¿Cómo es que las personas que sufren de hipoxia no se dan cuenta de que no reciben suficiente oxígeno?

He visto informes de pasajeros/tripulación de vuelos que sufren hipoxia, y muchas veces sin saberlo.

Mi pregunta es, ¿cómo es posible que no te des cuenta? Por ejemplo, a más de 10000 pies, si tu cuerpo sufre de falta de oxígeno, ¿no te hace respirar más rápido y más fuerte? (que a su vez, te hace consciente de que algo anda mal en el aire que estás respirando)

Segunda pregunta: si se trata de aire que contiene la mitad de oxígeno, ¿no es suficiente (sostenible) inhalar (más rápido) el doble de aire al respirar (sin máscara de oxígeno, por supuesto)?

bienvenido a aviación.SE. en cuanto a la primera pregunta, ¿a qué informes se refiere? para la segunda pregunta, no estoy seguro de que podamos responder, tal vez la gente de biology.se podría ser más adecuada.
Investigación de accidentes aéreos (he visto algunos :))
Una de las primeras cosas en desaparecer es tu capacidad de razonar. He observado tripulaciones aéreas en cámaras de prueba de descompresión y uno de los efectos secundarios comunes es que parecen estar borrachos, no son capaces de reconocer los síntomas. Esto también es común a otras formas de desequilibrio de gases, como la narcosis por nitrógeno en los buceadores.
En una nota muy relacionada, Smarter Every Day en Youtube recién (hoy) lanzó un video que muestra los efectos de la hipoxia y por qué las personas requieren capacitación antes de darse cuenta de que les está sucediendo. youtu.be/kUfF2MTnqAw
Una vez subí hasta 10300 pies. Cuando llegué a la cumbre, me sentía un poco eufórico y casi no me sentía cansado. Así que se sintió bien . Cuando estaba de vuelta en casa, eso me hizo pensar cómo reaccionaría en picos más altos...
Puede leer sobre la hipoxia en el buceo, que está muy bien documentada. Cuando hay la mitad de la presión parcial de oxígeno, no puedes simplemente respirar dos veces con frecuencia. El problema es la presión de oxígeno, no la cantidad de oxígeno. Es por eso que los buzos usan compuestos de gas, en lugar de oxígeno puro (que sería más ligero y ocuparía menos volumen), para controlar la presión parcial. También recuerde que el corazón también tendría que trabajar más rápido, así como la presión arterial tendría que aumentar, la separación de oxígeno tendría que ser más eficiente, etc.
Su cerebro necesita oxígeno para darse cuenta de cualquier cosa , incluido el hecho de que no está recibiendo suficiente oxígeno. En resumen, la biología hace que sea muy difícil para una persona darse cuenta de que necesita más oxígeno. El cerebro no está equipado con un sensor de oxígeno bajo, simplemente deja de funcionar. Bastante rápido, también.
Las personas pierden el conocimiento muy rápidamente en una situación de baja presión. Además, su claridad y toma de decisiones se ve comprometida muy rápidamente (en segundos). Es por eso que los pilotos están capacitados para probar el flujo de O2 y ponerse las máscaras muy rápidamente, y antes que nada en un incidente de despresurización (antes incluso de descender).

Respuestas (6)

El punto clave aquí es que su cuerpo no mide los niveles de oxígeno en la sangre. En cambio, la necesidad de respirar es causada por un exceso de dióxido de carbono en la sangre. Al nivel del mar, esto está bien: la única forma de obtener tanto dióxido de carbono en la sangre es si se agota todo el oxígeno.

A mayor altitud, la presión es menor y, en consecuencia, la presión parcial de oxígeno. Dado que la tasa de difusión en los pulmones es una función de la presión, esto significa que el oxígeno se difundirá con menos facilidad en la sangre. Al mismo tiempo, el dióxido de carbono se difunde más fácilmente fuera de la sangre debido a la baja presión. Esto reduce su necesidad de respirar; no te sientes 'sin aliento'. Ver esta página de Wikipedia .

Incluso en altitudes más altas, la presión es tan baja que respirar hará que el oxígeno se difunda fuera de la sangre; puedes respirar todo lo que quieras, pero la presión parcial de oxígeno en tu sangre nunca será más alta que la presión parcial de oxígeno en el aire. Esta es la razón por la que las máscaras de oxígeno funcionan (incluso si no son herméticas): reemplazan todo el aire cerca de la nariz y la boca con oxígeno, de modo que la presión parcial de oxígeno es igual a la presión atmosférica total en lugar del ~21 % habitual. Vea esto y esta página de Wikipedia, o por ejemplo este video de YouTube .

Algo relacionado: a nivel del mar, también puedes quedarte sin oxígeno antes de sentir la necesidad de respirar. Puede pensar que respirar profundamente antes de tener que contener la respiración durante mucho tiempo aumenta la cantidad de oxígeno en la sangre, lo que aumenta su resistencia. Esto es solo parcialmente cierto: también reduce artificialmente sus niveles de dióxido de carbono, lo que reduce su necesidad de respirar. De esta manera, puedes desmayarte antes de sentirte sin aliento , ¡lo que puede ser peligroso bajo el agua!

Su respuesta es bastante buena y puede alcanzar la excelencia al agregar un enlace a un estudio o cualquier otra referencia para confirmar su respuesta, lo que nos permite leer el modo sobre este tema específico.
@ManuH ¿Mejor así?
Parece un gran "defecto de diseño". ¡Imagínese determinar que un motor está sin combustible solo midiendo una caída en la cantidad de escape!
@ToddWilcox Supongo que se debe a que las diferencias relativas en los niveles de CO2 son grandes ya que la concentración absoluta es baja (alta sensibilidad del sensor). Pero esa es mi interpretación como ingeniero, tal vez haya una mejor explicación biológica.
Realmente estaba siendo gracioso. En el lado serio, estoy pensando y por lo que puedo decir, todas nuestras sensaciones son en respuesta a un estímulo positivo. No tengo conocimiento de una sensación que produzca impulsos nerviosos cuando hay falta de estimulación. Ahora bien, podría ser que la detección de oxígeno se haya desarrollado como la vista o el oído, donde hay un flujo constante de impulsos que indican la concentración de O2, pero eso es bastante complejo para algo que normalmente no debería ser detectado. La detección de CO2 por encima de un umbral está más en línea con la mayoría de nuestros sistemas de detección.
@ToddWilcox Ah, eso tiene más sentido. ¡Gracias!
@ToddWilcox: Por falta de estímulos que den como resultado un impulso nervioso, este es el caso cuando algo constante (un ruido, un parpadeo) desaparece repentinamente (silencio, oscuridad). Este es el cambio que se detecta.
@mins Pero el silencio provoca la ausencia de impulsos nerviosos que se envían a lo largo de los nervios ópticos, no la adición de nuevos impulsos nerviosos. Solo parece un nuevo estímulo porque es muy raro que no haya un flujo constante de impulsos provenientes de los oídos. Por lo tanto, la falta de estimulación positiva no provoca impulsos nerviosos en el caso del sonido o la visión.
Es por eso que cuando respiras helio de globos (u otra fuente de helio) debes asegurarte de respirar un poco de aire entre respiraciones de helio... no es realmente divertido ver a alguien con una voz aguda de helio desmayarse repentinamente y caer al suelo (yo vi que uno sucedió una vez...)
@sanchises: La razón biológica es bastante sencilla. El O2 no se disuelve en la sangre. Es transportado por los glóbulos rojos. Esto hace que sea difícil sentir la concentración. El CO2, por otro lado, se disuelve y posteriormente forma H2CO3 (ácido carbónico). Como este es un ácido débil, provoca una caída en el pH de la sangre. Esto afecta directamente la parte de tu cerebro que regula la respiración.
@ToddWilcox: Los estímulos son "preprocesados" por ciertas áreas del cerebro, los estímulos constantes están bloqueados para que no vayan más abajo en el mecanismo de procesamiento del cerebro. Por otro lado, para los cambios estas áreas generan un nuevo estímulo que se distribuye a otras áreas del cerebro para su uso real. Eso explica por qué no ve (y no puede) ver un punto inmóvil existente en ciertas condiciones, pero ve un punto fantasma después de que un área brillante se elimina de la vista. Vea el desvanecimiento de Troxler y otras ilusiones.
Pequeña objeción: cualquier cosa que eleve la acidez (baje el pH) de la sangre provocará un aumento en la tasa de respiración: grandes dosis de aspirina, vitamina C y, por supuesto, dióxido de carbono...

No, la falta de oxígeno, en sí misma, no desencadena respuestas fisiológicas negativas; todo lo contrario. La mayoría de las personas que se ven afectadas por la hipoxia tienen una sensación general de júbilo o euforia y piensan que todo está bien. Sin embargo, el cuerpo responderá fuertemente a niveles altos de dióxido de carbono en la sangre y los pulmones, pero no a niveles bajos de oxígeno; es por eso que siente una fuerte necesidad de comenzar a respirar nuevamente después de contener la respiración.

A continuación se muestra una demostración gráfica de lo que le sucede a un piloto en una aeronave presurizada si sufre una descompresión rápida y el piloto no accede muy rápidamente a un suministro de oxígeno bajo demanda/respiración a presión. La persona se siente ebria o eufórica; creen que no les pasa nada y que pueden volar el avión y operar los sistemas a bordo sin problemas. El observador casual, sin embargo, ve que las habilidades cognitivas y motoras de la misma persona se degradan hasta el punto de que ni siquiera pueden realizar tareas básicas como jugar con un juguete de un niño, por ejemplo, o hacer operaciones matemáticas sencillas. Y esta condición empeora cada vez más, todo sin que la persona afectada se dé cuenta de lo que está mal, hasta que se produce la inconsciencia, el coma y la muerte. El hombre en el video a continuación habría muerto,

Es sorprendente lo rápido que se recupera una vez que tiene puesta la máscara.

Como alguien que ha experimentado hipoxia en numerosas ocasiones, la respuesta simple es que a medida que asciende a 500-1000 fpm en aire más delgado, los efectos son muy sutiles y, después de compararlos con otras personas, muy personales.

Para mí, con una saturación de O2 de alrededor del 86 %, medida con un oxímetro de pulso, lo primero que empiezo a sentir es una disminución muy leve de la función mental, como falta de capacidad de atención y dificultad con las palabras. el siguiente efecto en alrededor del 82% es un dolor de cabeza, y por debajo del 80% mi capacidad mental disminuye. Nunca he tenido labios o uñas azules, ni euforia, como los factores aeromédicos en el entrenamiento de pilotos me dicen que debo tener en cuenta, ni me he desmayado al 74%.

Cuando vuelo en mi mooney sin presión con oxígeno incorporado, tengo el oxímetro de pulso encendido y sintonizo la válvula de O2 en cada altitud. Pero me he vuelto lo suficientemente bueno para reconocer los síntomas por mí mismo, que puedo ajustar mi válvula de O2 al tacto.

Guau. Nunca me di cuenta de que los efectos pueden ser tan diferentes de persona a persona. Supongo que debería haberlo esperado, pero no lo esperaba en la medida en que lo estás describiendo.

Además de los puntos planteados en otras respuestas sobre la respuesta respiratoria desencadenada por el dióxido de carbono en la sangre y la sensación de euforia cuando se está hipóxico, también existe el hecho de que el bajo nivel de oxígeno en la sangre afecta la función cerebral. Entonces, no solo se siente mareado, sino que su capacidad para realizar tareas mentales se degrada: no solo se siente bien, sino que no puede pensar con claridad para procesar el peligro.

Por lo que vale: las películas y la televisión probablemente tengan mucho que ver con la idea errónea sobre la respuesta humana a la hipoxia. Es bastante estándar que "el aire se está diluyendo / se está quedando sin oxígeno" para ser retratado por personajes que respiran con más dificultad. Independientemente de si comenzó como un error que nunca se corrigió, es probable que persista en parte porque aparece de una manera más obvia y dramática en la pantalla. Y, por lo tanto, es probable que el concepto erróneo persista en la población general debido a cómo se representa en la pantalla.

El 'respirar más rápido y más fuerte' es un tropo cinematográfico.

Una de las primeras cosas que acompañan a la hipoxia es el juicio. ¿Te sientes bien? No puedes confiar en tu evaluación.

Como un piloto de planeador sin recursos (que no puede pagar equipo de oxígeno), el ejercicio al que se adhiere mi sindicato es este. No vas por encima de los 13000 pies. Si estás por encima de los 10000 pies y bostezas, eso es todo, desciendes a menos de 10000, independientemente de lo buena que sea la ola, independientemente de cómo te sientas.

Una explicación simple es que, si llega al punto en que el oxígeno en la sangre no es lo suficientemente alto, entonces su estado de alerta se reduce y puede desmayarse e incluso morir. Es por esto que las advertencias son que usted mismo se coloque la máscara de oxígeno, antes de ayudar al que está en el asiento contiguo al suyo.

Existen aparatos a muy bajo precio, que miden el Oxígeno en Sangre y el Pulso con solo meter el dedo dentro. "Pulso-oximetría" es el nombre, aunque es un dispositivo médico, no diseñado para uso en aviación. Si comienza a sentir que su respiración se acelera, es posible que esté demasiado cerca de perder el conocimiento para tomar medidas adicionales.