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Entrenamiento de alta g

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

El entrenamiento de alta g lo realizan aviadores y astronautas que están sujetos a altos niveles de aceleración (' g '). Está diseñado para prevenir la pérdida de conciencia inducida por g (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 mortales en aeronaves capaces de mantener una gravedad elevada durante períodos considerables.

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

Descripción general

A medida que aumentan las fuerzas g , los efectos visuales incluyen la pérdida de la visión de los colores (" gris "), seguida de la visión de túnel (donde se pierde la visión periférica y se conserva solo la visión central). Si las fuerzas g aumentan aún más, se producirá una pérdida total de la visión, mientras que se mantendrá 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 (" redout ").

El cuerpo humano tiene diferentes tolerancias a las fuerzas G dependiendo de la dirección de aceleración. Los seres humanos pueden soportar una aceleración positiva hacia adelante con fuerzas g más altas que una aceleración positiva hacia arriba. Esto se debe a que cuando el cuerpo acelera a un ritmo tan alto, la sangre sale corriendo del cerebro, lo que provoca la pérdida de la visión.

Un aumento adicional de las fuerzas g provocará g-LOC donde se pierde la conciencia. Esto es doblemente peligroso porque, al recuperarse, a medida que g se reduce, se produce un período de varios segundos de desorientación, durante el cual el avión puede hundirse en el suelo. Se informa que los sueños siguen a g-LOC, que son 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 no entrenada y no acostumbrada a la maniobra de esfuerzo g puede perder el conocimiento entre 4 y 6 g , especialmente si se tira repentinamente. Las montañas rusas normalmente no exponen a sus ocupantes a mucho más que aproximadamente 3 g. Una fuerte bofetada en la cara puede imponer cientos de gs localmente pero puede no producir ningún daño evidente; Sin embargo, una dosis constante de 15 g durante un minuto puede ser mortal. Una persona entrenada y en forma que use un traje g y practique la maniobra de esfuerzo puede, con cierta dificultad, sostener hasta 9 g sin perder el conocimiento.

El cuerpo humano es considerablemente más capaz de sobrevivir a las fuerzas G que son perpendiculares a la columna . Esto no es cierto en 0 g cuando disparas hacia arriba; Esa es una maniobra con los ojos hacia abajo, que es la misma fuerza que un desmayo en el que la sangre corre hacia los pies, y esta fuerza es paralela a la columna. En general, cuando la fuerza G empuja el cuerpo hacia adelante (conocido coloquialmente como "globos oculares hacia adentro" [3] ), se muestra una tolerancia mucho mayor que cuando la fuerza G empuja el cuerpo hacia atrás ("globos oculares hacia afuera"), ya que los vasos sanguíneos en la retina parece más sensible a esa dirección. [4]

trajes g

Los aviadores y astronautas que están sujetos a altos niveles de aceleración y, por lo tanto, a un aumento de g positivo usan un traje g . Está diseñado para prevenir un desmayo y g-LOC, debido a que la sangre se acumula en la parte inferior del cuerpo cuando la g es alta , privando así al cerebro de sangre.

Entrenamiento de centrífuga humana

Centrífuga TsF-18 en el Centro de formación de cosmonautas Yuri Gagarin

Las centrifugadoras humanas son centrifugadoras excepcionalmente grandes que ponen a prueba las reacciones y la tolerancia de pilotos y astronautas a aceleraciones superiores a las experimentadas en la gravedad de la Tierra .

En el Reino Unido, la formación en alta gravedad se imparte en el centro de pruebas y formación en alta gravedad , RAF Cranwell, utilizando una centrífuga humana construida por AMST. La instalación capacita a la Royal Navy , la Royal Air Force y a estudiantes internacionales. [5]

KBRwyle en Brooks City-Base en San Antonio , Texas , opera una centrífuga humana. La centrífuga de Brooks se utiliza para entrenar a las tripulaciones aéreas de la USAF y la USN para vuelos sostenidos de alta gravedad. [6]

Para futuras misiones espaciales de larga duración se ha propuesto el uso de grandes centrifugadoras para simular la sensación de gravedad . La exposición a esta gravedad simulada evitaría o reduciría la descalcificación ósea y la atrofia muscular que afectan a las personas expuestas 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 en el espacio .

Las centrífugas aptas para humanos son fabricadas por AMST Systemtechnik en Austria (Austria Metall SystemTechnik), Latécoère en Francia, Wyle Laboratories y ETC en Estados Unidos.

Ver también

Referencias

  1. ^ "Entrenamiento en centrifugadoras". Archivado desde el original el 2 de agosto de 2007 . Consultado el 4 de febrero de 2008 .
  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) (Reporte). 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 la Wayback Machine.
  4. ^ Nota técnica de la NASA D-337, Estudio de centrífugas sobre la tolerancia del piloto a la aceleración y los efectos de la aceleración en el rendimiento del piloto, por Brent Y. Creer, Capitán Harald A. Smedal, USN (MC) y Rodney C. Wingrove
  5. ^ "Instalación de pruebas y formación de alta G". Grupo Tales. 6 de junio de 2019 . Consultado el 3 de diciembre de 2022 .
  6. ^ "KBRwyle ofrece entrenamiento de vuelo con centrífugas de alta G". KBRWyle. 7 de marzo de 2019 . Consultado el 3 de diciembre de 2022 .
  7. ^ "La atracción de la hipergravedad: un investigador de la NASA está estudiando los extraños efectos de la gravedad artificial en los 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". Espacio.com . Consultado el 11 de marzo de 2012 .