En 1943 una cámara hiperbárica en Londres alcanzó una presión de aire igual a 91 metros (300 pies), y los tres buzos que estaban en su interior sufrieron una narcosis por nitrógeno. Todos se colocaron las boquillas de caucho de su equipo de buceo, que les suministraron 100 % de oxígeno. A un buzo le pareció que el oxígeno no tenía sabor a nada. Otro afirmó que sabía a cebolla. Después de cinco minutos de respirar oxígeno puro a profundidad, se quitaron las boquillas e iniciaron la descompresión.
Se supone que no debemos respirar oxígeno a una presión parcial (pO2) superior a 1,3 atmósferas (atm), o tal vez 1,4 o 1,6, pero 1,6 solo por poco tiempo y si se trata de una emergencia. Así que, ¿cómo fue posible que esos tres buzos de la era de la Segunda Guerra Mundial evitaran el desastre con 10,1 atm de oxígeno por cinco minutos? ¿Cómo fue que su experimento intencional con estos valores extremos se tradujo en pautas de seguridad modernas con niveles 10 veces más bajos? La respuesta a la primera pregunta es que simplemente tuvieron suerte. La respuesta a la segunda es parte de un historial más largo de límites del oxígeno.
Los límites del buceo moderno para la intoxicación por oxígeno tienen su origen en la Segunda Guerra Mundial, cuando los buzos de combate usaban presiones parciales de oxígeno más altas. Los submarinos alemanes asolaron los océanos durante las dos guerras mundiales, y los países aliados se esforzaban por construir tecnología submarina para un mundo subacuático que no entendían completamente. No obstante, lo hicieron de todos modos, ya que debían mantener un equilibrio de poder en el Atlántico. Estos diseñadores de submarinos necesitaban una manera de darles esperanza a sus tripulaciones en caso de hundimiento.
Al ver una oportunidad de expandirse en un nuevo mercado, las empresas que fabricaban sistemas de respiración para trabajadores mineros comenzaron a modificar sus equipos de respiración de circuito cerrado con depuración de dióxido de carbono. Cambiaron las juntas, impermeabilizaron los materiales e hicieron nuevas boquillas para que los dispositivos pudieran funcionar bajo el agua. Este equipo se volvió parte de los planes de los aliados para escapes de submarinos.
Los equipos de respiración para mineros usaban botellas de oxígeno puro presurizado como suministro de gas, y los fabricantes hicieron lo mismo para estas nuevas versiones submarinas. Las fuerzas navales que usaban estos sistemas no proporcionaban límites de seguridad basados en la profundidad porque pocos sabían lo que podía suceder.
La primera convulsión por intoxicación por oxígeno registrada en humanos tuvo lugar en 1933. Investigadores académicos se sometieron a una presión de 4 atm y documentaron una descripción del extraño evento, pero esta información permaneció en el mundo de los fisiólogos. En aquel entonces nadie necesitaba rebreathers (recirculadores) de oxígeno para un escape, así que el descuido pasó inadvertido.
Luego en 1939, se produjo el hundimiento del USS Squalus el 23 de mayo, el HMS Thetis el 1 de junio, y el Phénix francés el 15 de junio. Los británicos lograron recuperar con vida a cuatro miembros de la tripulación de las frías aguas del Atlántico Norte en el lugar del naufragio del Thetis , pero estos sobrevivientes estaban en tan malas condiciones que pasaron días hasta que pudieron contar su historia. La marina británica sospechaba que el oxígeno había tenido algo que ver con las afecciones de los miembros de la tripulación y se dieron cuenta de que debían hacer más pruebas con estos nuevos rebreathers. Ese fue el inicio de la experimentación que produjo nuestras pautas modernas.
El 31 de mayo de 1940, el científico John “J.B.S.” Haldane experimentó la segunda convulsión conocida por intoxicación por oxígeno en humanos. Él, junto con su colega investigador Martin Case y un equipo del fabricante Siebe Gorman, había tomado la iniciativa en las pruebas de los rebreathers. A una profundidad de 91 metros (300 pies), Haldane comenzó a tener espasmos en su cara, y luego los espasmos se extendieron a sus extremidades. Mientras convulsionaba perdió el conocimiento y Case quitó la boquilla de la boca de Haldane. Case, que sospechaba que la causa había sido el oxígeno, también se quitó la boquilla.
Este experimento, en el que Haldane tuvo convulsiones y Case no, proporciona información clave sobre por qué los riesgos de intoxicación por oxígeno son tan difíciles de describir con precisión: el grupo de prueba se dio cuenta de que el riesgo de sufrir una convulsión por intoxicación por oxígeno era probabilístico para los humanos.
La variabilidad de la fisiología humana implica que nos esforzamos por predecir qué le sucederá a una persona específica durante una acción en particular. La mejor información que los investigadores pueden proporcionar es la probabilidad de que una persona se lesione, una clara comprensión del riesgo y recomendaciones agrupadas. Para calcular la probabilidad de sufrir una intoxicación por oxígeno, los científicos necesitarían datos suficientes de buzos humanos para hacer los cálculos.
El grupo de Siebe Gorman realizó más de 611 pruebas en ellos mismos en el aire y el agua mientras se ejercitaban y en reposo y utilizando diferentes configuraciones del equipo de buceo. Los científicos experimentaron convulsiones durante 14 pruebas, en ocasiones varias veces por prueba. Los buzos de la marina británica actuaron como sujetos adicionales para otros 600 puntos de datos, lo que incluyó 77 convulsiones más.
Helen Spurway, PhD, convirtió estos nuevos datos en curvas matemáticas que describían el porcentaje de probabilidad de que un buzo experimentara una intoxicación por oxígeno sobre la base de la pO2 del buzo y el tiempo. Los modelos de Spurway determinaron que un buzo que respira con una pO2 superior a 1,8 llegaba a un punto en que, con el tiempo suficiente, los síntomas se volvían inevitables. Un buzo que respiraba a 2,5 atm solo tenía 10 minutos antes de tener una probabilidad del 5 % de sufrir una intoxicación por oxígeno. El porcentaje puede parecer bajo, pero en el mundo de las probabilidades ese 5 % se acumula con cada buceo.
El límite dentro de una cámara hiperbárica es diferente al que se observa dentro del agua. La pO2 habitual en una cámara es de 2,8 atm; si bien siempre pueden producirse convulsiones, los sujetos están dentro de una cámara y no pueden ahogarse. Sin embargo, al estar bajo el agua las boquillas de los buzos sin correas de sujeción pueden desprenderse y aumentar el riesgo de ahogamiento.
Desde la Segunda Guerra Mundial, los investigadores han acumulado incluso más datos y ahora sabemos que la intoxicación por oxígeno por lo general no aparece hasta aproximadamente 1,3 a 1,4 atm, pero no hay una manera precisa de determinar un límite por encima de eso. Los buzos que superan los límites y utilizan una pO2 más alta pueden desarrollar una falsa sensación de seguridad cuando no sucede nada, pero pueden experimentar un incidente en un buceo subsiguiente.
Las pautas actuales consideran el nivel en que no tenemos una intoxicación por oxígeno documentada y recomiendan niveles de corte ligeramente más bajos porque los efectos adversos de un evento de intoxicación por oxígeno bajo el agua son muy graves. Hasta que podamos determinar cómo predecir los eventos de intoxicación por oxígeno sin experimentos de alto riesgo y poco éticos, debemos seguir los límites derivados de experimentos anteriores en tiempos de guerra. De lo contrario, con cada buceo apostamos a que no tendremos la misma experiencia que Haldane.
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Obtenga más información sobre la intoxicación por oxígeno en esta presentación de video (en inglés) de Richard Vann, PhD.
© Alert Diver – Q4 2024