EKG, légzésfunkció-vizsgálat, testszenzoros vizsgálatok, érvizsgálat; az egyszerűbb antropometriai vizsgálatoktól a komplex terheléses méréseken át még a stresszterhelést és a regenerációt is képesek tanulmányozni a néhány éve-pályázati forrásból- kialakított laboratóriumban. A Terhelésélettani Laboratóriumát, a Nemzeti Közszolgálati Egyetem Hadtudományi és Honvédtisztképző Kara a szolnoki campuson hozta létre közel százmillió forintból. Az objektum az ország öt legjobbja között van, és fontos szerepet játszik a repülés élettani hátterének tudományos kutatásában is. Dunai Pál alezredessel, egyetemi docenssel beszélgettünk, aki a repülés humán tényezőinek integrált alkalmazására vonatkozó vizsgálatok szakértője.
A Terhelésélettani Laboratórium múltja a ’90-es évek közepéig nyúlik vissza. Akkor csupán néhány eszköz alkotta a vizsgálati eszközparkot…
Akkoriban a Repülőtiszti Főiskola Testnevelési Tanszékeként működtünk, ott teremtettük meg a laboratórium elődjét: beszereztünk egy futószalag ergométert, egy kerékpár ergométert és – az akkor még nagyon fejlettnek számító – Medicor diagnosztikai táskákat, amiket egy tanszéki helyiségben helyeztünk el. Ezekkel az egyszerű tesztektől az EEG-ig sokféle vizsgálatot végezhettünk; azonban mára eljárt felettük az idő, nem használjuk őket. Mindig is igény volt arra, hogy az egészségügyi terhelésélettan-diagnosztikai területet behozzuk az egyetemi képzésbe, és kutatóhelyként tudományos célokat szolgáljunk, elsősorban a repüléssel kapcsolatos emberi teljesítmény területén.
A légiközlekedés-biztonsághoz kapcsolódó tudományos potenciál növelése és integrálása (…) című Gazdaságfejlesztési és Innovációs Operatív Program (GINOP) új fejezetet nyitott a laboratórium életében.
2016-ban nyertük el a projektet és láttunk neki a megvalósításnak, amely közel hat éven keresztül folyt. Ebben három kiemelt kutatási terület volt: az egyik az alternatív üzemanyagfajták repülésben való alkalmazhatóságával foglalkozott, egy másik a pilóta nélküli légi járművek repüléstámogató meteorológiai rendszerével, a harmadik pedig a repülés humán tényezőinek integrált alkalmazására vonatkozó vizsgálatokra fókuszált – ez utóbbi területnek voltam a vezetője. Négy kutatói teamben (repülőorvosi, teljesítmény-élettani, pszichofiziológiai mérés, pályatesztes mérés) közel harminc embert foglalkoztattunk a pályázati időszak alatt. Számos együttműködést alakítottunk ki többek között a Testnevelési Egyetemmel (TE), a Debreceni Egyetemmel, az Eötvös Loránd Tudományegyetemmel (ELTE), a Pécsi Tudományegyetemmel és az MH EK Repülő Alkalmasságvizsgáló és Gyógyító Intézet kecskeméti Magasság-élettani Osztályának nemzetközileg elismert kutató orvosaival. A kutatói teamünkhöz csatlakozott a TE Élettani laborjának nemzetközi körökben ismert szakértője és az ELTE pszichológusképzésének egyik vezéralakja is. Az ő irányításával sikerült összeállítani azt a tesztbatériát, amellyel a pilótákat és a repülésirányítókat vizsgáljuk. Az itt kialakított Vienna tesztrendszer négyszáz különböző kompetenciát képes mérni az egyszerű szenzoros tesztektől a személyiségtesztekig, amelynek segítségével komplett képet kaphatunk az alany képességeiről. Ebben a rendszerben évi 13–14 millió mérést végeznek közel negyven nyelven, ami nagy összehasonlítási alapot biztosít.
Milyen berendezések találhatók a laboratóriumban?
A legegyszerűbb eszközök az antropometriai, az emberi szervezet méretét (testmagasság, testtömeg) jellemző műszerek; ezt vizsgálja az Inbody 770 testösszetétel-mérő műszerünk is. A páciensek anamnézisének felvételénél vércukorszintet, vérnyomást, pulzust mérünk, és készítünk egy nyugalmi EKG-t is; természetesen ezeket terhelés alatt is tudjuk vizsgálni. Van automata vizeletelemző műszerünk is, de képesek vagyunk a terheléssel összefüggő egyszerű laboratóriumi méréseknek a végrehajtására is, mint a laktát (tejsav) változásának elemzése. A futószalag és kerékpár ergométereken összetett terheléses vizsgálatokat végezhetünk, de elemezhetjük a légzésfunkciót is, amiből képet kaphatunk a légzőrendszer állapotáról. Ezen túlmenően 24 órás ABPM vérnyomásmérést és 24 órás EKG-t is tudunk készíteni. Vannak online testszenzoraink is, amelyek mellkasra erősítve egy időben képesek monitorozni 80 embert 400 méter átmérőjű körben. Általuk rögtön látható, hogy az aktuális terhelés milyen hatást vált ki a szervezetből; de a készülék képes a regeneráció mérésére is. Ennek komoly jelentősége lehet katonai környezetben, hiszen egy raj vagy kisebb szakasz állapotát, bevethetőség is mérhetjük általa. A diagnosztika során rendelkezésre áll a Firstbeat BodyGuard offline passzív adatrögzítő eszköze is, amelyet ha a mellkasra erősítünk, akár egy hétig is gyűjthetjük az adatokat. Ez alapvetően a szívfrekvencia-variabilitást (HRV-t) méri, aminek köszönhetően pontosan követhetjük a stresszterhelést és a szervezet alvás közbeni regenerációját. Arteriográf (érvizsgáló) rendszerünk is van, ahol szintén lehetőségünk van 24 órás mérésre. Az eszköz az érben keletkező visszhangokat méri, amelyekből következtethetünk arra, hogy milyen állapotban van az érhálózat. Ennek a vizsgálatnak köszönhetően már a kezdetekkor kimutatható az érszűkület.
Hány vizsgálatot végeztek eddig összesen?
Ezres nagyságrendről beszélhetünk.
Milyen költséggel jár egy vizsgálat?
Elég költségesek, hiszen több speciális vizsgálóeszköz cserélendő eleme is eléri a százezer forintos nagyságrendet. Egy teljes diagnosztika költsége szintén százezres nagyságrendű összeg, amelyben nincsen benne a pszichológiai vizsgálat.
Végeztek kutatásokat ezekkel az eszközökkel a Covid–19-cel kapcsolatban is?
Annak ellenére, hogy laikusan azt gondolnánk már túl vagyunk a járványon, átestünk a vírusfertőzésen, így már nem kell foglalkoznunk vele, sokaknál visszamaradnak tünetek, kialakulhat posztcovid-szindróma. Hatalmas kockázatot, komoly kihívást jelent ez a repülésben, nem csupán itthon, hanem világszerte. Egyik kolléganőnk ebben a témában írja doktori dolgozatát, mi pedig kutatóhelyként adatszolgáltatással segítjük; jelenleg is zajlanak a vizsgálatok.
A projekt keretében készült egy pilótasisak-prototípus is, amelybe több műszert és virtuálisvalóság-szemüveget is integráltak.
Komplex vizsgálatokat szerettünk volna végezni valós helyzetekben, ezért építettünk egy sisakot, amelyet barokamrába vittünk, és hipobárikus, hipoxiás körülményeket teremtve imitáljuk a repülés élettani hátterét. A tesztekhez informatikus kollégáink elkészítették az összes magyar katonai repülőtér fotórealisztikus mását, így a sisakra erősített 4K-felbontású Oculus Rift virtuálisvalóság-szemüveggel valós szcenáriók közben tesztelhettünk. A sisakból egyébként kiépítettünk minden analóg egységet, és modern digitális rendszerekkel helyettesítettük azokat. A sisakba egy maszkot applikáltunk, amelyen keresztül oxigént kapott a tesztalany, miközben egy kapnográf is mérte a kilélegzett szén-dioxid tulajdonságait. A homloklebenyre egy úgynevezett homloklebenyi oxigéntenziót mérő (NIRS) műszert építettünk, amellyel kimutatható, hogy a hipoxia mennyire viseli meg a központi idegrendszert.
A repülésben széles spektrumon találhatók kihívást – akár életveszélyt – jelentő élettani stresszorok, amelyek az emberi test tűrőképességének határait feszegetik.
A repülésben gyakran előfordul hipobárikus hipoxia és kinetózis, hiszen az emberi test nehezen tolerálja a nagyon intenzív helyváltoztatást. Éppen ezért is behatárolt, hogy harcászati repülőgépekkel milyen életkorig célszerű repülni, hiszen az előbbi stresszorok képesek cselekvőképtelenséget okozni, ami a pilóta és a gép elvesztésével járhat. Maga a repülés is egyfajta tréningje ezeknek a képességeknek, de ezek behatároltak. Túlterhelést a NATO STANAG-ek által meghatározott követelmények alapján végeznek, amikor centrifugában pörgetik a pilótákat általában 8-9 G erőhatással (8-9-szeres testtömeg), hiszen pontosan ez jellemző azokra a manőverekre, amelyeket egy intenzív légi harc során el kell viselniük a pilótáknak. Azonban ezeknek van élettani határa. Elég arra gondolni, hogy egy katapultálásnál kb. 25 G-s túlterhelés éri az emberi szervezetet, szerencsére csak néhány tized másodpercig, hiszen ez hosszú távon az élettel nem összeegyeztethető traumákat okozna. Nem csupán ez, hanem a csendes gyilkos hipoxia is komoly kihívás a repülésben. Ahogy a repülési magasság emelkedik, a belélegzett levegő oxigéntartalma csökken, amire az idegrendszerünk reagál, és oxigénhiányos állapot alakulhat ki. Az egyes tesztelések során a legfontosabb, hogy a pilóta megtanulja magán diagnosztizálni a folyamat kezdetét. Ezekben a szituációkban van egy hasznos öntudati idő, ami a magasság növekedésével együtt csökken: a polgári repüléshez képest itt egy percről tíz–tizenkét másodpercre esik ez az idő. Ha ezalatt nem tesszük meg a szükséges lépéseket, az végzetes lehet.
Mi okozza a legnagyobb kihívást a hallgatók vizsgálata során?
Esetükben a legnagyobb kihívást a kinetózis okozza. A belső fülben lévő vestibularis apparatus felelős az egyensúlyunkért, ami van, hogy nem, vagy nehezen tolerálja a ráhatásokat, kiváltva vegetatív reakciókat. Ez sajnos a képzés során csak a második, harmadik évben derül ki, amikor Szolnokra jönnek a pilótajelöltek. Gondoljunk bele, mekkora övön aluli ütés a fiataloknak, ha ez kiderül róluk, hiszen azt jelenti, nem lehetnek pilóták. Persze még van lehetőségük repülésirányítóként vagy repülőműszaki szakirányon folytatni a tanulmányaikat, de fel kell adniuk az álmaikat. Jelenleg azon dolgozunk szoros együttműködésben a RAVGYI repülőorvosaival, akik a jelentkezők állapotát vizsgálják repülőorvosi szempontból, hogy már a felvételi eljárás során meg tudjuk szűrni őket, megelőzni a későbbi csalódásokat, és a felvételinél lehetséges alternatívákat kínáljunk nekik.
Hogyan tudná az egyetem a későbbiekben hasznosítani a laboratóriumot?
A hasznosítás legnagyobb kihívása személyi jellegű: a mérésekre teameket kell összeállítani; szükségünk van orvosra, aki a terhelésélettanban otthon van, egy kardiológiai asszisztensre, aki kezeli az EKG-t, és egy spirometriai szakemberre. A jövőben szeretnénk olyan ÁNTSZ-engedélyt szerezni, amellyel kutatóhelyként is tovább tudunk működni, de kifelé is tudunk szolgáltatást nyújtani. Ezen túlmenően sportorvosi rendelőként is szeretnénk működni, hiszen a régióban erre nagy igény van. De ami az egyetem polgárai számára a legfontosabb: bejelentkezés alapján állapotfelmérést tudnánk készíteni, és a résztvevők tanácsadás keretében szakemberekkel beszélhetnék át az eredményeket.
Az interjú a Bonum Publicum magazinban jelent meg.
Szerző: Szilágyi Dénes
