Narcosis nitrogenada

Narcosis durante el buceo (también conocida como narcosis por nitrógeno, narcosis por gases inertes, éxtasis de las profundidades, El efecto Martini) es una alteración reversible de la conciencia que se produce al bucear en profundidad. Es causada por el efecto anestésico de ciertos gases a alta presión. La palabra griega νάρκωσις (narkōsis), "el acto de adormecer" 34;, se deriva de νάρκη (narkē), "entumecimiento, letargo& #34;, un término usado por Homero e Hipócrates. La narcosis produce un estado similar a la embriaguez (intoxicación por alcohol) oa la inhalación de óxido nitroso. Puede ocurrir durante inmersiones poco profundas, pero generalmente no se nota a profundidades inferiores a 30 metros (100 pies).

Excepto el helio y probablemente el neón, todos los gases que se respiran tienen un efecto narcótico, aunque varían mucho en grado. El efecto es consistentemente mayor para los gases con una mayor solubilidad en lípidos, y aunque el mecanismo de este fenómeno aún no está del todo claro, hay buena evidencia de que las dos propiedades están relacionadas mecánicamente. A medida que aumenta la profundidad, la discapacidad mental puede volverse peligrosa. Los buzos pueden aprender a sobrellevar algunos de los efectos de la narcosis, pero es imposible desarrollar tolerancia. La narcosis puede afectar a todos los buzos, aunque la susceptibilidad varía ampliamente entre los individuos y de una inmersión a otra. La principal clase de buceo que se ocupa de su prevención y tratamiento es el buceo a gran profundidad.

La narcosis puede revertirse por completo en unos pocos minutos ascendiendo a una profundidad menor, sin efectos a largo plazo. Por lo tanto, la narcosis durante el buceo en aguas abiertas rara vez se convierte en un problema grave siempre que los buzos sean conscientes de sus síntomas y puedan ascender para controlarlo. Bucear mucho más allá de los 40 m (130 pies) generalmente se considera fuera del alcance del buceo recreativo. Para bucear a mayores profundidades, dado que la narcosis y la toxicidad por oxígeno se convierten en factores de riesgo críticos, se requiere una formación especializada en el uso de diversas mezclas de gases que contienen helio, como trimix o heliox. Estas mezclas previenen la narcosis reemplazando parte o la totalidad de la fracción inerte del gas respirable con helio no narcótico.

Clasificación

La narcosis es el resultado de respirar gases a presión elevada y puede clasificarse según el gas principal involucrado. Los gases nobles, excepto el helio y probablemente el neón, así como el nitrógeno, el oxígeno y el hidrógeno provocan una disminución de la función mental, pero su efecto sobre la función psicomotora (procesos que afectan la coordinación de los procesos sensoriales o cognitivos y la actividad motora) varía ampliamente. El efecto del dióxido de carbono es una disminución constante de la función mental y psicomotora. Los gases nobles argón, criptón y xenón son más narcóticos que el nitrógeno a una presión dada, y el xenón tiene tanta actividad anestésica que es un anestésico utilizable al 80% de concentración y presión atmosférica normal. Históricamente, el xenón ha sido demasiado costoso para usarse mucho en la práctica, pero se ha utilizado con éxito para operaciones quirúrgicas, y los sistemas de anestesia de xenón todavía se están proponiendo y diseñando.

Signos y síntomas

Narcosis puede producir visión de túnel, dificultando la lectura de múltiples calibres.

Debido a sus efectos que alteran la percepción, el inicio de la narcosis puede ser difícil de reconocer. En su forma más benigna, la narcosis da como resultado el alivio de la ansiedad: una sensación de tranquilidad y dominio del medio ambiente. Estos efectos son esencialmente idénticos a varias concentraciones de óxido nitroso. También se asemejan (aunque no tanto) a los efectos del alcohol y las conocidas benzodiazepinas, como el diazepam y el alprazolam. Dichos efectos no son dañinos a menos que provoquen algún peligro inmediato que no se reconozca ni se aborde. Una vez estabilizados, los efectos generalmente siguen siendo los mismos a una profundidad dada, y solo empeoran si el buzo se aventura más profundo.

Los aspectos más peligrosos de la narcosis son el deterioro del juicio, la multitarea y la coordinación, y la pérdida de la capacidad de toma de decisiones y el enfoque. Otros efectos incluyen vértigo y alteraciones visuales o auditivas. El síndrome puede causar euforia, vértigo, ansiedad extrema, depresión o paranoia, según el buzo individual y el historial médico o personal del buzo. Cuando es más grave, el buzo puede sentirse demasiado confiado, ignorando las prácticas normales de buceo seguro. La actividad mental más lenta, indicada por un mayor tiempo de reacción y un mayor número de errores en la función cognitiva, son efectos que aumentan el riesgo de que un buzo maneje mal un incidente. La narcosis reduce tanto la percepción de la incomodidad del frío como los escalofríos y, por lo tanto, afecta la producción de calor corporal y, en consecuencia, permite una caída más rápida de la temperatura central en agua fría, con una menor conciencia del problema en desarrollo.

La relación entre la profundidad y la narcosis a veces se conoce informalmente como "ley de Martini", la idea de que la narcosis da como resultado la sensación de un martini por cada 10 m (33 pies) por debajo de los 20 m (66 pies) de profundidad. Los buzos profesionales usan este cálculo solo como una guía aproximada para dar a los nuevos buzos una metáfora, comparando una situación con la que pueden estar más familiarizados.

Los signos y síntomas informados se resumen frente a las profundidades típicas en metros y pies de agua de mar en la siguiente tabla, adaptada de cerca de Deeper into Diving de Lippman y Mitchell:

Causas

La causa de la narcosis está relacionada con el aumento de la solubilidad de los gases en los tejidos corporales, como resultado de las presiones elevadas en profundidad (ley de Henry). Las teorías modernas han sugerido que los gases inertes que se disuelven en la bicapa lipídica de las membranas celulares causan narcosis. Más recientemente, los investigadores han estado analizando los mecanismos de la proteína receptora de neurotransmisores como una posible causa de la narcosis. La mezcla de gas respirable que ingresa a los pulmones del buzo tendrá la misma presión que el agua circundante, conocida como presión ambiental. Después de cualquier cambio de profundidad, la presión de los gases en la sangre que pasa por el cerebro alcanza la presión ambiental en uno o dos minutos, lo que resulta en un efecto narcótico retardado después de descender a una nueva profundidad. La compresión rápida potencia la narcosis debido a la retención de dióxido de carbono.

Un buzo' la cognición puede verse afectada en inmersiones de tan solo 10 m (33 pies), pero los cambios no suelen ser perceptibles. No existe un método fiable para predecir la profundidad a la que se nota la narcosis, o la gravedad del efecto en un buceador individual, ya que puede variar de una inmersión a otra, incluso en el mismo día.

El deterioro significativo debido a la narcosis es un riesgo creciente por debajo de profundidades de aproximadamente 30 m (100 pies), lo que corresponde a una presión ambiental de aproximadamente 4 bar (400 kPa). La mayoría de las organizaciones de entrenamiento de buceo deportivo recomiendan profundidades de no más de 40 m (130 pies) debido al riesgo de narcosis. Al respirar aire a profundidades de 90 m (300 pies), una presión ambiental de aproximadamente 10 bar (1000 kPa), la narcosis en la mayoría de los buceadores provoca alucinaciones, pérdida de la memoria y pérdida del conocimiento. Varios buzos han muerto en un intento de establecer récords de profundidad del aire por debajo de los 120 m (400 pies). Debido a estos incidentes, Guinness World Records ya no informa sobre esta cifra.

La narcosis se ha comparado con el mal de altura con respecto a su variabilidad de inicio (aunque no a sus síntomas); sus efectos dependen de muchos factores, con variaciones entre individuos. El frío térmico, el estrés, el trabajo pesado, la fatiga y la retención de dióxido de carbono aumentan el riesgo y la gravedad de la narcosis. El dióxido de carbono tiene un alto potencial narcótico y también provoca un aumento del flujo sanguíneo al cerebro, aumentando los efectos de otros gases. El aumento del riesgo de narcosis resulta del aumento de la cantidad de dióxido de carbono retenido a través del ejercicio intenso, la respiración superficial o intermitente, o debido a un intercambio gaseoso deficiente en los pulmones.

Se sabe que la narcosis se suma incluso a la intoxicación mínima por alcohol. Otros fármacos sedantes y analgésicos, como los narcóticos opiáceos y las benzodiazepinas, se suman a la narcosis.

Mecanismo

Ilustración de una bicapa lipídica, típica de una membrana celular, mostrando las cabezas hidrofílicas en el exterior y colas hidrofóbicas dentro

El mecanismo preciso no se comprende bien, pero parece ser el efecto directo del gas que se disuelve en las membranas nerviosas y provoca una interrupción temporal en las transmisiones nerviosas. Si bien el efecto se observó por primera vez con el aire, otros gases, incluidos el argón, el criptón y el hidrógeno, causan efectos muy similares a una presión superior a la atmosférica. Algunos de estos efectos pueden deberse al antagonismo en los receptores NMDA y la potenciación de los receptores GABAA, similar al mecanismo de los anestésicos no polares como el éter dietílico o el etileno. Sin embargo, su reproducción por el gas argón, muy químicamente inactivo, hace que sea poco probable que sean un enlace estrictamente químico con los receptores en el sentido habitual de un enlace químico. Por lo tanto, se necesitaría un efecto físico indirecto, como un cambio en el volumen de la membrana, para afectar los canales iónicos activados por ligandos de las células nerviosas. Trudell et al. han sugerido una unión no química debido a la fuerza de atracción de van der Waals entre las proteínas y los gases inertes.

De manera similar al mecanismo del efecto del etanol, el aumento de gas disuelto en las membranas de las células nerviosas puede alterar las propiedades de permeabilidad iónica de las células neurales. bicapas lipídicas. La presión parcial de un gas requerida para causar un grado medido de deterioro se correlaciona bien con la solubilidad en lípidos del gas: cuanto mayor es la solubilidad, menos presión parcial se necesita.

Una de las primeras teorías, la hipótesis de Meyer-Overton, sugería que la narcosis ocurre cuando el gas penetra en los lípidos de las células nerviosas del cerebro, provocando una interferencia mecánica directa con la transmisión de señales de una célula nerviosa a otra. Más recientemente, se han identificado tipos específicos de receptores controlados químicamente en las células nerviosas que están involucrados con la anestesia y la narcosis. Sin embargo, la idea subyacente básica y más general, que la transmisión nerviosa se altera en muchas áreas difusas del cerebro como resultado de las moléculas de gas disueltas en las células nerviosas. membranas adiposas, sigue siendo en gran parte indiscutible.

Manejo y diagnóstico

El manejo de la narcosis es simplemente ascender a profundidades menores; los efectos luego desaparecen en minutos. En caso de complicaciones u otras condiciones presentes, ascender es siempre la respuesta inicial correcta. Si persisten los problemas, es necesario cancelar la inmersión. El programa de descompresión todavía se puede seguir a menos que otras condiciones requieran asistencia de emergencia.

Los síntomas de narcosis pueden ser causados por otros factores durante una inmersión: problemas de oído que causan desorientación o náuseas; signos tempranos de toxicidad por oxígeno que causan alteraciones visuales; o hipotermia que causa respiración rápida y escalofríos. No obstante, la presencia de cualquiera de estos síntomas debe implicar narcosis. El alivio de los efectos al ascender a una profundidad menor confirmará el diagnóstico. Dado el escenario, otras condiciones probables no producen efectos reversibles. En el raro caso de un diagnóstico erróneo cuando otra afección está causando los síntomas, el tratamiento inicial (ascender más cerca de la superficie) sigue siendo esencial.

Prevención

Narcosis mientras el buceo profundo se evita llenando cilindros de buceo con una mezcla de gas que contiene helio. El helio se almacena en cilindros marrones.

La forma más sencilla de evitar la narcosis por nitrógeno es que un buzo limite la profundidad de las inmersiones. La otra medida preventiva principal es la selección/elección debidamente informada de qué gas usar para la inmersión en particular que se está considerando.

Dado que la narcosis se vuelve más severa a medida que aumenta la profundidad, un buzo que se mantiene a profundidades menores puede evitar una narcosis grave. La mayoría de las escuelas de buceo recreativo solo certificarán buzos de nivel de entrada a profundidades de 18 a 20 m (60 a 70 pies), y en estas profundidades la narcosis no presenta un riesgo significativo. Normalmente se requiere capacitación adicional para la certificación de hasta 30 m (100 pies) en el aire, y esta capacitación debe incluir una discusión sobre la narcosis, sus efectos y su manejo. Algunas agencias de formación de buzos ofrecen formación especializada para preparar a los buceadores recreativos para ir a profundidades de 40 m (130 pies), que a menudo consisten en más teoría y algo de práctica en inmersiones profundas bajo estrecha supervisión. Las organizaciones de buceo que entrenan para bucear más allá de las profundidades recreativas pueden prohibir el buceo con gases que causan demasiada narcosis en profundidad en el buzo promedio (como las típicas mezclas de nitrox ampliamente utilizadas y adecuadas para la mayoría del buceo recreativo) y recomiendan encarecidamente el uso de otros respiradores. mezclas de gases que contienen helio en lugar de una parte o la totalidad del nitrógeno del aire, como trimix y heliox, porque el helio no tiene efectos narcóticos. El uso de estos gases forma parte del buceo técnico y requiere más formación y certificación.

Si bien el buzo individual no puede predecir exactamente a qué profundidad ocurrirá el inicio de la narcosis en un día determinado, los primeros síntomas de narcosis para cualquier buzo suelen ser más predecibles y personales. Por ejemplo, un buzo puede tener problemas con el enfoque de los ojos (acomodación cercana para buzos de mediana edad), otro puede experimentar sentimientos de euforia y otro sentimientos de claustrofobia. Algunos buzos informan que tienen cambios en la audición y que el sonido que hacen sus burbujas exhaladas se vuelve diferente. La formación de un especialista puede ayudar a los buceadores a identificar estos signos de aparición personal, que luego pueden utilizarse como una señal para ascender y evitar la narcosis, aunque la narcosis grave puede interferir con el juicio necesario para tomar medidas preventivas.

Las inmersiones profundas deben realizarse solo después de un entrenamiento gradual para probar la sensibilidad del buceador individual a profundidades crecientes, con una supervisión cuidadosa y un registro de las reacciones. La evidencia científica no muestra que un buzo pueda entrenarse para superar cualquier grado de narcosis a una profundidad determinada o volverse tolerante.

La profundidad narcótica equivalente (END) es una forma comúnmente utilizada de expresar el efecto narcótico de diferentes gases respirables. El manual de buceo de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) ahora establece que el oxígeno y el nitrógeno deben considerarse igualmente narcóticos. Las tablas estándar, basadas en solubilidades relativas en lípidos, enumeran los factores de conversión para el efecto narcótico de otros gases. Por ejemplo, el hidrógeno a una presión determinada tiene un efecto narcótico equivalente al nitrógeno a 0,55 veces esa presión, por lo que en principio debería ser utilizable a más del doble de profundidad. El argón, sin embargo, tiene 2,33 veces el efecto narcótico del nitrógeno y es una mala elección como gas de respiración para el buceo (se utiliza como gas de inflado de trajes secos, debido a su baja conductividad térmica). Algunos gases tienen otros efectos peligrosos cuando se respiran a presión; por ejemplo, el oxígeno a alta presión puede provocar toxicidad por oxígeno. Aunque el helio es el menos intoxicante de los gases respiratorios, a mayores profundidades puede causar el síndrome nervioso de alta presión, un fenómeno aún misterioso pero aparentemente no relacionado. La narcosis por gas inerte es solo un factor que influye en la elección de la mezcla de gases; los riesgos de la enfermedad por descompresión y la toxicidad del oxígeno, el costo y otros factores también son importantes.

Debido a los efectos similares y aditivos, los buzos deben evitar medicamentos y drogas sedantes, como el cannabis y el alcohol, antes de cualquier inmersión. Una resaca, combinada con la capacidad física reducida que la acompaña, hace que la narcosis por nitrógeno sea más probable. Los expertos recomiendan la abstinencia total de alcohol durante al menos 12 horas antes de bucear y más tiempo para otras drogas.

Pronóstico y epidemiología

La narcosis es potencialmente una de las condiciones más peligrosas que afectan al buceador por debajo de los 30 m (100 pies). Excepto por amnesia ocasional de eventos en profundidad, los efectos de la narcosis se eliminan por completo en el ascenso y, por lo tanto, no representan ningún problema en sí mismos, incluso para exposiciones repetidas, crónicas o agudas. Sin embargo, la gravedad de la narcosis es impredecible y puede ser fatal durante el buceo, como resultado de un comportamiento ilógico en un entorno peligroso.

Las pruebas han demostrado que todos los buzos se ven afectados por la narcosis por nitrógeno, aunque algunos experimentan efectos menores que otros. Aunque es posible que algunos buzos puedan manejarse mejor que otros debido a que aprendieron a lidiar con el deterioro subjetivo, los efectos conductuales subyacentes permanecen. Estos efectos son particularmente peligrosos porque un buzo puede sentir que no está experimentando narcosis y aún así verse afectado por ella.

Historia

Tanto Meyer como Overton descubrieron que la potencia narcótica de una anestesia generalmente se puede predecir de su solubilidad en el aceite. La concentración mínima de alveolares es un indicador inverso de potencia anestésica.

El investigador francés Victor T. Junod fue el primero en describir los síntomas de la narcosis en 1834 y señaló que "las funciones del cerebro se activan, la imaginación es viva, los pensamientos tienen un encanto peculiar y, en algunas personas, los síntomas de intoxicación están presentes." Junod sugirió que la narcosis se debía a que la presión aumentaba el flujo sanguíneo y, por lo tanto, estimulaba los centros nerviosos. Walter Moxon (1836-1886), un destacado médico victoriano, planteó la hipótesis en 1881 de que la presión forzaba la sangre a partes inaccesibles del cuerpo y que la sangre estancada provocaba cambios emocionales. El primer informe de la potencia anestésica relacionada con la solubilidad en lípidos fue publicado por Hans H. Meyer en 1899, titulado Zur Theorie der Alkoholnarkose. Dos años más tarde, Charles Ernest Overton publicó de forma independiente una teoría similar. Lo que se conoció como la hipótesis de Meyer-Overton puede ilustrarse mediante un gráfico que compara la potencia narcótica con la solubilidad en aceite.

En 1939, Albert R. Behnke y O. D. Yarborough demostraron que otros gases además del nitrógeno también podían causar narcosis. Para un gas inerte, se encontró que la potencia narcótica era proporcional a su solubilidad en lípidos. Como el hidrógeno tiene solo 0,55 de la solubilidad del nitrógeno, Arne Zetterström llevó a cabo experimentos de inmersión profunda utilizando hydrox entre 1943 y 1945. Jacques-Yves Cousteau en 1953 lo describió como "l"ivresse des grandes profondeurs" o el "éxtasis de las profundidades".

La investigación adicional sobre los posibles mecanismos de la narcosis por acción anestésica condujo a la "concentración alveolar mínima" concepto en 1965. Este mide la concentración relativa de diferentes gases necesarios para prevenir la respuesta motora en el 50% de los sujetos en respuesta al estímulo, y muestra resultados similares para la potencia anestésica que las mediciones de la solubilidad en lípidos. El Manual de buceo (NOAA) se revisó para recomendar el tratamiento del oxígeno como si fuera un narcótico como el nitrógeno, siguiendo la investigación de Christian J. Lambertsen et al. en 1977 y 1978.