zur Navigation zum Inhalt
© Carlos Santa Maria / iStock
 
Allgemeinmedizin 28. November 2014

Gift im Cockpit

Ein neues Phänomen macht der Luftfahrt zu schaffen. Dabei ist noch gar nicht bewiesen, ob es das aerotoxische Syndrom auch wirklich gibt.

Berichte von Passagieren und Flugbesatzungen, die im Anschluss an Flugreisen über Übelkeit und kognitive Defizite klagen, häufen sich und werden mittlerweile als aerotoxisches Syndrom bezeichnet. Zu diesem Krankheitsbild liegen bisher ausschließlich Fallberichte vor, systematische Studien existieren nicht. Ein Zusammenhang zwischen kontaminierter Kabinenluft und beeinträchtigter Gesundheit ist deshalb bisher nicht zu belegen.

Im Dezember 2010 ereignete sich beim Anflug auf den Flughafen Köln/Bonn ein Zwischenfall im Cockpit eines Airbus A 319 der Fluggesellschaft German Wings. Hierbei kam es zu einer massiven Geruchsentwicklung ausschließlich im Cockpit der Maschine. In der Passagierkabine wurde keine Geruchsbelastung registriert. Zu einer Rauchentwicklung („fume event“) sei es nach Angaben der Besatzung nicht gekommen. Die Piloten beschrieben den Geruch als elektrisch-süßlich und bemerkten im Anschluss über eine Abnahme der körperlichen und geistigen Leistungsfähigkeit. Sie entschlossen sich infolgedessen, die Sauerstoffmasken aufzusetzen. Der Zustand des Kopiloten, der zu dieser Zeit das Flugzeug steuerte, verschlechterte sich trotz der Maske zunehmend, sodass der Pilot das Steuer übernehmen musste. Zudem traten bei den Piloten weitere Symptome auf, wie etwa Parästhesien an Händen und Füßen, Einengung des Gesichtsfelds und Schwindel. Trotz der körperlichen und kognitiven Beeinträchtigung gelang dem Piloten eine sichere Landung. Der Vorfall wurde als schwere Störung an die zuständige Bundesstelle für Fluguntersuchung (BFU) in Deutschland gemeldet.

Untersuchung eingeleitet

In der Presse wurde dieser Vorfall als Beinahe-Absturz bezeichnet und der Vorwurf der geplanten Verheimlichung kam auf. Andere Nachrichtendienste zitierten die Piloten, es seien bei ihnen kurz nach der Landung eine Sauerstoffsättigung von unter 80 Prozent durch die Rettungsassistenten gemessen worden.

Am 05.12. 2013 veröffentlichte die BFU den Abschlussbericht der Untersuchung des Vorfalls. In diesem wurden die berichteten niedrigen Sauerstoffsättigungen durch die während des Rettungseinsatzes geführten Protokolle nicht bestätigt. Es wurde eine Sauerstoffsättigung von 99 % sowohl beim Piloten als auch beim Kopiloten vermerkt. Beide Cockpitinsassen wurden zur weiteren Versorgung umgehend in ein nahe gelegenes Krankenhaus transportiert, konnten jedoch schon nach zwei Stunden ohne körperliche Einschränkungen entlassen werden. Am Folgetag ließ sich der Kopilot erneut im Krankenhaus untersuchen. Die Laboruntersuchungen ergaben folgende Serumwerte: CK 26.804 U/l, CK-MB 270 U/l, LDH 1076 U/l, GOT 461 U/l, GPT 11 U/l. Die gutachterliche Bewertung führt die stark erhöhten CK-Werte auf ein exzessives Krafttraining des Kopiloten in den vorherigen Tagen zurück.

Während der Pilot fünf Tage nach dem Zwischenfall wieder seine Arbeit aufnehmen konnte, litt der Kopilot im Anschluss an den Vorfall unter einer posttraumatischen Belastungsstörung und war weitere sieben Monate nicht imstande, seinen Beruf auszuüben.

Ein Syndrom wird definiert

Die erste Beschreibung des aerotoxischen Syndroms mit oben genanntem Symptomkomplex stammt von Winder u. Balouet aus dem Jahr 2000. Der Begriff aerotoxisches Syndrom ist aktuell noch nicht medizinisch hinreichend definiert. Er wird bisher verwendet, um in der Luftfahrt den Kontakt zu kontaminierter Innenluft beim Auftreten von Fume events, also Rauchentwicklung im Cockpit oder in der Kabine, oder wie in diesem Fall Geruchsentwicklungen mit folgenden neurologischen Störungen zu beschreiben. Die zugehörigen Symptome sind Abgeschlagenheit, Sehstörungen, wie beispielsweise Tunnelblick, Parästhesien, Schwindel, Kopfschmerzen, Übelkeit sowie viele weitere unspezifische neurologische und internistische Symptome.

Als Ursache für die Symptome wird eine Kontamination der Kabinenluft mit Abgasen und Dämpfen angeführt, die bei der Verdampfung von Triebwerkschmiermitteln entstehen. Dies ist durch die Konstruktion der meisten Passagierflugzeuge bedingt. In großen Höhen kann die Belüftung der Kabine aufgrund der Druckverhältnisse, Temperaturen und des Sauerstoffgehalts nicht durch die Außenluft erfolgen. Die Hersteller leiten deshalb die Luft direkt aus den Turbinen ins Innere, da hier die Luft bereits erwärmt und verdichtet wird. Die so zugeführte Luft wird als Zapfluft bezeichnet. Diese Art der Luftzufuhr ist weit verbreitet in der Passagierluftfahrt. Ausschließlich die neue Boeing 787 setzt auf eine Luftzufuhr seitlich am Rumpf des Flugzeugs. Da hierfür mehr Technik in das Flugzeug verbaut werden muss und damit das Gewicht steigt, verwenden andere Herstellern diese Technologie nicht.

Als Auslöser für die neurologische Symptomatik werden Substanzen gesehen, die bei der Verdampfung von Schmiermitteln entstehen. Im Mittelpunkt der aktuellen Diskussionen stehen dabei Trikresylphosphat (TCP) sowie dessen Isomere.

Verdächtiges Trikresylphosphat

TCP ist ein Phosphorsäureester mit der Summenformel C21H21O4P, welcher farblos und geruchslos ist und bei Raumtemperaturen flüssig vorliegt. Der Siedepunkt liegt bei 410 °C. Die LD50 (=mittlere letale Dosis) bei der Ratte beträgt 1160 mg/kg. Die Aufnahme in den Organismus im Cockpit kann sowohl dermal als auch über den Atemtrakt erfolgen. Oral scheint TCP nur unvollständig resorbiert zu werden. Daten zur Kinetik in vivo oder auch aus tierexperimentellen Studien existieren bis dato nicht.

Zur akuten Toxizität von TCP liegen bisher ebenso keine experimentellen Daten vor. Folgen des Kontakts zu TCP lassen sich daher nur aus Fallberichten von Intoxikationen insbesondere auf dem oralen Weg ableiten. Es fehlen desgleichen Studien zur Toxizität von TCP-haltigen Dämpfen. Zudem zeigt sich beim Kontakt mit Flüssigkeiten oder Dämpfen eine geringe reizende Wirkung auf die Schleimhäute und die Haut. Nach oraler Aufnahme folgen intestinale Erscheinungen wie Übelkeit, Erbrechen oder Diarrhö. Erst mit einer Latenz von 3 bis 28 Tagen werden weitere Symptome beschrieben. Diese sind durch eine Neurotoxizität von TCP zu erklären. In den Fallberichten werden Parästhesien an den Extremitäten, zunehmende Muskelschwäche, Koordinationsstörungen und eine Herabsetzung der Nervenleitgeschwindigkeit erwähnt. Aus Untersuchungen von Beschäftigten, die TCP gewerblich herstellen, konnte gezeigt werden, dass bei Luftkonzentrationen zwischen 0,27 mg bis >3 mg/m3 keine klinischen Symptome auftreten.

Bei Verdacht auf eine TCP-Belastung, beispielsweise durch kontaminierte Kabinenluft im Flugzeug, ist es möglich, TCP und dessen Metabolite im Urin zu bestimmen. Hierbei gilt zu berücksichtigen, dass die Urinprobe möglichst früh abgegeben wird.

Beweislage dürftig, Medieninteresse dagegen hoch

Wie auch der eingangs beschriebene Vorfall exemplarisch zeigt, ist das mediale Interesse an diesen Ereignissen sehr groß. Die Anzahl an Berichten über solche Vorfälle von Besatzungsmitgliedern und Piloten, aber auch von Passagieren, hat zugenommen. Allerdings war es bisher nicht möglich einen wissenschaftlichen Beweis für den Zusammenhang zwischen dem Auftreten neurologischer Symptome, Fume events und toxischer Gase zu belegen. Folglich ist die Existenz des Krankheitsbilds des aerotoxischen Syndroms bis dato ungeklärt und kontrovers umstritten.

Die Aerotoxic Association ist seit ihrer Gründung im Jahr 2007 bemüht, zu diesem Krankheitsbild Fluggäste und Personal aufzuklären. Hierzu gehört insbesondere die Information der Öffentlichkeit sowie die Sammlung wissenschaftlicher Daten. Letztere sollen dann in gesammelter Form dazu dienen, einen öffentlichen wissenschaftlichen Diskurs diesbezüglich zu ermöglichen.

Eine systematische Studie zum aerotoxischen Syndrom wird momentan von Prof. Dr. Hans Drexler vom Institut für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin der Universität Erlangen, Deutschland, durchgeführt. Zu diesem Zweck sind 50 Piloten bei auftretenden Fume events mittels Fragebogen zu ihren neurologischen Symptomen befragt sowie TCP-Metabolite im Urin bestimmt worden. Die Ergebnisse zu dieser Studie liegen zurzeit noch nicht vor.

Erschwert werden Studien zur TCP-Belastung vor allem durch die Schwierigkeit, TCP entweder in der Kabinenluft nachzuweisen oder auch zu einem späteren Zeitpunkt geeignete Metabolite im Körper zu bestimmen, welche mit der eigentlichen Belastung korrelieren.

Spielt die Psyche mit?

Abschließend bleibt festzuhalten, dass aktuell wegen fehlender profunder wissenschaftlicher Ergebnisse bzgl. des aerotoxischen Syndroms auch keine Erklärung für den hier beschriebenen Zwischenfall gefunden werden kann. In der Untersuchung der BFU konnten weder technische Mängel noch gesundheitliche Beeinträchtigungen der Piloten belegt werden. Auch durch toxikologische Analysen der Kabinenluft konnten keine toxischen Substanzen, wie etwa TCP, nachgewiesen werden. Die Symptomatik wurde deshalb als am ehesten durch eine psychoemotionale Beeinträchtigung der Piloten, bedingt durch die einströmenden Gerüche, erklärt. Eine Verstärkung der Symptomatik auf dieser Ebene ist also durchaus vorstellbar. Aus medizinischer Sicht scheinen auch die Angaben von einer Sauerstoffsättigung von etwa 80 Prozent nach der Landung wenig plausibel, da die Piloten während des gesamten Landeanflugs mittels Sauerstoffmasken 100 Prozent Sauerstoff atmeten.

Um die Existenz des aerotoxischen Syndroms belegen zu können, wären Bestimmungen von TCP-Konzentrationen in der Kabinenluft sowie dessen Metabolite im Serum von Betroffenen notwendig und in zukünftigen Untersuchungen wünschenswert.

Der korrespondierende Autor Mario Schwarzer ist am Institut für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin, Goethe-Universität Frankfurt tätig.

Der Originalartikel „Aerotoxisches Syndrom“ ist im Zentralblatt für Arbeitsmedizin, Arbeitsschutz und Ergonomie 2/2014, DOI 10.1007/s40664-014-0023-7, © Springer Verlag erschienen.

Literatur

1. N24 (2013) Flugbegleiter ohnmächtig – Unbekanntes Gas im Cockpit. 23.03.2013. http://www.n24.de/n24/Nachrichten/Panorama/d/2621996/unbekanntes-gas-im-cockpit-.html

2. NTV (2012) Germanwings vertuscht Fast-Crash. 28.09.2012. http://www.n-tv.de/panorama/Germanwings-vertuscht-Fast-Crash-article7340146.html

3. Die Welt (2012) Germanwings vertuschte Beinahe-Absturz über Köln. 27.09.2012. http://www.welt.de/politik/deutschland/article109512118/Germanwings-vertuschte-Beinahe-Absturz-ueber-Koeln.html

4. Focus online (2012) Giftige Gase – Piloten müssen Atemmasken tragen. 26.06.2012. http://www.focus.de/gesundheit/gesundleben/vorsorge/reisemedizin/oeldaempfe-im-flugzeug-giftige-gase-piloten-muessen-atemmasken-tragen_aid_773154.html

5. FAZ (2012) Toxische Dämpfe oder heiße Luft über den Wolken? 24.10.2012. http://www.faz.net/aktuell/technik-motor/umwelt-technik/verunreinigte-kabinenluft-toxische-daempfe-oder-heisse-luft-ueber-den-wolken-11934337.html

6. GESTIS-Stoffdatenbank. http://gestis.itrust.de/nxt/gateway.dll/gestis_de/510394.xml?f=templates$fn=document-frameset.htm$q=%5Bfield, schnellsuche%3A%5Borderedprox,0%3Atcp%5D%5D $x=server$3.0 - LPHit1

7. Bundesstelle für Flugunfalluntersuchung (2013) Untersuchungsbericht BFU 5X018-10

8. Hamburger Morgenpost (2012) Zwischenfall in Germanwings-Airbus: Piloten wurde „kotzübel“. 28.09.2012. http://www.mopo.de/panorama/gase-im-cockpit-zwischenfall-in-germanwings-airbus–piloten-wurde–kotzuebel-,5066860,19715382.html

9. Aerotoxic Association. About the aerotoxic association. http://www.aerotoxic.org/aerotoxic-association/

10. Carletti E et al (2011) Reaction of cresyl saligenin phosphate, the organophosphorus agent implicated in aerotoxic syndrome, with human cholinesterases: mechanistic studies employing kinetics, mass spectrometry, and X-ray structure analysis. Chem Res Toxicol 24(6):797–808

11. Gross H (2010) „Aerotoxisches Syndrom“: Gefahr durch Hydrauliköl im Flugzeug? Dtsch med Wochenschr 135(19):18

12. Winder C, Baloj (2000) Aerotoxic syndrome: adverse health effects following exposure to jet oil mist during commercial flights. In: Eddington I (Hrsg) Towards a safe and civil society: The contribution of occupational and environmental health and safety in history, theory and practice. Proceedings of ICOH 2000. Brisbane, Australia



M. Schwarzer, D. Ohlendorf und D.A. Groneberg, Ärzte Woche 49/2014

Zu diesem Thema wurden noch keine Kommentare abgegeben.

Mehr zum Thema

<< Seite 1 >>

Medizin heute

Aktuelle Printausgaben