fisiología del buceo a profundidad y otras situaciones hiperbáricas

Fisiología del buceo en profundidad y otras situaciones hiperbáricasCapítulo 44

Fisiología Taller

• García Pérez Felipe• Jaramillo Romero Jonás• Hernández Cardoza Eduardo Ubaldo• Palacios Torrez Ana Karen

Relación de la presión con la profundidad marina.

Efecto de la profundidad marina sobre el volumen de los gases: Ley de boyle.

• La presión ejercida por una fuerza física es inversamente proporcional al volumen de una masa gaseosa, siempre y cuando su temperatura se mantenga constante.

Narcosis por nitrógeno a presiones de este gas elevadas.

36 mPierde algunas precauciones

45 a 60 mEl buceador está

somnoliento

60 a 75 mFuerza

disminuye y se vuelve torpe

A partir de 75 mSe vuelve casi

inútil

Toxicidad por el oxígeno a presiones elevadas

Intoxicación aguda por oxígeno

Síntomas:

•Convulsiones*

•Náuseas

•Calambres musculares

• Irritabilidad

•Desorientación

•PO2 :

4 atm = 3,040 mmHg

Términos:• Oxigeno Molecular:Elemento quimico compuesto por dos atomos de oxigeno. Es inodoro,

incoloro e insipido.

• Oxidación: Reacción química a partir de la cual un átomo, ion o molécula cede electrones.

• Radicales libres: Sustancias químicas muy reactivas que introducen oxígeno en las células, produciendo la oxidación de sus partes, alteraciones en el ADN, y que provocan cambios que aceleran el envejecimiento del cuerpo. cualquier especie química capaz de una existencia independiente y que contiene uno o más electrones no apareados.

• Radicales libres del oxigeno: Moléculas altamente reactivas, muy inestables, de corta vida media, producidas por el organismo en baja concentraciones a partir del metabolismo y la respiración celular.

• Superóxido O2 : Anión formado por la captación de un e- por una molécula de Oxigeno.

• Peróxido: Óxido que contiene más oxígeno que el óxido normal.

• Peróxido de Hidrogeno: Poderoso oxidante enlazado con el hidrogeno.

• Peroxidasas: Enzima que descompone el agua oxigenada en agua y oxígeno atómico (activo).

• SOD: Enzima compuesta de proteínas con metales, que convierte los radicales superóxido en agentes menos tóxicos.

• Ácidos grasos poliinsaturados: Ácidos grasos que poseen mas de un doble enlace entre sus carbonos.

• Edema Pulmonar: acumulación de líquido en el intersticio pulmonar, en los alvéolos, en los bronquios y bronquiolos; por exceso de circulación desde el sistema vascular pulmonar hacia el extravascular y los espacios respiratorios.

• Atelectasia: Ausencia de expansión de los alveolos pulmonares debido a una obstrucción aguda.

• CO2: Gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono.

• Escafandra: Traje compuesto de una vestidura impermeable y un casco perfectamente cerrado, con un cristal frente a la cara y orificios y tubos para renovar el aire; se emplea para permanecer sumergido en el agua.

• Compensación respiratoria: amortiguan la intensidad de los cambios  agudos del equilibrio ácido-base en relación a la respiración.

• Acidosis respiratoria: Trastorno del equilibrio ácido-base causado por la retención y aumento de ácido carbónico (CO2) e hipercapnia, que conduce a un incremento en la concentración de hidrogeniones

• Enfermedad/Síndrome por descomprensión (Embolia Gaseosa): Es producida por una disminución brusca de la presión atmosférica. Esta enfermedad se caracteriza por la aparición de pequeñas burbujas e inflamación a nivel subcutáneo, El síntoma inequívoco es la aparición de un fuertísimo dolor, que afecta a diversas partes del cuerpo. Ciertas regiones corporales pueden sufrir parálisis transitoria y en ocasiones se producen lesiones permanentes e incluso la muerte.

• Nivel del mar: Altura de las aguas del mar cuando está en calma, que sirve de referencia para medir la altura o la profundidad de una montaña, un punto geográfico, etc.

• Hipercapnia: trastorno que consiste en el aumento de la PaCO2 por sobre el límite superior normal de 45 mmHg.

• Obnubilación: Estado de ofuscación o confusión mental que tiene una persona y que se caracteriza por la lentitud y no coordinación de los movimientos. Hay confusión mental y trastorno en la asociación de ideas.

• Narcosis: Estado de sopor o pérdida de la sensibilidad o la conciencia de carácter pasajero, en especial el producido por la ingesta de narcóticos.

• Anestesia: Ausencia temporal de la sensibilidad de una parte del cuerpo o de su totalidad provocada por la administración de una sustancia química, por la hipnosis o como causa de una enfermedad.

Oxidación intracelular excesiva como causa de la toxicidad por Oxigeno del Sistema Nervioso:

“Radicales libres oxidantes”

Poca capacidad oxidativa

Forma activa de O2

Oxidación

Radicales libres del O2

Radical Libre Superóxido O2-

Radical Peróxido

• Forma de H2O2

PO2 tisular normal: 40 mmHg

Continua producción de

Radicales libres por O2 disuelto

Eliminación por Peroxidasas,

Catalasas y SOD

Eliminación rápida y efecto escaso o

nulo

Solo si el Mecanismo Amortiguador Hb-O2 mantiene una PO2 tisular normal.

PO2 Alveolar critica (2 atm de PO2)

Fallo de Mecanismo Hb-O2

Aumento de PO2 Tisular (cientos o miles de mmHg)

Inundación de Sistemas enzimáticos para la eliminación de radicales libres oxidantes

Efectos Destructivos Graves o Mortales celulares

•Oxidación de Ácidos grasos poliinsaturados•Oxidación de enzimas celulares•Neuronas son las principales afectadas por su alta cantidad de lípidos•Disfunción del Encéfalo

De 0 a 11 horas

Disposición de manera

indefinida

No presenta Toxicidad

aguda por O2 del SNC

Después de 12 horas

Disposición a 1 atm de O2

Congestión de vías aéreas

Edema pulmonar

No se presenta en los demás

tejidos

Espacios aéreos pulmonares expuestos directamente a la

elevada PO2

El O2 se libera en los demás tejidos corporales a una PO2 casi normal por el

S. amortiguador Hb-O2

Atelectasia

PO2 a 1 atm

Producidos por la lesión del recubrimiento de los bronquios y

alveolos

La intoxicación crónica

por oxígeno produce alteraciones pulmonares

Equipo de buceo

Diseño y función adecuada

Sin problemas a la toxicidad de CO2

Profundidad en si misma no aumenta la PaCO2 alveolar

Profundidad no aumenta velocidad

de CO2 corporal

Mientras se siga respirando un VT

normal y espirando CO2 a como se

forme

La P. alveolar de CO2 tendrá un valor normal

Tipos de Buceo: -Escafandra

-Aparatos con reinhalacion

Acumulación de CO2 en espacio

muerto y reinhalacion por el

buceador

Tolerancia de hasta 80mmHg de la PCO2 (doble

alveolar normal)

Aumento de volumen

respiratorio minuto (VRM) con un

máximo de 8-11 veces

Compensación por el aumento de CO2

> A 80mmHg de PCO2 Alveolar

Situación intolerable

Centro respiratorio empieza a deprimirse

Efectos metabólicos tisulares negativos de la PCO2 elevada

Fallo respiratorio

Deja de compensar

Acidosis respiratoria grave

Grados variables de Obnubilación

Narcosis

Anestesia

Toxicidad por el CO2 a grandes

profundidades del mar

Respiración de aire a presión elevada por

periodos prolongados

Aumento de la cantidad de N2 disuelto en líquidos corporales

Sangre en capilares pulmonares se satura de N2 a la misma

presión elevada que hay en la mezcla alveolar respiratoria

En un plazo de varias horas se transporta una cantidad

suficiente de N2 a todos los tejidos corporales para elevar su

PN2 tisular

Se iguala hasta llegar a la PN2 del aire respirado

El cuerpo no metaboliza el N2, este se disuelve en todos los

tejidos corporales

La PN2 pulmonar disminuye de nuevo a un nivel mas bajo

Se puede eliminar el N2 por un proceso respiratorio inverso

Tarda horas

Origen de múltiples problemas colectivos: “Enfermedad por

descomprensión”

Descomprensión del buceador tras una exposición excesiva

a una presión elevada

Volumen del Nitrógeno disuelto en los líquidos corporales a diferentes profundidades

1 Lt de N2 a nivel corporal

Disuelto en el cuerpo: • Algo < (menos de la mitad) en el agua

corporal• Algo > (mas de la mitad) en la grasa

5 veces mas soluble que en agua

Saturación de N2 por parte del buceador

El Volumen al Nivel del Mar de Nitrógeno disuelto en el cuerpo a diferentes profundidades toma las siguientes

medidas:0 Metros = 1 Litro

10 Metros = 2 Litros

30 Metros = 4 Litros

60 Metros = 7 Litros

90 Metros = 10 Litros

Equilibrio de presiones gaseosas de N2 tisulares

Son necesarias varias horas

La P. gaseosa del N2 de todos los tejidos corporales lleguen casi a equilibrarse

Su equilibrio tiene que ser casi idéntico al de la P. gaseosa del N2 en los alveolos

Causas:La

sangre no

fluye con

rapidez suficien

te

El N2 no

difunde con

rapidez suficiente para

un equilibrio casi instantáneo

N2 disuelto

en agua

puede

llegar a un equilibrio semi completo en 1 hora

o meno

s

Tejido grasoPrecisa un transporte

5 veces > de N2Tiene

vascularización

escasa

Retoma el equilibrio en

unas cuant

as horas

Profundidad y N2 corporal

Permanencia a niveles profundos por poco tiempo

(minutos)

Poca disolución de N2 en agua y tejidos

corporales

Permanencia a niveles profundos por mucho tiempo

(varias horas)

Saturacion de N2 tanto en agua como en grasa

Si una persona…

Cuando se asciende súbitamente a la superficie del mar se desarrollan burbujas de N2 ocasionando lesiones en todo el cuerpo Se le denomina Enfermedad

por Descompresión

Síntomas

Por el bloqueo causado

por las burbujas de gas

en

en muchos vasos

sanguíneos la principal

consecuencia es

isquemia tisular y la

muerte.

Los síntomas son:

•Dolor en articulaciones, músculos de las piernas y brazos (90%).•Mareo(5%).•Parálisis, colapso o inconsciencia(3%).•Asfixia por obstrucción capilar pulmonar seguida de la muerte(2%).

Eliminación del nitrógeno

Si el buzo asciende lento a la superficie se elimina una cantidad suficiente de N2 mediante la espiracion a través de los pulmones

La armada de EE. UU. elaboró unas tablas de descompresión para eliminar el N2.

• 10 mins. a una profundidad de 15m

• 17 mins. a una profundidad de 12m

• 19 mins. a una profundidad de 9m

• 50 mins. a una profundidado de 6m

• 84 mins. a una profundidad de 3m

Tanque de descompresión

Otra técnica es meter al buzo en un tanque presurizado y reducir gradualmente la presión.

Las personas con síntomas de la enfermedad de Caisson, se les vuelve a comprimir inmediatamente y después se les lleva al tanque de descomoresión durante un período mayor.

Buceo con saturación y mezclas

•Cuando el buzo se expondrá a altas profundidades permanece durante días o semanas en tanques de compresión.

•Durante inmersiones a profundidades muy altas habitualmente se utilizan He en las mezclas en lugar de N2

Submarinismo (equipo autónomo de respiración subacuática)

Problemas fisiológicos especiales en los submarinos

• Escape de los submarinos

• Problemas de salud en el ambiente interno del submarino

Oxigenoterapia hiperbárica