enfermedades por buceo dr. casanova

EL SISTEMA RESPIRATORIO EN AMBIENTES HIPERBARICOS

ENFERMEDAD POR DESCOMPRESIÓN – NARCOSIS POR N2 – TOXICIDAD POR OXIGENO

DR. RENATO CASANOVA MENDOZAMÉDICO NEUMÓLOGO

HOSPITAL NACIONAL DOS DE MAYO – SANNA EPSMIEMBRO SPN – ALAT – ATS – ERSDOCENTE UNMSM – USMP - UCSUR

HIPERBARIA: SOMETER AL ORGANISMO A PRESIONES

SUPRA ATMOSFERICAS –LEYES FÍSICAS INVOLUCRADAS

• El principio de Arquímedes se aplica al buzo como un todo. • El cuerpo del buceador y su equipo presentan una masa total y desplazan

un volumen de agua equivalente al volumen del cuerpo sumergido. • El buzo está sometido entonces a un par de fuerzas opuestas: por un lado

el efecto de la gravedad sobre su masa (el peso del buzo y su equipo), y por otro la fuerza de flotación ejercida por el volumen de agua desplazada.

• Cuando la masa del buzo es mayor que la masa del volumen de agua desplazada su flotabilidad es negativa, el buzo tiende al fondo.

• Cuando la masa del buzo es menor que la masa equivalente a su volumen su flotabilidad es positiva, el buzo tiende a la superficie.

• El ascenso y descenso obedece a juegos del centro de gravedad, la expansión pulmonar y la actividad muscular.

LA FLOTABILIDAD Principio de Arquímedes

El estado de equilibrio de un cuerpo en un líquido, y depende de la oposición de dos fuerzas, el peso del cuerpo y el empuje.

Si el cuerpo pesa menos que el volumen de líquido desalojado, flotará y en caso contrario se hundirá. Peso aparente es la diferencia entre el

peso real del cuerpo y la fuerza de empuje.



• El principio de Pascal determina que la presión ejercida sobre un fluido, en este caso la atmosférica, se transmite uniformemente por todo el fluido, de manera que la presión atmosférica se transmite, y se suma en cada plano a una misma profundidad, a la presión hidrostática.

• De igual forma, en cada tejido blando del buzo se transmite la presión total, haciendo que la presión interna de las cavidades sea igual a la externa.



• La ley general de los gases (Ley de Boyle y Mariotte) explica el comportamiento de estos con relación a las variables de presión, temperatura y volumen.

• Durante la inmersión la variación de temperatura del aire es mínima.

• La presión es inversamente proporcional al volumen de un gas: al aumentar la presión sobre una masa de gas, el volumen de este disminuye proporcionalmente.

Una persona sumergida 11 metros por debajo de la superficie del mar esta sometida a una presión de 2 atmosferas: la primera atmosfera de presión se debe al aire situado por encima del agua y la segunda, al peso del agua propiamente dicha.Si extrapolamos un ejemplo a una campana de vacío que contiene al nivel del mar 1 litro de aire, el volumen se reducirá a ½ litro a 11 metros por debajo de la superficie del mar, donde la presión es de 2 atmosferas.A 8 atmosferas (77metros), el volumen será de 1/8 de litro.El volumen al que se comprime una cantidad determinada de gas es inversamente proporcional a la presión siguiendo el principio físico de la ley de Boyle.



• El aire no es un gas puro, sino una mezcla de gases. • La ley de Dalton explica que la presión total de una mezcla

de gases es la suma de las presiones que ejercería cada uno de los gases componentes ocupando él solo el volumen total.

• Esta ley también se conoce como la ley de las presiones parciales, pues implica que la presión parcial de un gas, en una mezcla de gases, sometida a una presión X, es directamente proporcional a la proporción en que ese gas está presente en la mezcla.



• La ley de Henry explica que a una temperatura dada y en condición de saturación, la cantidad de gas disuelto en un líquido, es directamente proporcional a la presión ejercida por el gas sobre la superficie del líquido.

• Cuando un gas se encuentra disuelto en fase líquida se habla de tensión (T) de un gas, a diferencia de la presión parcial (p) de un gas que hace referencia a gases en una mezcla en fase gaseosa.

Ley de Henry

la cantidad de gas disuelto en un líquido

es directamente proporcional a la presión que el gas

ejerce sobre el líquido, y la solubilidad del gas

en el líquido.Importancia: explica el mecanismo de producción

del accidente de descompresión y nos da los elementos necesarios para

poderlo evitar



• Ley de Graham: El fenómeno de difusión entre dos gases, es decir, la velocidad a la que se mezclan es explicado por esta ley.

• Básicamente enuncia que la velocidad de difusión de dos gases, en condiciones iguales de temperatura y presión, es inversamente proporcional a la raíz de sus masas molares.

• Los dos principales gases en el aire, el Nitrógeno y el Oxígeno se encuentran en las formas moleculares N2 y O2.

• La masa molar del nitrógeno es de 28, mientras que la del oxígeno es de 32.

• Por lo tanto la velocidad de difusión del nitrógeno es mayor que la del oxígeno.

• Un líquido en condición de subsaturación disolverá el gas de la fase gaseosa hasta encontrar el equilibrio (saturación).



• La ley de Fick: Describe la tasa de transferencia de un gas a través de una membrana (o capa de tejido).

• Ésta es proporcional a superficie expuesta así como a la diferencia entre las presiones de sus dos fases e inversamente proporcional al espesor de la membrana/tejido.

• Además la velocidad de difusión es proporcional a la constante de difusión (particular al tipo de tejido y de gas que interviene).



Buceo ScubaJacques Costeau y Emile Gagnon en 1943.

Consiste en respirar gases comprimidos a altas presiones.

Estos gases contienen principalmente oxígeno, ya sea puro o mezclado con otros gases como Nitrógeno o Helio.

Equipamiento

TrajesWet Suit Inmersiones cortasDry Suit Inmersiones largas

BásicoMáscara o Visor Visibilidad

Traje Isotérmico Protección

Aletas Movilidad

Lastre Estabilidad

Circuito Abierto• Es el circuito más común.• Se caracteriza por el regulador de

dos etapas.• Los gases provenientes de la

expiración son expulsados.• Un tanque puede almacenar entre

2000 y 3500 L a una presión de 3000 psi (200 atm), suficiente para 1 hora de buceo a profundidades moderadas.

Equipamiento

EquipamientoCircuito Cerrado

• Sólo para buceo superficial•Recicla el oxígeno proveniente de la expiración y absorbe el CO2

•A una profundidad de 3 m se puede bucear hasta por 3 horas con este circuito•Utilizado principalmente para operaciones militares clandestinas ya que no expulsa burbujas

Los reflejos de inmersión en el hombre

• Vasoconstricción arterial periférica.• Utilización de la mioglobina.• Aumento del volumen pulmonar.• Aumento del retorno venoso.• Hiperpresión abdominal relativa.• Respiración en hipopresión.

• Pinzar la nariz y soplar con la boca cerrada.• Tragar y mover la mandíbula de lado a lado.• El equipo de buceo ofrece aire a presiones

iguales al agua circundante. Durante el descenso no hay mayor problema pero al ascenso es necesario respirar con las vías aéreas hacia los pulmones abiertas.

• No aguantar la respiración.


SUPRA ATMOSFERICAS – CAMBIOS ADAPTATIVOS

• Hacer respiraciones profundas y lentas al respirar aire más denso durante el buceo, con el fin de ahorrar aire y energía y de prevenir el agotamiento.

• Descender y ascender de manera lenta y progresiva.


SUPRA ATMOSFERICAS – CAMBIOS ADAPTATIVOS

ALTERACIONES POR EXPOSICIÓN A AMBIENTES HIPERBARICOS ACUATICOS


SUPRA ATMOSFERICAS • La presión que rodea al buceador aumenta a medida que

desciende hacia el fondo del mar.• El aire debe suministrarse también a alta presión, lo que

expone la circulación pulmonar a una presión de gases alveolares extraordinariamente alta.

• A medida que aumenta la profundidad de la inmersión, también lo hacen las presiones, al mismo tiempo que los gases se comprimen a volúmenes mas pequeños.

• Una columna de agua salada de 11 metros ejerce en su parte inferior la misma presión que toda la atmosfera sobre la tierra.

ENFERMEDADES POR BAROTRAUMATISMOS

• Durante el buceo las presiones parciales del Nitrógeno en sangre (N2) aumentan significativamente.

• Esto obliga a que el N2 se disuelva en el tejido especialmente graso por ser más afín.

• Durante el ascenso el N2 sale de los tejidos y si este es muy rápido se liberan burbujas hacia el resto de tejidos o a la sangre.

• En buceo profundo es recomendable, además del ascenso lento, un plan de descompresión en cámara hiperbárica para controlar la difusión y tamaño de las burbujas de N2.

ENFERMEDAD POR DESCOMPRESIÓN

ENFERMEDAD POR DESCOMPRESIÓN

• La mayoría de los síntomas de la enfermedad por descompresión se deben a burbujas gaseosas que bloquean vasos sanguíneos.

• Al principio, las burbujas son diminutas y bloquean solo los vasos mas pequeños, pero a medida que las burbujas confluyen, los vasos afectados van siendo cada vez de mayor calibre.

• El resultado es la isquemia y, a veces, la necrosis de los tejidos.

ENFERMEDAD POR DESCOMPRESIÓN MANIFESTACIONES CLÍNICAS

• Dolor articular en alrededor del 89% de las personas con enfermedad por descompresión,

• Los síntomas consisten en dolor de las articulaciones y los músculos de brazos y piernas.

• El dolor articular justifica el termino de Bend (retorcido) que a menudo de aplica a este cuadro.

• Síntomas neurológicos en alrededor del 5% al 10% de los pacientes.• Estos síntomas varían desde mareos en el 5% hasta parálisis o colapso y

perdida de conciencia en el 3%. Puede ser mortal.• Disnea en el 2% de los afectados por la enfermedad por descompresión

desarrolla debido a un numero masivo de micro burbujas que taponan los capilares pulmonares originando una embolia gaseosa. Puede ser mortal.

SUMERCIÓN EN APNEA – RIESGO A SINCOPE POR HIPOXIA

• Una estrategia para evitar la enfermedad por burbujas de N2 es que los buceadores utilicen una mezcla de O2 y Helio (He) en sus respiradores.

• El He es un gas que tiene menos de la mitad de solubilidad en los tejidos que el N2 lo que permite que se disuelva ,menos en los tejidos pero tiene más facilidad de difundir entre estos por su bajo peso molecular.

• En consecuencia es menos probable que con el He se formen burbujas y en consecuencia su uso es más seguro.

ENFERMEDAD POR DESCOMPRESIÓN PREVENCIÓN

Durante el ascenso se debe expulsar gran cantidad del aire inspirado ya que éste aumenta de volumen, y de no ser así se producirían graves lesiones a nivel pulmonar por la expansión rápida del gas.

Un volumen de 5 litros a 20 metros de profundidad se convertirían en 15 litros en la superficie, cantidad imposible de albergar en el parénquima pulmonar lo que originaria una sobre expansión que determinaría la ruptura de las paredes alveolares que conlleva a neumomediastino, neumotórax, enfisema subcutáneo y embolias aéreas.

El ascenso debe ser gradual, lento, dando tiempo a que se expulse volumen de aire y a que se estabilicen los cambios en la mezcla de aire y en la bioquímica de la sangre.

• La ascensión se efectúa en unas condiciones determinadas, sobretodo en relación a la velocidad de ascenso, de no más de 15 a 18 m/minuto.

• Al llegar a los 3- 5 metros de profundidad conviene realizar una parada de descompresión de 3 minutos.

• Se debe evitar la aceleración, sobre todo en los últimos metros ya que aumenta el peligro de descompresión.

• Durante el ascenso y en las paradas se debe respirar con normalidad, sin hacer apnea ni la maniobra Valsalva.

• Si se nota dolor a la altura de los senos, se debe detener y continuar el ascenso más lentamente

PATRONES DE BUCEO SEGURO

La embolia ocurre cuando se rompe el tejido pulmonar y las burbujas de aire son forzadas a entrar al torrente sanguíneo de los pulmones, llegando así al cerebro

El enfisema pulmonar es causado en el ascenso, cuando el aire retenido se escapa y va al tórax superior

La presión causa la ruptura de los vasos sanguíneos de la membrana ocular

Bloqueo de la trompa de Eustaquio evita equilibrar las presiones entre los dos lados del tímpano. Esto puede causar una hemorragia en el oído medio y ruptura del tímpano

El bloqueo de las fosas nasales evita que la presión sea equilibrado en el ascenso y el descenso. Al estar bloqueado, al inhalar ocurre un dolor fuerte y posiblemente una hemorragia en las mucosas nasales

Presión dentro de los alvéolos pulmonares y se rompen porque entran burbujas de aire a las estructuras extrapulmonares y los vasos sanguíneos

Narcosis por N2Toxicidad por O2

ENFERMEDAD POR DESCOMPRESIÓN - TRATAMIENTO

NARCOSIS POR GASES INERTES (N2)• Cuando la presión del nitrógeno es alta puede producirse una

narcosis por dicho gas.• Cuando un buceador permanece en la profundidad del mar

durante 1 hora o mas y respira aire comprimido , la profundidad a la que aparece los primeros síntomas de narcosis es de unos 40metros.

• A esta profundidad, el buceador comienza a mostrar jovialidad y parece perder muchas de sus precauciones (EFECTO MARTINI).

• A 50-66 metros, desarrolla somnolencia; entre 66 y 80 metros sus fuerzas disminuyen de forma considerable, y por debajo de los 80 metros suele quedar casi inútil como consecuencia de la narcosis por nitrógeno.

TOXICIDAD POR OXIGENO

• La cantidad de oxigeno transportado en la sangre aumenta de forma notable cuando la paO2 es extremadamente alta.

• Cuando la presión se eleva de forma progresiva hasta miles de milímetros de mercurio, una gran parte de oxigeno total se encuentra disuelto, en lugar de estar unido a la hemoglobina.

• Si la paO2 en los pulmones es de alrededor de 3000 mmHg (4 atmosferas de presión), la cantidad total de oxigeno disuelto en el agua de la sangre será de 9ml/dl.


• En el encéfalo es especialmente sensible a la intoxicación aguda por oxigeno.

• La exposición a 4 atmosferas de presión de oxigeno produce convulsiones que, en la mayoría de las personas, van seguidas de coma tras un intervalo de 30 min.

• La toxicidad del oxigeno en el sistema nervioso se debe a la formación de radicales libres de oxigeno y a la inactivación de ciertas enzimas en particular las deshidrogenasas que contiene el grupo sulfhidrilo.

• El exceso de oxigeno puede desencadenar a nivel respiratorio: Congestión de la mucosa, edema pulmonar por alteraciones en la permeabilidad capilar, fibrosis en permanencias prolongadas y atelectasias por arrastre del nitrógeno.

• En buceos de profundidad se va reduciendo la concentración de O2 de los tanques a medida se va descendiendo para evitar los efectos tóxicos.


Gracias por vuestra atención

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