Guten Tag zusammen

Unsere Luft (Gasgemisch) hat in MSL einen Druck von 1013 hPa. Der Sauerstoff (O2) hat in diesem Gasgemisch einen Anteil von 21 % und damit den Partialdruck von ca. 210 hPa. Das ist der Zieldruck für den Sauerstoff im Gasgemisch in jeder Höhe, um die gleiche Blutsättigung wie in MSL zu erhalten.

Der rechnerische O2 Bedarf in 18000 ft = ½ Druck zu ISA MSL ergibt sich aus:

Gesamtdruck 504 hPa, Partialdruck O2 Ist = 105 hPa, PartialdruckO2 Soll = 210 hPa, Bedarf an O2 im Gasgemisch damit 40 Volumen %.

Das Atemminutenvolumen beträgt idealisiert 12 Atemzüge a 500 ml= 6 l pro Minute, Es enthält damit 1,26 l O2.

Im Gasgemisch müsste also in FL 180 von 6 Litern Gesamtgas 1,26 l Stickstoff durch 1,26 l reinen O2 ersetzt werden (um auf 40 % O2 Anteil zu kommen, bei Zumischung ist deutlich mehr O2 erforderlich).

Sauerstoff-Konzentratoren können maximal ca 96 % O2 im Gaskonzentrat liefern. Das in der Therapie professionelle Gerät Zen O lite der Firma Linde/GCE leistet in MSL maximal ca. 1000 ml produziertes Gas, mit nur 87 bis 96 % O2 Anteil. Es ist nur bis auf ca. 3000 Meter zugelassen!! Bis dahin gibt es wohl schon den Verlust an O2 Konzentration im produzierten Gas.

Damit ist sichtbar, dass ein handelsüblicher professioneller Konzentrator aus dem Therapiesektor nicht einmal für eine Person die nötige Sauerstoffmenge für aviatische Zwecke über FL 100 liefert. Es wäre besser als nichts, aber halt unzureichend.

Mit Fliegergruß

Ulrich Werner

Danke für die anschauliche Darstellung. Als Anmerkung: Vergessen geht hier, dass die Zielgrösse nicht zwangsläufig MSL sein muss, sondern ca. 8000 ft wie in der Druckkabine auch.

>> Bedarf an O2 im Gasgemisch damit 40 Volumen %.

>> Das in der Therapie professionelle Gerät Zen O lite der Firma Linde/GCE leistet in MSL maximal ca. 1000 ml produziertes Gas, mit nur 87 bis 96 % O2 Anteil.

>> Damit ist sichtbar, dass ein handelsüblicher professioneller Konzentrator aus dem Therapiesektor nicht einmal für eine Person die nötige Sauerstoffmenge für aviatische Zwecke über FL 100 liefert

Die Schlussfolgerungen erscheinen mir unlogisch und übereilt. Erstens ist wohl yiemlich klar, dass der Mensch in seiner Atemluft keineswegs 21% ~210 hPa Sauerstoffpartialdruck ben9tigt, um ausreichende (85-90%?) arterielle Blutsauerstoffsättigung zu erhalten. Andernfalls bräuchte man auch schon in 5000ft Sauerstoff. [Werte editiert]

Zweitens hat der medizinische Konzentrator eine ganz andere Zielanwendung. Diese ist nicht "besser" sondern "anders". Er soll für Patienten mit Lungenproblemen nahezu reinen Sauerstoff liefern, und das schafft er eben nur mit einem Liter (pro Minute?) auf MSL. Nur wäre für die Anwendung in der Fliegerei dieser Reinheitsgrad gar nicht erforderlich. Was der medizinische Konzentrator über 10k ft macht, ist unklar, er ist dafür nicht "zugelassen", denn reinen Sauerstoff seiner Zielanwendung kriegt er dort nicht mehr hin.

Daraus zu schließen, dass dieses oder ein speziell für die Luftfahrt entwickeltes Gerät es nicht leisten kann, eine ausreichende O2-Konzentration in der Höhe zu erzeugen, in einer Menge ausreichend für alle Insassen des Flugzeugs, ist nicht möglich.

Erstens ist wohl yiemlich klar, dass der Mensch in seiner Atemluft keineswegs 21% Sauerstoff ben9tigt, um ausreichende (85-90%?) arterielle Blutsauerstoffsättigung zu erhalten. Andernfalls bräuchte man auch schon in 5000ft Sauerstoff.

Wie groß ist denn der Prozentanteil von Sauerstoff in der Luft in 5.000ft denn Deiner Meinung nach?

"Die Schlussfolgerungen erscheinen mir unlogisch und übereilt. Erstens ist wohl yiemlich klar, dass der Mensch in seiner Atemluft keineswegs 21% Sauerstoff ben9tigt, um ausreichende (85-90%?) arterielle Blutsauerstoffsättigung zu erhalten. Andernfalls bräuchte man auch schon in 5000ft Sauerstoff..."

Vielen Dank Herr Dr.med. für die Aufklärung! Was weiß schon son einfacher Fliegerarzt (lediglich Oberstarzt, Leiter Flugmedizin im Luftfahrtamt der Bw)?

Aber mir persönlich wäre 85% Sättigung dann doch "etwas" wenig. So richtig wohl fühle ich mich erst ab 94%.

Wenn man dann noch den (doppelt) sigmoidalen Verlauf der Sauerstoffbindungskurve berücksichtigt ist 90% schon knapp.

"...90% schon knapp."

Genau! Referenzwert bei Pulsoxymetrie (arterielle Messung): 95-99% Sättigung. (Quelle: Pschyrembel, Berlin, 2023)

>> Vielen Dank Herr Dr.med. für die Aufklärung! Was weiß schon son einfacher Fliegerarzt?

Geht's auch sachlich? (Übrigens lass dir mal den Unterschied zwischen Dr. med. und Dr. rer. nat. erklären)

Aber zurück zum Thema...

>> Aber mir persönlich wäre 85% Sättigung doch "etwas" wenig. So richtig wohl fühle ich mich erst ab 94%.

Mag ja sein, das widerspricht meinen Überlegungen aber nicht, ändert nur den konkreten Grenzwert.

>> Wie groß ist denn der Prozentanteil von Sauerstoff in der Luft in 5.000ft denn Deiner Meinung nach?

Danke für den Hinweis, da habe ich mich falsch ausgedrückt. Gemeint habe ich natürlich, dass der Mensch nicht den O2-Partialdruck der Meereshöhe braucht, um eine hohe Sättigung im Blut zu erreichen. Der prozentuale Anteil des Sauerstoffs ist in 5000ft immer noch ~21%, der Luftdruck und damit auch der O2-Partialdruck hingegen nur noch ca. 85% des Wertes auf Meereshöhe. Dass man dafür noch keine Sauerstoffflasche braucht, liegt am Hämoglobin:

Die O2-Sättigung von Hämoglobin verläuft ganz und gar nicht proportional zum O2-Partialdruck der Luft (sonst bräuchte man tatsächlich schon in 5000ft Sauerstoff). Man google "Sauerstoffdissoziationskurve des Hämoglobins" und sieht im erhaltenen Graphen: erst bei deutlich reduziertem pO2 geht auch die Oxyhämoglobinsättigung zurück. (Bis hierhin ist das übrigens Physik und nicht Medizin). Natürlich sind das in-vitro-Messungen, und der der konkrete Wert in vivo hängt von weiteren Faktoren ab, hier kommt die Medizin ins Spiel.

Deshalb wird eine O2-Zugabe in der Atemluft typischerweise ab 10000ft empfohlen und nicht schon ab 3000ft. In den USA ist O2 erst nach 30min in 12500ft vorgeschrieben.

Beim O2-Anreicherungsgerät in einer SEP würde es folglich ausreichen, einen O2-Partialdruck ("Kabinenhöhe") von 10000ft zu erreichen, das wären grob 150 hPa. Ein O2-Partialdruck auf Meereshöhe (>210 hPa) wäre "Overkill" und wird auch von Kabinenflugzeugen nicht erreicht.

Und ob ein für die Fliegerei vermarktetes Gerät die o.g. 150 hPa schafft oder nicht, ist keine medizinische Frage.

Konkretes Beispiel: in 18000ft Höhe hat man grob den halben atmosphärischen Druck (500 hPa) und damit rund 100 hPa Sauerstoffpartialdruck. Das Anreicherungsgerät müsste diese 100 hPa "anreichern" auf 150 hPa (entsprechend 30% des Luftdrucks in der Höhe), und man hätte den gleichen O2-Partialdruck wie auf 10000 ft Höhe.

>> Kommst du an so an ein Anreicherungsgerät? Dann wäre es ja mal Zeit für empirische Evidenz ;-).

Leider nein, ich wäre aber sehr gern bereit, sowas mal auszuprobieren.

...kleiner Exkurs in die Physiologie: Die Volumen-% eines Gases, genauso wie die Sauerstoffsättigung im Blut, sind erstmal zweitrangig.

Entscheidend für die Sauerstoffversorgung des Gehirns, bzw. aller anderen Zellen im Körper, und somit das Denken, Fliegen und "Funktionieren", ist die DO2, also die "oxygen delivery". Die wiederum ist abhängig vom Herzzeitvolumen ("CO - Cardiac output") x Sauerstoffgehalt im Blut (CaO2 - "content of arterial O2"). Dieser Sauerstoffgehalt wiederum setzt sich zusammen aus der Sauerstoffbindungskapazität (1,39ml/g) x der Hämoglobinkonzentration (g/dL) x der Sauerstoffsättigung + dem im Blut gelösten Sauerstoff (vernachlässigbar).

Letztendlich braucht es einen ausreichenden Sauerstoffpartialdruck im arteriellen Blut. Die gemessene Sauerstoffsättigung sagt uns "nur", wie das Hämoglobin prozentual "beladen" ist. Dabei können verschiedene Konstellationen auftreten: Sehr hoher Hb-Wert, ausreichende Sauerstoffbeladung, trotzdem eine prozentual verringerte Sättigung (Polyglobulie). Oder eine "Fehlbeladung" durch Kohlenmonoxid - 100% Sättigung, aber leider tot, da das falsche Gas transportiert wurde...

Wenn wir jetzt vom Normalfall - kein CO, nur O2 - ausgehen, haben wir natürlich "Referenzwerte", also z.B. rund 90% Sättigung in FL100, wobei der Wert wie gesagt schwanken kann, je nach Hb-Wert und Diffusionskapazität der Lunge. Letzlich ist ein arterieller Sauerstoffpartialdruck von rund 100mmHg normal und anzustreben.

Bei allen Überlegungen zu Sauerstoffpartialdrücken (egal ob 21% in der Umgebungsluft in FL xy, oder ein 40%iges O2-Gemisch bei einem gewissen Umgebungsdruck) muss man bedenken, dass der errechnete pO2 in der Umgebungs-/Einatemluft nicht mit dem Partialdruck gleichgesetzt werden darf, der im arteriellen Blut ankommt (dem paO2). Vorher geht noch der Wasserdampfdruck ab, und zwischen Alveole und Arterie ist noch die pulmonale Diffusion, die besser oder schlechter funktionieren kann. (AaDO2 - alveolo-arterielle Partialdruckdifferenz). Der Unterschied steigt auch in Abhängigkeit der inspiratorischen Sauerstoffkonzentration, d.h. beim Einatmen von 100% Sauerstoff ist der alveoläre Sauerstoffpartialdruck bis zu 50mmHg höher als der arterielle.

So, jetzt krieg ich Kopfweh, genug davon...

"Übrigens lass dir mal den Unterschied zwischen Dr. med. und Dr. rer. nat. erklären..."

Also den Unterschied zwischen einem ausgewiesenen Fliegerarzt und einem Laien, der dessen Ausführungen als "... unlogisch und übereilt...." bezeichnet, verstehe ich auch ohne weitere Erklärung.

Rauchen...guter Punkt. Die Auwirkungen sind natürlich multifaktoriell, aber stecken da eigentlich auch mit drin. Kurzfristig erhöht das Rauchen durch den CO-Gehalt sogar die Sättigung, aber der Sauerstoffgehalt im Blut nimmt natürlich ab (CO hat eine 200-300 fach höhere Affinität zu Hämoglobin und verdrängt den Sauerstoff). Mittel- und langfristig verändert sich die Diffusionskapazität der Lunge, die Alveolo-arterielle Partialdruckdifferenz steigt an. Der Körper versucht das dann durch einen höheren Hämoglobinwert zu kompensieren, was sich dann wieder negativ auf das Herz-Kreislaufsystem auswirkt...

Fazit: Besser das Geld ins Fliegen investieren...

>> Also den Unterschied zwischen einem ausgewiesenen Fliegerarzt und einem Laien, der dessen Ausführungen als "... unlogisch und übereilt...." bezeichnet, verstehe ich auch ohne weitere Erklärung.

Ulrich hat die Frage, ob ein bestimmtes Gerät ausreichend Sauerstoff liefert, um in FL180 genug O2 zu haben, verneint mit dem Argument, ein vollkommen anderes Gerät mit anderer Zweckbestimmung würde in FL180 nicht mehr den Partialdruck von 0 MSL liefern können. Das habe ich moniert und glaube nicht, damit Majestätsbeleidigung zu begehen.

Beurteile doch Aussagen nach dem Inhalt und nicht der Person. Auch wenn das in diesem Forum vielleicht unüblich ist...

Wie groß und schwer ist denn so ein Ding, und gibt es ein Spec-Sheet?

Sprechen wir hiervon?

https://www.linde-healthcare-elementar.de/shop/de/de-homecare-store/sales/-sales-/inogen-rove-6-mit-16-cell-akku#tabs

Auf der Seite sind auch technische Daten angegeben

PS kleiner Gag am Rande

Zitat von der Seite:

" Flugreisen:
Der brandneue Inogen Rove 6 ist ideal zum Fliegen. Mit einem doppelten Akku können Sie das Gerät bis zu 13 Stunden, mit einem einfachen Akku bis zu 6,5 Stunden verwenden. Das beliebte Set mit einem Doppel- und einem Einzelakku bietet Ihnen eine beeindruckende Autonomie von bis zu 19,5 Stunden! Zusätzliche Akkus finden Sie unter Akkus, Ladegeräte und KFZ-Adapter. Der Inogen Rove 6 wird mit einer neuen und verbesserten Umhängetasche für Ihre Mobilität geliefert."

Eigentlich muss ich bei dem Produkt nicht weiter lesen als bis zum Preis :-)

und im Bereich "Technische Daten" findet sich über die Sauerstoffleistung nur die wenig hilfreiche Angabe "Durchflussregelungen: 6 Einstellungen: 1 bis 6".

Aha.

Wenn die Specs nicht viel anders sind als beim G5, würde ich eher ein gebrauchtes G5 kaufen. Die werden massenweise angeboten, oft so für ca. 1000€.

Mir persönlich fehlen aber noch ausreichend Pireps dazu. Es würde ja ggf. schon ok sein, wenn man in FL100 mit diesem Gerät eine Sauerstoffsättigung von 95% und in FL140 von vielleicht 90-92% erreichen könnte. Insbesondere mit dem Doppelakku sicher auch von der Endurance her ok. Eine Flaschenversorgung würde es natürlich (für Flüge über FL140) nicht ganz ersetzen, aber ab dort machen sowieso viele Saugermaschinen schlapp.

Diejenigen Pireps, die mir vorliegen, sprechen sogar von noch deutlich besseren Werten bei diesen Inogen-Geräten (G2, G3).

Außerdem kenne ich jemanden, der hat dies

https://www.oxyfly.com/

(viiiel schwerer, viel teurer und braucht Bordstromversorgung) in seiner F33A und ist happy damit.

Leider sehe ich keine Preise auf der Seite. Wie teuer / günstig ist das im Vergleich zu MH / Aluminiumflaschen und regelmäßiger Nachfüllung/Wartung?

Es geht dabei nicht so sehr um Kostenvergleiche. Es geht darum, den Unwegbarkeiten der Flaschenauffüllungen dauerhaft aus dem Weg zu gehen.

Der Oxfly kostet glaube ich ca. 15k-20k.