Barotrauma

El barotrauma es un daño físico a los tejidos corporales causado por una diferencia de presión entre un espacio gaseoso dentro del cuerpo, o en contacto con él, y el gas o líquido circundante. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} El daño inicial suele deberse al estiramiento excesivo de los tejidos por tensión o cizallamiento , ya sea directamente por la expansión del gas en el espacio cerrado o por la diferencia de presión transmitida hidrostáticamente a través del tejido. La ruptura tisular puede complicarse por la introducción de gas en el tejido local o en la circulación a través del sitio del traumatismo inicial , lo que puede causar bloqueo de la circulación en sitios distantes o interferir con la función normal de un órgano debido a su presencia. El término se aplica generalmente cuando el volumen de gas involucrado ya existe antes de la descompresión. El barotrauma puede ocurrir tanto durante eventos de compresión como de descompresión. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

El barotrauma generalmente se manifiesta como efectos en los senos paranasales o el oído medio , lesiones por sobrepresión pulmonar y lesiones resultantes de compresiones externas. La enfermedad por descompresión es causada indirectamente por la reducción de la presión ambiental, y el daño tisular es causado directa e indirectamente por burbujas de gas. Sin embargo, estas burbujas se forman a partir de una solución sobresaturada de gases disueltos y generalmente no se consideran barotrauma. La enfermedad por descompresión es un término que incluye la enfermedad por descompresión y la embolia gaseosa arterial causada por barotrauma por sobreexpansión pulmonar . También se clasifica dentro del término más amplio de disbarismo , que abarca todas las afecciones médicas resultantes de cambios en la presión ambiental. ^{[ 3 ]}

El barotrauma suele producirse cuando el organismo se expone a un cambio significativo en la presión ambiental , como cuando un buceador , un apneísta o un pasajero de avión asciende o desciende, o durante la descompresión incontrolada de un recipiente a presión como una cámara de buceo o un avión presurizado, pero también puede ser causado por una onda de choque . La lesión pulmonar inducida por ventilación (VILI) es una afección causada por la sobreexpansión de los pulmones por la ventilación mecánica utilizada cuando el cuerpo no puede respirar por sí mismo y se asocia con volúmenes corrientes relativamente grandes y presiones máximas relativamente altas. El barotrauma debido a la sobreexpansión de un espacio interno lleno de gas también puede denominarse volutrauma .

Presentación

Algunos ejemplos de órganos o tejidos que se dañan fácilmente por el barotrauma son:

Oído medio y oído interno (barotitis o aerotitis) ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}
Senos paranasales ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 5 ]} (que causan aerosinusitis )
Los pulmones pueden verse afectados tanto por una presión insuficiente como, más comúnmente, por una presión excesiva en relación con la presión externa ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 8 ]}^{[ 9 ].}
Ojos ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} (el espacio de aire a presión reducida se encuentra dentro de la máscara de buceo o las gafas de natación ^{[ 10 ]} )
Piel ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} (cuando se usa un traje de buceo que crea un espacio de aire)
Cerebro y cráneo (lesión del lóbulo temporal secundaria a rotura del hueso temporal) ^{[ 11 ]}
Dientes (que causan barodontalgia , es decir, dolor dental relacionado con la presión barométrica , ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}^{[ 16 ]} o fracturas dentales ^{[ 17 ]}^{[ 18 ]}^{[ 19 ]} )
Compresión genital y complicaciones urinarias asociadas al uso de la válvula P ^{[ 20 ]}
El barotrauma intestinal se produce por la sobreexpansión del gas atrapado en los intestinos durante el ascenso.

Causas

Al bucear, las diferencias de presión que causan el barotrauma son cambios en la presión hidrostática. La presión que actúa sobre el buceador se compone de dos elementos: la presión atmosférica y la presión del agua. Un descenso de 10 metros (33 pies) en el agua aumenta la presión ambiental en una cantidad aproximadamente igual a la presión atmosférica a nivel del mar. Por lo tanto, un descenso desde la superficie hasta 10 metros (33 pies) bajo el agua duplica la presión sobre el buceador. Este cambio de presión reduce a la mitad el volumen de un espacio flexible lleno de gas. La ley de Boyle describe la relación entre el volumen del espacio de gas y la presión en el gas. ^{[ 1 ]}^{[ 21 ]}

Los barotraumas de descenso, también conocidos como barotraumas por compresión, se producen al impedir el libre cambio de volumen del gas en un espacio cerrado en contacto con el buceador. Esto genera una diferencia de presión entre los tejidos y el espacio gaseoso, y la fuerza desequilibrada debida a esta diferencia de presión provoca la deformación de los tejidos, lo que resulta en la ruptura celular. ^{[ 2 ]} Los barotraumas de ascenso, también llamados barotraumas por descompresión, también se producen cuando se impide el libre cambio de volumen del gas en un espacio cerrado en contacto con el buceador. En este caso, la diferencia de presión genera una tensión resultante en los tejidos circundantes que excede su resistencia a la tracción . ^{[ 2 ]}

Los pacientes sometidos a terapia de oxígeno hiperbárico deben igualar la presión en sus oídos para evitar el barotrauma. El alto riesgo de barotrauma ótico se asocia con pacientes inconscientes. ^{[ 22 ]} La descompresión explosiva de un entorno hiperbárico puede producir barotrauma grave, seguido de la formación de burbujas de descompresión severas y otras lesiones relacionadas. El incidente del Byford Dolphin es un ejemplo. La descompresión rápida e incontrolada de cajones, esclusas de aire, aeronaves presurizadas, naves espaciales y trajes de presión puede tener efectos similares de barotrauma por descompresión.

El colapso de una estructura resistente a la presión, como un submarino , un sumergible o un traje de buceo atmosférico , puede causar barotrauma por compresión rápida. Un cambio rápido de altitud puede causar barotrauma cuando no se pueden igualar los espacios de aire internos. Los esfuerzos excesivamente intensos para igualar la presión en los oídos mediante la maniobra de Valsalva pueden sobrepresurizar el oído medio y causar barotrauma en el oído medio y/o interno. Una explosión y una descompresión explosiva crean una onda de presión que puede inducir barotrauma. Este trauma puede ocurrir como parte de un patrón más amplio de lesiones por explosión cuando la onda de presión afecta a los órganos que contienen gas. La diferencia de presión entre los órganos internos y la superficie externa del cuerpo causa lesiones en los órganos internos que contienen gas, como los pulmones , el tracto gastrointestinal y el oído . ^{[ 23 ]} Las lesiones pulmonares también pueden ocurrir durante la descompresión rápida , aunque el riesgo de lesión es menor que con la descompresión explosiva. ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]}

La ventilación mecánica puede provocar barotrauma pulmonar. Esto puede deberse a: ^{[ 26 ]}

Presiones absolutas utilizadas para ventilar pulmones poco distensibles .
fuerzas de cizallamiento, particularmente asociadas con cambios rápidos en la velocidad del gas .

La ruptura alveolar resultante puede provocar neumotórax , enfisema intersticial pulmonar (EIP) y neumomediastino . ^{[ 27 ]}

El barotrauma es una complicación reconocida de la ventilación mecánica que puede ocurrir en cualquier paciente que la reciba, pero se asocia más comúnmente con el síndrome de dificultad respiratoria aguda . Solía ser la complicación más frecuente de la ventilación mecánica, pero generalmente se puede evitar limitando el volumen corriente y la presión de meseta a menos de 30 a 50 cm de columna de agua (30 a 50 mb). Como indicador de la presión transalveolar, que predice la distensión alveolar, la presión de meseta o la presión máxima en las vías respiratorias (PAP) pueden ser el predictor de riesgo más eficaz, pero no existe una presión segura generalmente aceptada en la que no haya riesgo. ^{[ 27 ]}^{[ 28 ]} El riesgo también parece aumentar por la aspiración del contenido gástrico y enfermedades preexistentes como la neumonía necrotizante y la enfermedad pulmonar crónica. El estado asmático es un problema particular, ya que requiere presiones relativamente altas para superar la obstrucción bronquial. ^[²⁸^]

Cuando los tejidos pulmonares se dañan por una sobredistensión alveolar, la lesión puede denominarse volutrauma, pero el volumen y la presión transpulmonar están estrechamente relacionados. La lesión pulmonar inducida por ventilación mecánica suele asociarse con volúmenes corrientes (Vt ₎ elevados . ^{[ 29 ]}

Otras lesiones con causas similares son la enfermedad por descompresión y el ebullismo . ^{[ 30 ]}

Fisiopatología

Lesión por sobrepresión pulmonar

Un buceador libre puede sumergirse y ascender de forma segura sin exhalar, porque el gas en los pulmones se inhaló a presión atmosférica, se comprime durante el descenso y se expande de nuevo al volumen original durante el ascenso. Un buceador con equipo de respiración subacuática o de superficie que respira gas a profundidad con un aparato de respiración subacuática llena sus pulmones con gas a una presión ambiente mayor que la atmosférica. A 10 metros, los pulmones contienen el doble de gas que a presión atmosférica, y si ascienden sin exhalar, el gas se expandirá para igualar la presión decreciente hasta que los pulmones alcancen su límite elástico y comiencen a desgarrarse, lo que muy probablemente cause daños pulmonares potencialmente mortales. ^{[ 2 ]}^{[ 21 ]} Además de la ruptura de los tejidos, la sobrepresión puede causar la entrada de gases en los tejidos a través de las rupturas y, más allá, a través del sistema circulatorio. ^{[ 2 ]} El barotrauma pulmonar (BP) de ascenso también se conoce como síndrome de sobreinflación pulmonar (SIPO), lesión por sobrepresión pulmonar (LOP) y estallido pulmonar. ^{[ 21 ]} Las lesiones consecuentes pueden incluir embolia gaseosa arterial , neumotórax , enfisema mediastínico , intersticial y subcutáneo , dependiendo de dónde termine el gas, no generalmente todos al mismo tiempo.

El síndrome de obstrucción de las vías respiratorias (POIS) también puede ser causado por la ventilación mecánica.

Embolia gaseosa arterial

El gas en el sistema arterial puede transportarse a los vasos sanguíneos del cerebro y otros órganos vitales. Generalmente causa una embolia transitoria similar a la tromboembolia, pero de menor duración. Cuando se produce daño en el endotelio, se desarrolla inflamación y pueden aparecer síntomas similares a los de un accidente cerebrovascular. Las burbujas suelen estar distribuidas y ser de diversos tamaños, y generalmente afectan a varias áreas, lo que resulta en una variedad impredecible de déficits neurológicos. La pérdida de conciencia u otros cambios importantes en el estado de conciencia dentro de los 10 minutos posteriores a la aparición de la burbuja se suelen atribuir a una embolia gaseosa hasta que se demuestre lo contrario. La creencia de que las burbujas de gas formaban émbolos estáticos que permanecían en su lugar hasta la recompresión ha sido reemplazada por el conocimiento de que los émbolos gaseosos son normalmente transitorios y que el daño se debe a la inflamación posterior al daño endotelial y a la lesión secundaria por la regulación positiva de mediadores inflamatorios. ^{[ 31 ]}

La oxigenoterapia hiperbárica puede disminuir la respuesta inflamatoria y resolver el edema al provocar vasoconstricción arterial hiperóxica en el suministro a los lechos capilares. La oxigenoterapia normobárica a alta concentración es apropiada como primeros auxilios, pero no se considera un tratamiento definitivo, incluso cuando los síntomas parecen remitir. Las recaídas son frecuentes tras la interrupción de la oxigenoterapia sin recompresión. ^{[ 31 ]}

Neumotórax

Un neumotórax es una acumulación anormal de aire en el espacio pleural entre el pulmón y la pared torácica . ^{[ 32 ]} Los síntomas suelen incluir un inicio repentino de dolor torácico agudo y unilateral, y dificultad para respirar . ^{[ 33 ]} En una minoría de casos, se forma una válvula unidireccional por un área de tejido dañado , y la cantidad de aire en el espacio entre la pared torácica y los pulmones aumenta; esto se denomina neumotórax a tensión. ^{[ 32 ]} Esto puede causar una deficiencia de oxígeno progresiva y una presión arterial baja . Esto conduce a un tipo de shock llamado shock obstructivo , que puede ser fatal si no se revierte. ^{[ 32 ]} Muy raramente, ambos pulmones pueden verse afectados por un neumotórax. ^{[ 34 ]} A menudo se le llama "pulmón colapsado", aunque ese término también puede referirse a atelectasia . ^{[ 35 ]}

Los buceadores que respiran con un equipo subacuático reciben gas respiratorio a presión ambiente , lo que provoca que sus pulmones contengan gas a una presión superior a la atmosférica. Los buceadores que respiran aire comprimido (como en el buceo con escafandra autónoma ) pueden desarrollar un neumotórax como resultado de un barotrauma al ascender tan solo 1 metro (3 pies) mientras contienen la respiración con los pulmones completamente inflados. ^[³⁶^] Un problema adicional en estos casos es que aquellos con otros síntomas de la enfermedad por descompresión suelen ser tratados en una cámara hiperbárica ; esto puede provocar que un pequeño neumotórax se agrande rápidamente y cause síntomas de tensión. ^[³⁶^]

El diagnóstico de un neumotórax mediante examen físico únicamente puede ser difícil (especialmente en neumotórax pequeños). ^{[ 37 ]} Generalmente se utiliza una radiografía de tórax , una tomografía computarizada (TC) o una ecografía para confirmar su presencia. ^{[ 38 ]} Otras afecciones que pueden producir síntomas similares incluyen un hemotórax (acumulación de sangre en el espacio pleural), una embolia pulmonar y un infarto de miocardio . ^{[ 33 ]}^{[ 39 ]} Una bulla grande puede tener un aspecto similar en una radiografía de tórax. ^{[ 32 ]}

Neumomediastino

También conocido como enfisema mediastínico entre los buceadores, el neumomediastino es un volumen de gas dentro del mediastino, la cavidad central del tórax entre los pulmones y que rodea el corazón y los vasos sanguíneos centrales, generalmente formado por el escape de gas de los pulmones como resultado de una ruptura pulmonar. ^{[ 40 ]}

Las burbujas de gas que escapan de un pulmón roto pueden viajar por la parte exterior de los bronquiolos y los vasos sanguíneos hasta llegar a la cavidad mediastínica que rodea el corazón, los principales vasos sanguíneos, el esófago y la tráquea. El gas atrapado en el mediastino se expande a medida que el buceador continúa ascendiendo. La presión del gas atrapado puede causar dolor intenso dentro de la caja torácica y en los hombros, y el gas puede comprimir las vías respiratorias, dificultando la respiración y colapsando los vasos sanguíneos. Los síntomas varían desde dolor debajo del esternón, shock, respiración superficial, pérdida del conocimiento, insuficiencia respiratoria y cianosis asociada. El gas generalmente será absorbido por el cuerpo con el tiempo, y cuando los síntomas son leves, puede que no sea necesario ningún tratamiento. De lo contrario, puede ventilarse a través de una aguja hipodérmica insertada en el mediastino. ^{[ 40 ]} La recompresión no suele estar indicada.

Diagnóstico

El diagnóstico de barotrauma generalmente implica un historial de exposición a una fuente de presión que podría causar la lesión sugerida por los síntomas. Esto puede variar desde lo inmediatamente obvio, como la exposición a una explosión o la compresión de la máscara, hasta una distinción bastante compleja entre las posibilidades de enfermedad por descompresión del oído interno y barotrauma del oído interno, que pueden tener síntomas casi idénticos pero mecanismos causales diferentes y tratamientos mutuamente incompatibles. En estos casos, puede ser necesario un historial detallado de la inmersión. ^{[ 41 ]}

En lo que respecta al barotrauma, el estudio diagnóstico para la persona afectada podría incluir lo siguiente:

Laboratorio: ^{[ 42 ]}

Nivel de creatina quinasa (CPK): El aumento de los niveles de CPK indica daño tisular asociado con la enfermedad por descompresión.
Hemograma completo (CBC)
Determinación de gases en sangre arterial (GSA).

Imágenes: ^{[ 42 ]}

La radiografía de tórax puede mostrar un neumotórax y está indicada si hay molestias en el pecho o dificultad para respirar.
La tomografía computarizada (TC) y la resonancia magnética (RM) pueden estar indicadas cuando hay dolor de cabeza intenso o dolor de espalda intenso después de bucear.
La tomografía computarizada (TC) es el método más sensible para evaluar el neumotórax. Puede utilizarse cuando se sospecha neumotórax relacionado con barotrauma y los hallazgos en la radiografía de tórax son negativos.
La ecocardiografía puede utilizarse para detectar el número y el tamaño de las burbujas de gas en el lado derecho del corazón.

barotraumatismo de oído

El barotrauma puede afectar el oído externo, medio o interno. El barotrauma del oído medio (BOEM) es la lesión más común en el buceo, ^{[ 43 ]} que experimentan entre el 10 % y el 30 % de los buceadores y se debe a una equilibración insuficiente del oído medio . El barotrauma del oído externo puede ocurrir si queda aire atrapado en el conducto auditivo externo . El diagnóstico del barotrauma del oído medio y externo es relativamente sencillo, ya que el daño suele ser visible si es lo suficientemente grave como para requerir intervención.

conducto auditivo externo

El barotrauma puede producirse en el conducto auditivo externo si este se obstruye con cerumen, exostosis, la capucha de un traje de buceo ajustado o tapones para los oídos, que crean un espacio hermético lleno de aire entre el tímpano y la obstrucción. Durante el descenso, se desarrolla un diferencial de presión entre el agua circundante y el interior de este espacio, lo que puede causar inflamación y ampollas hemorrágicas en el conducto. El tratamiento suele consistir en analgésicos y gotas óticas con esteroides. Las complicaciones pueden incluir infección local. Esta forma de barotrauma suele evitarse fácilmente. ^{[ 43 ]}

oído medio

El barotrauma del oído medio (BOM) es una lesión causada por una diferencia de presión entre el conducto auditivo externo y el oído medio . Es común en buceadores y suele ocurrir cuando el buceador no compensa suficientemente la presión durante el descenso o, con menos frecuencia, durante el ascenso. La falta de compensación puede deberse a la inexperiencia o a una disfunción de la trompa de Eustaquio, que puede tener muchas causas posibles. ^{[ 43 ]} El aumento descompensado de la presión ambiental durante el descenso provoca un desequilibrio de presión entre el espacio aéreo del oído medio y el conducto auditivo externo sobre el tímpano, conocido por los buceadores como compresión del oído , que causa estiramiento interno, derrame seroso y hemorragia, y finalmente ruptura. Durante el ascenso, la sobrepresión interna normalmente se libera pasivamente a través de la trompa de Eustaquio, pero si esto no ocurre, la expansión del volumen del gas del oído medio provocará una protuberancia hacia afuera, estiramiento y eventual ruptura del tímpano, conocido por los buceadores como compresión inversa del oído . Este daño causa dolor local y pérdida de audición. La rotura del tímpano durante una inmersión puede permitir la entrada de agua al oído medio, lo que puede provocar vértigo severo por estimulación calórica. Esto puede causar náuseas y vómitos bajo el agua, con un alto riesgo de aspiración de vómito o agua, con posibles consecuencias fatales. ^{[ 43 ]}

oído interno

El barotrauma del oído interno (BEI), aunque mucho menos común que el barotrauma del oído medio (BOTM), comparte una causa externa similar. El trauma mecánico en el oído interno puede provocar diversos grados de pérdida auditiva conductiva y neurosensorial , así como vértigo . También es común que las afecciones que afectan al oído interno produzcan hipersensibilidad auditiva. ^[⁴⁴^] Dos posibles mecanismos se asocian con la maniobra de Valsalva forzada. En uno, la trompa de Eustaquio se abre en respuesta a la presión, y una repentina entrada de aire a alta presión en el oído medio provoca la dislocación de la platina del estribo y la ruptura interna de la ventana oval o redonda. En el otro, la trompa permanece cerrada y el aumento de la presión del líquido cefalorraquídeo se transmite a través de la cóclea y provoca la ruptura externa de la ventana redonda. ^[⁴³^]

El barotrauma del oído interno puede ser difícil de distinguir de la enfermedad por descompresión del oído interno . Ambas afecciones se manifiestan con síntomas cocleovestibulares. La similitud de los síntomas dificulta el diagnóstico diferencial, lo que puede retrasar el tratamiento adecuado o conducir a un tratamiento inadecuado. ^{[ 41 ]}

La narcosis por nitrógeno , la toxicidad por oxígeno , la hipercapnia y la hipoxia pueden causar alteraciones del equilibrio o vértigo, pero estos parecen ser efectos del sistema nervioso central, no directamente relacionados con efectos en los órganos vestibulares. El síndrome nervioso de alta presión durante la compresión con heliox también es una disfunción del sistema nervioso central. Las lesiones del oído interno con efectos duraderos generalmente se deben a rupturas de la ventana redonda , a menudo asociadas con la maniobra de Valsalva o una ecualización inadecuada del oído medio. ^{[ 45 ]} El barotrauma del oído interno suele ser concurrente con el barotrauma del oído medio, ya que las causas externas generalmente son las mismas. Pueden presentarse diversas lesiones, que pueden incluir hemorragia del oído interno, desgarro de la membrana intralaberíntica, fístula perilinfática y otras patologías. ^{[ 46 ]}

Los buceadores que desarrollan síntomas cocleares y/o vestibulares durante el descenso a cualquier profundidad, o durante inmersiones poco profundas en las que es improbable la enfermedad por descompresión, deben ser tratados con reposo en cama con la cabeza elevada y deben evitar cualquier actividad que pueda causar un aumento del líquido cefalorraquídeo y de la presión intralaberíntica. Si no hay mejoría en los síntomas después de 48 horas, se puede considerar una timpanotomía exploratoria para investigar la posible reparación de una fístula de la ventana laberíntica . La terapia de recompresión está contraindicada en estos casos, pero es el tratamiento definitivo para la enfermedad por descompresión del oído interno, por lo que un diagnóstico diferencial temprano y preciso es importante para decidir el tratamiento adecuado. La bronquitis infecciosa del oído interno en buceadores puede ser difícil de distinguir de la enfermedad por descompresión del oído interno (EDCI), y como un perfil de inmersión por sí solo no siempre puede descartar ninguna de las posibilidades, puede ser necesario un historial de inmersión detallado para diagnosticar la lesión más probable. ^{[ 41 ]}^{[ 46 ]} También es posible que ambos ocurran al mismo tiempo, y es más probable que la IEDCS afecte los canales semicirculares, causando vértigo severo, mientras que la IEBt es más probable que afecte la cóclea, causando pérdida auditiva, pero estas son solo probabilidades estadísticas, y en realidad puede ocurrir de una u otra manera o ambas. ^{[ 47 ]} Es práctica aceptada asumir que si está presente algún síntoma típico de DCS, el buceador tiene DCS y será tratado en consecuencia con recompresión. ^{[ 47 ]} Datos de casos limitados sugieren que la recompresión generalmente no causa daño si el diagnóstico diferencial entre IEBt vs IEDCS es dudoso. ^{[ 46 ]}

Barosinusitis

Los senos paranasales , al igual que otras cavidades llenas de aire, son susceptibles al barotrauma si sus aberturas se obstruyen. Esto puede provocar dolor y epistaxis ( hemorragia nasal ). El diagnóstico suele ser sencillo si se menciona el antecedente de exposición a la presión. ^{[ 48 ]} La barosinusitis también se denomina aerosinusitis, compresión sinusal o barotrauma sinusal. El barotrauma sinusal puede ser causado por sobrepresión externa o interna. La sobrepresión externa es denominada compresión sinusal por los buceadores, mientras que la sobrepresión interna se conoce generalmente como bloqueo inverso o compresión inversa.

Apretón de mascarilla

Si la máscara de buceo no se compensa durante el descenso, la presión interna negativa relativa puede producir hemorragias petequiales en el área cubierta por la máscara, junto con hemorragias subconjuntivales . ^{[ 48 ]}

Aprieta el casco

Un problema principalmente de interés histórico, pero aún relevante para los buceadores con suministro de aire desde la superficie que bucean con el casco sellado al traje seco. Si la manguera de suministro de aire se rompe cerca o por encima de la superficie, la diferencia de presión entre el agua que rodea al buceador y el aire en la manguera puede ser de varios bares. La válvula antirretorno en la conexión al casco evitará el reflujo si funciona correctamente, pero si está ausente, como en los inicios del buceo con casco, o si falla, la diferencia de presión tenderá a comprimir al buceador dentro del casco rígido, lo que puede provocar un trauma grave. El mismo efecto puede resultar de un aumento grande y rápido de la profundidad si el suministro de aire es insuficiente para compensar el aumento de la presión ambiental. ^{[ 49 ]} En un casco con barrera cervical, esta permitirá que el agua inunde el casco antes de que se produzca un barotrauma grave. Esto puede ocurrir con los cascos de recuperación de helio si falla el sistema regulador de recuperación , por lo que existe una válvula de derivación manual que permite purgar el casco para que la respiración pueda continuar en circuito abierto.

barotrauma pulmonar

La lesión por sobrepresión pulmonar en buceadores a presión ambiente que utilizan aparatos de respiración subacuática suele deberse a la contención de la respiración durante el ascenso. El gas comprimido en los pulmones se expande a medida que disminuye la presión ambiente, lo que provoca que los pulmones se sobreexpandan y se rompan a menos que el buceador permita que el gas escape manteniendo una vía aérea abierta , como en la respiración normal. Los pulmones no sienten dolor cuando se sobreexpanden, lo que da al buceador poca advertencia para prevenir la lesión. Esto no afecta a los buceadores que se someten a contención de la respiración, ya que traen consigo una carga pulmonar de aire desde la superficie, que simplemente se reexpande de forma segura hasta casi su volumen original durante el ascenso. ^{[ 2 ]} El problema solo surge si se toma una bocanada de gas a presión ambiente en profundidad, que luego puede expandirse durante el ascenso a más del volumen pulmonar. El barotrauma pulmonar también puede ser causado por la descompresión explosiva de una aeronave presurizada, ^{[ 50 ]} como ocurrió el 1 de febrero de 2003 a la tripulación en el desastre del transbordador espacial Columbia .

Prevención

Buceo

El barotrauma puede producirse al bucear, ya sea por compresión durante el descenso o por estiramiento y ruptura durante el ascenso; ambos se pueden evitar igualando las presiones. Una presión negativa desequilibrada se conoce como compresión, que aplasta los tímpanos, el traje seco, los pulmones o la máscara hacia adentro, y se puede igualar introduciendo aire en el espacio comprimido. Una presión positiva desequilibrada expande los espacios internos, rompiendo los tejidos, y se puede igualar expulsando el aire, por ejemplo, al exhalar. Ambas pueden causar barotrauma. Existen diversas técnicas según la zona afectada y si la desigualdad de presión es una compresión o una expansión.

Oídos y senos paranasales : Existe riesgo de que los tímpanos se estiren o se rompan , generalmente comprimiéndose hacia adentro durante el descenso, pero a veces estirándose hacia afuera durante el ascenso. El buceador puede utilizar diversos métodos para introducir o extraer aire del oído medio a través de las trompas de Eustaquio . En ocasiones, tragar abre las trompas de Eustaquio y compensa la presión en los oídos. ^{[ 51 ]}
Pulmones : Existe riesgo de neumotórax , embolia gaseosa arterial y enfisema mediastínico y subcutáneo durante el ascenso, comúnmente denominados lesión pulmonar por sobrepresión o estallido pulmonar por los buceadores. Para igualar la presión pulmonar, basta con no contener la respiración durante el ascenso. Este riesgo no se presenta al bucear en apnea desde la superficie, a menos que el buceador respire desde una fuente de gas a presión ambiente bajo el agua; los buceadores en apnea sufren compresión pulmonar durante el descenso, aplastamiento en la cavidad torácica, pero, aunque incómodo, esto rara vez causa lesiones pulmonares y se normaliza en la superficie. Algunas personas presentan patología pulmonar que impide el flujo rápido del exceso de aire a través de las vías respiratorias, lo que puede provocar barotrauma pulmonar incluso si no se contiene la respiración durante la despresurización rápida. Estas personas no deben bucear, ya que el riesgo es inaceptablemente alto. La mayoría de los exámenes médicos para buceadores comerciales o militares buscan específicamente signos de esta patología. ^{[ 52 ]}
La compresión de la máscara de buceo que cubre los ojos y la nariz: El principal riesgo es la ruptura de los capilares de los ojos y la piel del rostro debido a la diferencia de presión negativa entre el espacio de gas y la presión sanguínea, ^{[ 10 ]} o enfisema orbitario por presiones más altas. ^{[ 53 ]} Esto se puede evitar respirando aire en la máscara por la nariz. Las gafas que cubren solo los ojos no son adecuadas para el buceo profundo, ya que no se pueden compensar.
Compresión del traje seco . El principal riesgo es que la piel se pellizque y se magulle con los pliegues del traje seco al comprimirse durante el descenso. La mayoría de los trajes secos pueden compensar la compresión mediante una válvula manual alimentada por un suministro de gas a baja presión. Se debe inyectar aire manualmente durante el descenso para evitar la compresión y se ventila manual o automáticamente durante el ascenso para mantener el control de la flotabilidad. ^{[ 54 ]}
Estrangulamiento del casco de buceo : El estrangulamiento del casco ocurrirá si la manguera de suministro de gas se corta por encima del buceador y la válvula antirretorno en la entrada de gas del casco falla o no está instalada. La gravedad dependerá de la diferencia de presión hidrostática. ^{[ 55 ]} Un descenso muy rápido, generalmente por accidente, puede exceder la velocidad a la que el suministro de gas respiratorio puede igualar la presión causando un estrangulamiento temporal. La introducción de la válvula antirretorno y los altos caudales máximos de suministro de gas han eliminado casi por completo ambos riesgos. En los cascos equipados con un anillo de contención para el cuello, el anillo permitirá la entrada de agua al casco si la presión interna baja demasiado; esto es un problema menor que el estrangulamiento del casco, pero el buceador puede ahogarse si el suministro de gas no se restablece rápidamente. ^{[ 49 ]}^{: 90} Esta forma de barotrauma es evitable mediante una velocidad de descenso controlada, que es una práctica estándar para los buceadores comerciales, quienes usarán líneas de descenso , etapas de buceo y campanas húmedas para controlar las velocidades de descenso y ascenso.

Examen médico

Los buceadores profesionales son evaluados para detectar factores de riesgo durante los exámenes médicos iniciales y periódicos para determinar su aptitud para el buceo . ^{[ 56 ]} En la mayoría de los casos, los buceadores recreativos no son evaluados médicamente, pero deben presentar una declaración médica antes de ser aceptados para la formación, en la que deben declarar los factores de riesgo más comunes y fáciles de identificar. Si se declaran estos factores, es posible que se les exija ser examinados por un médico y que se les prohíba bucear si las condiciones lo justifican. ^{[ 57 ]}

El asma , el síndrome de Marfan y la EPOC conllevan un riesgo muy elevado de neumotórax. En algunos países, estas afecciones pueden considerarse contraindicaciones absolutas, mientras que en otros se puede tener en cuenta su gravedad . A los asmáticos con una afección leve y bien controlada se les puede permitir bucear bajo ciertas restricciones. ^{[ 58 ]}

Capacitación

Una parte importante del entrenamiento de buceo de nivel básico se centra en comprender los riesgos y los procedimientos para evitar el barotrauma. ^{[ 59 ]} Los buceadores profesionales y los buceadores recreativos con entrenamiento de rescate reciben capacitación en las habilidades básicas para reconocer y manejar los primeros auxilios del barotrauma de buceo. ^{[ 60 ]}^{[ 61 ]}

ventilación mecánica

Las fuerzas mecánicas aisladas podrían no explicar adecuadamente la lesión pulmonar inducida por ventilación mecánica (VILI). El daño se ve afectado por la interacción de estas fuerzas y el estado preexistente de los tejidos pulmonares, y podrían estar implicados cambios dinámicos en la estructura alveolar. Factores como la presión de meseta y la presión positiva al final de la espiración (PEEP) por sí solos no predicen adecuadamente la lesión. La deformación cíclica del tejido pulmonar podría desempeñar un papel importante en la causa de la VILI, y entre los factores contribuyentes probablemente se incluyan el volumen corriente, la presión positiva al final de la espiración y la frecuencia respiratoria. No existe un protocolo que garantice evitar todos los riesgos en todas las aplicaciones. ^{[ 29 ]}

Aviación y vuelos espaciales

El barotrauma causado durante los viajes en avión también se conoce como otitis del avión. ^{[ 62 ]} Se debe evitar que la presión ambiental cambie rápidamente en grandes cantidades. ^{[ 30 ]} Se deben incluir múltiples niveles redundantes de protección contra la descompresión rápida y sistemas que permitan fallas no catastróficas con tiempo suficiente para permitir una ecualización cómoda de los espacios aéreos relevantes, en particular el oído interno. Una presión interna baja reduce la velocidad de descompresión y la gravedad en una descompresión catastrófica reduce el riesgo de barotrauma, pero puede aumentar el riesgo de enfermedad por descompresión e hipoxia en condiciones normales de operación.

Algunas medidas de protección contra la descompresión rápida específicas para aviones incluyen: ^{[ 62 ]}

Bostezar y tragar durante el ascenso y el descenso
Utilice la maniobra de Valsalva durante el ascenso y el descenso.
Evite dormir durante los despegues y aterrizajes.
Utilice un aerosol nasal de venta libre.
Utilizar tapones para los oídos con filtro que igualan gradualmente la presión contra el tímpano durante los ascensos y descensos.

Fuera de un entorno de cabina presurizada a altitudes muy elevadas, un traje de presión es la medida de protección habitual y la protección definitiva en la descompresión y la exposición al vacío, pero son caros, pesados, voluminosos, restringen la movilidad, causan problemas de regulación térmica y reducen la comodidad. ^{[ 63 ]} Para prevenir lesiones por cambios de presión inevitables, se requieren técnicas de ecualización similares y cambios de presión relativamente lentos, lo que a su vez requiere trompas y senos de Eustaquio permeables.

Tratamiento

El tratamiento del barotrauma por buceo depende de los síntomas, que a su vez dependen de los tejidos afectados. La lesión pulmonar por sobrepresión puede requerir un drenaje torácico para eliminar el aire de la pleura o el mediastino . La recompresión con oxigenoterapia hiperbárica es el tratamiento definitivo para la embolia gaseosa arterial, ya que la presión elevada reduce el tamaño de las burbujas, la menor concentración de gas inerte en sangre puede acelerar la solución del gas inerte y la alta presión parcial de oxígeno ayuda a oxigenar los tejidos comprometidos por los émbolos. Se debe tener cuidado al recomprimir para evitar un neumotórax a tensión . ^{[ 64 ]} Los barotraumas que no implican gas en los tejidos generalmente se tratan según la gravedad y los síntomas de traumas similares de otras causas.

Primeros auxilios

La atención prehospitalaria para el barotrauma pulmonar incluye soporte vital básico para mantener una oxigenación y perfusión adecuadas, evaluación de la vía aérea, la respiración y la circulación, evaluación neurológica y manejo de cualquier condición que ponga en peligro la vida de inmediato. Se considera apropiado el oxígeno de alto flujo hasta el 100 % para accidentes de buceo. Se recomienda el acceso venoso de gran calibre con infusión de líquido isotónico para mantener la presión arterial y el pulso. ^{[ 65 ]}

Tratamiento de urgencia

Barotrauma pulmonar: ^{[ 66 ]}

Puede ser necesaria la intubación endotraqueal si la vía aérea es inestable o si persiste la hipoxia al respirar oxígeno al 100%.
Puede ser necesario realizar una descompresión con aguja o una toracostomía con tubo para drenar un neumotórax o un hemotórax.
Puede ser necesario realizar una cateterización con sonda vesical en casos de AGE (enfermedad arterial periférica) en la médula espinal si la persona no puede orinar.
Puede ser necesaria la hidratación intravenosa para mantener una presión arterial adecuada.
La recompresión terapéutica está indicada en casos graves de AGE (enfermedad arterial pulmonar aguda). El médico especialista en medicina subacuática deberá conocer las constantes vitales y los síntomas relevantes, así como la exposición reciente a la presión y el historial de gases respiratorios del paciente. El transporte aéreo debe realizarse, de ser posible, por debajo de los 300 metros (1000 pies ) o en una aeronave presurizada, la cual deberá presurizarse a la menor altitud posible.

La otitis media congestionada y la otitis media congestionada generalmente se tratan con descongestionantes para reducir la diferencia de presión, junto con antiinflamatorios para aliviar el dolor. Para el dolor intenso, pueden ser apropiados los analgésicos narcóticos. ^{[ 66 ]}

La compresión del traje, el casco y la máscara se considera un traumatismo según los síntomas y la gravedad.

Medicamento

Los principales medicamentos para el barotrauma pulmonar son el oxígeno hiperbárico y normobárico , el heliox o nitrox hiperbárico , los fluidos isotónicos , los antiinflamatorios, los descongestionantes y los analgésicos. ^{[ 67 ]}

Resultados

Tras sufrir un barotrauma en los oídos o los pulmones por buceo, el buceador no debe volver a bucear hasta que un médico especializado en medicina subacuática lo autorice. Después de una lesión en el oído, el examen incluirá una prueba de audición y una demostración de que el oído medio puede autoinflarse. La recuperación puede tardar de semanas a meses. ^{[ 68 ]}

Epidemiología

Se estima que en Estados Unidos y Canadá se producen alrededor de 1000 lesiones por buceo al año. Muchas de ellas están relacionadas con barotraumatismos, y casi el 50 % de las lesiones notificadas corresponden a barotraumatismos del oído medio. Las lesiones por buceo suelen estar asociadas con ansiedad rasgo y tendencia al pánico, falta de experiencia, edad avanzada y disminución de la condición física, consumo de alcohol, obesidad, asma, sinusitis crónica y otitis. ^{[ 69 ]}

Barotrauma en otros animales

Las ballenas y los delfines desarrollan barotrauma gravemente incapacitante cuando se exponen a cambios de presión excesivos inducidos por el sonar de la marina, los cañones de aire comprimido de la industria petrolera, los explosivos, los terremotos submarinos y las erupciones volcánicas. En varios estudios se han registrado lesiones y mortalidad de peces, mamíferos marinos, incluidas nutrias marinas, focas, delfines y ballenas, y aves a causa de explosiones submarinas. ^[⁷⁰^]

Se ha afirmado que los murciélagos pueden sufrir barotrauma mortal en las zonas de baja presión detrás de las palas de las turbinas eólicas debido a la fragilidad de su estructura pulmonar, similar a la de los mamíferos, en comparación con la mayor robustez de los pulmones de las aves , que se ven menos afectados por los cambios de presión. ^{[ 71 ]}^{[ 72 ]} Las afirmaciones de que los murciélagos pueden morir por barotrauma pulmonar al volar en regiones de baja presión cerca de las palas de las turbinas eólicas en funcionamiento han sido respaldadas por informes de mediciones de las presiones alrededor de las palas de las turbinas. ^{[ 73 ]} El diagnóstico y la contribución del barotrauma a las muertes de murciélagos cerca de las palas de las turbinas eólicas han sido cuestionados por otras investigaciones que comparan murciélagos muertos encontrados cerca de turbinas eólicas con murciélagos muertos por impacto con edificios en áreas sin turbinas. ^{[ 74 ]}

Hiperexpansión de la vejiga natatoria

Los peces con vejigas natatorias aisladas son susceptibles al barotrauma de ascenso cuando se les lleva a la superficie para la pesca. La vejiga natatoria es un órgano de control de flotabilidad que se llena con gas extraído de la solución en la sangre, y que normalmente se elimina por el proceso inverso. Si el pez se lleva hacia arriba en la columna de agua más rápido de lo que el gas puede reabsorberse, el gas se expandirá hasta que la vejiga se estire hasta su límite elástico y puede romperse. El barotrauma puede ser directamente fatal o incapacitar al pez haciéndolo vulnerable a la depredación, pero los peces roca pueden recuperarse si se les devuelve a profundidades similares a aquellas de las que fueron sacados, poco después de salir a la superficie. Científicos de la NOAA desarrollaron el "Seaqualizer", así como otros dispositivos de descenso, para devolver rápidamente a los peces roca a profundidad. ^{[ 76 ]}^{[ 75 ]} El dispositivo podría aumentar la supervivencia en peces de fondo capturados y liberados . Cabe destacar que los pescadores que pescan especies de peces vulnerables como el pargo rojo ( Lutjanus campechanus ) y el pez roca (género Sebastes ) deben poseer un dispositivo de descenso mientras pescan. ^[⁷⁷^]

Véase también

Vértigo alternóbarico : mareo resultante de presiones desiguales en el oído medio.
Atelectotrauma : daño causado al pulmón por la ventilación mecánica.
Barodontalgia : dolor de muelas causado por cambios en la presión ambiental.
Riesgos y precauciones en el buceo : peligros asociados con el buceo subacuático.
Disbarismo : afecciones médicas resultantes de cambios en la presión ambiental.
Enfermedad por descompresión : trastorno causado por la formación de burbujas de gases disueltos en los tejidos.
Enfermedad por descompresión del oído interno : afección médica causada por la formación de burbujas de gas inerte a partir de una solución.
Modos de ventilación mecánica
Reotraumatismo : complicación de la ventilación mecánica.
Dolores climáticos , también conocidos como meteoropatía : dolor supuestamente causado por cambios climáticos.
Descompresión incontrolada : caída no planificada de la presión en un sistema sellado.

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