DIPLOMADO EN AEROMEDICINA Y CUIDADOS
CRITICOS V GENERACION
FISIOLOGÍA DE VUELO
Realizado por:
Renso Eliseo Montalvo Ochoa
Profesor Titular:
Jaime Charfen Hinojosa
Fecha:
Diciembre de 2018
Introducción.
El transporte aéreo de pacientes es cada vez una realidad más común a
nivel mundial, que generalmente se realizan por la necesidad de un tratamiento
que no se le puede brindar al paciente en el lugar donde se encuentre, por la
falta en la tecnología etc. Pero antes de realizar el mismo se debe tener en
cuenta los cambios fisiológicos que ocurren debido a los cambios en la altura tanto
a los pacientes como a la tripulación
Ambiente Aéreo.
El ambiente aéreo es un medio muy dinámico en el cual las condiciones de
un paciente pueden cambiar rápidamente debido a la suma de factores que se van
acentuando a medida que una aeronave alcanza una determinada altura,
considerando también que aunado a esto la capacidad resolutiva dentro la
aeronave es menor en comparación a un hospital, la tripulación debe estar
preparada para hacer frente a estas situaciones de manera eficiente incluso
anticipándose a las posibles complicaciones que podrían ocurrir en los
pacientes una vez que estos se encuentren en el aire y tomando medidas
preventivas para los mismos desde antes del despegue.
Fisiología del Vuelo.
Son tres los principales factores descritos que afectan la conducta fisiológica
durante el vuelo y estos son: la aeronave, la atmosfera y la tripulación.
Para el caso de la aeronave
existen algunos conceptos que se deben comprender para saber cómo los pacientes
pueden verse afectados como lo sería la presurización, la cual básicamente es
mantener una presión dentro de la aeronave similar al medio externo donde no
existen problemas para el funcionamiento normal del organismo en las aeronaves
comerciales esta se realiza a la misma presión que existe dependiendo del
modelo de entre los 6000 a 8000 ft de altura, altitud a la cual una persona
sana puede compensar de una manera normal la falta de densidad de oxigeno cosa
que no siempre es cierta para una persona con alguna complicación de salud,
para mantener esta presión dentro de una aeronave comercial que generalmente se
vuelan a alturas comprendidas entre los 25000 y 34000 ft de altura la
construcción de la aeronave debe realizarse con refuerzos lo que implica un
aumento del peso que repercute en la eficiencia del vuelo y el consumo de
combustible. Pero he hecho de poder volar a estas alturas permite que los
vuelos se lleven a cabo de una forma más rápida y con menos turbulencia, pero ciertas
aeronaves cuyo techo de operación es hasta los 10000 ft de altura considerado
como el límite de la zona fisiológica en la cual se puede sostener la vida sin
necesidad de suplementos de oxígeno, por lo general no son presurizadas como es
el caso de la gran mayoría de aeronaves de ala rotatoria y algunas de ala fija,
implicando esto que sus vuelos son menos confortables más lentos y con
presencia de más turbulencia.
Espacio y Ruidos. En muchas ocasiones el espacio reducido de ciertas
aeronaves torna difícil la deambulación dentro de la cabina, de igual manera
las entradas estrechas dificultan el ingreso de los pacientes. El ruido puede
tornar imposible la auscultación y dificultar mucho la comunicación siendo esta
la causo por la que muchos monitores tienen alarmas visuales.
Temperatura. Por cada 1000 ft que se ascienden la temperatura
disminuye 2° C hecho que afecta en gran medida a aeronaves no presurizadas ya
que en ocasiones sus sistemas de aire acondicionado no son capaces de abastecer
las necesidades pudiendo esto afectar a más del paciente a la tripulación
misma.
Vibraciones. Son movimientos continuos que se dan principalmente
en helicópteros u aviones de turbo propela mismas que pueden llegar a
interferir con los monitores las bombas de infusión he incluso marcapasos que
pueda tener un paciente.
Humedad. El aire existente en la cabina llega a contener porcentajes muy bajos
de humedad que llegan a afectar de manera especial a cierto tipo de pacientes
como lo serían: niños, pacientes
quemados o respiratorios con los que se debe manejar una hidratación más
agresiva.
Aceleraciones, Desaceleraciones y Fuerzas G. estos factores pueden llegar
a causar grandes alteraciones especialmente a pacientes neurológicos y se
producen principalmente al momento del despegue o aterrizaje.
La Atmosfera
La comprensión de la misma es de vital importancia dentro del campo aéromedico
debido a los cambios que se producen a nivel fisiológico dependiendo de la
altura y el tipo de paciente que se transporta.
No se ha determinado con certeza donde termina la atmosfera en un inicio
se hablaba de que llega hasta los 100 km de altura luego hasta los 400
actualmente se estima que llega alrededor de los 1000 km y dentro de esta se y
según la transición de cambios que ocurren físicos que ocurren dentro de cada
una se ha dividido en las siguientes partes.
Troposfera. Esta es la capa más baja que está en contacto con la
superficie de la tierra dependiendo del lugar geográfico su tamaño baria pero
generalmente se habla de que llega hasta los 18 km y en esta se producen todos
los fenómenos climáticos como: lluvias, vientos, nubes, etc. Y está compuesta
por nitrógeno en un 78% oxigeno 21% aron, gas carbónico, vapor de agua y otros
gases en un 1%.
Estratosfera. Esta capa se extiende sobre la anterior hasta una
altura aproximada de 50 km, es una zona calma, los gases que existen en esta
son los mismos que la troposfera pero ya muy enrarecidos en esta la temperatura
es muy baja de -1° C que se mantiene constante alrededor de los 25 km se
encuentra la capa ozono que amortigua los rayos ultravioleta del Sol haciendo
posible la vida.
Mesosfera. Se encuentra por encima de la Estratosfera hasta una altura aproximada
de 80 km aquí el aire se ha enrarecido por completo la temperatura alcanza
hasta los 10° C y aparecen los primeros signos de ionización.
Ionosfera. Se extiende hasta los 600 km aproximadamente el aire
casi es inexistente en esta, aquí predominan la ionización del ambiente debido
a los rayos solares, la temperatura ha descendido notablemente, y por sus
propiedades de refracción esta capa ha sido aprovechada por el hombre para la realización
de las radiocomunicaciones, en esta también se dan hermosos y luminosos
fenómenos como las Auroras Boreales y Australes.
Exosfera. Se extiende hasta los 1000 km aproximadamente, aquí predominan el
hidrogeno y el helio, existe la presencia de fenómenos eléctricos y un gran
descenso de la temperatura.
Para efectos fisiológicos y de aeromedicina la atmosfera se divide en
tres zonas que son:
La zona fisiológica. Que va desde el nivel del mar hasta los 10000 ft de
altura en donde el ser humano puede vivir sin la necesidad de suplementos de
oxígeno.
La zona deficitaria. Que va desde los 10000 hasta los 50000 ft de altura
en donde el organismo humano no puede sobrevivir sin aporte extra de oxígeno y
finalmente.
La zona equivalente al espacio. Que ve desde los 50000 ft en adelante y
en la cual la vida del ser humano es imposible sin cabinas o trajes
presurizados.
Existen ciertas leyes de los gases cuyos efectos según la altura afectan
la fisiología humana y pueden poner en riesgo su subsistencia, misma que deben
ser tomadas en cuenta al momento de realizar el traslado aéreo de un paciente.
Ley de Boyle: es una ley de los gases que relaciona la presión con
el volumen de cierto gas sin variación de la temperatura. Rezando que la
presión ejercida sobre determinado gas es inversamente proporcional a su
volumen, es decir que si aumente al doble la presión sobre cierto gas su
volumen se reduce a la mitad y si aumente la presión tres veces el volumen del
gas disminuir a un tercio, correlacionándose esto a que mientras más aumente la
altura disminuye la presión atmosférica consiguientemente produciendo el
aumento de volumen en un gas encerrado como por ejemplo el bag de un tubo
endotraqueal el cual al expandirse puede provocar ruptura o necrosis de la
tráquea.
Ley de Charles: esta ley describe la relación entre un gas y la
temperatura, siendo que cuando se aumenta la temperatura de cierto gas su
volumen también aumenta y del mismo modo si la temperatura disminuye su volumen
también, esto ocurre debido a que al aumentar la temperatura de cierto gas en
el interior de un envase las moléculas del gas aumentan su velocidad chocando más
rápido con las paredes del envase produciendo a si un amento temporal del
volumen de dicho gas lo que consecuentemente conseguirá que el envase en el
caso de ser maleable crezca hasta igualar la precio exterior del mismo.
Ley de Dalton: esta ley establece que la presión de una mescla de
gases que no reaccionen químicamente es igual a la suma de las presiones de
cada uno de los gases de la mescla si cada uno ocupara el mismo espacio, por lo
que la presión absoluta de la mescla de gases es el resultado de la suma de la
presión parcial de cada uno de los componentes, mientras que la presión
absoluta de cada uno de los componentes seria la presión que ejercieran en el
mismo espacio por separado.
Ley de Fick: establece que la gradiente de difusión de un gas a
través de una membrana es directamente proporcional a la concentración del gas
a ambos lados de la membrana e inversamente proporcional al grosor de la misma.
Ley de Henry: manifiesta que la cantidad de gas disuelto en un líquido
a temperatura constante es proporcional a la presión parcial del gas sobre el líquido.
Lo que al disminuir la presión exterior provoca escape de gas del líquido en el
que se encuentra disuelto, un ejemplo simple seria el escape de presión que se
experimenta al abrir una lata de refresco.
Ley de Gay-lussac: Establece la
relación entre la presión de un gas y la temperatura cuando el volumen es
constante. Esto ocurre porque al aumentar la temperatura del gas sus moléculas
aumentan su velocidad chocando más veces contra las paredes de su contenedor, mismo
que al ser fijo produce consecuentemente un aumento de la presión dentro de
este.
Ley de Graham: Ley que establece que la velocidad de difusión de un
gas a través de un líquido (o a través de la membrana alveolo capilar) es
directamente proporcional a su coeficiente de solubilidad e inversamente
proporcional a la raíz cuadrada de su densidad.
Hipoxia
El termino hipoxia se refiere a la disminución de oxigeno disponible
para las células del organismo, produciéndose así alteraciones en su
funcionamiento al no alcanzar la energía necesaria para desarrollar sus
funciones vitales mediante las reacciones oxidativas normales.
Por lo tanto la hipoxia es un aporte inadecuado de oxígeno a las células
y tejidos del cuerpo, pero algunos tejidos y órganos son más susceptibles a la
falta de oxígeno que otros presentando una sintomatología más temprana, el
sistema respiratorio y el cardiovascular son los encargados de la captación y distribución
de oxigeno hacia todo el organismo por lo que una falla en su recepción, difusión
alveolo-capilar, distribución a través de la sangre o utilización de las células
darán por resultado la hipoxia.
Según la causa principal (disminución del nivel de oxigeno) la hipoxia
se puede clasificar en 4 tipos principales.
Hipoxia Hipóxica: se da a consecuencia de la reducción de la cantidad de
oxigeno ya sea en el ambiente, por algún problema de difusión a nivel
alveolo-capilar o el índice de ventilación perfusión, el resultado final de
esto sería una sangre arterial pobre en oxigeno que no suministraría el oxígeno
suficiente a las células para realizar sus reacciones metabólicas normales.
Entre las principales causas que producen hipoxia hipóxica podemos
encontrar la exposición a bajas presiones atmosféricas propias de las grandes
alturas debido a fallos de los aparatos de oxigeno o por fallo humano en su
manejo. La hemoglobina a nivel del mar se encuentra saturada de oxígeno en un
97.5% a 10000 ft de altura se reduce hasta un 87 % mientras que a 20000ft se
reduce hasta 65 %. Existen pacientes con una mayor predisposición a sufrir
hipoxia que otros, así en el caso de un fumador este podría llegar a sufrir
hipoxia de 4000 a 5000 ft antes que un paciente no fumador.
Hipoxia Anémica: en este tipo de hipoxia la cantidad de oxigeno es
normal, el problema radica en dificultad para su transporte en la sangre debido
a problemas como: intoxicacion por humos el consumo de algunas dragas como las
sulfamidas que disminuyen el coeficiente de vinculacion del oxigeno por la
hemoglobina, la inalacion de monoxido de carbono que se da en el caso de
fumadores, al tener el CO un indice de vinculacion mayor que el oxigeno por la
hemoglobina en estos pacientes se puede ver una saturacion de
carboxihemoglobina del 8 al 10%, la disminucion de la hemoglobina como el caso
de algunas anemias.
Hipoxia por Atascamiento (hipoxia
isquemica): se da a pesar de que la
cantidad de oxigeno en la sangre es normal, debido a una reducción del flujo sanguíneo
a nivel de los tejidos, esto se da por una desaceleración del flujo sanguíneo o
porque esta queda retenida en alguna parte dejando de llegar de forma
adecuada a otras zonas del cuerpo, su etiología
puede ser debido a problemas del corazón, vaso constricción, obstrucciones
vasculares, estancamiento venoso, siendo esta última de gran importancia para
el tripulante sometido a grande aceleraciones de las misma manera el aumento de
las fuerzas G provocan una disminución de la presión por encima del corazón y
un aumento en el árbol bascular por debajo de este, la duración y cantidad de aceleración
a pesar de los mecanismos de compensación propios del organismo van a provocar
una hipoxia a nivel ocular y cerebral principalmente.
Hipoxia Citotóxica (Histotóxica): el problema de esta clase de hipoxia radica en la
dificultad de los tejidos de usar el oxígeno que llega sin problema a través de
la sangre, dando como consecuencia una sangre venosa rica en oxigeno, algunas
de sus causas son el envenenamiento por cianuro resultado de incendio de
las componentes de las aeronaves, que
bloque la encima encargada de la utilización del oxígeno a nivel celular el
citocromo oxidasa mitocondrial, otros factores como el CO o el alcoholo que
alteran las membranas celulares también influyen en la hipoxia citotóxica.
De los tipos de hipoxia expuestos la tripulación aéromedica es susceptible
a cualquiera pero de forma principal a la hipoxia hipóxica y a la hipoxia por
estancamiento.
Efectos de la Hipoxia: la disminución de oxigeno en el organismo afecta el
normal funcionamiento de órganos y tejidos siendo el SNC el mas susceptible a
las deficiencias de oxigeno los signos y síntomas iniciales estarían
relacionados con este.
Los factores que influyen para la hipoxia son los propios de vuelo y del
sujeto siendo los del vuelo la altura, velocidad de ascenso que debido a la descompresión
rápida acorta el tiempo de aparición de los síntomas, el tiempo de permanencia
en la altura que es directamente proporcional al cuadro clínico. Mientras de
las dependientes del sujeto podremos mencionar que el ejercicio físico y la
temperatura aumentan el consumo de oxígeno, el alcohol y medicamentos como los
antiestamínicos pueden potenciar la perdida de oxigeno, el tabaco disminuye la
cantidad de xigeno disponible para los tejidos debido al aumento de carboxihemoglobina,
enfermedades cardiacas o metabolicas que modifiquen las necesidades de oxigeno,
y facores individuales que hacen que bajo la misma exposicion no se de la misma
sintomatologia entre los individuos.
Existen distintos signos y sintomas que se producen en situaciones de
hipoxia en relacion de la altura que se pueden dividir en las siguientes fases.
Fase Indiferente: se produce hasta los 10000 ft de altura en individuos
en perfecto estado y sus manifestaciones son: disminucion de la visión
nocturna, disminucion de la memoria inmediata, alargamiento en el tiempo de
aprendizaje de materias complejas y por lo general se puede decir que los
signos y sintomas producidos por debajo de la altura indicada se consideran
insignificantes.
Fase Compensatoria: ocurre de los 10000 a los 15000 ft de altura en esta
fase entran en juego los mecanismo de compensación del ser humano para mantener
la homeostasis produciéndose un aumento de la frecuencia respiratoria y del
gasto cardiaco más una acentuación de sintomas descritos en la fase anterior,
disminucion de la capacidad de trabajo y de realizar cálculos, dolores de
cabeza por estadías mayores de a 20 minutos, que en un individuo en estado
normal y en reposo por lo general no llegan a ser percibidos.
Fase de Manifestaciones Clínicas:
discurren entre los 15000 y los 20000 ft de altura en esta fase los
mecanismos compensatorios no llegan a ser suficientes por si solos provocando
perdida del juicio crítico sin que haya conciencia de esto, reducción de la
velocidad del pensamiento, imposibilidad para realizar movimiento finos puede presentarse
euforia, ansiedad o agresividad, a los que también se pueden sumar mareos, náuseas
y vómito, disminucion de la agudeza visual, visión en túnel o gris así como
hormigueo o espasmos musculares. Objetivamente se podrá apreciar cianosis periférica y de labios, aumento en el esfuerzo y expansión
respiratoria, hasta que eventualmente
por disminucion de la temperatura y el trabajo físico se llegue a perder la
conciencia.
Fase Crítica: se da por sobre los 20000 ft de altura en esta fase se
acentúan los signos y sintomas de la anterior llegando a existir perdida de la
conciencia y convulsiones he incluso la muerte si el déficit de oxigeno no es
corregido de forma urgente, caso contrario la muerte sobrevendrá en pocos
minutos a esta altura.
Tiempo útil de conciencia: es el tiempo en el que el individuo puede actuar de
forma normal hasta antes de la aparición de signos y sintomas sin estar
conectado a ninguna fuente de oxigeno adicional esta también varia de sujeto a
sujeto, el tiempo útil de conciencia se reduce a la mitad en el caso de una
descompresión explosiva.
Tiempo de Rendimiento Efectivo: este es siempre igual o menos al Tiempo útil de
conciencia o menor dependiendo de la actividad que se esté realizando la
ansiedad fisiológica etc. A unos 40000 ft de altura el tiempo de rendimiento
efectivo es de 5 a 6 segundos.
Prevención de la Hipoxia: muchos de los factores que predisponen a la hipoxia se pueden reducir tomando
algunas precauciones como: conocimiento cuidadoso y chequeo de los equipos de
oxigeno antes y durante el vuelo especialmente para aquellos que se realizaran
sobre los 10000 ft, garantizar el correcto uso de los equipos de oxigeno a los
pasajeros, no fumar durante el vuelo.
Tratamiento de la Hipoxia
Saber distinguir y reconocer los sintomas y signos de la hipoxia es el
arma más efectiva para poder evitar complicaciones potencialmente peligrosas
debido a esta tomando las medidas preventivas necesarias como chequear los
equipos de oxigeno y descender a una altura inferior a los 10000 ft de altura
que es la altitud de seguridad minina.
Hay que recordar que, al ser la velocidad de ascenso, uno de los
factores que influye en el grado de hipoxia, en el caso de producirse una
despresurización brusca de la aeronave, sea cual sea su causa, el tiempo que el
piloto tendrá para reaccionar, antes de que los síntomas de hipoxia se lo
impidan, se reduce a la mitad.
La recuperación de la hipoxia tras la normalización del oxígeno se logra
en pocos segundos quedando únicamente como secuelas de la misma un leve dolor
de cabeza o fatiga.
Estrés Primario del Vuelo
Se desarrolla en la tripulación debido al cambio de las condiciones que
se pueden llegar a presentar durante un vuelo, como la disminucion de la PO2
pueden causar hipoxia rápidamente, cambios en la presión barométrica causa
incomodidad y dolor en los órganos huecos del cuerpo los senos nasales,
mientras que los cambios térmicos de calor y frio aumentan el consumo de
oxigeno.
Las Vibraciones causan molestias como la fatiga disminucion de la agudeza
visual he incluso estas vibraciones pueden ser percibidas como dolor y una
exposicion larga a esta puede aumentar la temperatura central corporal, como
medidas preventivas se puede realizar un mayor acolchonamiento de la camilla y
asientos
Disminucion de la Humedad: Por la disminucion de la humedad dentro de la
aeronave es necesario tomar medidas preventivas para la deshidratación que se
puede llegar a desarrollar tanto en la tripulación como en el paciente, con la
ingesta regular de líquidos por parte de la tripulación y manejar una velocidad
de infusión de líquidos mayor en el paciente.
Ruido: principalmente en aeronaves de ala rotatoria esto produce aumento de
presión arterial y de pulso, cefaleas, causa daños irreversibles en la audición
cuando se exponen a niveles de ruido superiores a los 70 Db.
Fatiga: debido a problemas fisiológicos que se encuentran en el ambiente aéreo
reduciendo la capacidad efectiva de tomar decisiones importantes en el caso de
existir problemas críticos.
Fuerzas Gravitacionales: pueden causar hipoxia, eritema, desplazamiento de los
órganos internos hasta pérdida de la conciencia y durante el vuelo pueden ser
negativas o positivas
Negativas: se da por descenso rápido de la aeronave produciendo
que la sangre sea arrastrada hacia el lado contrario al cerebro produciendo
hipoxia
Positivas: por aceleración y ascenso y lleva sangre hacia el
cerebro, un humano promedio puede tolerar fuerza G positivas de hasta 9G y
negativas de hasta 3G.
Desorientación Espacial he Ilusiones Visuales Durante el Vuelo: provocan
un desentendimiento con relacion a la posición del cuerpo con respecto a la
tierra lo que causa desorientación y errores, la desorientación espacial puede
ser de tres tipos.
Tipo I: el piloto no nota la desorientación, porque sus sentidos confirman que
la experiencia que siente es real.
Tipo II: se da cuando el piloto no se percata de la desorientación espacial que está
viviendo, pero presiente que algo está mal.
Tipo III: esta se da cuando el piloto es afectado por la sensación de movimiento
intenso y no es capaz de reorientarse.
Ilusiones Visuales Durante el Vuelo: son señales erróneamente percibidas por el cerebro y
se dan principalmente durante condiciones meteorológicas adversas.
Vértigo por Parpadeo de Luces Durante
el Vuelo: está causado por el parpadeo
de luces con efecto estroboscópico de baja frecuencia que pueden causar cefalea
y hasta convulsiones, por lo que se debe tomar las precauciones necesarias para
el caso de pacientes con desordenes convulsivos, los olores del combustible
pueden ocasionar cefalea nausea y vomito.
Condiciones Meteorológicas Adversas: causa estrés debido al peligro, la turbulencia la
necesidad de usar aparatos para el vuelo.
Ansiedad: a causa de claustrofobia que se puede llegar a sentir por el espacio
reducido de la aeronave.
Vuelos Nocturnos: genera estrés por las condiciones de luminosidad, disminucion
del campo visual, visión monocromática, distorsión de la percepción de la distancia,
la velocidad, incluso la tripulación debe estar muy atenta para ayudar al
piloto a identificar posibles peligros.
Factores Humanos que Afectan la Tolerancia al Estrés de Vuelo
Enfermedad: una simple gripa puede causar fuertes dolores d
cabeza y vértigo, algunos medicamentos alteran la tolerancia ante la hipoxia.
Desordenes Relacionados con la Altura: el baro trauma puede causar
dolor del tracto intestinal, senos nasales, dientes, odio medio y pulmones.
Disbarismo. Puede causar dolor de cavidades cerradas, barotitis media es el
dolor en el oído medio que puede llegar a causar incluso ruptura de la membrana
timpánica.
Enfermedad por Descompresión: fenómeno explicado por la ley de Henry que causa
problemas circulatorios e incluso la muerte.
Conclusión:
Para lograr completar una misión con éxito en la que no corra riesgos la
tripulación y se pueda realizar un manejo adecuado del paciente en el vuelo es
imperioso conocer y comprender los cambios fisiológicos que ocurren con la
altura más la reacción del organismo ante las distintas fuerzas a las que se
somete durante aterrizaje, despegue aceleración y rotación.
Bibliografía:
https://lageografia.com/geografia-fisica/atmosfera
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0716864011704394
https://iquimicas.com/ley-boyle-leyes-los-gases/
http://www.educaplus.org/gases/ley_charles.html
https://www.ecured.cu/Ley_de_Dalton
https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/ley-fick
https://www.quimicas.net/2015/07/ley-de-henry-de-los-gases.html
http://www.educaplus.org/gases/ley_gaylussac.html
http://www.hispaviacion.es/hipoxia-2/
