La narcosis durante el buceo (también conocida como narcosis del nitrógeno , narcosis de los gases inertes , arrebatos de las profundidades , efecto Martini ) es una alteración reversible de la conciencia que se produce durante el buceo en profundidad. Es causada por el efecto anestésico de ciertos gases a alta presión. La palabra griega νάρκωσις (narkōsis), "el acto de adormecer", se deriva de νάρκη (narkē), "adormecimiento, letargo", término utilizado por Homero e Hipócrates . [1] La narcosis produce un estado similar a la embriaguez (intoxicación por alcohol) o la inhalación de óxido nitroso . Puede ocurrir durante inmersiones poco profundas, pero generalmente no se nota a profundidades inferiores a 30 metros (98 pies).
Excepto el helio y probablemente el neón , todos los gases que se pueden respirar tienen un efecto narcótico, aunque de grado muy variable. [2] [3] El efecto es consistentemente mayor para los gases con una mayor solubilidad en lípidos , y aunque el mecanismo de este fenómeno aún no está completamente claro , existe buena evidencia de que las dos propiedades están relacionadas mecánicamente. [2] A medida que aumenta la profundidad, el deterioro mental puede volverse peligroso. Los buceadores pueden aprender a afrontar algunos de los efectos de la narcosis, pero es imposible desarrollar tolerancia . La narcosis puede afectar a todos los buceadores, aunque la susceptibilidad varía ampliamente entre los individuos y de una inmersión a otra. Las principales modalidades de buceo submarino que se ocupan de su prevención y tratamiento son el buceo y el buceo desde superficie a profundidades superiores a los 30 metros (98 pies).
La narcosis puede revertirse completamente en unos minutos ascendiendo a una profundidad menor, sin efectos a largo plazo. Por lo tanto, la narcosis al bucear en aguas abiertas rara vez se convierte en un problema grave siempre que los buzos sean conscientes de sus síntomas y puedan ascender para controlarla. Bucear mucho más allá de los 40 m (130 pies) generalmente se considera fuera del alcance del buceo recreativo . Para bucear a mayores profundidades, ya que la narcosis y la toxicidad del oxígeno se convierten en factores de riesgo críticos, se requiere 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.
La narcosis resulta de respirar gases a presión elevada y puede clasificarse según el gas principal involucrado. Los gases nobles , excepto el helio y probablemente el neón , [2] 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 a la coordinación de los procesos sensoriales o cognitivos y a la actividad motora) varía ampliamente. . El efecto del dióxido de carbono es una disminución constante de la función mental y psicomotora. [4] Los gases nobles argón , criptón y xenón son más narcóticos que el nitrógeno a una presión determinada, y el xenón tiene tanta actividad anestésica que es un anestésico utilizable a una concentración del 80% y a una presión atmosférica normal. Históricamente, el xenón ha sido demasiado caro para usarse mucho en la práctica, pero se ha utilizado con éxito en operaciones quirúrgicas y todavía se están proponiendo y diseñando sistemas de anestesia con xenón. [5]
Debido a sus efectos que alteran la percepción, el inicio de la narcosis puede ser difícil de reconocer. [6] [7] En su forma más benigna, la narcosis produce un alivio de la ansiedad: una sensación de tranquilidad y dominio del entorno. Estos efectos son esencialmente idénticos a varias concentraciones de óxido nitroso. También se parecen (aunque no tanto) a los efectos del alcohol y de las conocidas benzodiazepinas como el diazepam y el alprazolam . [8] Tales efectos no son dañinos a menos que causen que algún peligro inmediato pase desapercibido y no se aborde. Una vez estabilizados, los efectos generalmente siguen siendo los mismos a una profundidad determinada, y solo empeoran si el buzo se aventura a mayor profundidad. [9]
Los aspectos más peligrosos de la narcosis son el deterioro del juicio, la multitarea y la coordinación, y la pérdida de la capacidad de tomar decisiones y de la concentración. Otros efectos incluyen vértigo y alteraciones visuales o auditivas. El síndrome puede causar euforia, vértigo, ansiedad extrema, depresión o paranoia , dependiendo de cada buceador y de su historial médico o personal. Cuando es más grave, el buceador puede sentirse demasiado confiado e ignorar las prácticas normales de buceo seguro. [10] La actividad mental más lenta, como lo indica el aumento del tiempo de reacción y el aumento de errores en la función cognitiva, son efectos que aumentan el riesgo de que un buceador gestione mal un incidente. [11] La narcosis reduce tanto la percepción de malestar por el 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. [11] [12] [13]
La relación entre la profundidad y la narcosis a veces se conoce informalmente como "ley de Martini", la idea de que la narcosis produce la sensación de un martini por cada 10 m (33 pies) por debajo de 20 m (66 pies) de profundidad. Los buceadores profesionales utilizan este cálculo sólo como una guía aproximada para dar a los nuevos buceadores una metáfora, comparando una situación con la que pueden estar más familiarizados. [14]
Los signos y síntomas informados se resumen en comparación con profundidades típicas en metros y pies de agua de mar en la siguiente tabla, estrechamente adaptada de Deeper into Diving de Lippman y Mitchell: [10]
La causa de la narcosis está relacionada con el aumento de la solubilidad de los gases en los tejidos corporales, como consecuencia de las elevadas presiones en profundidad ( ley de Henry ). [15] Las teorías modernas han sugerido que los gases inertes que se disuelven en la bicapa lipídica de las membranas celulares causan narcosis. [16] Más recientemente, los investigadores han estado analizando los mecanismos de las proteínas del receptor de neurotransmisores como una posible causa de la narcosis. [17] La mezcla de gases respirables que ingresa a los pulmones del buceador 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 a través del 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. [6] [18] La compresión rápida potencia la narcosis debido a la retención de dióxido de carbono . [19] [20]
La cognición de un buceador puede verse afectada en inmersiones de hasta 10 m (33 pies), pero los cambios no suelen ser perceptibles. [21] No existe un método fiable para predecir la profundidad a la que la narcosis se vuelve perceptible, o la gravedad del efecto en un buceador individual, ya que puede variar de una inmersión a otra incluso en el mismo día. [6] [20]
Un deterioro significativo debido a la narcosis es un riesgo creciente por debajo de profundidades de aproximadamente 30 m (100 pies), correspondiente a una presión ambiental de aproximadamente 4 bar (400 kPa). [6] 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. [14] 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 memoria e inconsciencia. [19] [22] Varios buzos han muerto en un intento de establecer récords de profundidad del aire por debajo de 120 m (400 pies). Debido a estos incidentes, Guinness World Records ya no informa sobre esta cifra. [23]
La narcosis se ha comparado con el mal de altura en cuanto a su variabilidad de aparición (aunque no en 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. [4] [6] 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. [24] El mayor riesgo de narcosis resulta del aumento de la cantidad de dióxido de carbono retenido mediante ejercicio intenso, respiración superficial o saltada , o debido a un intercambio deficiente de gases en los pulmones. [25]
Se sabe que la narcosis se suma incluso a una intoxicación mínima por alcohol. [26] [27] Otros fármacos sedantes y analgésicos , como los narcóticos opiáceos y las benzodiazepinas, contribuyen a la narcosis. [26]
El mecanismo preciso no se comprende bien, pero parece ser el efecto directo del gas que se disuelve en las membranas nerviosas y causa 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 presiones superiores a la atmosférica. [28] Algunos de estos efectos pueden deberse al antagonismo en los receptores NMDA y a la potenciación de los receptores GABA A , [29] similar al mecanismo de los anestésicos no polares como el éter dietílico o el etileno . [30] Sin embargo, su reproducción mediante el gas argón, químicamente inactivo, hace que sea poco probable que sean un enlace estrictamente químico a los receptores en el sentido habitual de un enlace químico . Por lo tanto, sería necesario 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. [31] Trudell y cols. han sugerido una unión no química debido a la fuerza de atracción de van der Waals entre proteínas y gases inertes. [32]
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 bicapas lipídicas de las células neurales . La presión parcial de un gas necesaria para causar un grado medido de deterioro se correlaciona bien con la solubilidad lipídica del gas: cuanto mayor es la solubilidad, menos presión parcial se necesita. [31]
Una de las primeras teorías, la hipótesis de Meyer-Overton , sugería que la narcosis se produce cuando el gas penetra los lípidos de las células nerviosas del cerebro, provocando una interferencia mecánica directa con la transmisión de señales de una célula nerviosa a otra. [15] [16] [20] Más recientemente, se ha identificado que tipos específicos de receptores activados químicamente en las células nerviosas están involucrados con la anestesia y la narcosis. Sin embargo, la idea básica y más general subyacente, de que la transmisión nerviosa se altera en muchas áreas difusas del cerebro como resultado de moléculas de gas disueltas en las membranas grasas de las células nerviosas, sigue siendo en gran medida incuestionable. [17] [33]
Los síntomas de la narcosis pueden ser causados por otros factores durante una inmersión: problemas de oído que provocan desorientación o náuseas ; [34] signos tempranos de toxicidad por oxígeno que causan alteraciones visuales; [35] toxicidad por dióxido de carbono causada por un mal funcionamiento del depurador del rebreather, trabajo respiratorio excesivo o patrón de respiración inadecuado, o hipotermia que causa respiración rápida y escalofríos. [36] Sin embargo, la presencia de cualquiera de estos síntomas puede implicar narcosis. El alivio de los efectos al ascender a una profundidad menor confirmará el diagnóstico. Dado el entorno, otras condiciones probables no producen efectos reversibles. En caso de un diagnóstico erróneo cuando otra afección está causando los síntomas, el tratamiento inicial (ascender a una profundidad menor) sigue siendo beneficioso en la mayoría de los casos, ya que también es la respuesta adecuada para la mayoría de las causas alternativas de los síntomas. [7]
El tratamiento de la narcosis por gas inerte consiste simplemente en ascender a profundidades menores, donde gran parte del efecto desaparece en cuestión de minutos. [37] En caso de complicaciones u otras condiciones presentes, el ascenso sigue siendo la respuesta inicial correcta. Si los problemas persisten, puede que sea necesario cancelar la inmersión. Aún se puede seguir el programa de descompresión a menos que otras condiciones requieran asistencia de emergencia. [38]
La narcosis por gas inerte puede seguir a un cambio de gas a un gas de descompresión con mayor fracción de nitrógeno durante el ascenso, lo que puede confundirse con síntomas de enfermedad por descompresión , en un raro ejemplo de situación en la que no es aconsejable ascender inmediatamente. Si se sospecha que este es el problema, es mejor volver a utilizar un gas menos narcótico, si es posible, y ajustar el programa de descompresión para adaptarlo. Este problema puede verse agravado por la posibilidad de contradifusión del gas inerte , que afecta con mayor probabilidad al oído interno y, por lo general, puede evitarse mediante una mejor selección de las mezclas de gases y las profundidades de conmutación . [39]
La forma más sencilla de evitar la narcosis por nitrógeno es que el buzo limite la profundidad de las inmersiones. La otra medida preventiva principal es la selección/elección adecuadamente informada de qué gas utilizar para la inmersión particular que se está considerando.
Dado que la narcosis se vuelve más grave a medida que aumenta la profundidad, un buceador que se mantenga a menor profundidad puede evitar una narcosis grave. La mayoría de las agencias de capacitación recreativa solo certifican a buceadores de nivel básico para profundidades de 18 a 20 m (60 a 70 pies), y a 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 llegar a profundidades de 40 m (130 pies), que a menudo consiste en más teoría y algo de práctica en inmersiones profundas bajo estrecha supervisión. [40] [FN 2] Las organizaciones de buceo que entrenan para bucear más allá de profundidades recreativas, [FN 3] pueden excluir el buceo con gases que causan demasiada narcosis en profundidad en el buceador promedio (como las típicas mezclas de nitrox ampliamente utilizadas para la mayoría de los deportes recreativos). buceo), y recomiendan encarecidamente el uso de otras mezclas de gases respirables que contengan helio en lugar de parte o la totalidad del nitrógeno del aire, como trimix y heliox , porque el helio no tiene ningún efecto narcótico. [2] [41] El uso de estos gases se considera buceo técnico y requiere capacitación y certificación adicionales. [14]
Si bien el buceador individual no puede predecir exactamente a qué profundidad se producirá la aparición de la narcosis en un día determinado, los primeros síntomas de narcosis para cualquier buceador determinado suelen ser más predecibles y personales. Por ejemplo, un buceador puede tener problemas para enfocar los ojos (acomodación cercana para buceadores de mediana edad), otro puede experimentar sentimientos de euforia y otro sensación de claustrofobia . Algunos buceadores informan que tienen cambios en la audición y que el sonido que producen las burbujas exhaladas se vuelve diferente. La formación especializada puede ayudar a los buceadores a identificar estos signos personales de aparición, que luego pueden utilizarse como señal para ascender y evitar la narcosis, aunque una narcosis grave puede interferir con el juicio necesario para tomar medidas preventivas. [37]
Las inmersiones profundas deben realizarse sólo después de un entrenamiento gradual para probar la sensibilidad del buceador individual al aumento de profundidades, con una cuidadosa supervisión y registro de las reacciones. La evidencia científica no muestra que un buceador pueda entrenarse para superar cualquier medida de narcosis a una profundidad determinada o volverse tolerante a ella. [42]
La profundidad narcótica equivalente (END) es una forma comúnmente utilizada de expresar el efecto narcótico de diferentes gases respirables. [43] El Manual de Buceo de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) ahora establece que el oxígeno y el nitrógeno deben considerarse igualmente narcóticos. [44] Las tablas estándar, basadas en solubilidades lipídicas relativas, enumeran los factores de conversión para el efecto narcótico de otros gases. [45] 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 poder utilizarse 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 respirable para el buceo (se utiliza como gas para inflar 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 gas respirable menos intoxicante, a mayores profundidades puede provocar el síndrome nervioso por alta presión , un fenómeno todavía misterioso pero aparentemente sin relación. [46] La narcosis por gas inerte es sólo un factor que influye en la elección de la mezcla de gases; También son importantes los riesgos de enfermedad por descompresión y toxicidad del oxígeno, el trabajo respiratorio, el costo y otros factores. [47]
Debido a efectos similares y aditivos, los buceadores deben evitar medicamentos y drogas sedantes, como el cannabis y el alcohol, antes de cualquier inmersión. La resaca, combinada con la capacidad física reducida que la acompaña, hace que la narcosis por nitrógeno sea más probable. [26] Los expertos recomiendan la abstinencia total de alcohol durante al menos 12 horas antes de bucear, y más tiempo para otras drogas. [48]
La narcosis es potencialmente una de las condiciones más peligrosas que afectan al buceador por debajo de unos 30 m (100 pies). Excepto por la amnesia ocasional de acontecimientos en profundidad, los efectos de la narcosis desaparecen por completo durante el ascenso y, por lo tanto, no plantean ningún problema en sí mismos, ni siquiera en el caso de exposiciones repetidas, crónicas o agudas. [6] [20] Sin embargo, la gravedad de la narcosis es impredecible y puede ser fatal durante el buceo, como resultado de un comportamiento ilógico en un ambiente peligroso. [20]
Las pruebas han demostrado que todos los buceadores se ven afectados por la narcosis por nitrógeno, aunque algunos experimentan efectos menores que otros. Aunque es posible que algunos buceadores puedan desenvolverse mejor que otros gracias a que han aprendido a afrontar el deterioro subjetivo , los efectos conductuales subyacentes persisten. [30] [49] [50] Estos efectos son particularmente peligrosos porque un buzo puede sentir que no está experimentando narcosis, pero aún así verse afectado por ella. [6]
El investigador francés Victor T. Junod fue el primero en describir los síntomas de la narcosis en 1834, señalando que "las funciones del cerebro se activan, la imaginación está viva, los pensamientos tienen un encanto peculiar y, en algunas personas, se presentan síntomas de intoxicación". [51] [52] Junod sugirió que la narcosis era el resultado de la presión que causaba un aumento del flujo sanguíneo y, por lo tanto, estimulaba los centros nerviosos. [53] Walter Moxon (1836–1886), un destacado médico victoriano , planteó la hipótesis en 1881 de que la presión forzaba a la sangre a llegar a partes inaccesibles del cuerpo y la sangre estancada provocaba cambios emocionales. [54] El primer informe sobre 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 . [55] 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 OD Yarborough demostraron que otros gases además del nitrógeno también podían causar narcosis. [56] Para un gas inerte, se encontró que la potencia narcótica era proporcional a su solubilidad en lípidos. Como el hidrógeno tiene sólo 0,55 de solubilidad que el nitrógeno, Arne Zetterström realizó experimentos de buceo profundo utilizando hidrox entre 1943 y 1945. [57] Jacques-Yves Cousteau en 1953 lo describió como "l'ivresse des grandes profondeurs" o el "éxtasis". de las profundidades". [58]
Investigaciones adicionales sobre los posibles mecanismos de la narcosis por acción anestésica llevaron al concepto de " concentración alveolar mínima " en 1965. Este mide la concentración relativa de diferentes gases requerida para prevenir la respuesta motora en el 50% de los sujetos en respuesta al estímulo , y muestra resultados similares. para la potencia anestésica como las mediciones de la solubilidad en lípidos. [59] El Manual de Buceo (NOAA) fue revisado para recomendar el tratamiento del oxígeno como si fuera tan narcótico como el nitrógeno, tras la investigación de Christian J. Lambertsen et al. en 1977 y 1978, [60] pero esta hipótesis ha sido cuestionada por trabajos más recientes. [61] [62] [63]
Un estudio sobre los efectos del medio ambiente en la narcosis por gas inerte publicado por Lafère et al. en 2016 concluyó que la presión y la composición del gas pueden ser los únicos factores externos importantes que influyen en la narcosis por gas inerte. También encontró que la aparición de la narcosis sigue a un breve período de mayor estado de alerta durante el descenso, y algunos de los efectos persisten durante al menos 30 minutos después de la inmersión. [64] [65] Aproximadamente a partir de 2020, la investigación que utiliza la frecuencia crítica de fusión de parpadeo (CFFF) y la conectividad funcional EEG ha demostrado sensibilidad a la narcosis por nitrógeno, pero no es sensible a la presión parcial de helio, en ensayos de laboratorio. [63] [61] [62]
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