Cuando la profundidad nos perturba
El pensar y el actuar se dificultan
desde hace unos 200 años, sin embargo, el nitrógeno, componente en una
proporción cercana al 79%, limita su uso a profundidades mayores a los
40 metros cuando se está respirando aire. No debemos olvidar el efecto
narcótico que tiene el nitrógeno, que desencadena la llamada “borrachera
del buzo”, descripta por Junod en 1835, cuando observó que los hombres
que respiraban aire comprimido, las funciones del cerebro se
activaban, la imaginación era muy vívida, los pensamientos tenían un
encanto particular, y en algunas personas, hasta presentaban signos de
intoxicación. Green en 1861 describió sensación de sueño, alucinaciones, y alteraciones en el juicio.
Es
por esto, que se han intentado utilizar otros gases diluyentes del
oxígeno, con la finalidad de minimizar este cuadro narcótico. Para ello
se han utilizado helio, neón y argón como gases inertes sustitutos. En
el helio, se creyó haber encontrado el gas perfecto para bucear, ya que
es casi, el elemento más ligero conocido por el hombre: sólo el
hidrógeno es más ligero. Pesa una séptima parte de lo que pesa el aire.
Es químicamente inerte, no tiene color, sabor ni olor. Sin embargo,
tiene algunas desventajas, ya que por ejemplo es un gran conductor
térmico, y cuando se lo utiliza en la mezcla respiratoria de los buzos,
éstos pierden rápidamente calor, por lo que es un factor a tener
presente para no caer en hipotermia.
Por otro lado, y muy
especialmente cuando se lo utiliza para realizar buceos de saturación o
buceo técnico, si la velocidad de compresión o descenso es muy rápida,
el o los buzos pueden presentar un fenómeno llamado Síndrome Nervioso de
Alta Presión (SNAP).
El SNAP fue descripto en la década de
1930 en la Armada de los Estados Unidos, cuando el nitrógeno del aire
fue reemplazado por en Helio para contrarrestar la narcosis del
nitrógeno. Cuando los buzos realizaban buceos profundos, en algunos se
presentó lo que denominaban “Temblores del Helio”. Rápidamente se los
relacionó con un efecto directo de helio. Sin embargo, los estudios
posteriores demostraron que estos temblores en realidad se producían por
el aumento importante de la presión, que producía cierto grado de
alteración en algunas enzimas del cuerpo, que eran las responsables de
este cuadro, que se caracteriza por alteraciones de ciertas funciones
neurológicas, pérdida dl apetito, alteraciones en el sueño, temblores y
cierto grado de psicosis. .
QUÉ ES EL SINDROME NERVIOSO DE ALTA PRESIÓN
Ciertos
síntomas se producen en los buzos cuando bucean a más de 180 metros de
profundidad, respirando una mezcla con helio. Estos síntomas se
caracterizan por mareos, náuseas y vómitos, temblores, cansancio y
somnolencia, sacudidas mioclónicas, calambres estomacales, alteraciones
en la esfera cognitiva y del rendimiento psicomotor, alteraciones del
sueño con pesadillas y actividad anormal del electroencefalograma.
Con
la finalidad de minimizar la aparición de estas manifestaciones, se ha
intentado disminuir la velocidad de compresión; compresión escalonada
con largas pausas a intervalos determinados; la adición de otros gases
inertes tales como nitrógeno o hidrógeno a las mezclas de helio /
oxígeno; y la selección de personal de buceo entrenados cuidadosamente.
En la actualidad, los datos sugieren que la adición de 5% de nitrógeno a
una mezcla de helio / oxígeno, en combinación con el uso de una tasa de
compresión lenta, y paradas durante durante la misma, disminuyen la
aparición de los síntomas de SNAP.
Las tres medidas que se pueden tomar para evitar el SNAP incluyen:Buceo militar/comercial
- No bucear con una mezcla de oxígeno / helio solamente a profundidades superiores a los 180 metros.
- La adición de tan sólo un 5% de nitrógeno a la mezcla helio / oxígeno para buceos a más de 180 metros.
-
Realizar descensos lentos cuando se bucea con heliox. Descender a una
velocidad inferior a 0.3mts./min. para profundidades superiores a
125mts. con mezclas heliox, y para 180 mts. con trímix ayuda a controlar
las manifestaciones del SNAP. Esto no se aplica para buceo técnico, ya
que los buzos realizan descensos muy rápidos para no consumir mucha
mezcla de fondo en la bajada.
Fue
así que en la década de 1970, durante el proyecto Atlantis, el Dr.
Peter Bennett propuso agregar un poco de nitrógeno a las mezclas heliox
para prevenir los efectos del SNAP. De esta forma, en 1981 y con un 5%
de nitrógeno en la mezcla, tres buzos alcanzaron en cámara hiperbárica,
la profundidad de 686 mts., presentando ciertas manifestaciones del
SNAP, pero con una capacidad funcional aceptable.
En otro
proyecto, llevado a cabo por Comex en Marsella, experimentaron con el
uso de hidrógeno en lugar de nitrógeno. El hidrógeno al ser menos
narcótico que el nitrógeno, permitía utilizarlo en porcentajes más
elevados. También es una molécula mucho más pequeña, por lo que a estas
profundidades y presiones la mezcla respiratoria es menos densa y
permite respirar con menos esfuerzo.
Durante el proyecto Hydra
10, en 1992, un buzo alcanzó en cámara hiperbárica, la profundidad
equivalente a 701 metros, y la mezcla contenía 49 por ciento de
hidrógeno, 50% de helio y 1% de oxígeno. Con esto fue evidente que el
hidrógeno fue tan efectivo como el nitrógeno en la minimización de las
manifestaciones del SNAP, pero creaba una mezcla menos densa.
Buceo técnico
pioneros en buceo en cuevas. En 29 años de buceo, tenía registrados más
de 4000 buceos en cavernas. Fue el primer presidente de la Sección de
Buceo en Cuevas, de la Sociedad Nacional de Espeleología, Estados
Unidos. En 1992, realizó un buceo en Busmansgat, Sudáfrica. El
propósito fue alcanzar el fondo de la caverna, que se encontraba a 264
metros de profundidad.
Para este buceo utilizó una mezcla de fondo
Helair (69.9 He, 24.1 N2 y 6 O2). Durante el descenso, Sheck bajó a una
velocidad de 30 metros por minuto, por lo que llegó al fondo en menos
de 7 minutos. Al llegar a esa profundidad informó haber experimentado lo
siguiente: “De repente, mi campo visual se convirtió en cientos
de pequeños círculos concéntricos adyacentes, cada uno de los cuales
tenía un pequeño punto brillante en el centro. Mi visión lejana comenzó a
desenfocarse, y empezó una picazón en toda la piel.” Atribuyó
los síntomas al SNAP, y a la contra-difusión del gas inerte, por lo que
se detuvo durante un minuto aproximadamente a 228 metros de profundidad y
luego continuó su descenso a una velocidad de unos 7,5 metros por
minuto. Luego continuó relatando: “Todo mi cuerpo empezó a temblar
.... aumentando gradualmente a temblores incontrolables, mientras que
llegaba al fondo de la caverna”. Le tomó casi un minuto para poder inyectar gas suficiente en su chaleco y comenzar el ascenso.
Obviamente,
Sheck había experimentado una manifestación grave del SNAP, incluso a
pesar de haber respirado un porcentaje de N2 elevado. Finalmente, el 6
de abril de 1994 mientras intentaba alcanzar la profundidad de 305
metros, en el cenote Zacatón, en México, falleció, no pudiendo regrezar a
superficie. Muy probablemente, también por haber sufrido un SNAP.
Evidentemente,
el SNAP es un problema médico de buceo de relevancia, cuya causa
todavía no se entiende completamente, pero puede estar relacionado con
un efecto combinado de la presión y del gas que se respira, sobre las
membranas celulares del sistema nervioso o los receptorees de los
neurotransmisores.
Efectos neurofisiológicos
Ubicación de los núcleo basales
íntimamente que es lo que se sabe, y porqué se produce el SNAP. En los
últimos años se han realizado una serie de estudios neuroquímicos, con
la finalidad de poder determinar el efecto del gas inerte y de la
presión a nivel de los ganglios basales en el cerebro, y en particular
en la vía nigro-estriada. Estas estructuras están íntimamente
relacionadas con la alteración de los procesos cognitivos y motores por
la presión o por la narcosis. Estudios realizados por microdiálisis en
el cuerpo estriado han demostrado un aumento de un neurotransmisor
denominado dopamina por efecto de la presión parcial del helio (1-3) y
de la serotonina, glutamato y aspartato. Estos estudios pusieron en
evidencia, al menos a nivel de liberación de dopamina en el cuerpo
estriado, que el efecto de la presión es contrario al de los gases
narcóticos, es decir que estos últimos, disminuyen la concentración de
dopamina.
La respiración de mezclas con nitrógeno-oxígeno, a
presiones mayores que 5 BAR, disminuyen la liberación de dopamina en el
cuerpo estriado de la rata, debido al potente efecto narcótico del
nitrógeno. Por contrapartida, las altas presiones de las mezclas
respiratorias de helio-oxígeno de más de 10 a 20 BAR, inducen un aumento
de la liberación de dopamina en el cuerpo estriado y un aumento de la
actividad motora, que es lo que conocemos como el síndrome nervioso de
alta presión (SNAP), y se cree que es debido directamente a la presión per se.
Se ha demostrado que el efecto de la presión sobre los nucleos basales
(SNAP), podría ser antagonizado por un gas narcótico como en las mezclas
ternarias con nitrógeno. En todas las oprtunidades en las que se
utiliza un gas narcótico, se registra una disminución de la liberación
de dopamina en el cuerpo estriado. Y por el contrario, la presión de
helio induce un aumento de la liberación de la dopamina.
Vías dopaminérgicas. https://en.wikipedia.org/wiki/Dopamine
Butírico (GABA) otro neurotransmisor, se vió que también está implicado
en estos cambios. Para ello, debemos recordar que hay dos tipo de
receptores, GABAa y GABAb, ambos en la sustancia nigra o compacta de los
ganglios basales.
Estudios indicaron que la activación de
receptores GABAb en la sustancia nigra reticulada, son importantes en la
regulación de la vía nigro-estriada y en el desarrollo de la
hiperactividad motora. En otras palabras, la activación de los
receptores GABAa puede producir una activación de la vía tálamo-corteza
y, por consiguiente, una disminución de la liberación de dopamina del
núcleo estriado, sin desaparición de la hiperactividad motora.
Todos
estos estudios neuroquímicos revelan la complejidad del proceso que
lleva a que se desarrolle el SNAP. Queda evidenciada la interacción
entre el GABA y la dopamina a nivel de los ganglios basales tanto en la
narcosis por los gases inertes, como en el SNAP. Por lo tanto, todavía
falta mucho camino por recorrer para poder encontrar un tratamiento
farmacológico, tanto para la narcosis por gases inertes y para el SNAP
(si es que lo hubiere).
DR. GMauvecin
1.-
Barthelemy-Requin, M.; Semelin, l?; and. Risso, J.J. (1994), “Effect of
nitrogen narcosis on extracellular levels of dopamine and its
metabolites in the rat striatum, using intracerebral microdialysis,”
Brain Res. 667, 1-5.
2.- Darbin,0.;Risso,J.J.;andRostain,J.C.
(1997a),”Anew system analysis ofmotor and locomotor activities
associated with a midrodialysis study of pressure-induced dopamine
increase in rats,” Physiol Behav. 62: 367-371.
3.- Darbin, 0.;
Risso, J.J.; and Rostain, J.C. (1997b), “Pressure induces striatal
serotonin and dopamine increases: a simultaneous analysis in free moving
microdialysed rats,” Neuroscience Lett. 238: 69-72.
4.-
Kriem, B.; Cagniard, B.; Rostain, J.C.; and Abraini, J.H. (1998),
“Modulation by GABA transmission in the substantia nigra compacta and
reticulata of locomotor activity in rat exposed to high pressure,”
Neuroreport 9: 1343-1347.
5.- Balon, N.; Kriem, B.; Weiss, M.;
and Rostain, J.C. (2002b), “GABA(A) receptors in the pars compacta and
GABA(B) receptors in the pars reticulata of rat substantia nigra
modulate the striatal dopamine release,” Neurochem. Res. 27, 373-9.
6.-
Rostain JC, Balon N Recent neurochemical basis of inert gas narcosis
and pressure effects. UHM 2006, Vol. 33, No. 3 – Neurochemical basis of
narcosis and HPNS
