Brian Andrew Hills , nacido el 19 de marzo de 1934 en Cardiff, Gales, [1] fallecido el 13 de enero de 2006 en Brisbane, Queensland, [1] fue un fisiólogo que trabajó en la teoría de la descompresión.
Los primeros trabajos de descompresión se realizaron con el grupo de aeromedicina de Hugh LeMessurier en el departamento de Fisiología de la Universidad de Adelaida . [2] Su "modelo de descompresión termodinámica" fue uno de los primeros modelos en los que la descompresión está controlada por el volumen de burbujas de gas que salen de la solución. En este modelo, la DCS que solo causa dolor se modela mediante un solo tejido que está limitado por la difusión para la absorción de gas, y la formación de burbujas durante la descompresión provoca un "equilibrio de fase" de las presiones parciales entre los gases disueltos y libres. El mecanismo impulsor de la eliminación de gas en este tejido es la insaturación inherente, también llamada vacancia de presión parcial o ventana de oxígeno , donde el oxígeno metabolizado es reemplazado por dióxido de carbono más soluble. Este modelo se utilizó para explicar la eficacia de los programas de descompresión desarrollados empíricamente por los buceadores de perlas de las Islas del Estrecho de Torres , que utilizaban paradas de descompresión más profundas y un tiempo de descompresión total menor que los programas de descompresión navales actuales. Esta tendencia a paradas de descompresión más profundas se ha convertido en una característica de los modelos de descompresión más recientes. [2]
Hills hizo una importante contribución a la literatura científica convencional con unos 186 artículos entre 1967 y 2006. Los primeros 15 años de esta contribución están relacionados principalmente con la teoría de la descompresión. [2] Otras contribuciones a la ciencia de la descompresión incluyen el desarrollo de dos computadoras de descompresión tempranas , un método para detectar burbujas de tejido usando impedancia eléctrica , el uso de ratas canguro como modelos animales para la enfermedad por descompresión , trabajo teórico y experimental sobre la nucleación de burbujas , la absorción y el lavado de gases inertes, la aclimatación a la enfermedad por descompresión y la contradifusión isobárica . [2]
En 1963, Hugh LeMessurier, del Departamento de Fisiología de la Universidad de Adelaida, le presentó a Hills los problemas de la formación de burbujas en los buceadores que se descomprimen. Poco después, cambió el tema de su tesis doctoral de la formación de burbujas en el nailon fundido a la formación de burbujas en los buceadores de aguas profundas. [3]
La industria de las conchas de perlas, centrada en Broome, se había derrumbado recientemente, ya que la industria de los botones se había pasado a los plásticos y la industria de las perlas cultivadas se consideraba una oportunidad para mantener una industria rentable en el extremo norte de Australia. La primera empresa de cultivo de perlas acababa de establecerse en la bahía de Kuri como un acuerdo tripartito entre una empresa de Nueva York que comercializaba el producto, expertos japoneses en la siembra de perlas y una empresa australiana que suministraba las ostras salvajes. Dos buceadores murieron y el Departamento de Industria Primaria (DPI) de Canberra solicitó a la Marina Real Australiana que investigara. El informe de la Marina concluyó que los buceadores de perlas no estaban siguiendo las recomendaciones del manual de buceo de la marina y, en particular, no estaban siguiendo los procedimientos de descompresión de Haldan, que eran habituales en ese momento. La empresa de buceo respondió que las tablas de la marina requerían tanto tiempo de descompresión que no eran económicamente viables. [3]
El DPI contrató a LeMessurier y Hills para averiguar qué estaban haciendo realmente los buceadores de perlas. Llegaron a Broome justo a tiempo para documentar los procedimientos de descompresión empíricamente derivados de la industria perlera desarrollados a lo largo del siglo pasado durante el período de auge de la recolección de conchas de perla. Desde 1890 hasta 1950 había una flota perlera de hasta 800 lugres operando desde Broome, cada uno con dos buceadores. En 1963 solo había 8 lugres en funcionamiento, pero los buceadores todavía utilizaban los procedimientos de descompresión desarrollados por ensayo y error durante el siglo anterior. A los buceadores de perlas se les pagaba de acuerdo con la cantidad de conchas de perla que recolectaban, y esto era un fuerte incentivo para minimizar el tiempo de descompresión improductiva. No había evidencia de ninguna aportación médica, matemática o científica a estos procedimientos de descompresión puramente derivados del ensayo y error. El precio pagado por sus predecesores fue más de 3.000 muertes, muchos más casos de lesiones neurológicas residuales y un número desconocido de casos de flexiones de extremidades. LeMessurier y Hills descubrieron que los pescadores de perlas podían descomprimirse, asintomáticamente en la mayoría de los casos, en dos tercios del tiempo prescrito por las tablas de aire de la Marina de los EE. UU. Llegaron a la conclusión de que el éxito de los procedimientos se debía a las paradas iniciales de descompresión mucho más profundas que utilizaban los pescadores de perlas. [3]
Hills se dio cuenta de que había una discrepancia entre la redacción de los cálculos de Haldane y las ecuaciones utilizadas para producir las tablas. Las tablas de Haldane y posteriores asumían que el buceador descomprimido asintomático debía estar libre de burbujas, y afirma ser el primero en apreciar los diferentes modelos matemáticos necesarios para calcular las tablas de descompresión para tener en cuenta la presencia de la fase gaseosa. Esto condujo al enfoque "termodinámico" o de "supersaturación cero" para formular programas de descompresión que proporcionaron una base científica sobre la cual se podían producir perfiles similares a los de los pescadores de perlas. Informaron a Canberra que los pescadores de perlas habían ideado empíricamente mejores métodos de descompresión que las armadas, pero necesitaban mejor instrumentación para medir la profundidad. El DPI permitió a la empresa australiana continuar utilizando sus programas de buceo económicamente viables, lo que ayudó a que la industria de las perlas cultivadas sobreviviera a sus primeros días y progresara hasta convertirse en una industria floreciente. El buceo profundo ya no es una parte importante de la industria de las perlas cultivadas, ya que se hizo posible criar ostras en cautiverio. [3]
Durante su estancia en Adelaide Hills, también se dio cuenta de que el consumo metabólico de oxígeno producía lo que él llamaba "insaturación inherente" en un tejido en estado estable, y que esto podría proporcionar un mecanismo impulsor para la eliminación de gas inerte durante la descompresión. Esto fue deducido de forma independiente por Albert R. Behnke , quien lo llamó la " ventana de oxígeno " para la descompresión. [3]
Hills pasó un breve año sabático en Gosport por invitación de la Marina Real, durante el cual utilizó sus instalaciones para producir resultados que respaldaban la introducción de paradas mucho más profundas que las recomendadas por los métodos de cálculo "haldanianos" o las variaciones de la Marina de los EE. UU. de los mismos. Esto dio como resultado que la Marina Real añadiera el tiempo transcurrido a 10 pies a la parada de 20 pies para las inmersiones con aire y saliera a la superficie directamente desde 20 pies. Se afirma que esto redujo la tasa de curvas de la Marina Real en un 75 %. [3]
Como profesor asociado de cirugía asignado a la Unidad Hiperbárica de la Universidad de Duke, Hills trabajó en la prueba y el desarrollo de tablas para inmersiones mucho más profundas con heliox para su uso en la industria petrolera en alta mar. En Duke descubrió la capacidad de los gases disueltos para inducir la ósmosis y descubrió que las burbujas de descompresión en muchos tejidos estaban recubiertas por el mismo fosfolípido tensioactivo (SAPL) conocido como surfactante en el pulmón. [3]
Mientras era profesor de Medicina del Trabajo en las Universidades de Dundee y Aberdeen, y consultor de varias empresas de buceo, Hills descubrió que los problemas con los horarios de buceo a menudo se podían solucionar introduciendo una o dos paradas cortas y más profundas al comienzo de la descompresión en lugar de la práctica actualmente popular de agregar incluso más tiempo a una parada larga de 10 pies, lo que es consistente con la práctica del buceo de perlas. [3]
En años posteriores, su investigación se centró en el SAPL, que se descubrió que era un lubricante en las articulaciones, un inhibidor de la corrosión en el estómago, posiblemente la sustancia que enmascara los receptores irritantes en los bronquios, cuya falta causa asma, y en otros sitios donde se detectó la formación de burbujas en los buceadores. Mientras buscaba SAPL como cuerpos lamelares, también se encontraron en la médula espinal, donde dichos núcleos podrían ser propicios para la formación de burbujas en los buceadores. [3]
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