com pilotos de aviação geral em 2019 relataram ter sentido sintomas a 10.000 pés ou menos.
Quando a hipóxia ocorre na cabine de comando, geralmente é fatal. Os registros mostram que 85% dos treze acidentes relacionados à hipóxia registrados pelo NTSB desde 2000 resultaram em fatalidades.
Pior ainda, esses treze acidentes provavelmente representam apenas a ponta do iceberg da hipóxia. A prevalência de eventos hipóxicos em pilotos é desconhecida, visto que pilotos da aviação comercial e geral não são legalmente obrigados a relatar episódios de hipóxia que não resultem em incidentes ou acidentes.
Na verdade, embora 78% dos pilotos de aviação geral na pesquisa da Embry-Riddle tenham relatado ter experimentado sintomas compatíveis com hipóxia, 94% não relataram o evento.
Muitos desses pilotos tinham pouco ou nenhum treinamento sobre conscientização da hipóxia e não perceberam que os sintomas que estavam apresentando estavam relacionados à diminuição dos níveis de oxigênio.
É evidente a importância de todos os pilotos, independentemente da altitude em que normalmente voam, compreenderem os tipos de hipóxia, seus sintomas e efeitos, além do que fazer caso se encontrem no perigoso estado de baixos níveis de oxigênio.
Vamos começar logo.
O que é hipóxia?
A definição médica de hipóxia é "um estado no qual o oxigênio não está disponível em quantidades suficientes no nível tecidual para manter a homeostase adequada". Em termos simples, a hipóxia é uma condição médica que ocorre quando nossas células não recebem oxigênio suficiente para funcionar normalmente.
Tipos de hipóxia
Existem quatro tipos principais de hipóxia. Cada um tem uma causa diferente, mas seus sinais e sintomas são os mesmos. Todos também têm o mesmo resultado final: o corpo não recebe o oxigênio necessário para funcionar adequadamente.
Hipóxia hipóxica
Em altitudes mais elevadas, as moléculas de oxigênio ficam cada vez mais distantes umas das outras. Essa mudança no espaçamento molecular é medida pela pressão por polegada quadrada e expressa como a pressão parcial de oxigênio.
Com a diminuição da pressão parcial, fica mais difícil para o nosso corpo absorver oxigênio suficiente para atender às nossas necessidades. Essa dívida de oxigênio causa hipóxia hipóxica.
Hipóxia estagnada
Quando o sangue tem oxigênio suficiente, mas o fluxo sanguíneo é restrito, experimentamos hipóxia estagnante. Altas forças G podem desviar o sangue do cérebro e desencadear hipóxia estagnante em pilotos de caça.
Quando um piloto comercial ou de aviação geral se depara com hipóxia estagnada, é mais provável que a causa seja má circulação ou um vaso sanguíneo bloqueado ou contraído.
Hipóxia hipêmica
A hipóxia hipermica ocorre quando há oxigênio suficiente disponível entrando nos pulmões, mas há um problema com os glóbulos vermelhos, que deveriam transportar o oxigênio por todo o corpo.
A diminuição do volume sanguíneo devido a sangramentos extremos ou doação de sangue recente pode aumentar o potencial para hipóxia hiperêmica. Anemia, medicamentos à base de sulfa e nitritos também diminuem a capacidade do sangue de transportar oxigênio, assim como o tabagismo.
Os cenários mais prováveis em que um piloto pode sofrer hipóxia hipermica são o tabagismo ou o envenenamento por monóxido de carbono. Quando o monóxido de carbono é absorvido pelo nosso corpo, ele se liga aos glóbulos vermelhos, deixando pouco ou nenhum espaço para o oxigênio se ligar às células e ser transportado para os nossos tecidos.
O envenenamento por monóxido de carbono pode ser causado por uma falha na aeronave, como um vazamento no coletor do motor, um problema no aquecedor da aeronave ou a infiltração de gases de escape na cabine.
A hipóxia hipermica desencadeada pelo monóxido de carbono pode ser evitada ou combatida precocemente com a presença de um detector portátil de monóxido de carbono na cabine de comando.
Hipóxia Histotóxica
Na hipóxia histotóxica, o oxigênio é transportado por todo o corpo, mas as células ficam impedidas de absorvê-lo ou utilizá-lo. Álcool e narcóticos são as duas causas mais comuns de hipóxia histotóxica.
Note que, mesmo respeitando o intervalo mínimo de 8 horas entre o consumo de álcool e o início da aceleração, você ainda pode estar em maior risco de hipóxia histotóxica do que um piloto que não ingeriu bebida alcoólica.
Que tipo de hipóxia os pilotos podem contrair?
Embora os pilotos possam sofrer de qualquer um dos quatro tipos de hipóxia, o tipo mais comum é a hipóxia hipóxica.
O que acontece aos pilotos quando eles ficam hipóxicos?
A hipóxia é perigosa para os pilotos porque sua capacidade de pilotar a aeronave com segurança e eficácia fica comprometida. Sem níveis adequados de oxigênio, os pilotos apresentam tempos de reação mais lentos e são propensos a tomar decisões equivocadas, o que pode ser fatal. A hipóxia não tratada pode evoluir para inconsciência, da qual o piloto jamais desperta.
Qual a altitude máxima que um piloto pode atingir sem oxigênio?
As normas da FAA exigem que as tripulações de voo recebam e utilizem oxigênio suplementar após 30 minutos em altitudes de pressão de cabine entre 12.500 e 14.000 pés.
O fornecimento de oxigênio suplementar é obrigatório imediatamente quando a altitude de pressão da cabine do voo atinge 14.000 pés. Se a altitude de pressão da cabine for superior a 15.000 pés, todos a bordo devem ter e usar oxigênio suplementar.
Isso significa que um piloto pode voar legalmente por tempo indeterminado a uma altitude de até 12.499 pés sem oxigênio. Os pilotos também podem optar por voar por até 29 minutos a uma altitude máxima de 13.999 pés sem violar as regulamentações da FAA.
Ambos os exemplos se enquadram na ressalva de que "só porque você pode, não significa que você deva". A maioria dos pilotos experimentará pelo menos alguns efeitos iniciais da hipóxia abaixo do limite de 12.500 pés, especialmente ao voar à noite.
A recomendação mais conservadora da FAA é usar oxigênio suplementar acima de 5.000 pés à noite e acima de 10.000 pés durante o dia.
A partir de que altitude você se torna hipóxico?
Não existe uma altitude específica em que a hipóxia se manifesta para todos os pilotos. Na prática, o início da hipóxia ocorre em altitudes diferentes, dependendo da fisiologia de cada piloto.
A altitude de início dos sintomas de hipóxia em pilotos também pode variar devido à idade, condições médicas, nível de aclimatação e outros fatores.
Por exemplo, um jovem piloto que mora em Denver e não tem problemas de saúde agravantes provavelmente experimentará o início da hipóxia em uma altitude mais elevada do que um piloto mais velho de Boston, fumante e com uma doença pulmonar preexistente.
Dito isso, a maioria dos pilotos começará a sentir os efeitos da hipóxia em altitudes de pressão entre 7.000 e 10.000 pés, com alguns pilotos apresentando sintomas iniciais leves em altitudes tão baixas quanto 5.000 pés. A gravidade dos sintomas aumenta rapidamente à medida que os pilotos sobem acima de 10.000 pés sem oxigênio suplementar.
Por que alguns pilotos ficam hipóxicos em altitudes mais baixas?
Ninguém sabe ao certo em que altitude de pressão as pessoas começarão a sentir os sintomas de hipóxia, mas certos fatores não relacionados à altitude podem aumentar o potencial de hipóxia em altitudes mais baixas.
Os fatores agravantes incluem:
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Como saber se você está com hipóxia
A hipóxia de início rápido, como no caso de uma despressurização repentina da aeronave, é mais fácil de reconhecer porque é causada por um evento dramático. Se houver perda de pressão, o indivíduo sabe que pode ocorrer hipóxia e automaticamente tomará medidas para mitigar seus efeitos.
A hipóxia hipóxica progressiva de início lento, causada por ganho constante de altitude ou voo sustentado em altitudes elevadas sem suplementação de oxigênio ou pressurização da aeronave, é mais difícil de reconhecer.
Os sintomas se desenvolvem e pioram de forma tão gradual que você pode nem notá-los até que tenham progredido a um ponto em que você esteja incapacitado demais para responder de forma adequada e eficaz.
As melhores maneiras de detectar a hipóxia de início lento são aprendendo os sintomas da hipóxia e monitorando seus níveis de oxigênio.
Sinais e sintomas de hipóxia na aviação.
Na hipóxia hipóxica de início lento, os pilotos normalmente apresentam vários sintomas iniciais que se intensificam com o tempo. Quanto mais tempo o piloto permanecer em estado hipóxico, mais sintomas apresentará e mais graves eles se tornarão.
Se não forem tomadas medidas para melhorar os níveis de oxigenação do piloto, sintomas mais graves podem surgir posteriormente. Nesse ponto, o piloto ficará completamente incapacitado e impossibilitado de controlar a aeronave.
Os sintomas iniciais e tardios mais comuns da hipóxia incluem:
Sinais e sintomas de hipóxia
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Estágios da hipóxia
A hipóxia é cumulativa e, se não tratada, progride através dos seguintes quatro estágios:
Estágio Indiferente
Durante a fase indiferente, os pilotos não apresentam sintomas de hipóxia. A saturação de oxigênio fica em torno de 90-97%. A altitude média nessa fase é de 0 a 5.000 pés.
Estágio compensatório ou estágio compensatório completo
Nossos olhos necessitam dos níveis mais altos de oxigênio, sendo, portanto, a primeira parte do corpo a ser afetada pela hipóxia. Experimentamos uma diminuição da acuidade visual. As cores podem começar a desbotar e a visão noturna é a mais impactada. A visão noturna se degrada em 10% a 1.500 metros de altitude e em 30% a 3.000 metros.
Quando nos deparamos com uma situação que induz à hipóxia, nosso corpo é projetado para tentar manter o funcionamento normal automaticamente. Respirações mais profundas e frequentes, além de bocejos, são sinais de que o corpo está tentando compensar a diminuição contínua da oxigenação dos tecidos. A frequência cardíaca e a pressão arterial também aumentam.
Estágio de Perturbação ou Estágio de Compensação Parcial
Os sintomas da hipóxia são sutis durante os dois primeiros estágios e, se não estivermos atentos, podemos não os perceber. Quando o corpo não consegue mais compensar a redução da oxigenação, entramos no estágio de distúrbio da hipóxia, e os sintomas se tornam mais pronunciados.
A euforia é o sintoma inicial mais comum da fase de distúrbio da hipóxia. Isso é perigoso porque pode levar um piloto desavisado a ignorar os sinais de alerta da hipóxia até que seja tarde demais para reagir de forma eficaz. Outros sintomas comuns da fase de distúrbio incluem julgamento prejudicado, sonolência e confusão.
A audição é um dos últimos sentidos a ser afetado pela hipóxia, portanto os pilotos ainda podem ouvir comunicações de rádio e comandos verbais mesmo durante os estágios mais avançados da perturbação, embora tenham dificuldade em entender e responder a qualquer coisa além de comandos simples, claros e repetidos para administrar oxigênio e/ou diminuir a altitude.
Estágio Crítico
Quando um piloto entra no estágio crítico de hipóxia, ele rapidamente perde a consciência antes de entrar em coma e, por fim, morrer.
Treinamento de hipóxia para pilotos
Como cada um de nós experimenta o início da hipóxia em altitudes diferentes e apresenta uma progressão única de sintomas, a melhor maneira de saber como nossos corpos reagem à hipóxia é vivenciá-la em primeira mão e tomar notas.
A FAA exige que pilotos que voarão rotineiramente a 25.000 pés (FL250) ou mais passem por treinamento obrigatório em grandes altitudes e altas velocidades, que inclui um módulo sobre hipóxia. Versões desse treinamento sobre hipóxia também estão disponíveis para pilotos da aviação geral.
A FAA oferece cursos interativos e práticos de treinamento em fisiologia da aviação , com duração de um dia, no Instituto Aeromédico Civil (CAMI) em Oklahoma City. Os pilotos que se inscrevem no curso presencial têm a oportunidade de vivenciar a hipóxia induzida pela altitude em um ambiente controlado de câmara de altitude.
O que fazer se você começar a sentir hipóxia durante um voo
Quanto maior a altitude, menor o tempo de consciência útil (TCU) disponível para tomar medidas corretivas assim que começar a sentir os sintomas de hipóxia.
A 20.000 pés MSL, os pilotos têm até 30 minutos de consciência útil. No entanto, se aumentarmos a altitude em apenas 2.000 pés, esse tempo de consciência útil diminui para 5 a 10 minutos.
O TUC continua a diminuir rapidamente com o aumento da altitude e é de apenas 9 a 15 segundos no FL450 (45.000 pés).
1. Coloque seu oxigênio.
A ação corretiva mais importante que pilotos com hipóxia podem tomar é aplicar imediatamente oxigênio suplementar, se disponível. Lembre-se: seu quadro não melhorará até que você aumente o suprimento de oxigênio no sangue. Apenas alguns segundos respirando oxigênio suplementar podem diminuir rapidamente os sintomas da hipóxia.
2. Verifique seu equipamento de oxigênio
Se você já estava usando a máscara de oxigênio quando começou a sentir hipóxia, verifique seu equipamento para garantir que o oxigênio esteja fluindo. Certifique-se de que o cilindro esteja pressurizado, o regulador esteja aberto e o tubo não esteja dobrado.
3. Desça assim que for seguro.
Após aplicar o oxigênio suplementar, desça com segurança para uma altitude mais baixa o mais rápido possível. Diminuir a altitude para 3.000 metros ou menos ajudará a aumentar seus níveis de oxigênio no sangue.
4. Peça ajuda
Se necessário, contate o controle de tráfego aéreo e declare uma emergência. Informe ao controlador o que aconteceu. Dependendo da extensão e do estágio da hipóxia, você pode não ter consciência da gravidade do seu comprometimento.
Uma terceira pessoa com raciocínio lógico pode orientá-lo sobre como navegar até o aeródromo mais próximo e realizar o pouso adequado.
Estudos de Caso Piloto de Hipóxia
Chegou a hora de colocar em prática o que aprendemos, ouvindo gravações reais de três pilotos que sofreram diferentes graus de hipóxia na cabine de comando. Nos três casos, os pilotos conseguiram pousar a aeronave em segurança.
Ao ouvir os pilotos, observe seu estado cognitivo, nível de resposta ao controlador de tráfego aéreo, habilidades de pilotagem da aeronave e capacidade de tomada de decisões críticas.
Na seção de comentários, compartilhe quais sintomas de hipóxia você notou apenas ouvindo o tráfego de rádio.
Estudo de Caso 1: Voo do Cirrus SR22 N591WA de San Bernardino, CA para Colorado Springs, CO
No início deste incidente, o piloto e sua esposa estavam voando em uma aeronave Cirrus SR22 a 17.000 pés. O piloto termina de confirmar sua rota para Colorado Springs no minuto 1:10 e confirma que está mantendo uma altitude de 17.000 pés.
Às 4h18min, o controlador entra em contato com o piloto para perguntar se ele tem alguma solicitação, mas não há resposta inicial. Dez segundos depois, o piloto finalmente responde.
Observe a mudança em sua voz, respiração e padrão de fala desde sua comunicação inicial aos 25 segundos da gravação oficial até a confirmação da rota em 1 minuto e 10 segundos.
O controlador imediatamente reconhece os sinais de hipóxia e pergunta ao piloto se ele deseja uma altitude menor. No entanto, o piloto já não consegue processar a pergunta e continua respondendo apenas com seu indicativo de chamada até as 5h05. O piloto é instruído a descer para 13.000 pés a seu critério, mas quase um minuto depois, às 5h55, ele ainda está a 17.000 pés.
Às 6h33, a esposa do piloto entra em contato pelo rádio e afirma que está tentando ajudar. Ela não parece estar sofrendo de hipóxia. O piloto parece ter perdido a consciência ou estar com consciência reduzida neste momento. Ele passou de totalmente coerente a completamente incapacitado em menos de seis minutos.
O controlador orienta a esposa do piloto sobre como guiar a aeronave para uma altitude mais baixa. O piloto finalmente recupera a consciência por volta das 16h55, mas está desorientado e ainda apresenta sinais de fraqueza.
Às 18h20, a esposa diz que o piloto está "chegando lá", em resposta à pergunta do controlador sobre se o piloto estava pilotando a aeronave. Eles agora estão voando a uma altitude de 10.200 pés.
Às 23h, dezessete minutos após perder a consciência, o piloto finalmente recupera a consciência e responde ao controlador novamente. Observe, no entanto, o comprometimento residual de suas habilidades de raciocínio.
Se a esposa dele não estivesse na aeronave com ele e o controlador não tivesse conseguido orientá-la durante o voo, essa história poderia ter tido um final muito diferente.
Ao viajar de avião com passageiros, eles sabem o que fazer se você ficar incapacitado?
Estudo de Caso 2: Voo do Learjet KFS66 da Kalitta de Manassas, Virgínia para Ypsilanti, Michigan
O áudio deste incidente começa quando o piloto está voando a FL320 e acaba de ser transferido para o Centro de Controle de Cleveland. A aeronave apresentou algum tipo de mau funcionamento no sistema de pressurização.
Observe os alarmes soando ao fundo enquanto o controlador de tráfego aéreo inicialmente pensa que o piloto apenas tem um problema com o microfone.
O piloto consegue declarar que está em situação de emergência, mas não especifica a natureza da emergência. Um segundo piloto presume que a emergência esteja relacionada aos controles de voo, e o controlador de tráfego aéreo procede com base nessa suposição até que uma das respostas do piloto o alerte para o problema de hipóxia. O que leva o controlador a perceber o verdadeiro problema?
Estudo de Caso 3: Voo do Cessna 208B VH-DQP de Cairns para Redcliffe, Queensland, Austrália
O piloto do Cessna VH-DQP estava voando sozinho a uma altitude de 10.000 pés quando encontrou condições de formação de gelo e baixa visibilidade devido à cobertura de nuvens.
Ele subiu para 11.000 pés e ficou incomunicável pelo rádio por um período de 40 minutos. Posteriormente, descobriu-se que o piloto havia adormecido devido a uma combinação de fadiga e hipóxia leve.
Assim que o piloto acorda e restabelece as comunicações, observe seus repetidos pedidos para que o controlador “aguarde um” em resposta às perguntas e sua insistência inicial em continuar até o aeroporto de destino originalmente planejado, apesar de ter apenas reservas mínimas de combustível adicional.
Quais sintomas persistentes de hipóxia você percebe após o restabelecimento das comunicações?
Treinamento de hipóxia controlada para pilotos da Força Aérea
Pilotos e tripulantes militares recebem treinamento de hipóxia em uma câmara de altitude controlada. Assista a este vídeo de treinamento de hipóxia enquanto o piloto passa pouco menos de três minutos a uma altitude simulada de 25.000 pés sem oxigênio suplementar.
Ele recebe a instrução de segurar cartas de baralho e dizer o naipe e o número de cada carta, além de verbalizar os sintomas de hipóxia que está sentindo.
Observe o que acontece quando ele atinge e ultrapassa o tempo de consciência útil. O piloto ainda está consciente, mas quão bem ele executa a tarefa designada? Qual é o seu nível de compreensão e capacidade de resposta às instruções do instrutor?
Depois que ele voltar a receber oxigênio suplementar, quanto tempo leva para notar uma melhora na função cognitiva do piloto?
Como evitar a hipóxia em pilotos
Ninguém quer perder a consciência durante um voo. Como em muitas emergências na cabine de comando, a melhor maneira de lidar com a hipóxia é se informar sobre o risco e, em seguida, tomar medidas para minimizá-lo ou evitá-lo completamente.
Uma boa prática é seguir as estratégias de gerenciamento de riscos da aviação para diminuir as chances de sofrer um evento hipóxico durante o voo.
Utilize ferramentas de monitoramento.
Invista em um oxímetro de pulso, também chamado de medidor de SpO2, para monitorar seus níveis de oxigênio no sangue. Os oxímetros de pulso são facilmente encontrados em farmácias, grandes lojas de departamento e online. Eles são uma das melhores maneiras de saber se você está ficando hipóxico.
Um medidor de SpO2 monitora a quantidade de oxigênio disponível no seu sangue. A menos que você tenha alguma condição conhecida que diminua seus níveis de SpO2, você deverá observar leituras de 95% ou superiores.
Em um piloto saudável, qualquer leitura de 90% ou menos durante o voo indica um problema de hipóxia que precisa ser tratado.
Viaje com (e utilize) oxigênio suplementar.
A maneira mais segura de evitar a hipóxia em pilotos é equipar sua aeronave com oxigênio de bordo, seja ele integrado ou portátil. O segundo passo é usar esse oxigênio quando estiver voando em condições que aumentem o risco de hipóxia, seja em níveis iguais ou superiores aos seus limites pessoais.
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