Oxigenoterapia hiperbárica y Nitrox: la eliminación del nitrógeno residual en el organismo de los buzos

Oxigenoterapia hiperbárica y Nitrox: la eliminación del nitrógeno residual en el organismo de los buzos

La Dra. Tania Capote aporta los beneficios del tratamiento con oxígeno puro para disolver completamente este gas inerte que entraña potenciales peligros para los profesionales

Efectos del Nitrógeno Residual en Buceo con Nitrox

El buceo con Nitrox, que es una mezcla de oxígeno y nitrógeno con un porcentaje de oxígeno superior al del aire, ha ganado popularidad debido a sus ventajas en la reducción de la carga de nitrógeno en los tejidos, lo que a su vez disminuye el riesgo de enfermedad por descompresión (EDC). Sin embargo, incluso al bucear con Nitrox, el nitrógeno residual sigue siendo un aspecto crucial que necesita ser monitoreado y gestionado de manera adecuada.

El nitrógeno residual en buceo con Nitrox vs. buceo con Aire

Existe una gran diferencia en los efectos sobre los tejidos del buzo cuando se realizan inmersiones con Aire o cuando se bucea usando Nitrox.

En buceo con Aire (compuesto por un 21% O₂ y un 79% N₂) se produce una mayor absorción de nitrógeno en los tejidos debido a la mayor proporción de nitrógeno en la mezcla respiratoria.

A su vez, se produce un aumento del riesgo de narcosis por nitrógeno a profundidades superiores a 30 metros y se precisa una mayor necesidad de tiempos de descompresión en inmersiones prolongadas.

Por último, hay un incremento del riesgo de enfermedad por descompresión si no se respetan los tiempos de ascenso.

Por su parte, en inmersiones con Nitrox (ya sea Nitrox I / EAN32 o Nitrox II / EAN36, con un 32 por ciento o un 36 por ciento de oxígeno, respectivamente), hay una menor absorción de nitrógeno gracias a la mayor proporción de oxígeno en la mezcla.

A su vez, existe menor riesgo de narcosis por nitrógeno en comparación con el aire a la misma profundidad y se reduce la necesidad de tiempos de descompresión, lo que permite tiempos de fondo más largos en rangos de profundidad moderada.

Aún así, existen limitaciones. Es decir, aunque disminuye la carga de nitrógeno, incrementa el riesgo de toxicidad por oxígeno a mayores profundidades.

A pesar de las ventajas del Nitrox, el nitrógeno residual sigue acumulándose con inmersiones repetitivas, lo que hace esencial la implementación de programas de desnitrogenización para reducir la carga de gas disuelto en los tejidos antes de realizar nuevas inmersiones.

La Importancia de programas de Desnitrogenización con Oxigenoterapia Hiperbárica en centros de buceo

Los programas de desnitrogenización con oxígeno hiperbárico permiten la eliminación del nitrógeno residual en los buzos y su uso disminuye el riesgo de enfermedad por descompresión inadecuada, fatiga post inmersión, enfermedades a nivel óseo como la osteonecrosis disbárica (OND), su aparición está relacionada con la acumulación crónica de nitrógeno y fallas en la perfusión ósea, lo que lleva a la necrosis del tejido.

Uso de Protocolos de Oxigenoterapia Hiperbáricas para Desnitrogenización

La aplicación de oxigenoterapia hiperbárica (OHB) en cámaras hiperbáricas para acelerar la eliminación del nitrógeno residual del organismo del buzo requiere el cumplimiento de una estrategia y protocolos de seguridad precisos, basados en las siguientes cuestiones:

• Sesiones de al menos 60 minutos con oxígeno al 100% entre 2,2-2.4 ATA pueden reducir significativamente la carga de nitrógeno.(Especialmente indicado para buzos profesionales, militares o comerciales que realizan inmersiones consecutivas y prolongadas).
• Control de intervalos de buceo repetitivo.
• Extensión de los intervalos de superficie según las tablas de descompresión o algoritmos de computadoras de buceo.
• Aplicación de perfiles de ascenso lento y paradas de seguridad extendidas.

Efectos fisiológicos del oxígeno hiperbárico en la eliminación del nitrógeno residual

El oxígeno hiperbárico (OHB) facilita la eliminación del nitrógeno residual en el cuerpo a través de varios mecanismos fisiológicos clave, como son:

1. Aumento de la presión parcial de oxígeno en los tejidos:

• La inhalación de oxígeno al 100% en una cámara hiperbárica a presiones superiores a 1 ATA desplaza el nitrógeno disuelto en los tejidos, gracias al principio de la Ley de Dalton*.
• A presiones entre 2-3 ATA, la solubilidad del oxígeno en plasma aumenta, facilitando la difusión del nitrógeno desde los tejidos hacia la sangre y su eliminación a través de los pulmones.

2. Aceleración del gradiente de eliminación de gases inertes:

• El oxígeno hiperbárico desplaza al nitrógeno en los compartimentos tisulares, promoviendo su eliminación durante la fase de descompresión y reduciendo la formación de burbujas.
• La Ley de Henry explica cómo la reducción de presión permite la liberación gradual de los gases disueltos, minimizando el riesgo de burbujas intravasculares.

3. Efecto vasoconstrictor selectivo:

• Disminuye el flujo sanguíneo en áreas no esenciales, mientras mantiene la perfusión en tejidos críticos, evitando la expansión de burbujas de nitrógeno

*El principio de la Ley de Dalton, formulada por John Dalton en 1801, establece que la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de los componentes individuales de la mezcla. La presión parcial de cada gas es la presión que ejercería si ocupara solo el volumen total del recipiente por sí mismo, a la misma temperatura. En otras palabras, cada gas en una mezcla actúa independientemente de los otros gases y contribuye a la presión total como si estuviera solo en el contenedor. Este principio es fundamental en muchos campos, incluyendo la química, la física y las ciencias ambientales, así como en aplicaciones prácticas como la medicina respiratoria y el buceo, donde es crucial para calcular la descompresión y manejar de manera segura las mezclas de gases respirables.

Radicales libres derivados del nitrógeno (RNS) y sus efectos

El nitrógeno en el organismo puede formar radicales libres reactivos, conocidos como especies reactivas de nitrógeno (RNS), entre los cuales destacan:

• Óxido nítrico (NO•): Regula la vasodilatación, pero en exceso puede causar daño endotelial.
• Peroxinitrito (ONOO⁻): Producto de la reacción del NO• con el anión superóxido (O₂⁻), es altamente citotóxico y genera estrés nitrosativo.
• Radical nitrógeno trióxido (NO₃•): Interfiere con la función celular y promueve la inflamación.

Estos radicales pueden afectar la función mitocondrial, inducir peroxidación lipídica y alterar la señalización celular, contribuyendo al daño por estrés oxidativo.

Equilibrio redox del oxígeno hiperbárico (OHB)

El equilibrio redox es un proceso de equiparación química que se da en una reacción de reducción-oxidación.

El OHB ayuda a neutralizar los radicales libres de nitrógeno, reduciendo el daño celular y favoreciendo la recuperación de tejidos afectados por estrés oxidativo. Además, estimula sistemas antioxidantes que restauran dicho equilibrio redox, incluyendo:

• Superóxido dismutasa (SOD): Convierte el radical superóxido en peróxido de hidrógeno, evitando su reacción con el óxido nítrico, que podría formar peroxinitrito , un RNS altamente tóxico capaz de inducir estrés nitrosativo en las células endoteliales y musculares.
• Catalasa (CAT): Descompone el peróxido de hidrógeno generado en agua y oxígeno, evitando la formación de radicales hidroxilo , que pueden reaccionar con óxido nítrico y potenciar la inflamación y el daño tisular en buzos sometidos a hipoxia intermitente.
• Glutatión peroxidasa (GPx): Reduce peróxidos orgánicos y peróxido de hidrógeno, minimizando la interacción de estos compuestos con el óxido nítrico. Esto disminuye la producción de peroxinitrito y protege las membranas celulares, proteínas y mitocondrias del daño oxidativo y nitrosativo inducido por el nitrógeno residual.

Este efecto contribuye a neutralizar los radicales libres de nitrógeno, disminuyendo el daño celular y favoreciendo la recuperación de tejidos afectados por estrés oxidativo.

El oxígeno hiperbárico no solo facilita la eliminación del nitrógeno residual, sino que también modula el equilibrio redox, protegiendo al organismo del daño causado por radicales libres generados en estados de hipoxia o descompresión.

Monitoreo de la Eliminación del Nitrógeno

Durante el proceso de desnitrogenazión es sumamente importante controlar una serie de parámetros que indiquen que el gas se está eliminando de forma correcta y según los tiempos establecidos, de modo que se eviten posibles secuelas.

Para ello, las personas responsables del tratamiento, pueden usar:

• Tablas de descompresión: Uso de tablas como las de la U.S. Navy, Bühlmann o la NOAA para estimar el tiempo de desaturación y planificación de intervalos en superficie.
• Computadoras de buceo: Equipadas con algoritmos de descompresión que calculan la carga de nitrógeno en los tejidos en tiempo real.
• Modelos de descompresión: Uso de algoritmos basados en Haldane, RGBM (Reduced Gradient Bubble Model) o VPM (Varying Permeability Model) para calcular la acumulación y eliminación de nitrógeno.
• Monitoreo de microburbujas: A través de ultrasonido Doppler o ecografía para detectar burbujas en el torrente sanguíneo tras la inmersión.
• Análisis de gases en sangre: Medición de gases disueltos en sangre arterial o venosa en laboratorios especializados para evaluar la saturación de nitrógeno.

Conclusiones sobre Protocolos de Desnitrogenización con Oxigenoterapia Hiperbárica en Centros de Buceo

Como hemos visto en este artículo, el tratamiento de los buzos comerciales que realizan inmersiones con Nitrox es muy efectivo y beneficioso cuando se aplica un proceso de oxigenoterapia hiperbárica. A modo de resumen, los beneficios de este tipo de tratamientos son:

1. Reducción del Riesgo de Enfermedad Disbárica

La implementación de protocolos de desnitrogenización mediante oxigenoterapia hiperbárica (OHB) antes y después de inmersiones repetitivas disminuye notablemente la acumulación de nitrógeno en los tejidos, lo que minimiza el riesgo de enfermedad por descompresión (EDC) y osteonecrosis disbárica (OND) en buzos tanto profesionales como recreativos.

2. Optimización del Rendimiento Fisiológico

La exposición a oxígeno hiperbárico post buceos profundos o repetitivos mejora la oxigenación de los tejidos y acelera la eliminación de nitrógeno, lo que permite una menor fatiga y una recuperación más eficiente, especialmente en buzos de trabajo o en exploraciones prolongadas.

3. Seguridad Operacional en Centros de Buceo

La disponibilidad de cámaras hiperbáricas y la implementación de protocolos de pre y post inmersión con oxígeno al 100% incrementan la seguridad en los centros de buceo, reduciendo la incidencia de accidentes disbáricos y ofreciendo una herramienta terapéutica eficaz en situaciones de emergencia.

4. Evidencia Científica y Aplicabilidad Clínica

Investigaciones indican que la OHB favorece la rápida resolución de burbujas intravasculares, mejora la perfusión en tejidos con bajo flujo sanguíneo y disminuye el impacto del estrés oxidativo causado por radicales libres del nitrógeno, promoviendo la homeostasis celular en buzos expuestos a hiperoxia intermitente.

5. Estandarización y Educación en Buceo Profesional

La adopción de protocolos de desnitrogenización en el buceo comercial y técnico debería integrarse en las normativas de seguridad, con formación para operadores de cámara, instructores y personal médico hiperbárico, asegurando así la correcta aplicación de estos procedimientos en entornos operativos reales.

Referencias

• Gómez, J. L. (2013). Medidor de nitrógeno residual. Universidad Nacional Autónoma de México.
• Ramírez, M. A. (2015). Aplicación del buceo en la investigación científica. Universidad Nacional Autónoma de México.
• González, P. R. (2017). Enfermedad descompresiva y tratamiento: Revisión de la literatura. Revista Médica, 25(3), 123-130.
• Ministerio de Fomento, Gobierno de España. (2019). Tablas para buceo con aire.
• Dirección General del Territorio Marítimo y de Marina Mercante, Chile. (2020). Tablas de descompresión.