Historia de la Oxigenación Hiperbárica
Por Dra. Diana Pineda Monsalve.
Caracas-Venezuela
La historia de la Medicina Hiperbárica se remonta al siglo 17 y es compartida con el desarrollo de la Medicina Subacuática o Medicina del buceo.
El origen del buceo no se conoce, pero se atribuye a Alejandro Magno en el año 320 A.C. la invención de un cilindro de vidrio que utilizaba para sumergirse. (que creo en el año 320 aC.)
A Cornellius Drebbel, inventor holandés, se le atribuye la invención del primer vehículo sumergible registrado en la historia. Una campana sumergible, la construyó mientras trabajaba para la marina holandesa en 1620.
Fig. 1. El primer vehículo tripulado para sumergirse, fué construido por Drebbel y consistia en un compartimiento de madera, recubierto de cuero.
En 1643 Evangelista Torricelli, físico y matemático italiano, realizó el descubrimiento que lo haría pasar a la posteridad: el principio del barómetro, que demostraba la existencia de la presión atmosférica, principio confirmado posteriormente por Blaise Pascal.
Fig. 2. Barometro de Torricelli
La atmósfera absoluta (ATA) es la presión atmosférica sumada a la presión que soporta un buzo debajo del agua o el paciente que está sometido a un ambiente hiperbárico que se denomina presión relativa, entonces:
PRESION ABSOLUTA = PRESION ATMOSFÉRICA + PRESION RELATIVA
En 1662, Henshaw, clérigo inglés, filósofo y médico, intuyó que el aumento de la presión del aire podría aliviar algunas lesiones agudas y la disminución de la presión podría aliviar algunas lesiones crónicas. Él creo la primera cámara, a la que llamó “domicilium”. Usó una caja de madera a la que ajustó un par de fuelles de órganos en sus extremos, que comprimían y enriquecían el aire en su interior.
Fig. 3. Domicilium de Henshaw.
En 1670, Robert Boyle describe por primera vez la enfermedad por descompresión. Registró el resultado de un experimento de despresurización, con una serpiente en una pequeña cámara, observando que en el ojo de la misma había surgido una burbuja, y aunque el profesor Boyle no entendió ni supo explicar el porqué, dejó registro de lo acontecido.
La Ley de Boyle-Mariotte, formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte, establece que a temperatura constante, la presión absoluta y el volumen de gas son inversamente proporcionales. A medida que aumenta la presión, el volumen del gas se reduce; cuando se reduce la presión, el volumen de gas aumenta. Esta ley, especialmente cuando se combina con el trabajo de Charles y Gay- Lussac, permiten formular la Ley general de los gases; muy valiosa para las operaciones de buceo y cámaras hiperbáricas.
En 1691, Edmund Halley crea un método de suministro para reponer aire en una campana de buceo en la que la atmósfera era restituida por medio de barriles de aire enviados desde la superficie. En una demostración de su aparato, Halley y cinco compañeros se lanzaron a 60 pies (20 metros de profundidad) en el río Támesis y permanecieron allí durante varias horas.
Fig. 4. Campana de Halley
En 1771, el ingeniero británico John Smeaton inventó la bomba de aire. Conectó una manguera entre la bomba de aire y el cilindro de buceo, permitiendo bombear aire al buceador.
En 1772, Freminet y Sieur, franceses, inventaron un dispositivo de respiración que reciclaba el aire exhalado desde el interior del cilindro, este fue el primer dispositivo de aire auto-contenido. Freminet alcanzó en 1774, una profundidad de 50 pies (16 metros) (2,5 ATA). El invento de Freminet no era eficiente y el inventor murió por falta de oxígeno después de estar en su propio dispositivo durante veinte minutos.
En 1775, Joseph Priestley, científico nacido en Inglaterra, descubre el oxígeno y de manera independiente, sin conocer los experimentos de Pristley, también lo hace Carl Wilhelm Scheele, químico farmaceútico nacido en Alemania.
Para 1830 Francia lideraba el desarrollo de la medicina hiperbárica. Se realizaban tratamientos entre 10 y 30 metros de profundidad, para aumentar la circulación de los órganos internos, mejorar la circulación cerebral y producir una sensación de bienestar.
En 1834, Junod, médico francés, practicaba terapias hiperbáricas utilizando presiones entre 2 y 4 ATA, para los pacientes con enfermedades pulmonares, los llamados “baños de aire comprimido”, que se extendieron por toda Europa e incluso atrajeron pacientes de los Estados Unidos de América. Se trataban patologías tales como tuberculosis, laringitis, traqueítis y tos ferina, así como enfermedades aparentemente no relacionadas, tales como la sordera, el cólera, el raquitismo, la menorragia y conjuntivitis.
1837 Pravaz de Francia construyó la cámara hiperbárica más grande de ese tiempo.
Entre 1837 y 1877, existieron en Europa varios centros llamados “Centros Neumáticos”, en Berlín, Amsterdam, Bruselas, Londres, Viena y Milano. Debido al perfeccionamiento de la escafandra realizado por Augustus Siebe en Inglaterra y el descubrimiento de los “caissons” por Trigger y Cochrane, en 1830 en Francia e Inglaterra, aparece una modalidad laboral nueva, trabajar en ambientes hiperbáricos, inédita en la historia laboral humana.
Esta condición excepcional, que requiere respirar aire a mayor presión que la atmosférica, causó una serie de enfermedades desconocidas para la medicina de la época.
En 1841 Pol un Watelle de Francia observó que la recompresión aliviaba los síntomas de la enfermedad por descompresión.
En 1860 se construye la primera cámara hiperbárica en América, en la ciudad de Oshawa, Ontario, Canada. Un año después, Corning utiliza la primera cámara hiperbárica en los EE.UU. para el tratamiento de los trastornos nerviosos en la ciudad de New York.
Durante 1878, Paul Bert en su trabajo “La Pression Barometrique” describe los efectos tóxicos a nivel del sistema nervioso central (convulsiones), producidas por la respiración de oxígeno a una elevada presión parcial. Describió lo que se conoce como “efecto Paul Bert”, que relaciona los síntomas nerviosos con la toxicidad del oxígeno a determinadas presiones. Esta toxicidad causa cambios en el metabolismo de las células del sistema nervioso central dando lugar a manifestaciones neurológicas como convulsiones, alteraciones visuales, alteraciones auditivas, nauseas, irritabilidad y temblores.
En 1879, Fontaine, cirujano francés, construyo un quirófano que podía presurizarse, y en él se realizaron varios procedimientos quirúrgicos. Escribió, además, el primer artículo sobre el uso del aire comprimido como método coadyuvante en cirugía (Fontaine JA, Emploi chirurgical de l`air comprimé Un Medic 1879; 28: 448). Se le considera el precursor de la cirugía en ambiente hiperbárico.
Fig. 5. Primera cámara hiperbárica móvil, creada por Fontaine.
Williams, publica en el British Medical Journal de 1885, un comentario, que se cree, es aplicable hasta hoy en día: "El uso de aire atmosférico en diferentes grados de presión atmosférica, en el tratamiento de la enfermedad, es uno de los avances más importantes en la medicina moderna y si tenemos en cuenta la sencillez del agente, los métodos exactos por los que se puede aplicar y la precisión con la que se puede regular a las necesidades de cada individuo, que sorprende que en Inglaterra este método de tratamiento se haya utilizado muy poco. "
En el año 1895, John Scott Haldane, trabajando con ratas y monóxido de carbono, observó que cuanto mayor era la tensión de oxígeno, menor era la dependencia de los glóbulos rojos para transportar el oxígeno. También fue, en 1908, el precursor de las primeras tablas de buceo con aire comprimido, en las que se describe el proceso de absorción del nitrógeno por el organismo al respirarlo a altas presiones. Hoy en día estas tablas resultan imprescindibles para evitar que los buzos sufran la enfermedad descompresiva.
Fig. 6. J.S. Haldane, publicó las primeras tablas de buceo con aire comprimido.
En el año 1899, Lorraine Smith, patólogo, describe un tipo de neumonía que se presentaba en las ratas después de permanecer durante 4 días en una atmósfera con un 73 % de oxígeno, al igual que observó que los cambios iniciales que se producían, eran reversibles, y que a medida que se aumentaba el porcentaje de oxígeno, disminuía el tiempo de aparición de las primeras manifestaciones.
En 1920, Se comienza a utilizar mezclas de gases para buceo (heliox); esto aumento la profundidad de inmersión que se extendió a 200 metros.
En 1921, Orville J. Cunningham construyó una cámara hiperbárica en Lawrence, Kansas. Aquí trató a las víctimas de la epidemia de gripe española que asoló a los Estados Unidos al terminar la Primera Guerra Mundial. Cunningham había observado que la mortalidad por esta enfermedad fue mayor en las zonas de mayor elevación, y tenía la teoría de que un factor barométrico estaba involucrado. Informó resultados notables, sin embargo, un fallo mecánico dio lugar a una descompresión brusca que resultó en la muerte de todos sus pacientes.
Un acontecimiento trágico, pero no lo suficiente para detener a Cunningham quien siguió avanzando en el tratamiento hiperbárico de enfermedades como la sífilis, hipertensión, diabetes mellitus y el cáncer. Cunningham creía que los organismos anaerobios jugaban un papel importante en la etiología de estas condiciones y que el oxígeno adicional sería tóxico para su supervivencia. En 1928, Cunningham construyó la cámara más grande del mundo. Con sede en Cleveland, Ohio, la cámara fue una de cinco pisos de alto, 19,5 metros de diámetro. Cada piso tenía 12 habitaciones con todas las comodidades de un buen hotel. A pesar de las peticiones de la Oficina de Investigación de la Asociación Médica de Estados Unidos, muy poca información fue aportada por Cunningham, no dió pruebas para validar sus afirmaciones. La cámara fue desmantelada en 1937 lo que provocó una interrupción temporal en el avance de la medicina hiperbárica en América.
Fig. 7. Cámara Hiperbárica construida por O. Cunningham en 1928.
En el año 1933, Damant Y Philips, de la Armada de Inglaterra, comienzan a utilizar la respiración de oxígeno en cámara hiperbárica para disminuir los tiempos de descompresión después de un buceo.
En 1935, Albert Behnke demostró que el nitrógeno es la causa de la narcosis en los seres humanos sometidos a aire comprimido por encima de 4 ATA.
En el año 1937, Behnke y Shaw usaron por primera vez la oxigenación hiperbárica para el tratamiento de la enfermedad de descompresión.
En 1938, los médicos brasileros Ozorio de Almeida y Costa, utilizaron la oxigenación hiperbárica para el tratamiento de pacientes con lepra.
A principios de la década de los 40 del siglo pasado, Jacques Cousteau construyo el Aqua Lung, lo que hizo posible el buceo a 2 bar.
Fig. 8. Aqua Lung creado por Jacques Cousteau
En 1942, End y Long en USA, experimentaron el uso de la oxigenación hiperbárica en el tratamiento de la intoxicación por monóxido de carbono en animales.
En el Reino Unido, en 1957, Churchill y Davidson utilizaron la oxigenación hiperbárica para potenciar el efecto de la irradiación en pacientes oncológicos, aumentando la radiosensibilidad de los tumores.
El Dr. Ite Boerema, cirujano cardiovascular, fomenta el interés en la oxigenación hiperbárica. Él informó, en Amsterdam en 1956, sobre el beneficio del oxígeno hiperbárico en la cirugía cardiopulmonar, particularmente para condiciones congénitas como la tetralogía de Fallot, transposición de grandes vasos y estenosis pulmonar. Un colega de Boerema, W.H. Brummelkamp, interesado también en la medicina hiperbárica, descubrió en 1959 que las infecciones anaeróbicas fueron inhibidas por la terapia hiperbárica. El 25 de octubre de 1960 se trata al primer paciente con gangrena gaseosa en una cámara hiperbárica. Mientras tanto, Boerema había publicado un artículo, "La vida sin sangre", un informe de los cerdos fatalmente anémicos tratados con éxito con la expansión de volumen y oxigenación hiperbárica. Boerema se acredita a menudo como el padre de la moderna medicina hiperbárica. Boerema utilizó también la oxigenoterapia hiperbárica para revitalizar colgajos de piel en politraumatizados, fracturas complicadas y casos de congelación.
En 1962, G. Smith y G.R. Sharp informaron sobre los enormes beneficios de la OHB en la intoxicación por monóxido de carbono. El interés internacional por lo tanto se reavivó y la terapia de OHB se adentra en la era moderna. Unidades hiperbáricas se construyeron posteriormente en la Duke University, Nueva York, el Mount Sinai Hospital, el Hospital Presbiteriano y Edgeworth Hospital en Chicago, Buen Samaritano en Los Angeles, San Bernabé Hospital de Nueva Jersey, el Hospital Infantil de Harvard y el Hospital St. Luke's, en Milwaukee.
En 1963 Se realiza el Primer Congreso Internacional de Medicina Hiperbárica en Amsterdam. En este año 2014, se celebra el 40vo. Congreso, en la ciudad de Wiesbaden, en Alemania los días 24 al 27 de septiembre.
En 1967 se funda Under Sea and Hyperbaric Medical Society, (UHMS), en Kensington, Maryland, USA.
Fig. 9. Undersea and Hyperbaric Medical Society
Durante la década de 1970, el Dr, Richard Neubauer, fundó el Ocean Hyperbaric Neurologic Center en Lauderdale, Florida. Aplicó la terapia de oxigenación hiperbárica en enfermedades como la esclerosis múltiple, la paralisis cerebral, la lesión cerebral traumática, la encefalopatía anóxica, coma, accidente cerebro vascular entre otros. En su centro se han formado muchos especialistas médicos y paramédicos en esta área.
En Rusia, antigua Unión Soviética, los doctores Nikolai Amosov y Boris Petrovsky, ambos cirujanos cardiovasculares, son los que impulsan junto a sus discípulos, la Medicina Hiperbárica en este país, alrededor de los años 70 del siglo pasado. Participan en la fundación de un barocentro de grandes dimensiones, considerado hasta hoy el más grande del mundo. En la actualidad Rusia posee más de 500 centros de Medicina Hiperbárica.
The European Underwater and Baromedical Society fue fundada en 1971. Actualmente trabaja en conjunto con el European Committee of Hyperbaric Medicine para integrar los conocimientos de Medicina Hiperbárica en Europa y dictar las normas en la aplicación de esta especialidad.
Fig. 10. European Underwater and Baromedical Society
La UHMS estableció en 1976 su comité para la evaluación de las indicaciones para la aplicación de la oxigenoterapia hiperbárica. El primer resumen de este comité fue emitido en 1977, desde entonces cada 3 o 4 años se publica un resumen nuevo correspondiente a los estudios realizados durante ese tiempo y a las indicaciones que han sido aceptadas. Estos informes sirven de guía a los médicos dedicados a la Medicina Hiperbárica y a las compañías de seguros.
Indicaciones aprobadas por UHMS:
- Enfermedad por descompresión.
- Gangrena gaseosa.
- Embolia gaseosa o aérea.
- Intoxicación por monóxido de carbono, intoxicación por monóxido de carbono complicado con cianuros.
- Lesiones de pie diabético y retrasos en la cicatrización.
- Infecciones necrotizantes de tejidos blandos.
- Injertos y colgajos comprometidos.
- Osteomielitis (refractaria).Osteorradionecrosis y lesiones por radioterapia de tejidos blandos.
- Isquemia periférica traumática aguda.
- Quemaduras térmicas.
- Anemia aguda excepcional.
- Absceso intracraneal.
- Perdida súbita idiopática neurosensorial de la audición.
Divers Alert Network (DAN) se crea en 1980 y es la asociación más grande de la industria del buceo dedicada a su seguridad y sirviendo a los buceadores durante más de 30 años , ofrece recursos de asistencia de emergencia, información médica y oportunidades educativas. Tiene registrados todos los centros hiperbáricos a nivel mundial.
Fig. 11. Divers Alert Network.
En el año 2000, el Consejo Americano de Especialidades Médicas aprobó la Medicina Subacuática e Hiperbárica como subespecialidad de la Medicina Preventiva y la Medicina de Emergencia.
En USA, existen actualmente más de 600 cámaras hiperbáricas. Los médicos especialistas en esta rama de la medicina, se encuentran asociados a UHMS, que tiene más de 2.000 miembros en todo el mundo.
El desarrollo de la Medicina Hiperbárica en algunos países de America Latina parece haber iniciado en Cuba. En 1967, el Dr. Manuel Castellanos viaja a Francia para participar en la Jornada Nacional de Oxigenación Hiperbárica y Fisiología Subacuática, obteniendo conocimientos sobre las indicaciones clínicas y aportando los mismos a sus colegas en Cuba. Tradujo entonces “Principios y práctica de la Medicina Hiperbárica” de J. H. Braxie. Posteriormente, el Dr. Rafael Castellanos, a partir de 1969, cuando presenta su tesis de grado sobre la oxigenación hiperbárica y su aplicación en la gangrena gaseosa, para optar al título de Especialista en Angiología y Cirugía Cardiovascular, se destaca como el principal representante y promotor de la Medicina Hiperbárica en Cuba y el resto de Latinoamérica. En la actualidad, este país cuenta con una extensa red de centros de Medicina Hiperbárica.
En 1969, hubo una catástrofe aérea de un avión de Air France en Venezuela, al norte de Maiquetía. A este país llega la primera cámara hiperbárica como parte del equipamiento de los buzos franceses que llegaron al país a recuperar los restos del avión. Al finalizar la búsqueda, esta cámara fue donada a PDVSA y trasladada a Lagunillas en el estado Zulia, donde se estaban instalando plataformas petroleras. Después, esa misma cámara, fue trasladada al Hospital Naval de Catia La Mar y aún funciona en este centro.
El Dr. Adolfo Gónzalez, ha sido el mayor promotor de la Medicina Hiperbárica en Venezuela donde actualmente existen 35 centros de oxigenación hiperbárica. Los centros médicos que cuentan con cámaras hiperbáricas dentro de sus instalaciones en el distrito capital son: Clinica El Avila, Clinica Sanatrix e Instituto Nacional de Seguridad Social en Caricuao.
Desde Argentina, la Dra. Ninna Subbotina, médico especialista en Medicina Hiperbárica, egresada del Barocentro de Moscu, ha impulsado esta especialidad para toda Latinoamerica y a través de su libro titulado MEDICINA HIPERBARICA, primer libro en español sobre oxigenación hiperbárica, nos aporta su extenso conocimiento.
En México, solo en el Distrito Federal existen más de 40 centros de Medicina Hiperbárica.
Colombia, Panamá, Guatemala, Honduras, República Dominicana, Belice, Ecuador, Perú, Chile, Curacao, Aruba, Bolivia y Uruguay cuentan con barocentros.
Hoy, los avances en Medicina Hiperbárica surgen de la utilización de medios de alta tecnología incluyendo trazadores de isótopos con imágenes de resonancia magnética (MRI) y tomografía computarizada por emisión monofotónica – en inglés: single photon emission computed tomography - (SPECT), realizando una evaluación previa a la terapia de oxigenación hiperbárica y una evaluación posterior a ella, que ha permitido obtener una importante información sobre los efectos de la oxigenación hiperbárica.
BIBLIOGRAFIA
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DAN. Diving Alert Network. History of DAN. Durham. 2010. Disponible en: http://www.diversalertnetwork.org/about/history
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Subbotina, Nina. Medicina Hiperbárica. Buenos Aires. Altuna Impresores. 2006.
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FUENTE DE FIGURAS
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Figura 2. http://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sfera_(unidad)
Figura 3. http://newleafhyperbarics.com/
Figura 4. http://www.scubadivingfanclub.com/Historia_Del_Buceo.html
Figura 5. http://newleafhyperbarics.com/about-new-leaf/history-of-hyperbarics/
Figura 6. http://gracchii.blogspot.com/
Figura 7. http://newleafhyperbarics.com/
Figura 8. http://www.thescubamuseum.com/apparel/apparel.htm
Figura 9. http://membership.uhms.org/
Figura10. http://www.eubs.org/
Figura 11. http://www.diversalertnetwork.org/
SOCIEDADES DE MEDICINA HIPERBARICA Y SUBACUATICA
Undersea and Hyperbaric Medical Society (UHMS)
European Underwater and Baromedical Society (EUBS)
Belgian Advisory Committee for Hyperbaric Medicine (ACHOBEL)
British Hyperbaric Association (BHA)
Coordinating Committee of Hyperbaric Medical Centres (CCCMH)
Divers Alert Network Europe (DAN Europe)
Dutch Society for Diving Medicine (Nederlandse Vereniging voor Duikgeneeskunde - NVD)
European Baromedical Nurses and Technicians Association (EBAss)
European Committee for Hyperbaric Medicine (ECHM)
Gesellschaft für Tauch- und Überdruckmedizin (GTUEM)
International Congress on Hyperbaric Medicine (ICHM)
Italian Society of Underwater and Hyperbaric Medicine (SIMSI)
Israel Society for Hyperbaric and Diving Medicine (ISHDM)
OXYNET, the COST B14 portal site
Scott Haldane Foundation for diving medicine (SHF)
Société Belge de Médecine Hyperbare et Subaquatique - Belgische Vereniging voor Overdruk en Onderwatergeneeskunde (SBMHS-BVOOG)
Société de Physiologie et de Médicine Subaquatique et Hyperbare de Langue Française (MEDSUBHYP)
Southern African Underwater and Hyperbaric Medical Association (SAUHMA)
South Pacific Undersea Medical Society (SPUMS)
Swiss Underwater and Hyperbaric Medical Society (SUHMS)