La oscura historia de cómo los científicos usaron cabras para resolver las curvas

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buzo antiguo de la Royal Navy

En 1905 un fisiólogo escocés probó un método para ayudar a los buzos a evitar la enfermedad de descompresión

Cuando en 1900 se realizó la autopsia de un buzo, encontraron burbujas en su cerebro y corazón. De hecho había tantas burbujas que cuando los examinadores levantaron el corazón, gorgoteaba con espuma.

La causa de la muerte fue la enfermedad de descompresión. Y, mientras los médicos sabían la causa de la enfermedad, necesitaban desesperadamente una forma de prevenirla. Para el fisiólogo escocés encargado de encontrar una solución, se necesitarían múltiples pruebas, y 85 cabras, para encontrar un método para evitar el insoportable daño.

Cualquier persona que trabaje con aire comprimido está sujeta a la enfermedad por descompresión, lo cual es especialmente cierto para los buceadores que, para bucear profundamente, necesitan respirar niveles más altos de aire comprimido para superar la presión del mar.

Mientras los buceadores respiran aire comprimido en el fondo no notan nada: el aire parece el mismo que respirarían en la superficie. Sin embargo, a medida que un buzo asciende y disminuye la presión del agua, los gases del aire comprimido que ha respirado el buzo salen de la solución formando burbujas, como lo haría una botella de Coca-Cola cuando se abre la tapa.

De los diversos gases dentro de las burbujas, el cuerpo absorbe fácilmente el oxígeno, y el dióxido de carbono se expulsa fácilmente, pero persisten las burbujas de nitrógeno. Estas viajan a través del cuerpo y se alojan en las articulaciones, la columna vertebral y los órganos.

Las personas afectadas por la enfermedad por descompresión experimentan una variedad de síntomas que incluyen mareos, doble visión, dolores severos, ceguera y parálisis. La muerte era común.

La enfermedad por descompresión también se conocía como parálisis del buzo y enfermedad de Cisson, ya que se diagnosticó por primera vez entre los trabajadores que estaban construyendo el puente de Brooklyn respirando aire comprimido. Pero es más comúnmente llamada las curvas, debido a la retorcida posición que a menudo presentaban las víctimas.

A principios del siglo XX no se conocía ninguna forma de evitar las curvas. Si los buceadores emergían y mostraban síntomas, a menudo se enviaban de vuelta al fondo o se colocaban en una cámara de recompresión, apodada "horno de buceador", para respirar aire comprimido que obligaba a volver a la solución a las burbujas de nitrógeno en sus cuerpos.

Luego fueron descomprimidos por ensayo y error. En esa época el consejo más común era aumentar gradualmente a un buceador con una atmósfera de presión cada 20 minutos, lo que casi nunca funcionaba.

John Scott HaldaneEn 1905 el Almirantazgo británico encargó al fisiólogo escocés John Scott Haldane que resolviera el problema. Haldane era conocido en ese momento por sus experimentos para combatir gases nocivos en las minas y sus estudios sobre la respiración. No le faltaba experimentación práctica, él y un colega se encerraron en una caja hermética, que apodaron el "ataúd", y registraron sus reacciones cuando se quedaron sin aire respirable. El lema de la familia Haldane, era "Sufrir".

Haldane coordinó las inmersiones de prueba con la Royal Navy, revisó la literatura médica y entrevistó a buzos. Aprendió que la enfermedad por descompresión nunca ocurría cuando un buzo se mantuvo por encima de los 33 pies. El aire comprimido que se entregó a los buzos a esa profundidad estaba a una presión de aproximadamente dos atmósferas, el doble de la presión de aire en la superficie.

Haldane razonó que si un buceador puede salir a la superficie sin efectos nocivos después de haber estado expuesto al doble de la presión del aire, cualquier persona podría soportar una caída inmediata de la presión del aire a la mitad, sin importar la profundidad.

Por ejemplo, si un buzo desciende a 300 pies (unos 100 m) , el volumen de aire comprimido necesario para superar la presión del agua es un poco más de 148 libras por pulgada cuadrada (psi), 10,4054 kgf/cm². En lugar de subir gradualmente, un buzo puede ascender inmediatamente a 134 pies donde la presión es de 74 psi, la mitad.

Luego, después de esperar un tiempo para permitir que el cuerpo ajuste y disipe las burbujas, el buzo puede ascender a 51 pies, donde la presión es un poco más de 37 psi, esperar, y así sucesivamente hasta que pueda salir a la superficie. Haldane denominó a su teoría "descompresión por etapas" (staged decompression).

Para probar su hipótesis, Haldane ordenó que los experimentos se realizaran en el Instituto Lister de Medicina Preventiva en Londres por el teniente Guybon Damant, de la Royal Navy, un experto buceador y científico aficionado, y el fisiólogo Edwin Arthur Boycott. Primero, los investigadores experimentaron con ratones, ratas, cobayas y una gallina vieja colocándolos en un gran tanque de aire experimental, llenándolo con aire comprimido y luego evacuando el aire. Los resultados no fueron concluyentes, ya que estas criaturas de cuerpo más pequeño intercambiaron gas más rápidamente que los humanos.

Los investigadores consideraron alternativas como monos, perros y cerdos. Pero estos eran demasiado pequeños, difíciles de obtener o tenían tasas de intercambio respiratorio muy diferentes de los humanos. Finalmente se centraron en cabras que, según calcularon, tenían una tasa de cambio respiratorio 1,7 veces mayor que la de un macho humano adulto.

Fue reunida en Lister una manada de 85 cabras para algunos oscuros experimentos. Los investigadores pusieron grupos de hasta ocho cabras dentro de la cámara, suministraron aire comprimido, esperaron y luego normalizaron la presión antes de liberarlas para observación en el patio del instituto.

cabras en una cámara de descompresión

Al igual que los humanos, las cabras tenían diferentes tipos de síntomas que indicaban las curvas. Algunas rechazaron la comida. Otras se estremecían de dolor. Algunas quedaron paralizadas (tanto temporal como permanentemente). Otras mostraron lesiones en las rodillas (una ocurrencia común de las curvas debido a que las burbujas se alojarían en las articulaciones). Algunas sufrieron dificultad para respirar y respiración trabajosa. Otras murieron.

Los investigadores no estaban completamente desprovistos de compasión. Intentaron limitar los experimentos a lo que consideraron que no mataría directamente a las cabras, y las que estaban en gran apuro fueron sacrificadas. Al término de todos estos experimentos, quedó una cabra sobreviviente, que fue adoptada por el teniente Damant como mascota. De esta manera los investigadores confirmaron que las cabras que fueron sometidas a descompresión no sufrieron las curvas.

experimentos con cabras para las curvas

El siguiente paso fue la prueba humana. El teniente Damant y el oficial en jefe Andrew Catto, un buzo experto, se ofrecieron como voluntarios para el trabajo. Al igual que las cabras, entraron en la cámara experimental y se sometieron a episodios de aire comprimido de hasta poco más de 94 psi a partir de los cuales se empezaron a descomprimir. Después de repetidos ensayos, no hubo signos de las curvas. Era el momento de los experimentos en el mundo real.

A fines de agosto de 1906, Haldane, Catto y Damant navegaron en el barco torpedero HMS Spanker hasta las profundas aguas de Loch Striven, una ensenada del Firth of Clyde. Damant y Catto se vistieron con el voluminoso traje de buceo de buceo que en el aire pesaba casi 200 libras (más de 90 kilos). Los buceadores estaban conectados físicamente al Spanker por medio de una manguera de aire y una línea de vida, la última de las cuales estaba roscada con un cable de cobre que permitía la comunicación telefónica con la superficie.

Las pruebas de inmersión fueron realizadas por Catto y Damant, quienes permanecieron hasta las rodillas en el lodo del lago durante una hora. Cuando se acabó el tiempo, Damant, que descendió a 90 pies, se elevó a 30 pies, que se calculó era la menor profundidad en que podía descomprimirse con seguridad. Sostuvo una línea de tiro y agitó vigorosamente sus extremidades con la idea de que esto ayudaría a dispersar las burbujas de nitrógeno más rápido. Cinco minutos más tarde, fue llevado a 10 pies. Allí esperó otros 10 minutos antes de ser elevado a la superficie. No había signos de las curvas.

HMS Spanker

Las pruebas continuaron durante más de una semana, pero no todas fueron según lo planeado. En la tarde del 28 de agosto, Catto se zambulló a 180 pies y trabajó en sujetar un peso a una cuerda durante 12 minutos para simular condiciones realistas. Mientras ascendía, descubrió que se había enredado su cuerda de salvamento. No era una maraña terrible, pero estaba a una profundidad sin precedentes y las bombas, que eran accionadas a manivela, tenían problemas para entregar la cantidad adecuada de aire. Esto hizo a Catto particularmente lento.

Catto finalmente fue capaz de desenredar su línea. En el momento en que estuvo desenredado, había estado sumergido durante 28 minutos. Ningún humano había estado expuesto durante tanto tiempo a tales niveles de aire comprimido (más de 90 psi) en condiciones del mundo real. Al subir a Catto, los investigadores lo cuidaron mucho y lo descomprimieron en nueve etapas. A Catto le tomó 90 minutos llegar a la superficie. El buceador no mostró signos de las curvas, solo agotamiento. Catto se sumergió al día siguiente y, tres días después, Damant descendió a una profundidad sin precedentes de 210 pies, un récord mundial. Salió a la superficie sin signos de enfermedad por descompresión.

Las pruebas fueron un completo éxito. Haldane publicó una serie de tablas de buceo (The Prevention of Compressed-air Illness) que fueron rápidamente adoptadas por Gran Bretaña y poco después por buzos de todo el mundo. Estas tablas formaron la base de las reglas esenciales de cómo subir de manera segura a los buzos de aguas profundas.

La descompresión por etapas todavía se utiliza en la actualidad. El 18 de septiembre de 2014, el buzo egipcio Ahmed Gabr descendió 332,35 metros (1.090 pies) en el Mar Rojo, estableciendo un récord mundial para el buceo en aguas profundas. La presión ambiental del mar era superior a 472 psi. Si bien a Gabr le tomó 14 minutos alcanzar esa profundidad, pasó 13.5 horas en descomprimirse hasta la superficie.

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