CABINA PRESURIZADA
RADAMANTHYS19793 de Agosto de 2011
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C. CABINA PRESURIZADA: PROBLEMAS
FISIOlÓGICOS POR CAMBIOS DE PRESiÓN
Dr. C. Cantón Romero
Algunos de los problemas fisiológicos más serios que se presentan al volar a
grandes alturas están relacionados directamente con la disminución de la presión
barométrica.
La capacidad de las aeronaves de volar a gran altitud ha excedido en mucho el
límite de tolerancia del hombre para esas condiciones. En consecuencia, ha sido
. necesario fabricar equipos que permitan la supervivenciay mantengan la seguridad
y el máximo confort posible de tripulaciones y pasajeros.
1. PRESURIZACIÓNDE CABINAS
Es evidente que lo ideal sería mantener en todo momento una presión similar a
la del nivel del mar; sin embargo, esto no es posible por una serie de motivos técnicos
y económicos, ya que tanto la potencia del sistema de compresión como la estructura
de las paredes de la aeronave tendrían que ser mucho mayores, que cuando la
diferencia de presión entre interior y exterior es menor. Por tanto, es preciso llegar a
una solución de compromiso en que al tiempo que se mantenga la seguridad de los
ocupantes de la aeronave, con una presión de cabina adecuada para las necesidades
del hombre, no se recargue el peso de la misma, lo que perjudicaría su operatividad.
Básicamente existen dos formas de presurizar una cabina:
a) Cabinas selladas o estancas, en las que la presión de cabina puede aumentarse
por encima de la ambiental a partir de los gases que la propia aeronave
transporta, y cuya proporción es ajustada de acuerdo con las necesidades. Es
el sistema usado en vuelos a alturas extremas (por encima de 24 km) y en los
espaciales. Como es natural, la principal limitación viene de la capacidad de
almacenaje de los gases necesarios para suministrar la mezcla y presión
adecuadas, así como de su purificación y reciclaje.
b) Cabinas presurizadas, método convencional, en el que los gases necesarios se
I obtienen del propio medio atmosférico. El aire es comprimido a nivel de los
motores y posteriormente refrigerado, antes de ser introducido en la cabina.
La presión se controla mediante el correcto ajuste del aire que se introduce
en la misma y el que se deja salir.
Los sistemas de presurización son:
1) Control isobárico:en el que la presión de cabina se mantiene constante,
independientemente del valor de la externa, a un determinado nivel; normal-
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r
LA CABINA PRESURIZADA: PROBLEMAS FISIOLÓGICOS POR CAMBIOS DE PRESIÓN
mentel no se superan los 8.000 pies (2.450 m) de presión de cabina (fig. 9-A).
De esta forma, la presión diferencial aumenta con la altura. Es el sistema
utilizado en la aviación de transporte civil.
50.000
g 40.000
ro
eB
ruo
(A) ~ 30.000
"<])
e
'o
'00
:,J:20.000 a..
10.000
50.000
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ro eB
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(B) ~ 30.000
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e
'o
'00 ~ 20.000
10.000
o 10 20 30 40 50.000
Presión ambiental (ft)
Altitud de
la aeronave
8,6 PSID
DI~EREN'CIAL
O 10 20 30 40 50.000
Presión ambiental (ft)
Fig. 9. Sistema de presurización de aeronaves: isobárico(A)e isobárico-diferencial(B).
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VUELO EN ALTITUD: RESPIRACIÓN Y CIRCULACIÓN SANGUÍNEA
2) Control isobárico-diferendal:en el que la presión de cabina varía con la
altitud, manteniendo, por encima de determinados niveles,una presión diferencial
constante con el exterior (fig. 9-B). Es el sistema utilizado en la
aviación militar (cazas), en los que una diferencia muy grande de presión
puede resultar peligrosa en una eventual despresurización, más probable en
situación de combate que en transporte, por los riesgos de descompresión
rápida o explosiva. En cualquier caso, el ambiente de cabina nunca debe
superar una altitud en torno a los 22.000 pies por el riesgo de enfermedad
descompresiva. Como es natural, en estos ambientes puede ser necesario el
aporte extra de oxígeno, por lo que el piloto debe ir conectado a un sistema
de oxígeno.
Cualquiera que sea el sistema utilizado, el objetivo de la presurización de cabinas
es reducir la posibilidad de hipoxía-y de disbarismos (ver más adelante).
Ventajas e inconvenientes de la presurización de cabinas.
1) Ventajas:
. El riesgo de enfermedad descompresiva se reduce al mínimo.
. En los sistemas isobáricos no es necesario el uso del sistema de oxígeno, mientras
no se produzca una despresurización.
. El punto anteriorpermitemovilidaden la aeronave.
. Losbarotraumatismosse reducenal mínimo.
2) Inconvenientes:
. El peso estructural de la aeronave aumenta, y la potencia de la misma también
debe ser aumentada.
. El diseño estructural, que exigeun equipo adicional con mayor potencia para
lograr la presurización, acondicionamiento del aire y ventilaciónde la aeronave,
debe ser más complejo.
. Se reduce la capacidad de carga útil y el rendimiento máximo.
. Se precisa un mantenimiento adicional, y un control cuidadoso para evitar
posiblescontaminacionesdel aire de la cabina con humos, monóxido de carbono,
y olores provenientes de los motores durante el proceso de compresión.
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p-
LA CABINA PRESURIZADA: PROBLEMAS FISIOLÓGICOS POR CAMBIOS DE PRESIÓN
. Existe el riesgo de pérdida de presurización de la cabina, quedando los ocupantes
de la misma expuestos a los peligros inherentes al vuelo a gran altura, y a los
cambios bruscos de presión.
2. EFECTOSDE LAS BAJAS PRESIONES SOBRE
El ORGANISMO: DISBARISMOS
Se entiende por disbarismos las alteraciones del organismo debidas a los cambios
de presión en el medio ambiente. Estas alteraciones dependen exclusivamente de la
presión, siendo independiente de las características químicas de los gases implicados.
Dos grupos de alteraciones se incluyen bajo este concepto: la enfermedad descompresiva
(EDe) y los barotraumatismos.
Enfermedad descompresiva
Es un cuadro potencialmente grave, ya que puede dejar secuelas importantes en
el individuo e incluso provocarle la muerte.
Se produce por la formación de burbujas gaseosas en los tejidos y fluidos corporales,
cuando disminuye la presión del medio ambiente. Estas burbujas se forman a expensas
del nitrógeno (N2), que, a la presión normal de 1 atmósfera, se encuentra disuelto, sin
participar de forma activa en procesos metabólicos, en una cantidad aproximada de
1 litro en nuestro organismo. .
El proceso ocurre como aplicación de la ley de Henry de fisica de gases, según la
cual la cantidad de un gas disuelto en un líquido con el que no se combina químicamente,
está en función de su coeficiente de solubilidad en dicho líquido y de la
presión que el gas ejerce sobre la superficie del líquido. Dado que el coeficiente de
solubilidad es una constante para ese gas en ese líquido, es la presión la que al variar
puede hacer que la cantidad de gas disuelto sea mayor o menor; cuando la presión
disminuye, también lo hace la cantidad de gas disuelto, y el sobrante pasa a su estado
gaseoso formando burbujas en el líquido. Estas burbujas en el organismo de los seres
vivos actúan como «cuerpos extraños» que pueden desencadenar, a su vez, distintas
reacciones causantes de la patología conocida como Enfermedad Descompresiva, o
si pasan al torrente sanguíneo actuar como verdaderos émbolos gaseosos.
Manifestaciones clínicas de EDC
Dependiendo de la gravedad y evolución del cuadro, generamente se habla de:
- EDC tipo 1: caracterizada por:
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VUELO EN ALTITUD: RESPIRACIÓN Y CIRCULACIÓN SANGUÍNEA
Síntomas cutáneos: aparece picor intenso (prurito), generalmente localizado, acompañadode
una erupción «<rash»).
Síntomas articulares:dolor unas veces punzantes y otras sordo, de intensidadvariable,
que se localiza en grandes articulaciones (codo, hombro, rodilla), que causa
impotencia funcional, y lleva al sujeto a doblar la artículación como mecanismo
antiálgico, lo que ha dado en llamar a este síntoma «bends» «<doblado»en inglés).
- EDC tipo II: Las alteraciones son a nivel:
. Respiratorio:originandoun cuadro denominado«choke»,caracterizado
por dolor opresivoretroestemal,acompañadode disnea(dificultadrespiratoria),
y tos seca,irritativa.
. Neurológico:por la acción de las burbujas a nivel del sistema nervioso.
Cuando la afectación es a nivel cerebral (más frecuente en aviadores que
en submarinistas) puede manifestarse como un cuadro de isquemia (falta
de riego) cerebral, con parálisis (hemiplejia),paresia (pérdida de fuerza en
una parte concretadel cuerpo)o alteracionesde la sensibilidad.En ocasiones,
los síntomas son
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