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Entrenamiento de alta gravedad

La centrífuga de 20 g en el Centro de Investigación Ames de la NASA

El entrenamiento de alta gravedad es realizado por aviadores y astronautas que están sujetos a altos niveles de aceleración (" g "). Está diseñado para prevenir una pérdida de conciencia inducida por la gravedad (g-LOC), una situación en la que la acción de las fuerzas g aleja la sangre del cerebro hasta el punto de que se pierde la conciencia . Los incidentes de pérdida de conciencia inducida por la aceleración han causado accidentes fatales en aeronaves capaces de mantener una alta gravedad durante períodos considerables.

El valor del entrenamiento ha sido bien establecido durante las décadas desde 1970 y ha sido objeto de mucha investigación y literatura, y el entrenamiento ha contribuido a extender la tolerancia g de los pilotos tanto en magnitud como en duración. [1] El entrenamiento incluye centrífuga, maniobras de esfuerzo anti-g (AGSM) y fisiología de la aceleración.

Descripción general

A medida que aumentan las fuerzas g , los efectos visuales incluyen pérdida de la visión de los colores (" visión gris "), seguida de visión de túnel (donde se pierde la visión periférica, conservando solo la visión central). Si las fuerzas g aumentan aún más, se producirá una pérdida completa de la visión, mientras que se conservará la conciencia. Estos efectos se deben a una reducción del flujo sanguíneo a los ojos antes de que se pierda el flujo sanguíneo al cerebro, porque la presión adicional dentro del ojo ( presión intraocular ) contrarresta la presión arterial . El efecto inverso se experimenta en maniobras acrobáticas avanzadas bajo fuerzas g negativas , donde el exceso de sangre se mueve hacia el cerebro y los ojos (" visión roja ").

El cuerpo humano tiene diferentes tolerancias a las fuerzas g según la dirección de la aceleración. Los seres humanos pueden soportar una aceleración positiva hacia delante con fuerzas g más altas que una aceleración positiva hacia arriba. Esto se debe a que cuando el cuerpo acelera hacia arriba a velocidades tan altas, la sangre se desborda del cerebro, lo que provoca la pérdida de visión.

Un aumento adicional de las fuerzas g provocará una pérdida de conciencia, lo que resulta doblemente peligroso porque, al recuperarse y reducirse la fuerza g , se produce un período de desorientación de varios segundos durante el cual la aeronave puede caer al suelo. Se dice que después de la pérdida de conciencia se producen sueños breves y vívidos. [2]

Los umbrales g en los que se producen estos efectos dependen del entrenamiento, la edad y la condición física del individuo. Una persona sin entrenamiento que no esté acostumbrada a la maniobra de esfuerzo g puede desmayarse entre 4 y 6 g , especialmente si se realiza de forma repentina. Las montañas rusas normalmente no exponen a los ocupantes a mucho más de unos 3 g. Una bofetada fuerte en la cara puede imponer cientos de g localmente, pero puede no producir ningún daño evidente; sin embargo, una constante de 15 g durante un minuto puede ser mortal. Una persona entrenada y en forma que use un traje anti -g y practique la maniobra de esfuerzo puede, con cierta dificultad, soportar hasta 9 g sin perder el conocimiento.

El cuerpo humano es considerablemente más capaz de sobrevivir a fuerzas g perpendiculares a la columna vertebral . Esto no es así en 0 g cuando se vuela hacia arriba; esa es una maniobra con los ojos hacia abajo, que es la misma fuerza que se produce cuando se produce un desmayo, cuando la sangre se precipita hacia los pies, y esta fuerza es paralela a la columna vertebral. En general, cuando la fuerza g empuja el cuerpo hacia adelante (conocido coloquialmente como "ojos hacia adentro" [3] ), se muestra una tolerancia mucho mayor que cuando la fuerza g empuja el cuerpo hacia atrás (ojos hacia afuera), ya que los vasos sanguíneos de la retina parecen ser más sensibles a esa dirección. [4]

Trajes G

Los aviadores y astronautas que están sujetos a altos niveles de aceleración y, por lo tanto, a una fuerza g positiva creciente usan un traje anti-g . Está diseñado para evitar desmayos y pérdida de conocimiento debido a la acumulación de sangre en la parte inferior del cuerpo cuando se encuentra bajo una fuerza g alta , privando así al cerebro de sangre.

Entrenamiento de centrifugadoras humanas

Centrífuga TsF-18 en el Centro de Entrenamiento de Cosmonautas Yuri Gagarin

Las centrifugadoras humanas son centrifugadoras excepcionalmente grandes que ponen a prueba las reacciones y la tolerancia de los pilotos y astronautas a una aceleración superior a la experimentada en la gravedad de la Tierra .

En el Reino Unido, el entrenamiento de alta gravedad se imparte en el Centro de Entrenamiento y Pruebas de Alta Gravedad de la RAF Cranwell , utilizando una centrífuga humana construida por AMST. La instalación capacita a la Marina Real , la Real Fuerza Aérea y a estudiantes internacionales. [5]

KBRwyle, en la base Brooks City de San Antonio (Texas) , opera una centrífuga humana. La centrífuga de Brooks se utiliza para entrenar a las tripulaciones de la Fuerza Aérea y la Armada de los Estados Unidos para vuelos sostenidos en condiciones de alta gravedad. [6]

Se ha propuesto el uso de grandes centrifugadoras para simular una sensación de gravedad para futuras misiones espaciales de larga duración . La exposición a esta gravedad simulada evitaría o reduciría la descalcificación ósea y la atrofia muscular que afectan a los individuos expuestos a largos periodos de caída libre . [7] [8] Un ejemplo de esto se puede ver a bordo de la nave espacial Discovery en la película 2001: Una odisea del espacio .

Las centrífugas aptas para uso humano son fabricadas por AMST Systemtechnik en Austria (Austria Metall SystemTechnik), Latécoère en Francia, Wyle Laboratories y ETC en los EE. UU.

Véase también

Referencias

  1. ^ "Centrifuge Training". Archivado desde el original el 2007-08-02 . Consultado el 2008-02-04 .
  2. ^ Forster, Estrella M. (20 de junio de 1993). Una base de datos para evaluar la pérdida de conciencia inducida por aceleración (+Gz) (G-Loc) en la centrífuga humana (PDF) (Informe). Centro de Información Técnica de Defensa . Consultado el 3 de diciembre de 2022 .
  3. ^ Sistemas de aceleración fisiológica de la NASA Archivado el 19 de mayo de 2008 en Wayback Machine
  4. ^ Nota técnica D-337 de la NASA, Estudio centrífugo de la tolerancia del piloto a la aceleración y los efectos de la aceleración en el rendimiento del piloto, por Brent Y. Creer, el capitán Harald A. Smedal, USN (MC), y Rodney C. Wingrove
  5. ^ "Instalaciones de prueba y entrenamiento de alta gravedad". Thales Group. 6 de junio de 2019. Consultado el 3 de diciembre de 2022 .
  6. ^ "KBRwyle ofrece formación de vuelo con centrífuga de alta gravedad". KBRWyle. 7 de marzo de 2019. Consultado el 3 de diciembre de 2022 .
  7. ^ "La atracción de la hipergravedad: un investigador de la NASA estudia los extraños efectos de la gravedad artificial en los seres humanos". NASA . Archivado desde el original el 16 de marzo de 2012 . Consultado el 11 de marzo de 2012 .
  8. ^ Hsu, Jeremy (12 de mayo de 2010). "Nuevas pruebas de gravedad artificial en el espacio podrían ayudar a los astronautas". Space.com . Consultado el 11 de marzo de 2012 .