Efectos Traumáticos de las Explosiones 1. Efectos de las explosiones Se entiende por explosión la liberación de energía, calor, gas o alta presión en forma de onda de choque. Por su parte, se entiende por explosivo, un compuesto o una mezcla de compuestos que por influencia de un agente externo, sufre una descomposición rápida que se propaga con formación de productos más estables, liberando calor, presión y energía; el agente externo puede ser un choque térmico o mecánico. El efecto que pueda producir un proyectil esta relacionado con la cantidad de energía que le transmita al cuerpo humano; esta energía está determinada en parte por la masa y el tamaño del proyectil, pero sobre todo por su velocidad. Este efecto puede observarse como consecuencia de lesiones que se producen tanto por proyectiles primarios (armas de fuego o fragmentos) como por proyectiles secundarios (partículas o fragmentos que se producen en las explosiones). Las lesiones producidas como consecuencia de una explosión, son el resultado de la energía producida por las ondas de presión que se generan a partir del foco de la explosión. Asimismo el potencial de lesión es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza explosiva. Efectos Traumáticos de las Explosiones Semana 3 Página 1 2. Fisiopatología La FISIOPATOLOGIA del efecto de la onda explosiva sobre el organismo ha sido ampliamente estudiada desde hace muchos años. Ya en el siglo XVIII Pierre Jars mencionaba el mecanismo del "rápido desplazamiento de aire" hoy conocido como "efecto primario de la onda expansiva", que se define como el aumento de la presión del aire transmitida en forma de onda de choque, cuyo motor son las ondas expansivas, el cual se propaga radialmente desde el foco de la explosión a la velocidad del sonido o más. El grado de daño resultante de la onda expansiva depende de la magnitud y duración del pico de sobrepresión, el cual a su vez depende de la fuerza y del medio en el cual es colocada la carga explosiva. Las detonaciones en lugares cerrados están asociadas con severas lesiones y elevada mortalidad, debido al incremento geométrico de la onda de presión que se refleja en paredes, pisos y techos. La fase impelente se presenta cuando el detonador hace efecto en el explosivo, cambiando la carga explosiva su estado de presentación y generando la dilatación de los gases, conformando la onda explosiva; la onda expansiva comienza cuando termina la anterior, hasta llegar a su máximo alcance destructor, recibiendo también el nombre de onda de presión positiva. El vacío creado por la onda de presión positiva en su recorrido a partir de la onda explosiva, se invierte y se precipita hacia adentro, generando la onda de presión negativa ó fase aspirante o de regresión. Efectos Traumáticos de las Explosiones Semana 3 Página 2 2.1 Mecanismo de la lesión El MECANISMO de lesión de la onda está relacionada con el medio de transmisión en el que se desplace: Aéreo, acuático o sólido. Las lesiones que pueden producir dependen de sus características físicas, intensidad y velocidad de propagación. En el MEDIO AÉREO, los efectos varían con la longitud de la onda; si la longitud de la onda es menor (sonido de tono alto), varias ondas pasarán a través del organismo produciendo un mayor daño; si la longitud de la onda es mayor (sonido de tono bajo), una sola onda pasará a través del organismo en determinado tiempo, y la posibilidad de daño a estructuras internas es considerablemente menor. Como consecuencia de la detonación, se produce un desplazamiento de una masa central de aire y gases originados en el foco de la explosión, con una onda de presión positiva y una de presión negativa subsecuente, con una distancia critica de 6 mts., en la que se presentan las lesiones generalizadas de carácter mortal, a una velocidad cercana a los 400-600 kmts./hora (un huracán se desplaza a velocidades cercanas a los 180 a 600 kmts./hora), disminuyendo rápidamente la fuerza de su efecto lesivo en proporción a la distancia al cuadrado. La onda negativa se produce como consecuencia de la disminución de la densidad del aire por debajo de la presión atmosférica al paso de la onda positiva, cuya duración en las explosiones dinamiteras suele ser de algunos segundos; la onda negativa tiene una duración de milésimas de segundo. Estas dos ondas participan igualmente en el mecanismo de la lesión, observándose un mayor daño en recintos cerrados que en explosiones a cielo abierto. El cuerpo humano se comporta como un transmisor del efecto de la onda sobre sus tejidos, pero al encontrar cavidades con contenido aéreo, la energía estática se convierte en energía cinética, produciendo por compresión de esos gases, severos daños en el organismo, principalmente en tórax y abdomen. En el MEDIO ACUÁTICO se produce igualmente un desplazamiento de una masa de agua generando una presión positiva y una onda de reflexión, con una distancia critica de 24 mts. a partir del foco, a una velocidad mayor que en el medio aéreo, aproximadamente de 1.500 Efectos Traumáticos de las Explosiones Semana 3 Página 3 mts./seg; por su mayor radio de acción tiene un efecto mayor que en el medio aéreo y su efecto disminuye más lentamente en proporción a la distancia. Debido a que el cuerpo humano tiene una densidad aproximadamente igual a la del agua, la onda expansiva se transmite a través del tejido sólido sin desplazarlo. Su efecto se produce solamente sobre las partes del organismo que se encuentren inmersas. En el MEDIO SÓLIDO se produce la lesión debido al desplazamiento de ondas de presión a través de objetos sólidos. Si existe contacto con estos objetos en el momento de una explosión aérea, la onda se transmitirá al organismo produciendo daños severos, a una presión mucho menor que la que seria necesaria para producir el mismo tipo de lesión a cielo abierto. Se pueden producir múltiples fracturas, destrucción de vasos mayores o daño a órganos internos, incluso sin daño en la piel. En nuestro medio, las explosiones producidas por atentados dinamiteros han mostrado una serie de efectos de gran variedad, en razón a los diversos factores, lugares y el momento de colocación de la carga. En términos generales podríamos plantear que los factores físicos responsables de las lesiones se inician con la exposición directa de las personas a la onda de choque, seguida de una sobrepresión de aire, sumada luego al desplazamiento de proyectiles junto con los efectos térmicos de la onda calórica que genera la explosión, además del riesgo de inhalación de vapores tóxicos o polvo. Teóricamente, las lesiones sobre el organismo son causadas por el paso de la onda expansiva a través del cuerpo humano (a menor longitud de onda mayor daño), el impacto que esta genera contra la parte del cuerpo que mira hacia el lugar de la explosión (presión positiva), la presión negativa que genera la zona de enrarecimiento que se produce por la disminución de la densidad del aire luego del paso de la onda de choque, por los fragmentos de metralla y proyectiles que son colocados usualmente junto con la carga explosiva, por la alta temperatura de los gases y su acción tóxica, dando como resultado una serie de efectos según el medio de desplazamiento sea sólido, acuático o aéreo. Las lesiones más importantes se producen en nuestro caso por la detonación de cargas explosivas en el medio aéreo debido a los siguientes aspectos fisiopatológicos: • Fenómenos de pulverización a nivel de la interfase líquido-gaseosa que se produce en los pulmones a nivel alveolar. Efectos Traumáticos de las Explosiones Semana 3 Página 4 • Fenómeno de explosión a nivel de los órganos huecos (intestino, pulmón), debido a un aumento de presión de los volúmenes gaseosos. Fenómenos mecánicos transmitidos por la onda de choque a nivel de los órganos a través del abdomen y tórax, con predominio de lesiones en las vísceras de contenido gaseoso, respetándose las vísceras de tipo macizo (hígado, riñon, bazo) y los huesos. Efectos sobre órganos y sistemas Los EFECTOS sobre los órganos y sistemas constituyen un complejo mecanismo vulnerante del cual hacen parte una serie de elementos, tales como: • Efecto psicógeno, representado por los efectos sobre la salud mental de las personas, generados por el impacto psicológico al escuchar el ruido del proyectil, el sonido de la explosión o la presencia de ella en un lugar cercano. • Efecto primario, producido por el impacto directo de las ondas de presión (positiva y negativa), responsable de las lesiones auditivas (ruptura de la membrana timpánica), pulmonares y del tracto gastrointestinal. • Efecto secundario, producido por la incrustación o proyección de materiales diversos lanzados por la onda expansiva (metralla, piedra, ladrillo, fragmentos metálicos, vidrios, etc.) Efectos Traumáticos de las Explosiones Semana 3 Página 5 • Efecto terciario, producido por la proyección del cuerpo contra un objeto sólido, produciendo lesiones severas como: laceraciones, contusiones, fracturas, avulsiones, etc. • Efectos asociados, por inhalación de elementos tóxicos (polvo y gases) y el efecto térmico del material combustible que provoca quemaduras importantes. 2.3. Tipos de lesiones Se han descrito los siguientes TIPOS DE LESIONES, según la parte del organismo que resulte afectada: 1. Generalizadas. Se producen cuando la víctima se encuentra muy cerca del epicentro y la potencia es importante. La mayoría de las veces es mortal por desintegración de la materia orgánica, roturas capilares masivas, roturas alveolares, hemorragias intracraneales, síncope (efecto vagal brusco) o por inhalación de gases tóxicos, polvo y CO2. También se puede presentar desprendimiento de partes del cuerpo (brazo o pierna). 2. Torácicas y pulmonares. Son prácticamente constantes en todos los lesionados. Las lesiones son el resultado de un impacto directo de las costillas en los pulmones. El área que predomina son los lóbulos pulmonares inferiores, bordes anteriores y superficies externas convexas. La fisiopatología se basa en un aumento brusco de la presión intrapulmonar con un cierre reflejo o natural de la glotis, que provoca una rotura alveolar, una hemorragia Efectos Traumáticos de las Explosiones Semana 3 Página 6 pulmonar seguida de la entrada de émbolos de aire en la circulación, lo que conduce a un SDR (Sindrome de Dificultad Respiratoria) o a una hemorragia intraalveolar con las consiguientes atelectasias, bronconeumonía e infecciones. 3. Abdominales. Suele acompañar el cuadro pulmonar. Equivalen a un trauma abdominal sin lesión en la pared. Pueden presentar inicialmente una hemorragia digestiva alta, acompañada de estallido de asas y hasta del propio estómago, con la consiguiente peritonitis. 4. Cerebrales. Por desplazamiento brusco del líquido cefaloraquídeo y alteración de la corteza cerebral, mediante la presencia de hemorragias intracraneales que aumentan la presión interna, cefalalgia progresiva, estupor y coma con los signos propios de focalización neurológica. 5. Auditivas. Su efecto se produce por las presiones positiva y negativa posteriores a la onda expansiva en medio aéreo, principalmente las de longitud de onda baja o sonidos de tono alto. La membrana timpánica puede romperse a una presión de 5-7 p.s.i. (libras por pulgada cuadrada), por encima de la presión atmosférica; los cristales comienzan a romperse a una presión de 1 p.s.i. En comparación, el cuerpo humano puede resistir una presión hasta de 30 p.s.i. Inicialmente se afecta el tímpano, produciéndose un hemotímpano, ruptura de la membrana, lesión de la cadena de huesesillos (sordera de conducción) y luego el laberinto y el órgano de Corti (sordera sensorial). En espacios cerrados la lesión puede ser bilateral. Efectos Traumáticos de las Explosiones Semana 3 Página 7 6. Oculares. Debidas al aumento súbito de la presión intraocular, lo que puede traer como resultado hemorragias subconjuntivales, edema o rotura de la córnea, hemorragia de la cámara anterior, rotura de la raíz del iris, desprendimiento de la retina, entre otros e incluso rotura completa del globo ocular. 7. Vasculares y vasomotoras. En forma de hemorragias puntiformes por ruptura de pequeños vasos, frecuentes en corteza cerebral, corazón, pulmones e intestinos. Cianosis distal, palidez facial alterna con hiperemia, frialdad de manos y pies, sudoración profusa. Se puede presentar igualmente embolias de aire a nivel de las arterias coronarias, como una de las principales causas de muerte súbita. La embolia cerebral por gas puede ser la causa de síntomas generales y focales del sistema nervioso central. 8. Neurológicas. Las alteraciones fundamentales corresponden al Sistema Nervioso Central, con pérdida del conocimiento de duración variable, trastornos auditivos y del habla, alteraciones visuales, olfatorias, etc. Luego de contusiones graves se puede presentar el llamado "Sindrome de la guerra" con marcada adinamia, lenguaje monótono y lento, reacciones tardías, apatía. Con relativa frecuencia pueden presentarse trastornos bulbares con alteraciones cardiorespiratorias, paresias faciales, crisis epilelptiformes y excitación psicomotora. Efectos Traumáticos de las Explosiones Semana 3 Página 8 En términos generales, la consecuencia esperada de una explosión sobre las personas, seria: • Un gran numero de lesionados, la mayoría leves; lesiones superficiales y quemaduras. Las personas afectadas no presentarán a menudo evidencia de lesión externa, pero estarán generalmente nerviosas, aprehensivas y temblorosas. • La lesión grave mas frecuente es la de tipo cerebral; la lesión pulmonar es menos frecuente. Le siguen en importancia las lesiones auditivas, contusiones graves y fracturas. El resultado de un atentado depende mas del lugar y entorno donde se produce que de la potencia particular de la carga. Efectos Traumáticos de las Explosiones Semana 3 Página 9