Vier Typen der Hypoxie
Hypoxie ist der Sammelbegriff für unzureichende Sauerstoffversorgung des Gewebes. Die Medizin unterscheidet vier Typen nach Ursache:
1. Hypoxische Hypoxie (Hypoxic Hypoxia)
Ursache: Der Sauerstoffpartialdruck in der eingeatmeten Luft ist zu niedrig — Hb kann nicht ausreichend mit O₂ beladen werden.
Hauptursache in der Luftfahrt: Höhe. Mit steigender Höhe sinkt P_O₂ → weniger O₂ in den Alveolen → weniger Hb-Sättigung.
Andere Ursachen:
- Lungenerkrankungen (Asthma-Anfall, Lungenentzündung) → schlechter Gasaustausch,
- Druckkabine-Ausfall,
- Anti-Eis-System-Defekt → vereiste Lufteinlässe.
Wirkung:
- Bei 10 000 ft: leichte Symptome (Kopfschmerzen, langsames Denken).
- Bei 14 000 ft: deutliche Beeinträchtigung der Urteilskraft.
- Bei 18 000 ft: TUC nur 20–30 Minuten.
- Bei 30 000 ft: TUC nur 1–2 Minuten.
Prävention: Sauerstoffzufuhr bei großer Höhe (siehe EASA-Empfehlung-Lesson) oder Druckkabine.
2. Hypämische Hypoxie (Anaemic / Hypaemic Hypoxia)
Ursache: Das Hämoglobin im Blut ist verringert oder blockiert — auch bei normalem O₂-Partialdruck kann nicht genug O₂ transportiert werden.
Subtypen:
a) Reduzierte Hb-Menge — Anämie:
- Eisenmangel, Vitamin-B12-Mangel,
- nach Blutverlust (Verletzung, Blutspende!),
- chronische Erkrankungen.
Konsequenz: weniger Hb → weniger O₂-Transport. Selbst bei voller Sättigung (98 %) reicht das Gesamtmengen-O₂ nicht aus.
b) Hb-Blockade — Kohlenmonoxid (CO):
- CO bindet Hb 200–250× stärker als O₂ → Hb wird zu Carboxyhämoglobin (HbCO) umgewandelt.
- HbCO transportiert kein O₂.
- Eine CO-Konzentration von 0,02 % (200 ppm) im Cockpit kann bereits 20 % HbCO verursachen — entspricht einer Hypoxie auf 10 000 ft.
CO-Quellen in PPL-Maschinen:
- Defekter Heizungs-Wärmetauscher (Heater Muff): Abgase strömen aus dem Auspuff in die Kabine — Hauptursache für CO-Vergiftung in Kleinflugzeugen.
- Tabakrauch.
- Vorflug am Boden hinter laufendem Triebwerk.
CO-Symptome (entsprechen Hypoxie + zusätzlich):
- Kopfschmerzen,
- Übelkeit,
- Kirschrote Haut (selten in PPL — eher dunkler/blau-grauer Hautton).
Sofortmaßnahmen bei CO-Verdacht:
- Heizung sofort aus,
- Frischluft (Fenster auf, Vent öffnen),
- Sinken zu niedrigerer Höhe,
- Landung bei nächster Gelegenheit, ärztliche Untersuchung.
Detektoren: CO-Detektoren im Cockpit (chemische Indikator-Streifen oder elektronische Warner) sind in vielen Maschinen Standard oder mitgeführt.
3. Stagnante Hypoxie (Stagnant Hypoxia)
Ursache: Der Blutfluss zu einem Organ oder Gewebe ist reduziert — auch bei normalem Hb und normalem O₂-Partialdruck wird das Gewebe nicht versorgt.
Hauptursachen in der Luftfahrt:
a) Hohe G-Kräfte:
- Positive G-Belastung drückt Blut in die unteren Extremitäten → Hirndurchblutung reduziert.
- 4–5 g für mehrere Sekunden → Grey-out (Sehkraftverlust),
- 5–6 g → Black-out (vollständige Sicht-Verlust),
- 6+ g → G-LOC (G-induced Loss of Consciousness).
b) Herzinsuffizienz oder Schock:
- Bei schwerem Schock oder Herzversagen reduziert sich Herzminutenvolumen.
c) Kalte Extremitäten:
- Bei Kälte zieht sich die periphere Blutversorgung zurück → kalte Finger/Zehen reagieren langsamer.
Prävention:
- G-Manöver vermeiden, wenn nicht entsprechend trainiert.
- Anti-G-Manöver (Atemtechnik, Bauchanspannung) in Aerobatic-Mustern lernen.
- Warme Kleidung im Winter.
4. Histotoxische Hypoxie (Histotoxic Hypoxia)
Ursache: Das Gewebe kann den verfügbaren O₂ nicht nutzen — auch wenn Hb und Kreislauf normal sind, ist die Zell-Atmung gestört.
Hauptursache in der Luftfahrt: Alkohol.
- Alkohol stört die zellulären Enzym-Reaktionen, die O₂ in den Mitochondrien verbrauchen.
- Faustregel: 1 oz Alkohol (28 g) erhöht die effektive Hypoxie-Höhe um ca. 2 000 ft.
- Auch nach Abklingen der Trunkenheit besteht Restwirkung bis zu 24 Stunden („Hangover-Effekt").
Andere Ursachen:
- Zyanidvergiftung (Brandrauch in einem Cockpit-Feuer),
- Schwere Medikamentenwirkungen.
Regulatorische Grenzen für Alkohol:
- EASA: 0,2 ‰ Blutalkohol-Grenze für Pilot.
- FAA: "8 hours from bottle to throttle" und keine Restwirkung mehr.
- Pflicht: keine Restwirkung — selbst nach 8 h kann Alkohol noch nachwirken bei schwerer Alkoholaufnahme.
Zusammenfassung — vier Typen
| Typ | Ursache | Hauptbeispiel | Therapie |
|---|---|---|---|
| Hypoxische H. | O₂ in Atemluft zu wenig | Höhenflug | O₂-Maske, Sinken |
| Hypämische H. | Hb reduziert/blockiert | CO-Vergiftung, Anämie | Heizung aus, Frischluft, ärztliche Hilfe |
| Stagnante H. | Blutfluss reduziert | G-LOC | G abbauen, Anti-G-Technik |
| Histotoxische H. | Gewebe-Verwertung gestört | Alkohol | Vermeidung; bei Vergiftung ärztliche Hilfe |