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

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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.

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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

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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

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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.

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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

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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

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.

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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.

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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

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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

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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

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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

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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.

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Gracias!!!

25 Norbert Kraft, M.D. and Gino Ormeño, M.D.