Fatigue und kognitive Leistung von Piloten - Vergleich verschiedener Schichtdienste DLR Fliegerarzttage

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1 Fatigue und kognitive Leistung von Piloten - Vergleich verschiedener Schichtdienste DLR Fliegerarzttage Priv.-Doz. Dr. med. Eva-Maria Elmenhorst Abteilung Schlaf und Humanfaktoren, DLR-ME Köln, 09. Juni 2018

2 Erklärung finanzieller und nicht-finanzieller Interessen In den letzten 5 Jahren und den nächsten 12 Monaten A I. Habe ich keine Forschungsförderung einer anderen Institution oder eines Sponsors erhalten II. Habe ich als Referent kein Hororar oder als passiver Teilnehmer keine Kostenerstattung erhalten III. Bin ich kein bezahlter Berater/interner Schulungsreferent/ Gehaltsempfänger einer anderen Institution oder eines Sponsors gewesen IV. Ich und meine Familie halten kein Patent/Geschäftsanteile/Aktien B Tätigkeit für das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt Stellv. Leiterin der Abteilung Schlaf und Humanfaktoren Mitglied der SRS, ESRS, DGSM, DGLRM

3 Schlaf und Leistung Was bedeutet genug Schlaf? Schlaf Leistung/ Fatigue Safe Operations Consensus Conference Panel 2015, Sleep

4 Morbidität und Mortalität bei Kurzschläfern Morbidität Mentale Gesundheit: z.b. Depression (van Mill 2014, Watson 2014) Metabolische Gesundheit: z.b. Adipositas (Wu 2014, Lucassen et al. 2012), Diabetes (Jennings et al. 2007, Gangwisch et al. 2007) Kardiovaskuläre Gesundheit: z.b. Hypertonie (Guo 2013) Leistung: z.b. Fehlentscheidungen, Unfälle (Van Dongen et al. 2003, Belenky et al. 2003) Mortalität um 12% erhöht (Cappuciono et al. 2010) Was bedeutet genug Schlaf? Consensus Conference Panel 2015, Sleep

5 Faktoren der Fatigue bei Piloten Dauer der Flugdienstzeit (Powell et al. 2007) Anzahl der Landungen pro Tag (Powell et al. 2007, 2008) Arbeitsbelastung (Honn et al. 2016) Tageszeit (Powell et al. 2007) Schlafdauer vor dem Dienst (Cabon et al. 2012, Petrilli et al. 2006) Dienstbeginn früher Start bedingt kurze Schlafdauer (Roach et al. 2012)

6 Fatigue und Flugdienstzeit N=29 Kurzstreckenpiloten Datenerfassung über 8 Wochen pro Pilot Niederl Untersuchung zu kumulativen psychischen und physiologischen Effekten des fliegenden Personals auf der Kurzstrecke. Dissertation.

7 Faktoren der Fatigue bei Piloten Dauer der Flugdienstzeit (Powell et al. 2007) Anzahl der Landungen pro Tag (Powell et al. 2007, 2008) Arbeitsbelastung (Honn et al. 2016) Tageszeit (Powell et al. 2007) Schlafdauer vor dem Dienst (Cabon et al. 2012, Petrilli et al. 2006) Dienstbeginn früher Start bedingt kurze Schlafdauer (Roach et al. 2012)

8 Fatigue und Anzahl der geflogenen Legs N=29 Kurzstreckenpiloten Datenerfassung über 8 Wochen pro Pilot Niederl Untersuchung zu kumulativen psychischen und physiologischen Effekten des fliegenden Personals auf der Kurzstrecke. Dissertation.

9 Fatigue und Anzahl der geflogenen Legs Arbeitsbelastung N=24 aktive Piloten Simulator Flugdienstzeit 9 Stunden von 5:15 Uhr bis 14:15 Uhr randomisiert cross-over 10 Fatigue testings: Kognitive Leistung (PVT), Fatigue Checklist (SP) und Karolinska Sleepiness Scale (KSS) Honn et al Fatiguing effect of multiple take-offs and landings in regional airline operations. Accident Analysis and Prevention. 86:

10 Fatigue und Anzahl der geflogenen Legs Arbeitsbelastung p=0,003 p=0,001 p=0,001 N=24 aktive Piloten Simulator Flugdienstzeit 9 Stunden von 5:15 Uhr bis 14:15 Uhr randomisiert cross-over p=0,001 Honn et al Fatiguing effect of multiple take-offs and landings in regional airline operations. Accident Analysis and Prevention. 86:

11 Fatigue und Anzahl der geflogenen Legs Arbeitsbelastung N=24 aktive Piloten Simulator Flugdienstzeit 9 Stunden von 5:15 Uhr bis 14:15 Uhr randomisiert cross-over Honn et al Fatiguing effect of multiple take-offs and landings in regional airline operations. Accident Analysis and Prevention. 86:

12 Faktoren der Fatigue bei Piloten Dauer der Flugdienstzeit (Powell et al. 2007) Anzahl der Landungen pro Tag (Powell et al. 2007, 2008) Arbeitsbelastung (Honn et al. 2016) Tageszeit (Powell et al. 2007) Schlafdauer vor dem Dienst (Cabon et al. 2012, Petrilli et al. 2006) Dienstbeginn früher Start bedingt kurze Schlafdauer (Roach et al. 2012)

13 Fatigue und Wachdauer Ermüdung nach der Landung N=40 Kurzstreckenpiloten N=188 Flugdienstzeiten N=588 Flüge Vejvoda et al Significance of time awake for predicting pilots fatigue on short-haul flights: implications for flight duty time regulations. J Sleep Res. 23:

14 Faktoren der Fatigue bei Piloten Dauer der Flugdienstzeit (Powell et al. 2007) Anzahl der Landungen pro Tag (Powell et al. 2007, 2008) Arbeitsbelastung (Honn et al. 2016) Tageszeit (Powell et al. 2007) Schlafdauer vor dem Dienst (Cabon et al. 2012, Petrilli et al. 2006) Dienstbeginn früher Start bedingt kurze Schlafdauer (Roach et al. 2012) Flugdienstzeit ist in Abhängigkeit des Dienstbeginns und der Anzahl der geplanten Flüge reglementiert

15 Fatigue und Dienstbeginn N=40 Kurzstreckenpiloten N=87 Early starting FDPs mit im Mittel 3,6 Flügen, (0,8 SD) N=22 Late finishing FDPs mit im Mittel 2,5 Flügen (0,9 SD) Vejvoda et al Significance of time awake for predicting pilots fatigue on short-haul flights: implications for flight duty time regulations. J Sleep Res. 23:

16 Fatigue: Frühdienst versus Tagdienst Ermüdung * N=31 Kurzstreckenpiloten 0 Tagdienst Frühdienst Reaktionszeit [ms] Tagdienst * Frühdienst

17 Fatigue in Early Starters und Late Finishers N=40 Kurzstreckenpiloten N=87 Early starting FDPs mit im Mittel 3,6 Flügen, (0,8 SD) N=22 Late finishing FDPs mit im Mittel 2,5 Flügen (0,9 SD) Prädiktoren für Fatigue zu Dienstbeginn: Wachdauer zu Dienstbeginn und Flugdienstzeit. Vejvoda Arbeitsbelastung et al Significance nur of time geringer awake for Einfluss. predicting pilots Schalfdauer fatigue on short-haul kein Einfluss. flights: implications for flight duty time regulations. J Sleep Res. 23:

18 Fatigue und Schläfrigkeit am Ende der Flugdienstzeit N=40 Kurzstreckenpiloten N=188 Flugdienstzeiten N=588 Flüge Prädiktor für Fatigue zu Dienstende: Wachdauer zum Dienstende. Vejvoda et al Significance of time awake for predicting pilots fatigue on short-haul flights: implications for flight duty time regulations. J Sleep Res. 23:

19 Faktoren der Fatigue bei Piloten Dauer der Flugdienstzeit (Powell et al. 2007) Anzahl der Landungen pro Tag (Powell et al. 2007, 2008) Arbeitsbelastung (Honn et al. 2016) Tageszeit (Powell et al. 2007) Schlafdauer vor dem Dienst (Cabon et al. 2012, Petrilli et al. 2006) Dienstbeginn früher Start bedingt kurze Schlafdauer (Roach et al. 2012) Flugdienstzeit ist in Abhängigkeit des Dienstbeginns und der Anzahl der geplanten Flüge reglementiert Bisher keine spezielle Regelung für Flugdienstzeiten mit langer Wachdauer, die spät am Abend / in der Nacht enden

20 Schlaf-Wach- Regulation Prozess S - Homöostatischer Anteil, - Schlafdruck (Adenosin) Prozess C - Zirkadianer Oszillator der Schlafbereitschaft Zwei-Prozess-Modell nach Borbély (1982), aus: Bits of Sleep: Borbély et al Wachheit wird für 16 Stunden aufrechterhalten!

21 Empfehlungen an den Piloten Schlafprobleme thematisieren Gut ausgeschlafen zum Dienst Empfinden von Fatigue ernst nehmen! Meist wird die eigene Leistung überschätzt Offene Kommunikation und daraufhin Entscheidung, wer fliegt Naps als Gegenmaßnahme zu langer Wachdauer planen Koffein kann kurzfristig helfen Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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