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FUERZA AEREA ARGENTINA INSTITUTO NACIONAL DE MEDICINA AERONAUTICA Y ESPACIAL MANUAL DE MEDICINA AERONÁUTICA EDICION 2012 MANUAL DE MEDICINA AERONÁUTICA Y ESPACIAL -EDICIÓN 2012- Este ejemplar se entrega por cortesía del Instituto Nacional de Medicina Aeronáutica y Espacial, de la Fuerza Aérea Argentina, y con la autorización de su Director, Dr Horacio M. Hünicken. Se aporta como material de apoyo a la actividad académica de docentes y de participantes de sus cursos, los propios y los dictados en conjunto con la Facultad de Psicología de la Universidad de Buenos Aires -Sin valor comercial- INDICE PRÓLOGO ..................................................................................................................................................... 5 Dr. Edgardo Almitrani NOTA DEL EDITOR ...................................................................................................................................... 7 Dr. Horacio Hünicken HISTORIA DE LA MEDICINA ....................................................................................................................... 9 Lic. Silvina Sotera METEOROLOGÍA ......................................................................................................................................... 19 Gustavo Flores HIPOXIA ........................................................................................................................................................ 31 Dr. Guillermo Porven DISBARISMO ................................................................................................................................................ 39 Dr. Horacio Hunicken DESORIENTACIÓN ESPACIAL ................................................................................................................. 49 Lic. Alejandra Poli Pil. Ramón Romero FUERZA G .................................................................................................................................................... 57 Dr. Sebastián Virgillito PRINCIPIOS DE VUELO .............................................................................................................................. 71 Dr. Gerardo Canaveris EYECCIÓN EN AVIONES EN COMBATE ................................................................................................ 85 Dr. Horacio Hünicken GUERRA QUÍMICA BIOLÓGICA Y NUCLEAR ....................................................................................... 95 Bioq. Patricia Mouhamed MUJER Y AVIACIÓN DE COMBATE ........................................................................................................ 109 Dr. Gerardo Mateos EVACUACIÓN AEROMÉDICA .................................................................................................................... 117 Dr. Guillermo Müller NORMAS DE PROCEDIMIENTO Y EVACUACIÓN ................................................................................. 127 Dra. María F. Cassola MEDICINA EN DESASTRES BÚSQUEDA Y RESCATE ....................................................................... 131 Dr. Marcelo Muro CLÍNICA MÉDICA ........................................................................................................................................ 145 Med. Silvia Lopez Granja CARDIOLOGÍA .............................................................................................................................................. 155 Dr.Roberto Ramón Dr. Rubén Tchaghayan Dra Zulma Moya Ruiz NEUROLOGÍA ............................................................................................................................................... 173 Dra. Silvia Leiva PSIQUIATRÍA AERONÁUTICA ................................................................................................................... 183 Med. Rubén Sikic PSIQUIATRÍA AERONÁUTICA PROPÓSITO ....................................................................................... 189 Med. Pablo Beretta Med. Tomás Maresca PSICOLOGÍA AERONÁUTICA Y SEGURIDAD OPERACIONAL .......................................................... 205 Psic. Modesto Alonso PSICOLOGÍA Y APTITUD PSICOFISIOLÓGICA ..................................................................................... 215 Lic. Mónica Antonio PSICOLOGÍA DE VUELO Y APTITUD ...................................................................................................... 225 Lic. Marcela Gómez Kodela ESTRÉS POST TRAUMÁTICO .................................................................................................................. 237 Med. Martín Puricelli INVESTIGACIÓN MÉDICA EN ACCIDENTES AÉREOS ........................................................................ 263 Dr. Horacio Hünicken BÚSQUEDA Y SALVAMIENTO .................................................................................................................. 281 Dr. Horacio Véntola CRM Y FACTORES HUMANOS .............................................................................................................. 291 Dr. Edgardo Almitrani FATIGA DE VUELO ..................................................................................................................................... 299 Dr. Horacio Hünicken ODONTOLOGÍA FORENSE ....................................................................................................................... 305 Odont. Víctor Zanetta OFTALMOLOGÍA AERONÁUTICA ............................................................................................................. 321 E. Med. Marcelo Díaz CIRUGÍA REFRACTIVA .............................................................................................................................. 343 Dr. Italo Viel VISIÓN NOCTURNA .................................................................................................................................... 349 Dr. Horacio Véntola PRÓLOGO Resulta difícil imaginar a un hombre solo con grandes virtudes y sin un “gran sueño”, por ser, esa quizás, que lo hará importante y capaz de “cambiar la historia”, el poseer un “gran sueño”. Este libro encierra el “gran sueño” de aquellos que creemos que se puede “cambiar la historia”, que el legado de nuestros antecesores, es la flecha disparada con un destino cierto, el blanco, la mente, abierta y dispuesta a entender a la medicina aeronáutica como una ciencia práctica, novedosa, cambiante, dinámica, pero por sobre todas las cosas llena de ilusiones, que sostienen nuestro trabajo, comprometido, honesto y responsable, como las alas sostienen a los pájaros. Es nuestro deseo a través de este libro, aportar conocimientos, experiencias y vivencias, para un camino a recorrer abierto quizás por unos “locos”, esperando que ese aporte sea también el camino que luego recorrerán los sabios. Dr. Edgardo Almitrani 5 6 NOTA DEL EDITOR La siguiente edición tiene como finalidad brindar formación referente a la especialidad médica aeronáutica. Materia que se ocupa de todo lo concerniente a la salud psicofisiológica de quienes vuelan tanto en el aire como en el espacio, en pos de la seguridad de vuelo. El hombre al volar, debe adaptarse o protegersede diversos factores que como riesgos trae aparejado el vuelo, hallando casos como la hipoxia, las bajas temperaturas, los disbarismos, las aceleraciones de vuelo, cambios gravitacionales, la desorientación espacial, el error humano posible, entre otros. Los distintos capítulos de este libro abarcan no sólo los contenidos anteriormente mencionados, sino también aquellos inherentes al objetivo supremo de la seguridad operacional desde el punto de vista fisiológico patológico y médico; tópicos desarrollados por los profesionales y científicos que aportan su conocimiento a la medicina aeronáutica, cuya contribución desinteresada agradecemos. Dedicamos el presente trabajo a todo el personal de la Fuerza Aérea Argentina que a lo largo de los últimos 100 años aportó lo mejor de si, para hacer de este Instituto Nacional de Medicina Aeronáutica y Espacial una institución de prestigio a nivel nacional e internacional. Horacio Marcelo Hünicken Médico Especialista en Medicina Aeronáutica 7 8 HISTORIA DE LA MEDICINA AERONÁUTICA LIC. EN COMUNICACIÓN SILVINA SOTERA El hombre siempre se mostró deseoso de conocer y de alguna manera, conquistar el cielo. Las historias del ser humano y su anhelo de volar son infinitas y anteriores a Cristo. Podemos rastrearlas en la mitología griega contando la aventura de Dédalo e Ícaro. Dédalo aparece en las leyendas como un gran inventor que es desterrado de Grecia por haber matado a su sobrino. Busca refugio en la corte del Rey Minos en Creta a quien asombra con sus inventos y se lo nombra el primer artista e ingeniero. Poco tiempo después –se dice que al descubrir un amorío de Dédalo con su esposa Pasifae- el monarca cretense decide encerrarlo, junto a su hijo Ícaro, en un laberinto que el mismo Dédalo había diseñado. No extraña entonces quien sea el propio Dédalo el que advierte a su hijo: “El escape puede ser controlado por agua y tierra, pero el aire y los cielos son libres”. Construyen entonces unas alas y logran salir volando sobre el Mar Mediterráneo. Desoyendo los consejos de su padre, Ícaro vuela tan cerca del sol que derritió la cera de sus alas y cayó al mar dejando una bella leyenda y una enseñanza moral. Constituye, podríamos decir irónicamente, el primer accidente de vuelo. Se dice que Dédalo siguió volando a menor altura y pudo descender en Sicilia donde llevó a esas tierras todos sus conocimientos... A partir de esta leyenda mitológica se han sucedido numerosos intentos del hombre por volar, desde los estudios y proyectos del tema aportados por el genio de Leonardo DA VINCI –era un fanático del estudio del vuelo de las aves y fue quien diseñó los primeros modelos de helicópteros y aviones con perfiles similares a muchos de los aparatos usados en aviación - hasta otros, entre los que podemos mencionar a los precursores del vuelo en globos aerostáticos. Los hermanos Joseph y Etienne MONTGOLFIER descubrieron que una bolsa de papel llena de aire caliente ascendía hasta el techo de la habitación y con ese principio, construyeron un globo de 27 metros de circunferencia, inflado por aire caliente proveniente de una hoguera. Realizaron su primer vuelo el 5 de julio de 1783 repitiendo la experiencia ante el Rey Luis XVI y su corte, con tres curiosos pasajeros: un carnero, un gallo y un pato. Luego se hicieron los arreglos para efectuar el vuelo tripulado por un hombre y se decidió enviar a un condenado a muerte. Enterado de esto, el farmacéutico Francois PILATRE DE ROZIER reclama para sí el honor de ser el primero y lo hace con éxito. En el globo construido por los mismos hermanos Montgolfier, Pilatre de Rozier y el marqués de Arlandes, François Laurent -dos audaces miembros de la alta nobleza de Francia- despegaron del castillo de la Muette, en París, ante los ojos de la misma reina María Antonieta. Corría el 21 de noviembre de 1783. Volaron durante más de veinte minutos sobre la capital francesa. OTROS AVANCES También en París, los hermanos ROBERT construían otro globo utilizando hidrógeno recientemente descubierto por Enrique CAVENDISH y asesorados por el físico Jacques CHARLES. Un médico de Boston, que vivía en el Reino Unido, John JEFFRIES, es quien efectúa los primeros vuelos en globo, realiza las primeras determinaciones sobre las variaciones térmicas y barométricas con la altura, escribe el primer libro sobre aeronáutica y se constituye en el primero en estudiar científicamente la composición del aire de la atmósfera superior. Jean Pierre BLANCHARD acompañado por el Dr. Jeffries había cruzado en 1785, el Canal de la Mancha de Inglaterra hacia Francia, Pilatre de Rozier decidió intentar el camino inverso empleando un globo inflado con hidrógeno y calentado con fuego. El físico Charles le previno de los peligros de ello pero haciendo caso omiso, y a poco de iniciado el vuelo, una gran explosión destruyó el globo, siendo Pilatre de Rozier el primero en volar en globo y el primero en morir en uno de ellos. Los ascensos en globos aerostáticos continuaron varios años sin demasiados avances hasta que nuevos entusiastas del aire se acercaron a Paul BERT, quien ya en 1873 tenía su laboratorio de fisiología en el que experimentaba con una cámara de 9 hipopresión. Estos entusiastas que querían entrenarse en vuelos de altura eran Theodore SIVELL y Joseph CROCÉ-SPINELLI. Luego junto a Gastón TISSANDIER volarán en el aeróstato “Zenith” llegando a alcanzar los 8.600 metros de altura y teniendo todos los síntomas típicos de la hipoxia. La experiencia fue anotada por Tissandier, el único sobreviviente y realmente es escalofriante cómo estos hombres mueren. Las víctimas no habían utilizado su reserva de oxígeno porque no sintieron necesidad de hacerlo. Esta falsa euforia, esta engañosa confianza en sí mismo, es característica de la anoxemia, es una introducción a la muerte. Cuando uno todavía insiste en qué está bien, la anoxemia no deja terminar la frase, pues golpea instantáneamente. Tissandier posteriormente fue el célebre instructor de Aarón Martín Félix de Anchorena, el primer argentino que se dedicó al arte del vuelo. Podríamos decir entonces que la historia de la medicina aeronáutica puede dividirse en tres etapas: La primera, denominada etapa pre- aeronáutica, donde el problema a investigar lo constituía la altura: es así como nacen los primeros estudios sobre la fisiología de la altura y la adaptación del hombre a ella. La segunda fase, etapa de la verdadera ciencia aeromédica se constituye cuando aparecen los vuelos en máquinas más pesadas que el aire. En este momento histórico se estudia el medio en el que se desarrolla el vuelo y las influencias que tiene sobre el organismo: aceleraciones, descompresión, vibraciones, etc. Y finalmente la tercera etapa que es la que denominada medicina espacial. Involucra a las dos anteriores fases y se inicia en el contexto de la guerra fría, con los vuelos suborbitales y la carrera del hombre en descubrir nuevos planetas, explorar la Luna, etc. Pero, por supuesto, hubo antes cientos de estudios científicos sobre el tema que posibilitaron avances: En 1604, Joseph ACOSTA describió los síntomas del mal de las montañas –aunque lo atribuyó al frío. En 1640, TORRICELLI inventó el barómetro – Galileo había establecido el principio de que la atmósfera ejercía presión. Hacia 1650, John MAYOW establece en un clásico libro de medicina (Tratatus Quinque) que “algunos de los elementos constituyentes del aire, que es necesario para la vida, entra en la sangre en el acto de respirar”. En 1706, el físico suizo J.J. SCHEUCHZER escalando las montañas de su país advirtió la disminución de la presión atmosférica conel aumento de la altura e intentó relacionarla con el aumento de la dificultad para respirar. En 1782, SAUSARRE relata en sus experiencias durante el ascenso al Monte Blanco (4.800 m.) y describe los efectos de la altura sobre la frecuencia cardíaca y la respiración. No se hizo en los primeros tiempos una correlación entre la altura y los síntomas de la hipoxia. Las molestias eran atribuidas fundamentalmente al ejercicio, la fatiga y el frío. La obra del físico y químico británico, Henry CAVENDISH, fue el preludio químico de la medicina de aviación. En 1766, descubrió las propiedades del hidrógeno. En 1787, quien realmente estableció la naturaleza e importancia del oxígeno en la respiración fue el químico Antoine Laurent LAVOISIER al demostrar que el aire aspirado contiene oxígeno y el expirado anhídrido carbónico. En 1805, un físico, Joseph Gay LUSSAC, llegó hasta los 7000 metros con algunos animales para estudiar el efecto de la altura sobre el organismo. A partir de su experiencia, subrayó los peligros de la falta de oxígeno. En 1878, los avances de Paul BERT, y sus estudios sobre presión y aplicación de cámaras hipobáricas lo hacen ser el padre de la medicina aeronáutica francesa. “La Presión Barométrica”, obra principal de Paul BERT, publicada en 1878 y dedicada a Denis JOURDANET –que había experimentado personalmente el mal de las montañas y sostuvo que la causa esencial es la falta de oxígeno – es una demostración experimental de esta tesis. Lo que se experimenta en las alturas no es producto de emanaciones venenosas ni nada por el estilo sino por presiones atmosféricas muy bajas que dan por resultado una presión parcial disminuida de oxígeno. La obra de Paul Bert es la obra clásica de la medicina de la 10 aviación: su autor es el padre de la medicina de aviación francesa, y podríamos afirmar, mundial. HISTORIA DE LA MEDICINA AERONÁUTICA EN ARGENTINA Las distintas ramas de la medicina surgen y cobran importancia de acuerdo a las diversas necesidades que las hacen nacer. A ello no escapa la medicina aeronáutica que en verdad, aparece con el auge de la aviación y luego con la necesidad de formar especialistas para el control y supervisión (así también como para la investigación) de las aptitudes del hombre para el vuelo. Pero para poder saber el origen de nuestra medicina aeronáutica, hay que remitirnos a ciertos hechos que ligados a la aviación sientan los precedentes de esta especialidad en nuestro país: Sin duda, el primer hito de la aeronáutica lo constituye el cruce del Río de la Plata en globo: Don Aarón de Anchorena había traído de Francia un globo de 1200 cm³ al que bautizó “Pampero” e invita al ingeniero Jorge Newbery a acompañarlo en la travesía. Salen el 25 de diciembre de 1907 de la Sportiva Buenos Aires (hoy Campo de Polo en el barrio de Palermo) y descienden con éxito en la ciudad de Conchillas, en la costa del Uruguay. Poco tiempo después, el 13 de enero de 1908, estos dos pioneros de la aviación junto a otros precursores como el barón Antonio de Marchi, el Dr. Lisandro Billinghurst; el ingeniero Horacio Anasagasti y otros hombres, fundan el Aeroclub Argentino: entidad madre de la aviación tanto civil como militar, como veremos después. Se nombra presidente del Club a Anchorena y vicepresidente a Newbery. Finalmente el 10 de agosto de 1912, bajo la Presidencia de Roque Sáenz Peña y gracias al apoyo de una Comisión Técnica formada por integrantes del Aeroclub Argentino que donan equipos, tierras y el material necesario; se crea en la localidad de El Palomar (provincia de Buenos Aires) la Escuela Militar de Aviación del Ejército. Esta institución aprueba ya en septiembre de ese año, los Artículos 16 y 17 de su Reglamento, donde se establecía la especificación de que los candidatos a ingresar, sean sometidos a un examen físico obligatorio donde se remarcaba como parte fundamental del mismo: el estudio exploratorio del corazón, pulmones, oídos y vista. Además de presentar un examen médico previo donde constaran peso y altura. El primer director de la Escuela es el Dr. Julio López que aunque hacía sanidad militar; es el primer médico de nuestra aviación, luego le sucederá brevemente el Dr. Manuel Augusto Rodríguez hasta que finalmente el 3 de diciembre de 1914 es designado médico de la Escuela, el Dr. Agesilao Milano. Es en verdad, el Dr. Milano el padre de la medicina aeronáutica argentina – así como John Jeffries lo fue de la inglesa y Ángel Mosso de la italiana - 2 En tanto, en la ciudad de París, el 13 de octubre de 1919, la Convención Internacional de Navegación Aérea (C.I.N.A.) establece en su Anexo E, entre muchas otras normas, el examen médico obligatorio para el personal de vuelo que entrará en vigencia en 1922. Argentina por su parte, adhiere a la Convención por un decreto el 25 de julio de 1934, y posteriormente por Ley en enero de 1935. Con el apoyo del Coronel Enrique Mosconi, Director del Servicio Aeronáutico del Ejército, el 29 de enero de 1922 y bajo la dirección de Agesilao Milano, se crea el Gabinete Psicofisiológico de El Palomar que se constituye como el primero de Sudamérica con esas características. Colaboran en este primer Gabinete, los doctores Paulino Musacchio y Antonio Pereda Gutiérrez. El Dr. Milano redacta la Primera Reglamentación para la selección de pilotos y efectúa junto con el Dr. Jorge Basavilbaso, el primer reconocimiento con el instrumental que tenían. Posteriormente el Dr. Milano gestiona en Italia, por intermedio del ingeniero aeronáutico, Edmundo Lucius, el presupuesto. En el Gabinete se realizaron exámenes psicofísicos a todos los pilotos de Ejército, navales y civiles (aunque no ha quedado documentado en qué forma se realizaban, con qué técnica ni con qué periodicidad). 4 Por algunos escritos de Milano se deduce 11 que se mantenía actualizado con los procedimientos usados en otros países para la selección y examen de los pilotos; por ejemplo, con el Dr. Amedeo Herlitzca, coronel médico de la Fuerza Aérea Italiana, y también precursor de la medicina aeronáutica en su país. Milano señala la importancia de los exámenes de aptitud en uno de sus artículos fechado en 1926: “La eficiencia de estos exámenes repetidos periódicamente sirven para que el personal siga los preceptos higiénicos, y trate de mantenerse en la mejor forma, a fin de no fracasar en las sucesivas revisaciones, y hay que dejar debida constancia, del agrado con que se someten a las mismas los buenos pilotos. Debemos agregar igualmente que la severidad de que se ha tachado mas de una vez a esta revisación, tiene pleno justificativo. En aviación, una tolerancia, más cuando ésta se refiere al personal aeronavegante, y más aun si este es militar, puede traer, y trae en fechas más o menos lejanas, graves consecuencias. Es cierto que somos de un país joven, y necesitamos fomentar la aviación, pero hay que fomentarla dándole seguridades de éxito; asegurando al piloto, o candidato a serlo, que él tiene el mínimum de probabilidades de accidente.” 5 El 30 de enero de 1933, el Dr. Agesilao Milano logra cumplir otro de sus más preciados objetivos: se firma un decreto por el cual se crean los “Cursos de Especialización en Medicina Aeronáutica” que para 1935 comprendían dos años: el primero de traumatología se realizaba en el Hospital Militar Central y el segundo año con fisiopatología y psicología que se cursaba en el Gabinete de El Palomar. Entre los cursantes se encuentran los doctores Tomás H. Balestra; Enrique Marzari; Ernesto Oviedo; José Raúl Delucchi; Aníbal Vernengo; y Antonio Pereda Gutiérrez. Estos médicos, tras su especialización, pasarán a cubrir los servicios en las distintas Bases del país. El 11 de febrero de 1944 al crearse el Comando en Jefe de Aeronáutica (dependiente del Ministerio de Guerra) se inicia la separaciónde la Fuerza Aérea del Ejército, que se cristaliza el 4 de enero de 1945 con el Decreto 288/45 al crearse la Secretaría de Aeronáutica. Entre las nuevas dependencias de esta Fuerza Aérea se crea la Dirección de Aeronáutica y casi paralelamente, el 22 de febrero de 1945 por Decreto 4118 del Poder Ejecutivo Nacional 8, se crea el Instituto de Medicina Aeronáutica, bajo la dirección del comandante médico Dr. José Raúl Delucchi; uno de los discípulos de Milano. También por este mismo decreto, se dispone la creación de los cursos anuales de postgrado de medicina aeronáutica. El 10 de diciembre de 1947 por decreto también, se le otorga carácter de Nacional al Instituto de Medicina Aeronáutica y pasará a depender de la Dirección General de Sanidad de Aeronáutica. Por ese mismo decreto se modificó la misión del Instituto y ha sido replanteada varias veces adaptándose a la evolución de los conceptos técnicos, quedando definida así (en 1964): Estudiar, investigar, aplicar y enseñar todo lo concerniente a las ciencias médicas y biológicas vinculadas a la navegación en la atmósfera y en el espacio, a fin de asesorar al Estado en los problemas relacionados con la medicina aeroespacial y posibilitar a la Dirección General de Sanidad de la Fuerza Aérea el cumplimiento de la misión asignada.” 12 El Instituto al crearse, funcionaba en la Primera Brigada Aérea “El Palomar” pero el creciente número de actividades que debió realizar hizo necesario que se trasladara a un edificio mayor en la calle Callao 1306 aunque el Gabinete Civil funcionaba en el barrio de Belgrano, en la calle Aguilar 2571 y el Departamento Investigaciones seguía operando en El Palomar. Finalmente, el 15 de enero de 1967 se traslada a su actual ubicación en la calle Belisario Roldán 4651 en el barrio de Palermo, donde hoy sigue funcionando. 13 En los años ‘60 con la carrera al espacio y la evolución de nuevos conceptos, el Instituto Nacional de Medicina Aeronáutica pasó a llamarse Instituto Nacional de Medicina Aeronáutica y Espacial. 14 “Para perfeccionar las máquinas que vuelan es necesario estudiar tanto la aeronave como al hombre, desde que en vuelo ambos se amalgaman hasta constituir un sistema integrado.” 12 Agesilao Milano. Higiene militar y del aviador, 1925. EL INMAE Y SU ESTRUCTURA EL DEPARTAMENTO DE APTITUD PSICOFISIOLÓGICA En 1960, el Gabinete Psicofisiológico Civil que dependía de la Dirección Nacional de Aviación Civil pasa a depender del Instituto de Medicina Aeronáutica y un año después, lo hacen los Centros Auxiliares de Reconocimientos Médicos del Interior y Exterior del país. Es así como queda conformada una de las funciones primordiales del instituto: cumplir con la misión de habilitar psicofisiológicamente a todo el personal con funciones aeronáuticas de todo tipo y en todo el país y en esto se incluye a los pilotos de Ejército Argentino, de Gendarmería y de la Policía Federal. Los Gabinetes Psicofisiológicos de Mendoza (IV Brigada Aérea); Comodoro Rivadavia (IX Brigada Aérea) y Villa Reynolds, San Luis (V Brigada Aérea) se crean en 1971 y años después se conformarán el de Paraná (II Brigada Aérea) y el de El Palomar (I Brigada Aérea); conformando un total de 7 Gabinetes (recordemos que el Gabinete Psicofisiológico Córdoba comenzó a funcionar como Servicio de Sanidad en 1937 y como gabinete dependiente del INMA en marzo de 1945). A su vez, en ocasión de inaugurarse la Base Naval de Punta Indio, en 1927, se habilita el gabinete Psicofisiológico Naval quedando para siempre separado de las otras Fuerzas Armadas y civiles. EL DEPARTAMENTO DOCENCIA Como ya dijimos anteriormente, el Instituto comenzó muy tempranamente con sus actividades de docencia. Esto ocurrió poco tiempo después de conformarse el Gabinete que ya en 1938 adquiere el estatuto de establecimiento de enseñanza universitaria (Este mismo nivel lo adquiere el INMA en 1959). El título de Especialista en Medicina Aeronáutica se origina en un decreto de 1946. Posteriormente se agrega el título de Médico Examinador de Personal Aeronavegante y los de Odontólogo de Gabinete y Bioquímico de Gabinete. 15 Por resolución del 22 de septiembre de 1960, el Ministerio de Asistencia Social y Salud Pública de la Nación, reconoce la importancia de la medicina aeronáutica y la incorpora como especialidad médica. El título de especialista en Medicina Aeronáutica por Ley sólo lo puede otorgar el Instituto. Actualmente, el Departamento Docencia realiza conferencias semanales de distintos temas y otros cursos relacionados a la actividad aeronáutica tales como stress de vuelo; medicina forense; etc. El Curso Básico de Medicina Aeronáutica- Médico Examinador de Personal Aeronavegante, que se lleva a cabo desde hace más de cincuenta años, y el Curso de Actualización en Evacuación Aeromédica, están destinados, como cursos de Postgrado de la Facultad de Medicina de la Universidad de Buenos Aires, a médicos, civiles y militares, nacionales y extranjeros. También se dictan cada año, el Instructorado en Factores Humanos y CRM y el Curso de Información Aeromédica y Primeros Auxilios, ambos abiertos a todo el personal aeronavegante y profesionales de las distintas disciplinas relacionadas con la actividad médico- aeronáutica y pedagógica. De sus aulas han egresado alumnos de todos los países latinoamericanos. En el año 2003 firmó un Convenio Marco con la Facultad de Psicología de la Universidad de Buenos Aires que posibilitó a partir del 2004 el dictado del Curso Básico de Psicología Aeronáutica General. Igualmente y como actividad rutinaria, el Departamento Docencia brinda para su personal y la comunidad aeronáutica, capacitación continua, foros y seminarios de actualización en la materia. Asimismo, el Departamento Docencia de I.N.M.A.E. cuenta con una Biblioteca que dispone de material de consulta, relacionado con la amplia temática de la Medicina Aeronáutica. 13 EL DEPARTAMENTO INVESTIGACIONES El 23 de julio de 1943, aún cuando el Gabinete Psicofisiológico dependía del Comando de Aviación del Ejército Argentino comenzó a emplearse la Cámara de Descompresión -diseñada por Paul Bert- que estaba ubicada en El Palomar para el adiestramiento de tripulaciones en el reconocimiento de los síntomas de la hipoxia e hipobaria. Se efectuaron más de 4.000 ascensos en los 36 años que esta Cámara estuvo en uso. E incluso en esa época se la utilizó para tratar la tos ferina en los niños. Luego el Instituto compró una cámara más moderna que permite el entrenamiento en descompresión explosiva y que es la utilizada actualmente por el Departamento. Actualmente se realiza actividad docente sobre el tema en las áreas Vestibular y Visual con los alumnos de los Cursos de Medicina Aeronáutica del INMAE. También se efectúa dicha actividad con pilotos militares y civiles, deportivos y profesionales, así como en el ámbito universitario. Área Vestibular: se imparte entrenamiento fisiológico en personal de pilotos militares y civiles. Se utilizan técnicas de estimulación optokinética envolvente, en un ambiente cilíndrico dónde se aloja un Sillón de Barany. Área Estímulos Visuales: Se realiza un Programa de Adiestramiento teórico-práctico con una duración aproximada de 120 minutos a impartirse en una jornada. Se efectúa un adiestramiento especial para pilotos que reciban instrucción en vuelo táctico con visores nocturnos (NVG). A este personal se lo examina con pruebas de Nictometría con y sin encandilamiento, Estereopsis y Perimetría lateral (fundamentales para ese entrenamiento). Cámara hipobárica: Esta división entrena a los pilotos, tripulantes, paracaidistas de alta cota y médicos de Cursos que se realizan en el I.N.M.A.E., en el reconocimiento de los síntomas y signos de Hipoxia e Hipobaria a los fines de su reconocimiento precoz como medida preventivade los accidentes producidos por esas causas. Existe al efecto, una cámara hipobárica de siete plazas con antecámara para entrenamiento en descompresión rápida. Proyectos Bio I y Bio II A fines de la década del ´50, Esta- dos Unidos, la Unión Soviética, el Reino Unido, Francia y Canadá habían iniciado la carrera espacial; con los vuelos sub- orbitales, las sondas espaciales y los primeros satélites artificiales. En todos los casos las experiencias se llevaban a cabo con animales. (En el Bio I se usa- ron ratas de la cepa Wistar y en el Bio II se usaron monos). A mediados de los años 60, el I.I.A.E en conjunto con el INMAE encaran el pro- yecto Bio I y Bio II. En el primero se usa- ron ratas y en el segundo, monos. La finalidad de estas experiencias fue utilizar la carga útil de cohetes de fabri- cación nacional a efectos de realizar es- tudios biológicos aplicables a la medici- na aeroespacial. 17 Tests experimentales: El Departamento continúa actualizando los baremos p o b l a c i o n a l e s p a r a l a p r u e b a reaccionométrica MSG 4.1 (Generador de Estímulos Múltiples). La muestra constaba a fines de 2002 de un total de 3242 sujetos distribuidos en ambos sexos, 3041 varones y 201 mujeres, extendidos sobre cuatro grupos etarios entre 15 y 87 años. Administró la Batería Aeronáutica Computarizada (BAC) a los candidatos del Instituto de Formación Ezeiza (I.F.E.) que se postulaban para Controladores Tránsito Aéreo (CTA). Elaboró la Descripción Profesiográfica para los candidatos a oficiales y suboficiales de ambos sexos, realizada a pedido de la Dirección de este Instituto. Administra los Tests del Árbol y Firma, al personal de pilotos PC 1º clase y TLA, y digitaliza las muestras. Se disponía a fines de 2002 de 4853 casos. Se efectuaron evaluaciones piloto para verificar la funcionalidad del sistema, con resultados positivos. También administró el Test de Colores de Lüscher, de mayor precisión que el de Colores y Formas, a los mismos sujetos del caso anterior. Desarrolló instrumentos para evaluar en forma conjunta y comparativa seis o más muestras (árboles, firma y colores) provenientes del mismo sujeto, con el objeto de determinar posibles 14 tendencias. Efectuó un programa informático para llevar la estadística de diversos indicadores del test de Colores y Formas, entre otros los indicadores de estrés, con el cual se logran resultados que pueden ser indicativos para políticas antiestrés. 15 16 REFERENCIAS 1.- Luqui Lagleyze, Julio A. “Aportes de los médicos de la aviación e inicios de la medicina aeronáutica”. La semana Médica, p. 450 2.- Op. Cit. p. 450 3.- Canaveris, Gerardo y Buzzi, Alfredo. “Evolución Histórica de la Medicina Aeronáutica en la Republica Argentina”. La Semana Médica, p. 445 4.- Canaveris, Gerardo. “Historia del Instituto Nacional de Medicina Aeronáutica y Aeroespacial”, p. 20 5.- Milano, Agesilao. “Necesidad de los exámenes semestrales con fines de selección del personal navegante de aviación”. Revista de la Sanidad Militar, pp. 144 y 145 6.- Luqui Lagleyze, Julio A. “Aportes de los médicos de la aviación e inicios de la medicina aeronáutica”. La semana Médica, p. 451 7.- Op. Cit. p. 451 8.- Decreto 4118 del 22/II/1945: Boletín Aeronáutico Nro 11 9.- Decreto 7191 del 10/XII/1947: Boletín Aeronáutico Nro. 258 10.- Luqui Lagleyze, Julio A. “Aportes de los médicos de la aviación e inicios de la medicina aeronáutica”. La semana Médica, p. 451 11.- Canaveris, Gerardo. “Historia del Instituto Nacional de Medicina Aeronáutica y Aeroespacial”. p. 21 12.- MAPO 21 13.- Canaveris, Gerardo. “Historia del Instituto Nacional de Medicina Aeronáutica y Aeroespacial”. pp. 23,24 - Decreto 1412 del 3/II/1960: Boletín Aeronáutico Público Nro. 1593 15.- Canaveris, Gerardo. “Historia del Instituto Nacional de Medicina Aeronáutica y Aeroespacial”. p. 25,26 - Canaveris, Gerardo. “Reseña histórica del Instituto Nacional de Medicina Aeronáutica y Espacial”. Actas del Primer Congreso Hispanoamericano de Historia de la Medicina. pp. 86,87 17.- Niotti, Hugo F. L. “Recordando la experiencia BIO1”. Revista Aeroespacio, 2000. Ene-feb: 62-65. BIBLIOGRAFÍA Buzzi, Alfredo y Canaveris, Gerardo. “Evolución Histórica de la Medicina Aeronáutica en la Republica Argentina”. La Semana Médica. 1969; 75 Aniversario: 444-449. Canaveris, Gerardo. “Historia de la Medicina Aeronáutica en la Argentina”. La Prensa Médica Argentina. 1980; 67 (7): 256-259. Canaveris, Gerardo. “Reseña histórica del Instituto Nacional de Medicina Aeronáutica y Espacial”. Actas del Primer Congreso Hispanoamericano de Historia de la Medicina. 1980: 83-91. Canaveris, Gerardo. “Historia del Instituto Nacional de Medicina Aeronáutica y Aeroespacial”. 1999; 2 (1): 14-37. “Libro de Personalidades Médicas Argentinas”. 1993. Luqui Lagleyze, Julio A. “Aportes de los médicos a la aviación e inicios de la medicina aeronáutica”. La Semana Médica. 1979; 154 (14): 448-454. Milano, Agesilao. “Necesidad de los exámenes semestrales con fines de selección del personal navegante de aviación”. Revista de la Sanidad Militar. 1926; XXV: 143-146 Manual Orgánico del Instituto de Medicina Aeronáutica y Espacial. Edición 2001 (MAPO 21) Niotti, Hugo F. L. “Recordando la experiencia BIO1”. Revista Aeroespacio. 2000. Ene-feb: 62-65. 17 18 METEOROLOGIA Gustavo Alberto FLORES Meteorologo Aeronáutico NECESIDAD DE UN SERVICIO METEOROLÓGICO PARA LA AVIACIÓN Antes de salir de viaje, el automovilista se informa del estado de las carreteras, el marino, del estado de la mar, el esquiador, del estado de la nieve. En una palabra, cada uno se interesa en saber en qué estado se encuentra el medio por el que se va a aventurar. Para el aviador, este medio es el aire; éste sufre cambios en su estado o en su aspecto, complejos y generalmente difíciles de prever. La Meteorología, estudia los fenómenos que determinan el estado del tiempo. Su utilidad ha sido de tal modo reconocida que, en el mundo entero, los Estados sostienen servicios meteorológicos. En particular, en casi todas partes hay servicios especiales para la aeronáutica; sobre la idea de la importancia que se concede a la Meteorología para la aviación. Pero, ¿por qué son tan importantes estos servicios tan costosos? ; ¿no ve el aviador por sí mismo el tiempo que hace? Sí, lo ve, pero solamente en el lugar donde se encuentra. Por lo general, va a franquear una gran distancia y no puede adivinar el tiempo que hará a lo largo de todo el trayecto y en el lugar de su destino. El conocimiento del estado del tiempo es uno de los elementos esenciales para la seguridad del vuelo. PRINCIPALES FENÓMENOS METEOROLÓGICOS QUE AFECTAN AL VUELO Frentes Cuando dos masas de aire de diferentes características meteorológicas se encuentran en su desplazamiento, se produce una zona de transición entre ambas que es llamada superficie frontal. Los frentes son definidos como la proyección de esta zona de transición con la superficie de la tierra. Para su clasificación se estableció el criterio que el frente lleva el nombre de la masa de aire que desplaza a la otra. Clasificación de los frentes Frentes fríos: Se generan cuando el aire frío desplaza al caliente. Son más rápidos y es más fácil su identificación y ubicación en los mapas de tiempo (por sus características más sobresalientes que los calientes o estacionarios).Su nubosidad asociada depende básicamente de la humedad y naturaleza del aire caliente que asciende por su pendiente. Se clasifican de acuerdo a su velocidad de desplazamiento. Tienen distinta pendiente. Frentes calientes: En este caso, el aire caliente avanza sobre el frío, pero al ser este último más pesado, se pega al suelo y, a pesar de retirarse la masa fría, no es desalojada totalmente, de manera que el aire cálido asciende suavemente por la superficie frontal que hace de rampa. En general la nubosidad es estratiforme y las precipitaciones menos intensas que en un frente frío. Frente estacionario Es aquel que marca la separación entre dos masas de aire, entre las que no se manifiesta desplazamiento de una respecto de la otra. La sección es similar a la de un frente cálido. Frente ocluido Dado que los frentes fríos se desplazan más rápidamente que los frentes calientes, acaban por alcanzarlos. En estas 19 condiciones el sector caliente desaparece progresivamente de la superficie, quedando solamente en altitud. Cuando los frentes se han unido forman un frente ocluido o una oclusión. FACTORES QUE REDUCEN LA VISIBILIDAD Nieblas La niebla varía de composición de acuerdo con la temperatura del aire, de forma tal que cuando la temperatura está por encima de 0ºC, la niebla estará formada por diminutas gotas de agua en suspensión, en tanto que si la temperatura es inferior a 0ºC la niebla será una suspensión de diminutos cristales de hielo y pequeñas gotas de agua superfrías, o sólo cristales de hielo. Para que se produzca niebla es necesario que el vapor de agua contenido en el aire pase al estado líquido mediante el proceso físico denominado condensación. Para que esto ocurra deben existir en el aire partículas ávidas de agua (higroscópicas) en forma de diminutos cristales de sal, polvo u otros productos de combustión (núcleos de condensación) Existe una relación entre la humedad relativa y la visibilidad horizontal; normalmente con suficientes núcleos de condensación se observa que la visibilidad se reduce cuando la humedad relativa excede el valor de 70% y los menores valores se observan cuando la humedad alcanza el 100%. Existen dos formas de conseguir la saturación del aire (la condensación del vapor de agua contenido en él): Aumentando la cantidad de vapor de agua, manteniendo constante la temperatura, Manteniendo constante el contenido de vapor de agua y disminuyendo la temperatura. Clasificación de las nieblas de acuerdo a su origen Nieblas de evaporación Se producen cuando se evapora agua en el aire frío. Este cambio de estado del agua puede ocurrir de dos maneras: Cuando una corriente de aire frío y relativamente seco fluye o permanece en reposo sobre una superficie de agua de mayor temperatura. Es común en las zonas polares, y sobre los lagos y lagunas en invierno. Cuando llueve, si el agua que cae tiene mayor temperatura que el aire del entorno, las gotas de lluvia se evaporan y el aire tiende a saturarse. Estas se forman dentro del aire frío de los frentes de lento movimiento como los estacionarios, calientes o los frentes fríos lentos. Son espesas y persistentes. Nieblas por enfriamiento Se generan mediante la disminución que experimenta la capacidad del aire para retener vapor de agua cuando disminuye la temperatura. Existe una relación entre la cantidad de vapor de agua que contiene un volumen de aire y la que contendría si estuviese saturado, esta relación se ha definido como humedad relativa. La humedad relativa será del 100% cuando el aire se halla saturado, esto es, cuando para una temperatura dada no puede admitir más vapor de agua sin condensar. Las nieblas producidas por este mecanismo se clasifican a su vez por su origen en: Nieblas de radiación Nieblas de advección Nieblas orográficas Nieblas de radiación Se producen por el enfriamiento que sufre la atmósfera como consecuencia de la pérdida 20 nocturna del calor. Para ello es necesario que el cielo esté casi claro o claro y que las velocidades del viento sea muy baja (esté entre 3 y 13 Km/h) con una humedad relativa alta. Estas nieblas ocurren preferentemente en invierno y en general se disipan una o dos horas después de la salida del sol. Nieblas de advección Se generan cuando una corriente de aire cálido y húmedo se desplaza sobre una superficie más fría. El aire se enfría desde abajo, su humedad relativa aumenta y el vapor de agua se condensa formando la niebla. Para que este tipo de niebla se forme es necesario que el viento sople con una intensidad entre 8 y 24 km/h para que se pueda mantener constante el flujo de aire cálido y húmedo. De exceder este valor es probable que la niebla se desprenda del suelo, generándose una nube baja llamada estrato turbulento. Si el aire, por el contrario está calmo, el vapor de agua se depositará sobre el suelo formando rocío. Son frecuentes en las zonas costeras, especialmente en invierno, cuando el aire relativamente más cálido y húmedo procedente del mar fluye hacia la tierra más fría. En verano, se produce de forma inversa, es decir sobre el mar, cuando el aire más cálido de la tierra se desplaza sobre el agua relativamente más fría. Nieblas orográficas Se generan dentro de las corrientes de aire que ascienden sobre las laderas montañosas o elevaciones del terreno. Esto se debe a que cuando el aire asciende, se expande y se enfría. Este enfriamiento, lleva aparejado un aumento de la humedad relativa pudiendo alcanzarse la saturación. Es condición que la humedad relativa inicial sea elevada y que el viento sea persistente y no muy intenso. Otros fenómenos que afectan la visibilidad Neblina: Al igual que la niebla se forma por condensación del vapor de agua. Pero afecta la visibilidad en forma moderada reduciéndola a valores entre 1 y 5 Km., mientras la niebla la reduce a menos de 1 Km. Las gotas de agua en la neblina son más pequeñas y dispersas. La bruma: está constituida por partículas de sal u otras partículas secas (no agua), no perceptibles a simple vista. Puede alcanzar densidad comparable a la de la neblina. Su espesor puede alcanzar los 4 o 5 Km. El humo. Las precipitaciones. La ventisca: Constituida por partículas de nieve seca, elevadas desde la superficie por la acción del viento. Puede ser alta o baja de acuerdo a la altura que dichas partículas alcancen. Tempestades de polvo: En épocas de sequías suele ocurrir que el polvo es levantado por la acción del viento y transportado grandes distancias. Puede afectar seriamente la visibilidad alcanzando valores inferiores a 1 Km. y extendiéndose 21 a alturas considerables. la aeronavegación. De ésta forma la clasificación internacional actual se hace CLASIFICACIÓN INTERNACIONAL DE dividiendo las nubes de acuerdo con su NUBES altura sobre el suelo, su Familia Género Sigla Base media Tope medio (metros) (metros) Nubes altas Cirrus CirrostratusCirro- Ci CsCc cúmulus 6000 12000 Nubes medias AltostratusAltocumulus AsAc 2500 6000 Nubes bajas Stratus Stratocúmulus St Sc 150-600100- 750 2400 6000 Nimbostratus Ns 1500600-1000 Nubes de desa- Cúmulus Cu 300-2400600- 6000-12000 rrollo vertical Cúmulus Nimbus Cb 2400 Las nubes constituyen el efecto visible de una serie de factores dinámicos y termodinámicos que se producen en la atmósfera. Constituyen, por tanto, el "tiempo" real. La observación de nubes en una ancha zona del mundo por los distintos observatorios de la red es quizá la máspoderosa ayuda para una evaluación del tiempo. Hasta el momento, las nubes son apreciadas por el observador a estima y según su criterio personal, por lo que a veces aparecen disparidades en la visión de conjunto sobre un mapa meteorológico. Es importante que la evaluación sea lo más exacta posible. Nuestra experiencia en numerosos vuelos de observación nos ha hecho ver que en muchas ocasiones nuestras ideas sobre la nubosidad deducidas del mapa eran muy diferentes de las que obteníamos de una observación real durante el vuelo. Existen poderosos elementos de observación de nubes tales como los satélites meteorológicos. Por medio de ellos se toman fotografías de huracanes, sistemas de baja presión, frentes y, en general, de todo tipo de nubes. Ha podido observarse que la distribución nubosa a lo largo y a lo ancho del mundo no es caótica y desorganizada, sino que, por el contrario, se presenta en formas definidas y bien ordenadas. El exacto conocimiento "visual" de la nubosidad es fundamental para el desarrollo de la Meteorología, en beneficio particular de forma y sus más frecuentes combinaciones. Los nombres de las nubes se forman añadiendo al nombre propio del género el calificativo de la especie y, si es necesario, el de la variedad expresado en latín. Los géneros de la clasificación general son diez, que vimos en el cuadro anterior. Dentro de estos diez géneros hay una extensa variedad de especies. la OMM (Organización Meteorológica Mundial), con sede en Ginebra, los ha clasificado en fotografías, que constituyen el Atlas Internacional de Nubes, adoptado por todos los países. Pasemos ahora a describir con más detalle un tipo de nube de especial significado para la aeronavegación tal como es el Cumulonimbus. Son potentes nubes de gran desarrollo vertical, elevándose en forma de montañas o torres y cuya parte superior es fibrosa y se extiende frecuentemente en forma de yunque (incus). Estas nubes son tormentosas. Tienen tres estados bien definidos: El estado de cúmulo es la fase inicial, que se caracteriza por ascendencias generalizadas en toda la célula tormentosa. La ascendencia no es uniforme, sino que generalmente está formada por un cierto número de burbujas de aire cálido distintas. El aire en el interior de la nube es, naturalmente, más cálido que el aire de los alrededores. La nube está formada por gotitas de agua cuyo número y dimensiones 22 crecen a medida que la nube se desarrolla. Se encuentra agua muy por encima de la isoterma de cero, a menudo en forma de gotas de lluvia mezcladas con cristales de nieve; cuanto más se asciende en la nube, más aumenta la proporción de nieve. El estado de madurez suele aparecer de 10 a 15 minutos después de que el cúmulo haya atravesado, en su crecimiento, la isoterma de cero. En ese momento, las gotas de agua o las partículas de hielo se han hecho demasiado pesadas para poder mantenerse en suspensión dentro de la corriente ascendente, y comienzan a caer en una parte de la nube. Es el principio de las precipitaciones, que indica que la nube ha pasado al estado de madurez. Se establece entonces un cambio de circulación, formándose una corriente descendente en la zona de precipitación, mientras que la ascendencia continúa en el resto de la nube. Las ascendencias más fuertes existen al principio del estado de madurez; aumentan de intensidad con la altitud y sobrepasan a menudo los 30 m/seg, en algunos lugares. Las corrientes descendentes, al encontrarse con el suelo, provocan ráfagas que son características de la zona de precipitación y sus inmediatas proximidades. La yuxtaposición de zonas de ascendencia y zonas de descendencia intensas, provoca una turbulencia muy fuerte. Es durante el estado de madurez cuando se forma el granizo. El estado de disipación se alcanza cuando las descendencias se generalizan en toda la nube por lo que las gotas de lluvia cesan de formarse, y las precipitaciones y la actividad tormentosa disminuyen rápidamente. El viento en tierra cesa y la nube termina por desaparecer. TURBULENCIA La turbulencia en la atmósfera puede ser definida como la perturbación del comportamiento del flujo laminar del viento, originada por diferentes factores (físicos, termodinámicos, etc.), la cual da como resultado la formación de remolinos y cambios en las componentes horizontales y verticales del mismo. Estas perturbaciones no presentan un patrón único y definido, sino que varían de acuerdo a las causas que la producen. Existen varias causas que originan la formación de zonas turbulentas y en ocasiones pueden ser producidas por una combinación de las mismas. A continuación serán descriptas las causas más comunes para su formación las cuales son: Turbulencia mecánica Turbulencia térmica Onda de montaña Estela turbulenta Turbulencia mecánica Es aquella que se produce por el rozamiento del aire con la superficie terrestre, estimulada por los obstáculos y la orografía, los cuales originan remolinos que afectan a una capa de 23 aproximadamente unos 1.000 metros de espesor, la cual es denominada capa turbulenta. Un ejemplo clásico de ella se puede observar en la figura, donde se esquematiza el comportamiento que se observa en el viento cuando el mismo atraviesa una edificación cualquiera. El viento que era laminar se hace turbulento a su alrededor, pues, aparte de actuar como obstáculo, el calentamiento sobre él no es uniforme. La turbulencia producida por una montaña depende en gran medida de la forma de la misma y de la dirección y velocidad del viento, si se considera una montaña con una suave pendiente ascendente desde donde sopla el viento, y del lado opuesto presenta una abrupta depresión en su orografía se puede estimar con bastante certeza que a barlovento los remolinos deben ser suaves, mientras que a sotavento la perturbación puede ser muy intensa, dependiendo esto no solamente de componente orográfica, sino también, un factor de fundamental importancia es la intensidad del viento. Turbulencia orográfica. Se define a la turbulencia orográfica u onda de montaña a aquel fenómeno ondulatorio que se produce en un flujo de aire, con ciertas condiciones, el cual se desplaza en forma perpendicular a una barrera montañosa siendo forzado (a barlovento) a ascender, mientras que a sotavento se produce un descenso y extiende su efecto sobre el valle formando una onda. Esto la distingue del caso anterior ya que se trata de un fenómeno que se propaga a cientos de kilómetros de la cadena montañosa que la originó. Turbulencia térmica Conceptos elementales de inestabilidad atmosférica establecen que en general todo calentamiento del aire en capas bajas o enfriamiento en capas altas hace que la masa de aire se torne inestable y se produzcan movimientos convectivos de ascenso los que son compensados por otras corrientes descendentes en su entorno, lo cual da origen a lo que se conoce con el nombre de turbulencia térmica. Estela turbulenta Existe a su vez otro tipo de turbulencia que es producido por aeronaves de gran porte conocido como estela turbulenta, la cual es generada por los extremos de las superficies de los planos, y se localiza inmediatamente por detrás del paso de la misma. Esta representa un serio peligro para las aeronaves de menor porte que realizan su aterrizaje inmediatamente después del despegue de una de mayor tamaño. La particularidad que presenta es que su intensidad disminuye con la distancia y que el efecto del viento en superficie hace que su peligrosidad sea relativa, debiéndose tener en cuenta al momento de autorizar o realizar los despegues o aterrizajes, tomar un tiempo suficiente de separación entre estas operaciones,a los efectos de asegurar su dispersión y de ésta manera minimizar sus efectos. 24 La turbulencia puede presentarse en capas bajas o bien en el seno de la troposfera. En el primer caso interfieren notable y peligrosamente en las maniobras de despegue y aterrizaje durante las cuales la velocidad del avión está reducida, razón por lo cual el avión podría entrar en pérdida de sustentación. El vuelo en condiciones turbulentas también puede ser peligroso como consecuencia de la propia turbulencia o de los intentos del piloto para no perder mando y mantener su altitud, actitudes que en ocasiones pueden inferir en la seguridad y no son aconsejables, dado que aumentan el riesgo de falla estructural, ante la existencia de algún defecto desconocido en la célula u ocasionalmente por fatiga de material, en el caso de que la aeronave hubiera estado sometida a cargas repetidas en otras ocasiones, a lo largo de mucho tiempo. Una consecuencia menos grave, pero no por ello de menor importancia, es el hecho de que los pasajeros pueden sufrir lesiones o padecer incomodidades durante un vuelo turbulento de larga duración. Es de destacar que se trata de un parámetro difícil de pronosticar utilizando para ello procedimientos indirectos y en ciertos casos se cuenta con informes o reportes de pilotos los cuales son de fundamental importancia para la ubicación precisa de zonas afectadas por este tipo de fenómenos. De aquí surge un aspecto muy importante, el cual es en caso de observar algún fenómeno de este tipo, se lo comunique y de detalles del mismo al pronosticador de la Oficina Meteorológica de Aeródromo (OMA) correspondiente a los efectos de que este proceda a asesorar a otros pilotos, para que los mismos los tengan en cuenta para la planificación y/o desarrollo de sus vuelos. ENGELAMIENTO Se conoce con el nombre de engelamiento, al congelamiento de las gotas de agua que impactan sobre la estructura de un avión en vuelo (borde de ataque de los perfiles alares, hélices, antenas, etc.) o que ingresan dentro de alguno de sus componentes que tienen contacto con el aire exterior (tubo Pitot, carburador, etc.). Puede también condiderarse como un caso especial la escarcha, la cual se forma cuando el avión está en tierra, durante noches frías y con un alto contenido atmosférico de vapor de agua en capas bajas. Se trata de un fenómeno que no solo afecta seriamente las características aerodinámicas de la aeronave, sino también el funcionamiento de sus componentes y en ocasiones debido a su intensidad puede afectar indirectamente a las comunicaciones al producir, por carga de acumulación, rotura de las antenas. Para el proceso de formación de engelamiento, es necesario reunir ciertas condiciones tales como: Que el avión vuele dentro de capas nubosas o a través de lluvia. Temperatura de la gota (sobrenfriada). El diámetro de la gota. Incide como se describirá más adelante en el tipo de hielo que se forme. El contenido de agua líquida disponible. Nos dará una idea de la velocidad de formación. La temperatura de superficies y velocidad de la aeronave. Durante el vuelo y por efecto del rozamiento con el aire, la célula del avión sufre lo que se denomina calentamiento cinético, el cual influye en la formación de hielo. La eficiencia de la aeronave para acumular hielo. Es una característica estructural del avión, ya que de acuerdo a la rugosidad de su superficie y/o su forma, tiende o no a la formación de engelamiento. Cómo afecta la formación de hielo a las aeronaves No es el aumento de peso por acumulación de hielo el factor más importante cuando se observan condiciones de engelamiento, sino que este afecta en 25 diversas maneras a las cracterísticas aerodinámicas de las aeronaves y también a otros sistemas que componen a las mismas, dependiendo del tipo de hielo que se forme y del espesor del mismo. En general puede considerarse que los principales peligros para el desarrollo del vuelo, son los siguientes: Aumento de resistencia aerodinámica. Pérdida de sustentación. Pérdida de tracción en hélices. Vibraciones. Aumento de consumo. Bloqueo de comandos. Bloqueo de tren de aterrizaje retráctil. Reducción de visibilidad en cabina. Inutilización de antenas. Indicaciones erróneas en instrumental. Daños estructurales por desprendimiento de hielo. Si bien son enunciados por separado, debe aclararse que en general el rendimiento de la aeronave se ve afectado por el efecto de la combinación de los mismos. Mitigación de los efectos producidos por el engelamiento Queda sumamente demostrado que la formación de hielo dificulta el manejo y control de la aeronave. Al tratarse de un fenómeno que en ocasiones se producen ta rápidamente que no hay tiempo suficiente para evitar las zonas de formación, es necesario contar con los medios físicos y con los conocimientos teóricos necesarios con los cuales afrontar este tipo de situaciones. En general los aviones están equipados por una serie de sistemas que combaten la formación de hielo, los que hay que conocer y saber exactamente en que momento usarlos, ya que de no ser así, pueden llegar a no cumplir con su función. Este es el caso de los deshieladores neumáticos de las alas, diversos calentadores de las superficies expuesta ya sea por circulación de aire caliente o por procedimientos eléctrico entre otros. Dirección e int. del viento Tipo nubes Altas Presión Tipo nubes Medias Temperatura 16 116 Tiempo Presente Visibilidad 30 Cantidad total de nubes + 12 Valor / tipo de tend. de la presión Temperatura de rocío13 Cant.de nubes Bajas 4 Tipo nubes Bajas3 Tiempo Pasado Plafond nubes Bajas Dónde debe evitarse volar para disminuir la probabilidad de Engelamiento Para mitigar los riesgos de la formación de hielo, deben ser evitadas principalmente las áreas que se detallan a continuación: Zonas Frontales. Nubosidad cumuliforme de gran desarrollo vertical. Nubosidad cumuliforme densa. Zonas de precipitación ubicadas en los distintos tipos de frentes. Nieblas densas. Nubes densas con gran contenido de gotas de agua. ANÁLISIS DE LOS DATOS METEOROLÓGICOS Y ELEMENTOS UTILIZADOS EN LA CONFECCION DE PRONÓSTICOS Las observaciones sobre el tiempo obtenidas en las estaciones meteorológicas de todo el mundo son reunidas y distribuidas a los centros meteorológicos nacionales de muchos países, donde esta información es analizada y son confeccionados los mapas meteorológicos En los mapas meteorológicos se incluyen símbolos para mostrar las diferentes lecturas. Se trazan las isobaras, quedando determinados de esa manera los sistemas de baja presión, de alta presión y la ubicación de las distintas masas de aire y frentes. Donde no existen datos los sistemas se localizan a través de las imágenes satelitales. La simbología utilizada para cada parámetro meteorológico de un lugar, utilizada en un 26 mapa meteorológico se describe a punto de partida volverá a aparecer continuación. magnificado. Todos los días los centros producen además de los mapas meteorológicos modelos computados, basados en la información recibida. Este modelo usa números para representar todos los valores de la temperatura, humedad, viento y presión a diferentes niveles de la atmósfera. Para que la computadora pueda predecir lo que pasará en la atmósfera, todas las lecturas a diferentes niveles deben ser ordenadas en forma regular en el modelo. Esto se logra dividiendo la superficie de la Tierra en líneas imaginarias de latitud y longitud, formando una grilla. Cada punto de la grilla tendrá el dato que le corresponde de acuerdo a la observación realizada en el punto más cercano. Donde lainformación es poca o ninguna, la computadora calcula las condiciones usando lecturas de los puntos de grilla que las rodean. Para hacer una predicción, la computadora calcula los cambios que deberían ocurrir en un corto período próximo, generalmente 10 minutos en un grupo de puntos de la grilla. Esto produce un nuevo conjunto de números para que use la computadora. Este proceso se repite varias veces, hasta que la computadora predice por ejemplo, cuáles serán las temperaturas y los vientos en las próximas 12, 24, 36 horas etc. Este proceso continúa hasta anticipar el pronóstico para una semana. Pero generalmente la confiabilidad decrece debido a que cualquier pequeño error aparecido en los cálculos del SATELITES METEOROLOGICOS Proveen información especial sobre la ubicación y el movimiento de los sistemas de tiempo y modelo de las nubes alrededor del mundo. Existen dos tipos diferentes de satélites: Las imágenes visibles registran las diferentes cantidades de luz solar reflejadas por las distintas superficies, las nubes, el hielo, la nieve. Cuanto más blanco, mayor es la radiación reflejada. En estas imágenes el espacio se ve de color negro. Y las distintas superficies en tonos de gris y blanco. No se pueden producir de noche porque no hay luz. Las nubes formadas por cristales de hielo reflejan más la radiación y se verán de blanco intenso. Podrá observarse también la cordillera nevada. 27 Las imágenes infrarrojas se producen por medidas de calor, no de luz. Las temperaturas en diferentes superficies se registran para obtener estas imágenes. Se pueden obtener de día y de noche. En éstas el espacio se ve de color blanco, ya que está frío. Cada tipo de nube toma un tono de blanco o gris diferente de acuerdo a la temperatura de sus topes, tal es así que una nube baja se verá más oscura que una nube alta y la superficie de la tierra que esté muy caliente se verá de color negro. RADARES METEOROLÓGICOS Se usan para mostrar dónde hay lluvia, nieve o hielo y con qué intensidad están cayendo. Funcionan enviando ondas de radiación que rebotan en las gotas de lluvia y vuelven, como ecos, en una pantalla receptora. Las imágenes están codificadas con colores para mostrar dónde están las precipitaciones más intensas. EMAGRAMAS Diariamente se efectúan lanzamiento de globos sondas que realizan mediciones de presión, temperatura y humedad en altura. Estos datos se vuelcan en diagramas llamados emagramas que son de gran ayuda para la determinación de la isoterma de cero grado, base y topes de las nubes, niveles de engelamiento, vientos y temperatura en altura, zonas de turbulencia, etc. Diferentes tipos de Oficinas que brindan Información Meteorológica Aeronáutica ⬧ Oficinas de Vigilancia Meteorológica (OVMs) ⬧ Oficinas Meteorológicas de Aeródromos (OMAs) ⬧ Oficinas de Información Meteorológica (OIMs) Requisitos y tipos de Información Meteorológica Aeronáutica La información meteorológica deberá ser: ⬧ Actualizada. ⬧ Clara. ⬧ Y que exija el mínimo de interpretación por parte de los usuarios. La información meteorológica aeronáutica puede ser: ⬧ En Tiempo Real. Describe las condiciones del estado del tiempo en un punto determinado y a una hora determinada. ⬧ Pronosticada. Describe la evolución probable de las condiciones del estado del tiempo en un punto o área determinado para un período de tiempo determinado. Información Meteorológica Aeronáutica METAR Es un informe (para uso aeronáutico internacional) en texto codificado que corresponde a una observación meteorológica de rutina elaborado por una estación meteorológica de superficie. AEROMET Es un informe (para uso aeronáutico nacional) en texto claro que corresponde a una observación meteorológica de rutina elaborado por una estación meteorológica de superficie. Se lo conoce a nivel nacional con el nombre de QAM SPECI Es un informe (para uso aeronáutico) codificado que corresponde a una observación meteorológica especial, elaborado por una estación meteorológica de 28 superficie. (Son realizados por los observadores, cuando uno o más parámetros meteorológicos desmejoran o mejoran respecto de una observación de rutina, dentro de márgenes o valores preestablecidos y tienen el mismo formato que el Metar). TAF Es un Pronóstico de Aeródromo (para Uso Internacional) que consiste en una declaración concisa de las condiciones MET previstas en un período determinado y son realizados utilizando la clave TAF de la OMM tiene una validez de 24 horas y la actualización se realiza cada 6 horas. SIGMET Es una información en texto claro expedida por una Oficina de Vigilancia Meteorológica, donde se describen en forma concisa la ocurrencia, u ocurrencia prevista de fenómenos meteorológicos en ruta especificados que pueden afectar la seguridad de las operaciones de aeronaves, y de la evolución de los fenómenos citados en el tiempo y en el espacio. PRONAREA Es un informe (para uso aeronáutico nacional) codificado, que corresponde a una Región de Información de Vuelo determinada, elaborado por una Oficina de Vigilancia Meteorológica. Consta de tres partes principales: SIGFENOM: descripción de la situación sinóptica correspondiente a esa región de vuelo. WIND/T: Viento y temperatura en diferentes niveles de vuelo estandarizados. FCST: Pronóstico para los diferentes aeropuertos que se encuentran dentro de ella. Asimismo contiene información de viento máximo, niveles de engelamiento, isoterma de 0°C y turbulencia entre otros. 29 30 Hipoxia Dr. Guillermo H. Porven Médico Aeronáutico UBA – Piloto Comercial de Avión (PCA) Resulta interesante observar que el humano al igual que otros mamíferos, no tienen i n c o n v e n i e n t e e n d e s p l a z a r s e horizontalmente sobre el planeta cientos de Km sin experimentar ningún inconveniente fisiológico, pero si este desplazamiento pretende realizarlo verticalmente, alejándose del nivel medio de mar (MSL) hacia arriba, puede hacerlo tan solo unos pocos miles de metros, digamos que a partir de los 3.000 m de altura, comienza a presentar inconvenientes fisiológicos, que le dificulta seguir el ascenso, al punto de resultarle imposible sobrevivir a cotas más allá de los 10 km de altitud sobre el nivel del mar. Si quiere llegar deberá disponer de tecnología apropiada para lograrlo. Figura 1 División Fisicoquímica Este particular comportamiento en el tipo de desplazamiento, horizontal o vertical, impuso el estudio de la fisiología en altura, concomitantemente al desarrollo de la aeronáutica. La posibilidad de volar cada vez más alto y más rápido, motivó la aparición de una nueva especialización, “la medicina aeronáutica”, indispensable para poder conseguir esas metas. El ambiente donde se desarrolla la actividad aeronáutica, es una restringida zona de la atmósfera terrestre, “la troposfera”, ésta consta de una delgada capa de gases con vapor de agua que recubre el planeta. En la figura1 podemos observarla esquemáticamente, tanto su estructura como su composición fisicoquímica. El espesor de la tropósfera varía constantemente, en función de su temperatura, de su contenido en humedad, del desplazamiento de sus masas de aire, pero podemos establecer un promedio para su estudio, por ejemplo, en el cinturón ecuatorial su espesor es del orden de los 20 Km y en los polos es sensiblemente menor, alcanza unos 6 Km. Esta diferencia se debe,como expresamos antes a las variaciones térmicas existentes entre las regiones polares y ecuatoriales, pero también por el mayor efecto centrífugo a que están sometidas las moléculas de gas en la banda 31 ecuatorial respecto a la zona polar, la cual llega a ser cero en las moléculas ubicadas sobre el eje de rotación del planeta. El contenido de humedad de la troposfera y la energía solar sobre la superficie del planeta, hacen posible la vida en él y todos los fenómenos meteorológicos conocidos, vientos, nubes, lluvias, nieve, tormentas, todos ellos circunscriptos a esta masa de aire, donde hasta ahora se desarrolla toda la actividad aeronáutica masiva. Al ir alcanzando el límite superior de la tropósfera nos encontramos en forma gradual con la siguiente capa atmosférica, “la ozonósfera”, esta capa todavía es de interés aeronáutico ya que cierto número de aeronaves incursionan en la misma. En estas regiones de la atmósfera, las dispersas moléculas de O2 que se encuentran sometidas al masivo impacto de fotones solares de alta energía, como son las radiaciones ultravioletas (UV) de mayor frecuencia, provocan la ionización molecular del oxígeno, que en las condiciones que se encuentran de temperatura y presión, promueven la formación de una nueva molécula particularmente inestable, “el ozono” (O3). Este gas, si bien nos protege eficientemente de la acción letal de la radiación UV de alta frecuencia, es sumamente oxidante e irritante de mucosas cuando es captado por las aeronaves que vuelan a esas alturas. Los equipos presurizadores para el aire de cabina de esas aeronaves, disponen de un sistema inactivador de O3 que lo transforma nuevamente en O2 evitando inconvenientes a tripulaciones y pasajeros. Hemos descripto hasta aquí muy sucintamente el medio ambiente en que se desarrolla la actividad aeronáutica general y comercial hasta los comienzos de este siglo XXI. Si bien la composición fisicoquímica de la troposfera es prácticamente constante en todo su espesor (ver tabla 1) Tabla 1: Proporciones de gases en la tropósfera gases % Nitrógeno N2 78 Oxígeno O2 21 Vapor H2O variable Otros gases 1 La presión total y por lo tanto las presiones parciales de cada gas va disminuyendo desde el MSL hasta hacerse biológicamente incompatible con la vida aeróbica, en el límite superior de la troposfera “volable”. Para poder trabajar a nivel mundial con las distintas variables atmosféricas, fue preciso convenir la creación de una “Atmósfera Standard Internacional” (ISA) (Ver tabla 2) En esta tabla observamos como los distintos valores troposféricos y fisiológicos van variando según las altitudes a las que se está volando, como por ejemplo la temperatura, la presión barométrica o las presiones parciales de O2 en el aire ambiente o en el alveolo pulmonar. El organismo humano, al igual que cualquier otro ser aeróbico obtiene la energía requerida para su vida, de la quema controlada de un combustible y un comburente. El combustible más usado por nuestro organismo, lo constituye por excelencia, los hidratos de carbono que extrae de su alimentación y el comburente es el oxígeno (O2) que lo obtiene del aire ambiente a través del proceso respiratorio. La sangre en el humano, transporta a sus células del organismo, tanto el combustible como el referido comburente, a este último lo transporta en un “contenedor” especial que es la hemoglobina (Hb). Se trata de una proteína que contiene hierro (Fe) en su estructura y que posee una particular afinidad con el O2. El glóbulo rojo de nuestra sangre contiene varias moléculas de Hb en su interior, posibilitando así el transporte de muchas moléculas de O2 cada uno, que toma del alveolo pulmonar por el proceso respiratorio mencionado más arriba y lo distribuye en los tejidos de nuestra 32 ATMÓSFERA ISA (OACI 1962 –modificada-) ALTITUDES TEMP`s PRESION Atmf. PO2 mmHg Vol aire Satu- rac. Pies Metros ºC ºF hPa Alveo- Satura- Pulg`s mm Hg Atmf. lar TUC do Hb % (*)0 0 15 59 1.013 29,92 760 160 100 1 99 1.000 300 13 55 977 28,86 2.000 600 11 52 942 27,82 705 148 96 3.000 915 9 48 908 26,82 680 4.000 1.219 7 44 875 25,84 650 137 84 5.000 1.521 5 41 843 24,90 630 126 96-98 6.000 1.800 3 37 812 23,98 610 125 71 7.000 2.100 1 34 782 23,09 600 8.000 2.400 -1 30 752 22,23 565 116 59 93 9.000 2.700 -3 27 724 21,39 10.000 3.000 -5 23 697 20,58 550 110 60 90 18.000 5.500 -21 -6 506 14,95 380 80 40 6' 2,2 72 34.000 10.400 -52 -62 250 7,40 190 40 1 40" 4 1 42.000 12.800 -52 130 10” 6 (**) Tabla 2 “Meteorología Práctica” Celemín,A.-ISBN:950-43-044-3 “La Enfermedad Descompresiva” Rosado, A. ISBN: 84-87093- 27-2.- “Manual de Medicina Aeronáutica Civil” OACI 1985- Parte II-Fisiología Aeronáutica.- “Medicina Aeronáutica” Velasco Días y col.- ISBN: 84-283-2147- 7.- “Conceptos Fisiológicos en Medicina Aeroespacial” FACH 1997.- (*) N2 disuelto en sangre a MSL ≈ 1 Litro (**) Por arriba de FL 420 a la tº corporal, el agua del organismo hierve <ghporven@gmail.com> 2004 economía, como el cerebro, la piel y el resto de los órganos. Para que dicho proceso se cumpla con eficiencia, el alveolo deberá ofrecer a la Hb, el O2 necesario, esto se logra cuando en el aire inspirado, el oxígeno se encuentra en una concentración adecuada; a este fenómeno se lo denomina “hematosis alveolar” (Ver figura 2). Figura 2 Hematosis alveolar Según sea la oferta de O2 que dispongamos en el aire inspirado a nivel del alveolo, la hemoglobina (Hb) podrá “cargarse” más o menos de oxígeno, ¿de qué dependerá esta posibilidad? Observemos la fig.3. que representamos en un sistema de coordenadas. 33 Figura 3 curva de saturación de Hb En las abscisas representaremos los incrementos en la altura de vuelo, mientras que en las ordenadas se representa la saturación de Hb con el O2 respirado en los diferentes niveles de vuelo. Como ejemplo observemos que en el eje de la ordenada, cuando nos encontramos a nivel medio de mar MSL se dispone de una óptima cantidad de O2 para ofrecer al alveolo, por consiguiente la saturación de la Hb se cumple a un 99% en el sujeto sano; a medida que subimos el nivel de vuelo (FL), vemos en la curva de saturación que va disminuyendo su carga de O2, teniendo a los 10.000Ft una saturación del 90% y a los 18.000Ft de tan solo 72% (ver además tabla2). Prácticamente toda la actividad aeronáutica después del despegue se realiza siempre en una relativa hipoxia, pero debemos tener en cuenta que un cierto grado de hipoxia es compensada por el organismo, mediante el aumento de la frecuencia respiratoria, el aumento de la frecuencia cardiaca e incorporando un excedente de glóbulos rojos a la circulación, pero cuando la concentración de O2 del aire inspirado se va haciendo cada vez menor con el ascenso, sin O2 suplementario o presurización de cabina, la saturación de Hb ya no se puede compensar fisiológicamente y la saturación comienza a descender, hasta hacerse insuficiente. Cuando se llega a saturaciones inferiores al 90%, los síntomas se hacen presentes y la seguridad de vuelo comienza a deteriorarse, la fatiga y el incremento de la comisión de errores se va instalando subrepticiamente en el personal de vuelo, hasta llevarlo a la incapacitación, sin que el sujeto afectado llegue a tomar conciencia de ello, si no tiene entrenamiento específico. El concepto que se desprende es que la mayor altitud de vuelo recomendable a llegar sin O2 suplementario o cabina presurizada es de 10.000Ft. En la aviación comercial la presurización de cabina habitualmente se encuentra entre los 5.000 y los 8.000Ft, siempre por
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