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Estudio del Nivel de Estado de Alerta en
las Tripulaciones de Vuelo de Línea
Aérea Comercial
Norbert Kraft, M.D. y Gino Ormeño, M.D.
Introducción
2
1. Una línea aérea sudamericana decide desarrollar un estudio de investigación
para determinar los niveles de performance y estado de alerta en sus
tripulaciones de vuelo frente a un esquema nuevo de roles y con el fin de
mantener su valor de seguridad dentro de sus estándares esperados.
2. El presente estudio se realiza en conjunto con Nasa, quienes aportan sus
técnicas y conocimientos para el desarrollo del mismo.
3. Los resultados presentados dan una serie de recomendaciones que
ayudarán a optimizar los roles de vuelo y el estilo de vida de los pilotos.
Método de Estudio
• Búsqueda de Indicadores del nivel de estado de alerta – Pruebas Cognitivas:
Perception Vigilance Task (PVT), Criteria Attention Skill Test (CAST)
– Monitoreo del tiempo de sueño:
ActiGraph wrist watches
• Búsqueda de Indicadores del nivel de performance – Obtención de Hormonas relacionadas con el ritmo
circadiano: Cortisol
3
Vuelos Estudiados
4
El itinerario se encontraba dividido en 3 grupos de secuencia de vuelo:
GRUPO A GRUPO B GRUPO C
Características Vuelos de madrugada o mañana con pocos tramos a operar por día
Vuelos de tarde o noche temprana con alto número de tramos a operar por día
Vuelos de noche con pocos tramos a operar por día
Productividad Diaria Promedio (Hrs./# Días)
5:16 5:19 4:26
Leg Promedio por Hora (Hrs./Tramos)
01:52 01:17 01:50
Productividad Total (Hrs./ #Trip.)
80:03 75:11 73:24
Días Libres
(# Días libres/ #Trip.) 9.8 11.8 9.1
Criterio de Estudio 1. Agrupación de vuelos: Para el presente estudio, los vuelos fueron agrupados en 3
grupos de acuerdo al ETD: a. 08:01 – 20:00 b. 20:01 – 03:00 c. 03:01 – 08:00 2. Signos de fatiga: Número de lapsos Velocidad de tiempo de reacción 3. Signos de estrés/disrritmia circadiana: Valores del cortisol por encima de los VN.
5
Seguir patrón del
Ritmo Circadiano.
Nota: Periodo de
Ventana del Ritmo
Circadiano Bajo
Criterio de Estudio
4. Cambios de terreno realizados dentro de un lapso de 24 horas:
Han sido agrupados en 4 grupos:
a. 0 CT
b. 1-2 CT
c. 3-4 CT
d. 5-6 CT
6
Nota: Implica mayor estrés térmico por cambios bruscos de temperatura y
Operativamente a más CT más Legs.
Criterio de Estudio
5. Promedios de altitud:
Los promedios de las altitudes de los aeropuertos fueron agrupadas en 4 grupos:
a. 100 – 1000 pies
b. 1000 – 3000 pies
c. 3000 – 5000 pies
d. 5000 – 7000 pies
7
Porqué las altitudes? Porque el nivel de
Estrés se incrementa por la dificultad inherente en su Operación aérea
Participantes: Pilotos 51
8
70%
Pruebas Cognitivas
• Perception Vigilance Task Muestra el tiempo de reacción en milisegundos.
9
Nota: Si algun participante tuvo más de 6 Errores (por presionar el botón
equivocado o presionar el botón antes de aparecer el número en pantalla) los
resultados de esa prueba no fueron analizados.
• Criteria Attention Skill Test (CAST) El CAST es una prueba que mide la concentración de una persona y su habilidad para focalizarce en una o más tareas.
10 10/28/2016
Perceptual Reaction Time - measures the ability to recognize and respond to a stimulus.
Selective Attention: Vigilance - measures the ability to
maintain concentration on a task for a sustained period of time.
Selective Attention: Filtering - measures the ability to focus
on important information and ignore irrelevant distractions.
4 4 4 4 4 (incongruent) 5 5 5 5 5 (congruent)
Divided Attention - measures the ability to "multi-task" or
concentrate on two or more things simultaneously.
Pruebas Cognitivas
Atención Dividida: mide la habilidad de una persona para
concentrarse en realizar dos o más tareas simultáneamente.
Atención Selectiva:
Vigilancia: mide la habilidad de una persona para
mantenerse concentrado en una tarea por un periodo sostenido
de tiempo.
Filtración: mide la habilidad de una persona para priorizar las
tareas.
Tiempo de Reacción de Percepción: mide la habilidad de una
persona para reconocer y responder a un estímulo.
Monitoreo de Horas de Sueño
• ActiGraph Wristwatch: El ActiGraph es un instrumento electrónico que graba y reporta los niveles de actividad asi como los minutos y eficiencia del sueño.
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Medición Hormonal
• Cortisol
12
Hormona endocrina que se encuentra relacionada
con el ritmo circadiano y estrés. Los valores normales
más altos se presentan en las horas tempranas de la
mañana y los valores normales más bajos se
presentan a media noche.
Resultados
NOTA:
El presente estudio arroja resultados generales
no considerando los factores individuales que
puedan influir en la respuesta de las pruebas
mentales y de laboratorio.
14
Test Empleados en el Estudio
Los tests que se emplearon fueron agrupados de la
siguiente manera:
Prueba A: Test PVT antes del vuelo vs. ETD
Prueba B: Test PVT despues del vuelo vs. ETD
Prueba C: Horas de sueño.
*PVT Mide el tiempo de reacción.
Test Empleados en el Estudio
05:39
02:44
04:00
00:00
01:12
02:24
03:36
04:48
06:00
07:12
08:24
09:36
10:48
12:00
9:00-20:00 21:00-03:00 04:00-08:00
Prueba A: Los pilotos del grupo de ETD de 8:01 – 20:00 tuvieron significativamente menos Lapsos (Tiempo
de Reacción >500ms) que los pilotos de los grupos de ETD de 20:00-2:00, 02:01-8:00.
Prueba B: Los pilotos del grupo de ETD de 20:01 – 02:00 tuvieron significativamente más Lapsos (Tiempo
de reacción >500ms) que los pilotos de los grupos de 8:01-20:00, 02:01-8:00.
Prueba C: En general el promedio de sueño por tripulante es menor a las 8 hrs.
1.6
3.7
4.8
3.4
16.5
4.6
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
9:00-20:00 21:00-03:00 04:00-08:00
RANGO NORMAL
≤ 5.0
SD=1.5
SD=4.1 SD=7.2
SD=3.8 SD=3.4
SD=20.5
RANGO NORMAL
≥ 8.0 hrs
Prueba C
SD=1:36
SD=1:31
SD=1:19
08:01 – 20:00 20:01 – 02:00 02:0 – 08:00
08:01 – 20:00 20:01 – 32:00 03:01 – 08:00
Conclusiones
Prueba A
1. Los pilotos que se encontraban en el grupo de ETD 20:01 – 02:00 presentaban signos de fatiga en relación a la cantidad de lapsos después del aterrizaje.
Prueba B
1. Los pilotos que se encontraban en el grupo de ETD 20:01 – 02:00 presentaban signos de fatiga en relación a la velocidad de reacción después de los aterrizajes.
Prueba C
1. El monitoreo realizado con el wrist watch mostró que las horas de sueño antes de la salida de vuelos de 02:01 – 08:00 y 20:01 – 02:00 fueron pocas.
2. Las pocas horas de sueño antes de la salida de un vuelo demandan averiguar las razones que las producen por ser materia de seguridad especialmente en horarios donde tambien se exige una adaptación al ritmo circadiano.
17
Test Empleados en el Estudio
Prueba D: Test CAST despues del vuelo vs. Cambios
de terreno
Prueba E: Cortisol vs ETD
Prueba F: Cortisol vs. Promedio de Altitud
19
Los pilotos que realizaron 5-6 cambios de terreno en un día mostraron
significativamente un valor inferior en la filtración de datos en relación a la
precisión y velocidad de reacción que los pilotos que realizaron 0, 1-2 or 3-4
cambios de terreno.
SD=26.6 SD=21.9
SD=25.6
% o
f n
orm
*
Nota: Atención Selectiva : Filtrado – mide la habilidad de enfocarse en una información importante e ignorar
factores distractores irrelevantes.
*p<0.05.
SD=32.0
Test CAST despues del vuelo vs.
Cambios de terreno
N
Cortisol vs ETD
20
Los pilotos del grupo de ETD 8:01 – 20:00 tuvieron valores de cortisol
significativamente menores que los pilotos de los grupos de 02:01- 08:00 y
20:01-02:00.
SD=6.51
SD=2.46
SD=4.84 *
Nota: Muestra de cortisol postvuelo. *p<0.05
µg/1
00m
l
08:01 – 20:00 20:01 – 03:00 03:01 – 08:00
µg
/10
0m
l Cortisol vs. Promedio de Altitud
21
Los pilotos que realizaron vuelos en aeropuertos del grupo de
5000 ft - 7000 ft tuvieron valores de Cortisol signficativamente más
elevados que los pilotos de los otros grupos (1h-1th, 1th-3th & 3th-
5th).
SD=7.25
SD=5.61
SD=2.61
*
SD=2.69
Nota: Muestra de cortisol postvuelo. *p<0.05
Conclusiones Prueba D
1. Los vuelos con 5-6 cambios de terreno en un mismo día mostraron un incremento significativo en la velocidad del tiempo de reacción perceptual y una disminución del performance en el filtrado de información (signos de fatiga).
2. Estos valores obtenidos en relación a los cambios de terreno son independientes a la cantidad de número de piernas y al ETD.
Prueba E
1. Los vuelos del grupo de ETD 20:01-03:00 presentaron valores de cortisol elevados en comparación a los grupos de 03:01 – 08:00 (signos de estrés).
Prueba F
1.Los vuelos con altitudes de aeropuerto del grupo de 5000 – 7000ft presentaron valores elevados de cortisol en relación a la demanda de aterrizaje del aeropuerto (signos de estrés).
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Recomendaciones
23 10/28/2016
Recomendaciones para pilotos y departamento de roles
• Educar a las tripulaciones de vuelo para incrementar las horas de sueño. Ver factores condicionantes ambientales.
• Eliminar las rotaciones nocturnas y generar pernoctes en vuelos nocturnos o de madrugada en lugar de round trips.
• Eliminar los vuelos que contengan 6 cambios de terreno o más.
• Si se quiere mantener este tipo de estructura de programación debería de medirse previamente a las tripulaciones de acuerdo a sus capacidades psico-físicas.
• Realizar una evaluación de seguimiento para verificar la optimización de los roles de vuelo.
24
Gracias!!!
25 Norbert Kraft, M.D. and Gino Ormeño, M.D.