Mejorando el vuelo, una respiración a la vez
12/02/2020 Autor: Centro de Noticias MIR
Traducido por AB Medica Group s.a.
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La NASA está llevando a cabo una compleja investigación de vuelo para estudiar la forma en que los pilotos respiran con el fin de hacer más seguro su vuelo.
La investigación ha contado con la participación de cinco pilotos, cuatro aviones, dos configuraciones de equipos para la tripulación y aproximadamente 90 horas de vuelo en el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en California. La primera fase del programa de Evaluación de la Respiración de los Pilotos (PBA) documentó cómo respiran los pilotos en los aviones de combate mientras vuelan en una variedad de perfiles guiados. La primera fase se ha convertido en un esfuerzo mayor y se está planificando una segunda fase de 50 horas de vuelo adicionales.
El Centro de Ingeniería y Seguridad de la NASA (NESC) en el Centro de Investigación Langley, en Virginia, recurrió a los Armstrong de la NASA para realizar vuelos en aviones de alto rendimiento con el fin de comprender mejor cómo las condiciones de vuelo pueden hacer que los pilotos experimenten un episodio fisiológico, o PE, durante el vuelo.
Un PE puede consistir en varios síntomas, como el deterioro cognitivo, el entumecimiento, el hormigueo, el aturdimiento, los cambios de comportamiento y la fatiga, que pueden poner en peligro la vida de un piloto durante el vuelo. Las Fuerzas Aéreas y la Armada de Estados Unidos han registrado un aumento de PE desde 2010.
En el pasado, los investigadores se han centrado en el estudio de las aeronaves para reducir las EP. El NESC decidió centrar su atención en comprender la respuesta del piloto mientras vuela la aeronave.
El programa PBA utiliza dos configuraciones de equipos de la tripulación, una de la Fuerza Aérea de EE.UU. y otra de la Marina de EE.UU., para recopilar los datos adecuados sobre la respiración del piloto.
El NESC eligió a Armstrong para realizar sus vuelos PBA porque quería utilizar los aviones F-18 A/B y F-15D del centro. Las aeronaves están equipadas con el sistema original de oxígeno líquido (LOX), y no con el sistema generador de oxígeno a bordo (OBOGS), más utilizado en muchas aeronaves militares modernas.
Los OBOGS se utilizan en las aeronaves más nuevas para proporcionar la cantidad necesaria de oxígeno al piloto eliminando el nitrógeno del aire durante el vuelo, lo que elimina la necesidad de comprar oxígeno líquido y llevarlo a bordo de la aeronave.
Los datos recogidos con el sistema LOX servirán de referencia para el PBA.
El programa PBA depende en gran medida del equipo de soporte vital de Armstrong de la NASA para preparar a los pilotos para el vuelo y recopilar los datos adecuados. Antes de cada vuelo, el personal de soporte vital prepara las configuraciones y el equipo de vuelo que llevará el piloto. La principal diferencia entre el equipo de la Fuerza Aérea y el de la Armada, es el volumen y el peso del equipo de la Armada debido a un arnés de paracaídas integrado y un chaleco de supervivencia incorporado.
La investigación requirió que los pilotos volaran en perfiles programados que representan una variedad de condiciones experimentadas a lo largo de la envoltura operativa de la aeronave. Por ejemplo, estos perfiles incluyen vuelos de gran altitud, entre 40.000 y 50.000 pies; vuelos acrobáticos; una combinación de bucles, giros e inmersiones, también conocida como vuelo en jaula de ardilla; y vuelos de baja altitud a través de cañones.
La carga de trabajo del equipo de soporte vital va más allá de la preparación del piloto para el vuelo. Por ejemplo, el equipo de soporte vital prepara y equipa al piloto con un sistema VigilOX, que es un sistema de sensores de respiración del piloto. Cuando el piloto inhala, el VigilOX mide su concentración de oxígeno, su flujo respiratorio y la presión del aire, por ejemplo. Cuando el piloto exhala, el sistema medirá los mismos componentes con el añadido de la temperatura, la humedad y el dióxido de carbono.
El soporte vital también hace que el piloto realice pruebas de espirometría, capnografía y oximetría de pulso antes y después de cada vuelo. La prueba de espirometría mide la cantidad de aire que el piloto puede exhalar al exhalar una bocanada de aire con la mayor fuerza y duración posible. La capnografía monitoriza la presión del dióxido de carbono. Un dispositivo separado controla el pulso del piloto, la saturación de oxígeno en su sangre, los patrones de respiración y la hemoglobina en sangre. Las pruebas se repiten después del vuelo para medir y comparar los patrones de respiración e identificar cualquier cambio en la respiración del piloto que pueda haberse producido durante el vuelo.
Los pilotos también realizan encuestas antes y después del vuelo en las que se les pregunta, por ejemplo, qué han desayunado, si han hecho ejercicio y si han notado diferencias respiratorias durante el vuelo. Otra información que requiere el NESC incluye la adquisición de parámetros clave de la aeronave para ayudar a correlacionar la respuesta respiratoria del piloto con lo que la aeronave estaba haciendo en ese momento.
Ninguno de los pilotos tuvo una PE durante la primera fase, pero un piloto experimentó “hambre de aire” durante uno de los vuelos. El hambre de aire se produce cuando el piloto tiene la sensación de no poder respirar, lo que provoca un patrón respiratorio anormal o rápido. La falta de aire es un problema grave, pero el equipo agradeció que se registrara para analizar los datos, comprender su causa y hacer recomendaciones para evitar que esto ocurra en futuros vuelos similares.
El NESC examinará detenidamente cada conjunto de datos de cada vuelo. Los investigadores separarán los datos en segmentos para comparar los datos entre los pilotos, los vuelos, las configuraciones y el rendimiento de la aeronave, y buscarán patrones o resultados inesperados que puedan ayudar a los investigadores a entender las causas de una PE.
El personal de la NASA tiene previsto utilizar los datos recogidos a través de los vuelos PBA en el desarrollo de nuevos equipos, como las máscaras de oxígeno, y nuevos sistemas de aeronaves. La investigación de la PBA también amplía el conocimiento de la fisiología humana para hacer más seguro el vuelo de los pilotos.
Está previsto que la segunda fase de la PBA comience en otoño de 2019.
Elvia Valenzuela
Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA
