Gases a presión: narcosis por nitrógeno, toxicidad del oxígeno y retención de CO₂
- Mecanismo
- Prioridad de examen: media
En profundidad el aire se vuelve dañino: el nitrógeno actúa como anestésico, el oxígeno es tóxico y el CO₂ se acumula porque el gas denso cuesta respirarlo.
También llamado: Narcosis por gas inerte, Hiperoxia, Heliox
Qué es
Cada 10 m de agua de mar suman cerca de 1 atm, y la presión parcial de cada gas respirado sube en proporción. El nitrógeno a presión parcial alta se disuelve en las membranas nerviosas y causa narcosis. El oxígeno por encima de unas 1,4–1,6 atm puede provocar convulsiones, y la exposición prolongada a más de unas 0,5 atm lesiona el pulmón. El gas denso aumenta el trabajo respiratorio y deja acumular CO₂, lo que agrava ambos problemas. Las mezclas de helio y oxígeno y las técnicas de saturación permiten inmersiones más profundas.
Cómo funciona, paso a paso
- Al descender sube la presión ambiental; las presiones parciales inspiradas de N₂, O₂ y CO₂ aumentan en proporción (ley de Dalton).
- El N₂ es liposoluble; a presión alta se disuelve en las membranas neuronales y altera canales iónicos, lo que enlentece el razonamiento y la coordinación.
- Con PO₂ inspirada alta, el O₂ disuelto basta para la demanda tisular, la hemoglobina sigue saturada y ya no puede limitar la PO₂ de los tejidos.
- La PO₂ tisular sube y mitocondrias y enzimas producen exceso de superóxido, peróxido de hidrógeno y radicales hidroxilo.
- Superados los antioxidantes, la oxidación de lípidos de membrana y enzimas altera neuronas (convulsiones) y células del revestimiento pulmonar (edema, inflamación).
- La densidad del gas aumenta con la profundidad, por lo que suben la resistencia de la vía aérea y el trabajo respiratorio y la ventilación alveolar puede caer.
- El espacio muerto del equipo, el esfuerzo y una respuesta atenuada al CO₂ elevan la PaCO₂; el CO₂ dilata los vasos cerebrales y lleva más O₂ y N₂ al cerebro.
Umbrales de presión y de gases en el buceo (aproximados)
| Parámetro | Valor | Nota |
|---|---|---|
| Presión ambiental | +1 atm por cada ≈ 10 m de agua de mar | 2 atm a 10 m, 4 atm a 30 m |
| Narcosis con aire | perceptible desde ≈ 30 m | grave más allá de ≈ 60–90 m |
| Toxicidad del O₂ en el SNC | PO₂ inspirada > ≈ 1,4–1,6 atm | |
| Toxicidad pulmonar del O₂ | PO₂ inspirada > ≈ 0,5 atm durante muchas horas o días | |
| Síndrome nervioso de altas presiones | inmersiones con helio más allá de ≈ 150–200 m |
Valores aproximados de un adulto sano en reposo; cada laboratorio define sus propios rangos.
Mezclas respiratorias en profundidad
| Mezcla | Ventaja | Limitación |
|---|---|---|
| Aire | Sencillo y disponible | La narcosis y la toxicidad del O₂ limitan la profundidad |
| Nitrox (aire enriquecido) | Menos nitrógeno: tiempos sin descompresión más largos | Toxicidad del O₂ a menor profundidad |
| Heliox (He–O₂) | Poca narcosis; la baja densidad facilita la respiración | Pérdida de calor, distorsión de la voz, síndrome nervioso de altas presiones |
| Buceo de saturación | Tejidos saturados por completo: una sola descompresión larga tras días o semanas en profundidad | La descompresión dura días; se vive en una cámara presurizada |
Correlación clínica
- El oxígeno hospitalario también tiene límites: la exposición larga a FiO₂ alta suma lesión pulmonar en pacientes ventilados; los prematuros necesitan saturaciones objetivo estrictas para reducir el riesgo de retinopatía del prematuro.
- Un buzo que convulsiona bajo el agua puede ahogarse o, si sube durante la crisis con la glotis cerrada, sufrir barotrauma pulmonar.
Póngase a prueba
Piense la respuesta y toque la pregunta para verla.
¿Por qué la hemoglobina ya no protege a los tejidos de una PO₂ alta al respirar O₂ a 3 atm?
El O₂ disuelto basta por sí solo para las necesidades tisulares, así que la hemoglobina no cede O₂ y no puede mantener la PO₂ tisular en su rango normal; esta sube libremente.
Un buzo que respira aire a 40 m se vuelve confiado en exceso y comete errores. ¿Cuál es la causa y cómo se resuelve?
Narcosis por nitrógeno por la presión parcial alta de N₂; se resuelve rápido al ascender a menor profundidad.
¿Por qué la retención de CO₂ facilita las convulsiones por toxicidad del oxígeno?
El CO₂ dilata los vasos cerebrales, aumenta el flujo sanguíneo cerebral y lleva más O₂ al cerebro, de modo que la PO₂ cerebral sube más.
¿Por qué se usa helio en lugar de nitrógeno en inmersiones muy profundas?
Es mucho menos narcótico y menos denso, lo que reduce el trabajo respiratorio; sus desventajas son la pérdida de calor, la distorsión de la voz y el síndrome nervioso de altas presiones.
Conexiones
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Contenido educativo de fisiología; no es una guía diagnóstica ni de tratamiento y no reemplaza la indicación de un profesional de la salud. Los valores son de referencia aproximada. No incluye dosis.
Fuentes: Moving in extreme environments: inert gas narcosis and underwater activities (Extreme Physiology & Medicine (PMC), 2015); Oxygen toxicity: cellular mechanisms in normobaric hyperoxia (Cell Biology and Toxicology (PMC), 2023); Retinopathy of prematurity: MedlinePlus Medical Encyclopedia (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2024); Scuba Diving: Decompression Illness and Other Dive-Related Injuries (CDC Yellow Book, 2025).
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