Fisiología del buceo a profundidad y otras situaciones hiperbáricas
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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