En la primera parte del artículo se describieron conceptos genéricos y elementales sobre la narcosis, dejando aspectos más técnicos para más adelante.
En esta segunda parte se abordará el funcionamiento de la narcosis, con la siguiente cautela: se ignora más de lo que se sabe.
Realmente el conocer algo no es sólo determinar lo que sucede, sino también saber lo que se supone, lo que se ha probado y lo que no, y lo que se cree pero se puede refutar. Ése es el conocimiento, que está en constante evolución y que siempre es provisional, y no un manual de instrucciones. Por ello, no busque el lector en estas líneas certezas y absolutos. Por el momento, no los hay.
Los gases narcóticos
En la primera parte se apuntó que las agencias de buceo recreativo enseñan que el nitrógeno es el gas que produce la narcosis. De hecho, en algunos manuales se refiere la narcosis general como «narcosis por nitrógeno», sin mencionar nada más. Todo ello deriva de que Albert Behnke sugirió a principios del siglo XX que la narcosis puede ser el resultado del aumento de la presión parcial de nitrógeno y sugirió que las mezclas de gas que no contuvieran nitrógeno pudieran ser utilizadas a grandes profundidades
Sin embargo, aunque en niveles recreativos no se utilicen mezclas distintas del aire o Nitrox y aunque el nitrógeno pueda ser el principal protagonista del fenómeno, enseñar que la narcosis se reduce al efecto del nitrógeno a profundidad es un error conceptual grave porque, porque además del nitrógeno, otros gases son potencialmente narcóticos.
No sólo el oxígeno puede ser teóricamente narcótico (aunque ya objetaremos sobre esto), sino sobre todo porque no se menciona que existe un gas con un potencial narcótico enorme y que también está presente en toda inmersión -incluso con aire o nitrox- ya que lo produce el propio buceador: el dióxido de carbono (CO2).
Correlación entre narcosis y gases respirables
No todos los gases tienen el mismo potencial efecto narcótico. Unos son «más narcóticos» que otros.
Se sabe que los gases anestésicos funcionan interactuando con una fase hidrofóbica de las membranas en alguna parte del sistema nervioso. Esta idea no es nada nueva, ya que parte de una de las primeras correlaciones entre la potencia narcótica y la solubilidad del gas en aceite (y su coeficiente de partición agua-aceite, que refleja la afinidad del gas entre plasma y lípidos, hacia una u otra sustancia).
Esta correlación es la conocida hipótesis de Meyer-Overton, que ya en 1901 propusieron la teoría de la solubilidad lipídica y que ha sido expresada de manera más moderna por K.H.
Meyer en 1937, quien establecía que la narcosis empezaba cuando una sustancia
químicamente indiferente lograba alcanzar una cierta concentración molar en los lípidos
de la célula.
El caso es que el lector debe quedarse con la idea de que existe una cierta correlación entre la solubilidad de un gas en grasa y su potencial narcótico, siendo además consciente de que la parte del cuerpo humano con más proporción grasa o lipídica es precisamente el cerebro.
Mecanismo
Antes de llegar al cerebro, el gas narcótico tiene que ser inspirado y absorbido desde los alveolos y capilares pulmonares, tiene que ser distribuido mediante diferentes mecanismos (disolución o en combinación) y tiene que sufrir procesos de metabolización reaccionando químicamente con otras sustancias (en su caso), hasta llegar a su eliminación por la respiración.
Una vez en el cerebro, teorías sobre el mecanismo por el que el fenómeno narcótico se produce hay a docenas (1).
No es cuestión de marear al lector con esto porque, para empezar, el Autor tampoco acaba de entenderlo con detalle, pero se acabará diciendo que las manifestaciones narcóticas depende de la liposolubilidad del gas, del gasto cardíaco y de la diferencia entre la presión parcial arterial y la venosa. Y que, aunque debido a que gases inertes (que no reaccionan químicamente con otras substancias) producen narcosis y que ello pudiera propender a pensar que el efecto se produce «mecánicamente» y no químicamente, parece que la interactuación del gas en las capas lipídicas de las células producen también cambios químicos en determinadas proteínas, alterando en este caso las funciones neuronales.
Intentos para objetivar los efectos de la narcosis
Cada buceador emitirá una opinión sobre en la narcosis, pero ésta estará basada únicamente en sus IMPRESIONES personales. Hasta ahora, no ha podido ser de otra manera. Y esto es el gran obstáculo para objetivar este fenómeno y aún más para cuantificarlo.
Dado que los buceadores son poco fiables en la autoevaluación de sus propios síntomas y sensaciones y que las pruebas psicológicas son difíciles de llevar a cabo bajo el agua (y menos en condiciones de una inmersión real), en los últimos años los investigadores han diseñado una herramienta para evaluar la función cognitiva de un buceador llamada «Frecuencia Crítica de Fusión del Parpadeo« que intenta constituir una medida objetiva de los efectos narcóticos.
La descripción de este procedimiento excede al propósito de este artículo y puede ser leído extensamente en el siguiente enlace de un artículo de 2020 titulado «Medición de la narcosis por gas inerte» (2) , que se recomienda encarecidamente. Solo se dirá que se basa en la frecuencia que percibe el buceador ante una luz parpadeante, estableciendo una correlación entre dicha frecuencia y el estado de alerta mental.
Gracias a este procedimiento se han confirmado hipótesis como las de que elevadas presiones parciales de dióxido de carbono y altos niveles de este gas debidos al estrés o al ejercicio excesivo y el trabajo respiratorio propenden a un nivel alto de narcosis. También se ha comprobado que el frío es un factor coadyuvante de relevancia. Ambos hechos ya se apuntaron en la anterior entrega de este artículo.
Sin embargo parece que el medio acuático no tiene ninguna relevancia por sí mismo, habiéndose obtenido resultados similares entre sujetos en cámara hiperbárica y en inmersión real (3).
Con este procedimiento, se experimentó con un grupo de buceadores haciendo una inmersiones tipo con aire y Nitrox32 hasta 30 m de profundidad, con un tiempo de fondo de 22 minutos, seguido de un ascenso y parada de 3 minutos a 3 m. Se registraron las variaciones del nivel de alerta y competencia cognitiva en superficie, al llegar al fondo, al iniciar el ascenso, al llegar a superficie y 30 minutos después de acabar la inmersión. (Las condiciones pormenorizadas de pueden leer en el mencionado artículo).
Los resultados son sorprendentes e inesperados.
Resultados con aire
En las inmersiones con aire, durante el descenso se produjo un inesperado aumento del nivel de alerta (?) respecto del nivel de referencia en superficie hasta llegar al fondo. Dicho nivel fue decreciendo hasta llegar al mínimo medido en la inmersión – a la profundidad máxima de 30 m -, apreciablemente inferior al de referencia en superficie.
Si se aceptan estos resultados, su interpretación pasaría por suponer que el cambio de medio aire-agua y el descenso provocan un aumento defensivo de la alerta sin tiempo a que las presiones parciales altas de los gases respirados, que aumentan conforme se desciende, los disminuyan.
Sorprende que el nivel cognitivo sea mejor nada más llegar al fondo de 30 m que en superficie. (Ello puede explicar una duda que ha perseguido al Autor desde el remoto día que hizo su curso «Avanzado» -y sobre el que nadie nunca le dio una explicación razonable- al haber realizado todos los problemas aritméticos propuestos a 30 m de profundidad -como demostración de la interferencia de la narcosis en los procesos intelectivos- mucho más rápida y eficientemente que en superficie. Los hizo nada más tocar fondo).
La disminución de capacidades comienzan ya a profundidad, deteriorándose más cuanto más tiempo se permanece en ella a presiones parciales altas.
Durante el ascenso, los niveles aumentan paulatinamente (no súbitamente, como hay quien cree), acercándose al de referencia pero sin llegar a alcanzarlo, incluso ya en superficie. Y sorprende también que dichos niveles permanecieran por debajo del inicial de referencia 30 minutos después de haber terminado la inmersión. Cabe pensar entonces que los efectos de la narcosis no desaparecen totalmente al ascender sino que permanecen mucho más tiempo de lo que se suele pensar.
Resultados con Nitrox32
Pero los investigadores no sólo utilizaron aire sino que se realizó el mismo experimento, en las mismas condiciones, pero utilizando Nitrox32 en vez de aire.
Al comienzo de la inmersión, los niveles de alerta son superiores en el caso del Nitrox respecto de los del aire. Quizá se pueda entender que el oxígeno tiene algún tipo de efecto estimulante sobre el cerebro a presiones de superficie o no muy altas. O que la menor fracción de nitrógeno presente en el Nitrox respecto de la del aire atenúa menos los estímulos.
También esta fase de mayor estímulo respecto de la referencia en superficie permanece hasta incluso los primeros momentos de fondo (a 30 m), se va reduciendo rápidamente mientras se permanece a esa profundidad hasta llegar a los peores niveles, recuperándose en el ascenso. En este caso, la recuperación respecto de los niveles de referencia en superficie ocurre ya en profundidades someras y se estabiliza totalmente ya al llegar a superficie.
Comparación entre Aire y Nitrox
En el siguiente gráfico se superponen las gráficas obtenidas en ambos casos: aire y Nitrox. Y merece la pena observar algunas conclusiones inesperadas.
Comparando las gráficas de aire y Nitrox32 de la misma inmersión, parecieran la misma desplazadas. Ello significaría que una inmersión con Nitrox 32 sería menos narcótica que con aire.
Con Nitrox32 los niveles de excitación iniciales son mayores, los niveles más desfavorables en el fondo son menores y la recuperación a los niveles de referencia son más rápidos alcanzando la normalidad en la emersión, sin efectos posteriores.
Es necesario ver qué variables son iguales en ambos casos y cuáles son diferentes:
– Son iguales los tiempos, profundidades y presiones de fondo (a 30 m, 4 bar).
– Son diferentes:
- las fracciones de nitrógeno (79% con aire y 68% con Nx32);
- las fracciones de oxígeno (21% con aire y 32% con Nx32);
- las presiones parciales de nitrógeno en el fondo (0,79 x 4 bar = 3,16 bar PpN2 con aire y 0,68 x 4 bar = 2,72 bar PpN2 con Nx32);
- las presiones parciales de oxígeno en el fondo (0,21 x 4 bar = 0,84 bar PpO2 con aire y 0,32 x 4 bar = 1,28 bar PpO2 con Nx32);
Un mar de contradicciones
Lo expuesto anteriormente contradice la idea del potencial narcótico del oxígeno, superior teóricamente al del aire al ser más soluble en grasa que aquel. Si el oxígeno fuera más narcótico que el nitrógeno como predice la hipótesis de Meyer-Overton, los niveles con Nitrox deberían haber sido más desfavorables en todos los casos respecto del aire, al tener aquel mayor fracción de oxígeno (el potencial narcótico del total debiera ser mayor en el caso del Nitrox que el del aire). Si fueran similares, ambas gráficas serían sensiblemente coincidentes. Y, sin embargo, ocurre lo contrario.
Pudiera ocurrir que los efectos narcóticos del oxígeno se manifestaran a presiones parciales superiores que en el caso del nitrógeno, de tal manera que una combinación en el fondo de 3,16 bar PpN2 y 0,84 bar PpO2 con aire fuera más narcótica que otra de 2,72 bar PpN2 y 1,28 bar PpO2 con Nx32.
También pudiera ocurrir que el diferente transporte del oxígeno (5% en fase disuelta y el resto combinado con hemoglobina) respecto del transporte totalmente disuelto del nitrógeno en sangre confiriera un potencial narcótico muy distinto a ambos gases.
Si ello se debe a que el transporte del oxígeno es distinto al del nitrógeno, si es por algún tipo de efecto estimulante del O2 sobre el cerebro, si el potencial narcótico del O2 requiere una presión parcial mayor o una combinación de todo ello, el Autor lo ignora.
Sería interesante realizar mediante este procedimiento experimentos comparativos con diferentes gases de diferentes fracciones de oxígeno y nitrógeno (y helio) para intentar establecer mejor el potencial narcótico real del oxígeno respecto del nitrógeno.
El problema del efecto narcótico del oxígeno
Aunque el oxígeno tiene una mayor solubilidad en lípidos que el nitrógeno y, por lo tanto, sería esperable que fuera más narcótico (correlación Meyer-Overton), la evidencia empírica indica lo contrario y, aun siendo difícil cuantificarlo, es mayoritaria la opinión de que la capacidad narcótica del oxigeno es considerablemente menor que la del nitrógeno.
Sin embargo, dado que existe alguna evidencia de que el oxígeno también juega un papel en los efectos narcóticos de una mezcla de gases, el Manual de Buceo de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) recomienda tratar el oxígeno y el nitrógeno por igual, adoptando una posición conservadora y asumiendo los potenciales narcóticos del nitrógeno y el oxígeno son similares. Quienes adoptan esta tesis argumentan que el O2 de alguna forma puede potenciar el efecto narcótico del N2, cuestión que al Autor le parece sobrevenida.
Lo importante a efectos prácticos es que de esta postura se deduciría que el uso de Nitrox no ofrecería ventajas en materia de narcosis respecto del aire, lo que contradice lo afirmado en las pruebas mencionadas con el procedimiento de «Frecuencia Crítica de Fusión del Parpadeo«.
Ello, además, tendrá repercusiones en la manera de medir conceptualmente los límites narcóticos en una inmersión como veremos en la siguiente entrega de este artículo.
¿Se puede entrenar la resistencia a la narcosis?
Coraleros y otros buceadores profesionales curtidos en inmersiones con aire muy profundas afirman que la resistencia a la narcosis se puede mejorar con entrenamiento. De hecho, muchos coraleros profesionales entrenan bajando paulatinamente a gran profundidad antes del comienzo de la temporada de recogida del coral.
En el ámbito recreativo, el prototipo de buceador «aguerrido» suele afirmar que «él ya controla la narcosis y que no le afecta». (Cuidado con este prototipo de buceador, que será objeto de un artículo próximamente). Sea como fuere, buceadores experimentados suelen mantener la posición de que la resistencia a la narcosis se puede entrenar.
El Autor, no negándolo tajantemente, lo pone al menos en duda. Ello es por la dificultad de medición de dichos efectos y por la posibilidad de que se confunda la resistencia o minoración de los efectos fisico-químicos de este fenómeno con el aprendizaje de lo que es mejor hacer cuando aparece, mejorando el desempeño debajo del agua y pareciendo que sus efectos son menores.
Dicho de otra manera, es probable que se confundan el fenómeno y sus efectos con sus consecuencias. O quizá no. Porque, aunque varios anestesiólogos muy cualificados consultados por el Autor creen improbable esta adaptación, lo cierto es que se sabe que la exposición recurrente al nitrógeno hiperbárico aumenta los niveles de dopamina (4).
Realmente se sabe poco sobre esta presunta tolerancia entrenada y todavía nada concluyente en seres humanos, ya que sólo se han realizado experimentos (5) con ratas sometidas a repetidas exposiciones de N2 a altas presiones que mostraron una desensibilización de ciertos receptores en las células dopaminérgicas, lo que aumentó la liberación de dopamina. Este resultado sugiere un mecanismo de tolerancia que es análogo al de las benzodiacepinas (6) y al del alcohol (7) , tolerancia que se desarrolla tras un consumo repetido de estas sustancias.
Digamos en resumen que hay varias posibilidades que pueden propender a una atenuación de las consecuencias de la narcosis:
- Resistencia o adaptación física a la narcosis con la que sus efectos son menores, aparecen a más profundidad o más tarde. (Como ocurre cuando alguien no acostumbrado bebe una copa de alcohol en comparación con quien sí lo está).
- Mejora de ciertas condiciones físicas, técnicas o adaptativas que afectan a la aparición del fenómeno, como mejoras en la respiración y consumo, mejora en habilidades que reducen el estrés (CO2), etc.
- Entrenamiento en la detección temprana de la aparición paulatina de la narcosis.
- Entrenamiento de pautas de comportamiento cuando el fenómeno aparece. El entrenamiento sobre lo que hay que hacer, qué es lo prioritario, en qué hay que prestar más atención cuando la narcosis merma las capacidades.
- Entrenamiento en general: cuanto más alta capacitación de partida, se descenderá menos al mermarse las capacidades. Fernando Alonso al borde del coma etílico seguramente conduzca mucho mejor que el Autor sin haber probado una sola gota de alcohol.
¿Qué posibilidades -o combinación de ellas- son más verosímiles? El Autor lo ignora. Pero tiende a pensar que no se debe trasmitir la idea de que la narcosis se puede evitar con entrenamiento hasta un límite tolerable, sino que el buceador se puede entrenar para que las consecuencias de la narcosis le sean asumibles en un determinado contexto de riesgo que sólo él deberá evaluar. Esta afirmación puede ser compartida, o no.
¿La narcosis crea adicción? Buceo y drogas.
Siempre ha sido opinión de quien esto escribe que la narcosis a un determinado nivel crea una cierta adicción. Una adicción que puede resultar muy atractiva … y peligrosa.
El bienestar que a veces se experimenta en el fondo marino, no queriéndolo abandonar, desaparece un poco más arriba pero impele a mantenerse a profundidad muchas veces por encima de lo aconsejable.
Volvamos a citar algo al respecto de Jaques Costeau:
«Por mi parte soy muy sensible a la borrachera del nitrógeno; me gusta y al mismo tiempo la temo como al diablo, pues destruye el instinto de conservación. Los individuos fuertes no se dejan vencer tan fácilmente por ella, como los sujetos neurasténicos como yo, pero tienen grandes dificultades para salir bien librados. Los intelectuales se emborrachan enseguida y sufren agudos ataques en los sentidos. L’ivresse des grandes profondeurs (la borrachera o intoxicación de las grandes profundidades) tiene una importante ventaja sobre el alcohol, pues no deja rastro; si se consigue escapar de su zona, el cerebro se aclara instantáneamente y a la mañana siguiente no se experimenta el malestar que sigue a la borrachera común«.
Jacques Cousteau (7)
Suficientemente explícito, existen multitud de testimonios similares desde principios del siglo XIX.
Respecto del «aire profundo» cabría preguntarse si sus adeptos no son adictos a la narcosis en realidad. O si el buceo con «aire profundo» no acaba siendo indirectamente un procedimiento para inhalar gases a alta presión a fin de «colocarse», como quien esnifa psicotrópicos.
De hecho existen clubes dedicados exclusivamente al buceo profundo con aire, curiosamente con un número muy bajo de accidente, según sus miembros.
¿Exageración? Siendo tema habitual en foros y congresos especializados, ya hay en marcha estudios serios con esta hipótesis (7). De hecho, ya existen algunos que correlacionan la predisposición a la adicción con la práctica del buceo profundo y la búsqueda del placer que ello conlleva (8). Dichos estudios abarcan adicciones físicas con psicológicas.
Por tanto, no es nada descabellado pensar que pueda haber un vínculo entre el riesgo de adicción a las drogas (tabaco y alcohol incluidas) y un riesgo de adicción a la narcosis.
En este blog nos interesa la mención de todo esto únicamente porque afecta a la seguridad del buceador, pero quede claro que, como se ha dicho al principio de estas líneas, no se juzga su legitimidad ni se denosta su empleo desde el punto de vista del juicio moral.
Ahí lo vamos a dejar, puesto que es todavía una cuestión abierta, a la consideración del lector.
Corolario.
Se sabe muy poco de los mecanismos que producen la narcosis, de si ésta es controlable o se entrena; de si es adictiva o no, etc.
Estas incógnitas producen posiciones muy diferentes en la comunidad del buceo que, a su vez, revierten en enfoques distintos que se analizarán en próximas entregas de este artículo.
Pero todo este binomio de conocimiento-desconocimiento debe hacer reflexionar al lector, aunque no se aventure a grandes profundidades.
Continuará …..
(1) – Hipótesis del volumen crítico de Level y cols. (1971) y Miller y cols. (1973); Hipótesis de la transición de fase; Teoría de la separación de fase lateral; etc.
(2) – «Medición de la narcosis por gas inerte«, DAN ALERT NETWORK – Michael Menduno. 14 May 2020 y «Persistence of critical flicker fusion frequency impairment after a 33 mfw SCUBA dive: evidence of prolonged nitrogen narcosis?» C Balestra , P Lafère, P Germonpré.
(3) – «Do Environmental Conditions Contribute to Narcosis Onset and Symptom Severity?«. P Lafère et alt. 2016.
(5) – Lavoute et al. (2012)
(4) – Brebeck et al. (2017); Germonpré et al. (2017)
(6) – Gravielle (2016)
(7) – Blednov et al. (2017)
(8) – «The Silent World» (1953) (El Mundo Silencioso). J. Y. COUSTEAU y FRÉDÉRIC DUMAS. CAPITULO II – El Éxtasis de las Profundidades – pág: 12 – Editorial Jackson de Ediciones Selectas. BUENOS AIRES 1954.