Η διατήρηση άρτιας φυσικής κατάστασης αποτελεί απαραίτητο εφόδιο για τους πιλότους, που τους καθιστά αποτελεσματικούς και διασφαλίζει την ασφάλεια των πτήσεων. Η ικανότητά τους να δρουν αποτελεσματικά αντανακλάται και μέσα από το χρόνο χρήσιμης συνείδησης (TUC), δηλαδή το χρονικό διάστημα μεταξύ της μείωσης της μερικής πίεσης του οξυγόνου στο εισπνεόμενο αέριο μείγμα και του σημείου στο οποίο επέρχεται σημαντικός βαθμός επηρεασμού της απόδοσης. Στους παράγοντες που επηρεάζουν τον TUC και τον χρόνο αντίδρασης (RT) συμπεριλαμβάνονται και η φυσική κατάσταση, αλλά και η ικανότητα μεταφοράς οξυγόνου από την αιμοσφαιρίνη. Μέχρι τώρα, τα αποτελέσματα μελετών για το ρόλο της αερόβιας ικανότητας, μέσω προσδιορισμού της μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου (VO2max) σε γνωστικές αποκρίσεις στην υποξία παρουσιάζονται αντικρουόμενα. Ακόμα, δεν είναι γνωστό πώς σχετίζονται με γνωστικές και φυσιολογικές αποκρίσεις κατά την οξεία έκθεση στην υποξία η δύναμη χειρολαβής (MVC) και τα χαμηλά ποσοστά σωματικού λίπους (%BF), δείκτες εύρυθμης λειτουργίας του καρδιαγγειακού, καθώς και η μάζα αιμοσφαιρίνης (Hbmass), που σχετίζεται με την αερόβια ικανότητα.
Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν να διερευνήσει την πιθανή σχέση παραμέτρων φυσικής κατάστασης (όπως αυτή προσδιορίζεται από καρδιαγγειακούς, μυϊκούς, μεταβολικούς και αιματολογικούς δείκτες) με φυσιολογικές (καρδιακή συχνότητα, HR, και % κορεσμού αιμοσφαιρίνης σε οξυγόνο, SpO2) αλλά και γνωστικές απoκρίσεις ιπταμένων (TUC και RT), στην υποξία. Για το σκοπό αυτό, 21 συμμετέχοντες ολοκλήρωσαν δύο σειρές πειραματικών διαδικασιών. Στην πρώτη έγινε μέτρηση της Hbmass, της VO2max, της MVC και της σωματικής σύστασης των δοκιμαζομένων (%BF και δείκτης μάζας σώματος, ΔΜΣ) σε νορμοξία. Στη δεύτερη αξιολογήθηκε η απόκριση κατά την οξεία έκθεση σε υποβαρική υποξία σε προσομοίωση πτήσης σε ύψος 25.000 ft (7.620 m), μέσω μέτρησης του TUC, του RT σε απλό ερέθισμα (Mean Simple Reaction Time, MSRT) και σε σύνθετο ερέθισμα με επιλογή απάντησης (Mean Choice Reaction Time, MCRT), της HR και του SpO2.
H VO2max σε σχετικές τιμές (ml/kg/min) σχετίζεται με τον TUC θετικά [r(21) = .37 (p < .05)], ενώ με το MCRT αρνητικά [r(21) = -.45 (p < .05)]. Ακόμα, ο ΜCRT σχετίζεται αρνητικά με τον ΔΜΣ [r(21) = .62 (p < .01)] και θετικά με το ρυθμό πτώσης του SpO2 [r(21) = .81 (p < .01)]. Θετικά σχετίζεται και ο ΜSRT με το ρυθμό πτώσης του SpO2 [r(21) = .38 (p < .05)]. Επίσης, υπάρχει αρνητική συσχέτιση μεταξύ Hbmass σε σχετικές τιμές (ml/kgΑΣΜ) και μέσης τιμής HR κατά το CRT τεστ [r(21) = -.43 (p < .05)], αλλά και κορυφαίας τιμής HR στην υποξία [r(21) = - .38 (p < .05)]. Τέλος, αρνητικά σχετίζεται η μέση HR κατά το CRT τεστ με τον TUC [r(21) = -.40 (p < .05)].
Συμπερασματικά, φαίνεται πως κατά την προσομοίωση πτήσης σε ύψος 25.000 ft (7.620 m) η υψηλή αερόβια ικανότητα σχετίζεται με υψηλότερο TUC και μικρότερο MCRT, ενώ η MVC και το %BF δεν σχετίζονται με γνωστικές και φυσιολογικές αποκρίσεις των ιπταμένων. Επιπρόσθετα, μεγαλύτερες τιμές Hbmass σχετίζονται με διατήρηση χαμηλότερων τιμών HR σε αυτό το υψόμετρο.
(EL)
Maintaining a satisfactory fitness level is a necessary component for the pilots, that makes them effective and, consequently, ensures flight safety. Their ability to act effectively could be reflected on the time of useful consciousness (TUC), which corresponds to the period between the reduction of oxygen partial pressure of the inspiring air mixture and the moment at which an individual’s performance is significantly affected. Physical fitness and the oxygen carrying capacity of hemoglobin are included among the factors affecting TUC and reaction time (RT). To date, research results regarding the importance of aerobic capacity, by means of maximal oxygen uptake (VO2max), for cognitive responses in hypoxia remain controversial. Additionally, it remains unclear whether there are relationships among pilots’ responses (cognitive and physiological) in hypoxia and a) maximal voluntary contraction (MVC), b) percentage body fat (%BF) and c) hemoglobin mass (Hbmass), which are factors of regular cardiovascular function and aerobic capacity.
The aim of the present study was to investigate potential relationships among components of physical fitness (cardiovascular, muscular, metabolic and hematologic) and physiological (heart rate and percentage of hemoglobin saturation with oxygen) as well as cognitive responses (TUC and RT) of pilots during acute exposure to hypoxia. For this reason, 21 participants completed two experimental procedures. The first one included measurements of Hbmass, VO2max, MVC and body composition (%BF and body mass index, BMI). The second one assessed the pilots’ responses to hypoxia by acutely exposing them to hypobaric hypoxia of 25.000 ft (7620 m) during a flight simulation, where TUC and RT [to a single stimulus (MSRT) and multiple (MCRT) stimuli] were measured along with heart rate (HR) and the percentage of hemoglobin saturation with oxygen (SpO2).
VO2max, expressed in relative values (ml/kg/min), showed a significant positive correlation with TUC [r(21) = .37, p < .05] and a significant negative correlation with MCRT [r(21) = -.45, p < .05]. Furthermore, MCRT was positively correlated with BMI [r(21) = .62, p < .01] as well as with the rate of SpO2 decrease [r(21) = .81, p < .01]. MSRT was also positively correlated with rate of SpO2 decrease [r(21) = .38, p < .05]. Moreover, there was a negative correlation between Hbmass, expressed per unit of kg of lean body mass, and mean HR during the CRT test [r(21) = -.43, p < .05], as well as with the peak HR value attained during hypoxia exposure [r(21) = -.38, p < .05]. Lastly, mean HR during the CRT test was negatively correlated with TUC [r(21) = - .40, p < .05].
In conclusion, it appears that high aerobic capacity relates to high TUC and short MCRT, while MVC and body fat percentage are not related to cognitive and physiological responses of pilots during a flight simulation at 25.000 ft (7.620 m) altitude. Furthermore, it appears that high Hbmass values are negatively correlated with HR during hypoxia, such that individuals with higher Hbmass values showed lower HR values at the particular altitude simulation used in this study.
(EN)
/aggregator-openarchives/portal/institutions/uoa
