Ebullismo

El ebullismo es la formación de burbujas de vapor de agua en los fluidos corporales debido a la presión ambiental reducida, generalmente a altitudes extremadamente altas . Ocurre porque un sistema de líquido y gas en equilibrio verá una conversión neta de líquido a gas a medida que disminuye la presión; por ejemplo, los líquidos alcanzan sus puntos de ebullición a temperaturas más bajas cuando se reduce la presión sobre ellos. ^[1] Las lesiones y el trastorno causados ​​por el ebullismo también se conocen como síndrome de ebullismo . ^[2] El ebullismo expandirá el volumen de los tejidos, pero la presión de vapor del agua a temperaturas en las que un humano puede sobrevivir no es suficiente para romper la piel o la mayoría de los otros tejidos recubiertos por la piel. ^[3] El ebullismo produce lesiones predecibles, que pueden ser sobrevivibles si se tratan lo suficientemente pronto, y a menudo está acompañado de complicaciones causadas por una descompresión rápida, como la enfermedad por descompresión y una variedad de lesiones por barotrauma . Las personas en riesgo son los astronautas y los aviadores de gran altitud, para quienes es un riesgo ocupacional . ^[1]

Los síntomas del ebullismo incluyen burbujas en las membranas de la boca y los ojos, hinchazón de los tejidos blandos con posible hematoma y burbujas en la sangre. La circulación sanguínea y la respiración pueden verse afectadas o detenidas por el bloqueo cardíaco por vapor. El tejido cerebral puede quedar privado de oxígeno debido al bloqueo de las arterias, lo que resulta en una rápida pérdida de la conciencia, y los pulmones pueden hincharse y sufrir una hemorragia . La muerte se produce a menos que la recompresión sea lo suficientemente rápida como para restablecer la oxigenación y reducir las burbujas antes de que se produzca un daño excesivo en los tejidos. ^{[4] [3]} La exposición de la cabeza puede provocar la congelación de la superficie corneal del ojo, lo que afecta la visión. ^[5] También pueden estar presentes otros signos y síntomas de lesión por descompresión rápida. ^[1]

Un evento de descompresión que provoque ebullismo causará anoxemia aguda y es probable que cause otras lesiones por descompresión, como enfermedad por descompresión y posiblemente una o más formas de barotrauma por descompresión. ^[6]

En la presión atmosférica presente al nivel del mar , el agua hierve a 100 °C (212 °F). A una altitud de 63.000 pies (19.000 m), hierve a solo 37 °C (99 °F), la temperatura corporal normal de los humanos. Esta altitud se conoce como la Línea de Armstrong . ^[7] El ebullismo se produce cuando los humanos desprotegidos se exponen a altitudes superiores al límite de Armstrong donde la presión de vapor de los tejidos es menor que la presión ambiental. ^[5] En la práctica, los fluidos corporales no hierven continuamente a esta altitud porque la piel y los órganos externos tienen suficiente fuerza para soportar la presión interna, ^[8] por lo que la presión dentro de los tejidos aumentaría para igualar la presión de vapor. El nitrógeno disuelto en los tejidos también puede acumularse en las burbujas de vapor causando la enfermedad de descompresión de altitud . ^[5]

La fisiopatología del ebullismo se ha estudiado principalmente en animales, incluidos los grandes primates, pero no se han encontrado razones que sugieran que los resultados no deban extrapolarse razonablemente para predecir los efectos en los seres humanos. Los experimentos muestran que el ebullismo se produce de forma no uniforme en los sitios donde las condiciones son más propicias para la vaporización del agua y la desgasificación del nitrógeno. Los factores incluyen la temperatura, la presión hidrostática, la elasticidad del tejido, la concentración de solutos y la presencia de núcleos de burbujas de gas, que pueden hacer que se formen burbujas de vapor a presiones ligeramente superiores a la presión ambiental teórica de 47 milímetros de mercurio (63 mbar) en algunos lugares como la cavidad pleural, donde la presión puede caer por debajo de la ambiental, y las grandes venas centrales donde la presión hidrostática es mínima y la temperatura de la sangre es máxima. ^[6]

El ebullismo se produce como consecuencia de la exposición a presiones ambientales inferiores a unos 47 milímetros de mercurio (63 mbar). A presiones más altas, es probable que se produzcan síntomas similares debido a la enfermedad por descompresión y algunas formas de barotrauma. ^[1]

Para evitar el ebullismo, los tejidos deben mantenerse bajo una presión suficiente para que la vaporización de los componentes acuosos no sea posible en el rango de temperatura que pueden experimentar dichos tejidos. ^[1]

Una estrategia eficaz para prevenir el ebullismo incluiría múltiples niveles redundantes de protección contra la descompresión y sistemas que permitan un fallo no catastrófico con tiempo suficiente de conciencia útil para tomar contramedidas eficaces. Varias estrategias de mitigación tienen sus propios peligros asociados. Una alta concentración de oxígeno en el gas respirable reduce la gravedad de las complicaciones de la enfermedad de descompresión y puede aumentar la duración de la conciencia útil, pero al mismo tiempo aumenta el riesgo de incendio. Una presión inicial baja reduce la tasa de descompresión y la gravedad en una descompresión catastrófica, lo que reduce el riesgo de barotrauma pero da un margen de seguridad menor en una descompresión lenta y puede aumentar el riesgo de enfermedad de descompresión. Fuera de un entorno de cabina presurizada, un traje de presión es la medida de protección habitual y es la protección definitiva en la descompresión al vacío, pero son caros, pesados, voluminosos, restringen la movilidad, causan problemas de regulación térmica y reducen la comodidad. ^[1]

El ebullismo produce daño tisular secundario que, cuando es extenso, generalmente se ha considerado fatal debido a la disponibilidad limitada de opciones de tratamiento en el lugar. La recompresión inmediata a una presión mínima para una oxigenación efectiva es necesaria para la supervivencia en la exposición de todo el cuerpo, junto con la reoxigenación. También está indicada la presurización continua o adicional cuando sea necesaria para prevenir o tratar la enfermedad por descompresión. ^[1]

Murray et al (2013) recomiendan la ventilación por percusión de alta frecuencia para brindar asistencia respiratoria, ya que es probable que se produzca atelectasia . ^[1]

La evaluación inicial en el campo sería similar a la evaluación de trauma. Puede ser necesario quitar el traje de presión para permitir el acceso a evaluaciones primarias y secundarias. Las vías respiratorias, la respiración y la circulación son prioridades inmediatas, seguidas de la evaluación del nivel de conciencia. La intubación está indicada si el paciente está inconsciente y se está deteriorando. Si no se puede distinguir el pulso y la persona no responde, se debe iniciar la reanimación cardiopulmonar de inmediato, con soporte vital cardíaco avanzado y monitoreo cardiovascular lo antes posible. ^[1]

Hay poca información disponible sobre la eficacia del tratamiento convencional, como el oxígeno hiperbárico o las terapias complementarias , para las lesiones debidas al ebullismo. ^[5] Se ha producido una recuperación espontánea en casos en los que se aplicó la recompresión con un retraso mínimo o el daño se limitó a partes de las extremidades. Otros ejemplos fueron fatales. ^[9]

El tiempo necesario para la recuperación dependerá de la gravedad de la lesión, que a su vez depende en gran medida de la gravedad y la duración de la exposición. El principal predictor de supervivencia es el establecimiento de una circulación y una respiración adecuadas. ^[1]

El riesgo de ebullismo está asociado con los vuelos espaciales, en particular los accidentes EVA, la descompresión rápida de aeronaves a altitudes muy elevadas y la falla del traje de presión durante el vuelo y los ejercicios de entrenamiento. ^[5]

En 1960, Joseph Kittinger sufrió un ebullismo localizado durante un ascenso de 31 kilómetros (19 millas) en una góndola sostenida por helio . ^[10] Su guante de la mano derecha no logró presurizar y su mano se expandió hasta aproximadamente el doble de su volumen normal ^{[11] [12]} acompañado de un dolor incapacitante. Su mano tardó aproximadamente tres horas en recuperarse después de su regreso al suelo.

Las muestras de tejido de los restos de la tripulación del transbordador espacial STS-107 Columbia revelaron evidencia de ebullición. Dado el nivel de daño tisular, la tripulación no podría haber recuperado la conciencia ni siquiera con la represurización. ^[9]

El término "ebullismo espacial" fue introducido por el capitán Julian E. Ward en su artículo "La verdadera naturaleza de la ebullición de los fluidos corporales en el espacio", publicado en Aviation Medicine en octubre de 1956. Fue sugerido "porque la palabra ebullismo no connota la adición de calor para producir vapor". Proviene del latín ebullire , que significa "burbujear o hervir". ^{[13] [14]}

• Enfermedad por descompresión  : trastorno causado por gases disueltos que forman burbujas en los tejidos.
• Efectos de los vuelos espaciales en el cuerpo humano  : cuestiones médicas asociadas a los vuelos espaciales
• Equipo de respiración para grandes altitudes  : equipo que permite al usuario respirar en altitudes hipóxicas.
• Traje de presión  : tipo de traje de protección que se usa en entornos de baja presión.
• Traje espacial  : prenda que se usa para mantener con vida a un ser humano en el duro entorno del espacio exterior.
• Descompresión incontrolada  : caída no planificada de la presión de un sistema sellado
• Límite de Armstrong  : altitud a la que el agua hierve a la temperatura corporal