Resumen
El estudio de las lesiones en accidentes viales en Argentina se realizó hasta la fecha en base a datos estadísticos incompletos ya que carecía de registros del sistema de atención hospitalaria con discriminación del tipo de accidente, valoración del nivel de gravedad del trauma y regiones afectadas según la participación de la víctima, la publicación en julio de 2017 del primer informe integrado que reúne datos interrelacionados de policía federal, observatorio de seguridad vial y del sistema sanitario nos habilita a elaborar estudios sobre las lesiones que se producen con mayor frecuencia en nuestro país, en este trabajo en particular abordaremos desde la biofísica el mecanismo de producción de dichas lesiones estudiando la dinámica de las fuerzas que intervienen en una colisión.
Palabras claves
Lesiones, accidente vial, primer informe integrado, colisiones, protocolos de actuación, atención médica del trauma vial.
Introducción
El concepto de colisiones y la dinámica de las fuerzas que intervienen en ellas es el punto de partida para el análisis de lesiones ocurridas en contexto de accidente vial, el informe publicado en el boletín epidemiológico de la ciudad (julio 2017) con estadísticas sobre dichos accidentes y datos completos de la atención médica recibida por las víctimas nos permite enfocarnos por vez primera en tipo de lesión, gravedad, situación de las víctimas y cuáles son los mecanismos de producción de lesiones abordados desde la biofísica.
Objetivos
El objetivo de este análisis es dar un encuadre autóctono del tipo y gravedad de las lesiones viales en nuestro país, su mecanismo de producción abordado desde la biofísica, la difusión de la nueva información estadística integrada y el valor de disponer y trabajar con datos propios para la elaboración de futuras políticas de salud y protocolos de actuación médica basadas en guarismos argentinos.
Desarrollo del tema
En una situación en que dos o más cuerpos se aproximan entre sí, actúan entre ellos fuerzas internas que hacen que su momento lineal y su energía varíen, produciéndose un intercambio entre ellos de ambas magnitudes. En este caso se dice que se ha producido una colisión o choque.
La característica fundamental de una colisión es que las fuerzas que determinan lo que ocurre durante la misma son únicamente fuerzas internas (de interacción entre los distintos cuerpos que colisionan)Como consecuencia de este hecho la velocidad del centro de masas durante la colisión va a ser constante ya que la aceleración del centro de masas es producida únicamente por las fuerzas externas que actúan sobre el sistema ;Lo anterior dicho aplica para un sistema de partículas aislado, que si bien no es el caso de un accidente vial ya que actúan fuerzas externas e internas, nos sirve para entender el concepto de choque elástico e inelástico.
El centro de masas de un sistema de partículas es un punto que, a muchos efectos, se mueve como si fuera una partícula de masa igual a la masa total del sistema sometido a la resultante de las fuerzas que actúan sobre el mismo.
Se utiliza para describir el movimiento de traslación de un sistema de partículas
El momento lineal de un sistema de partículas es igual al momento lineal de su centro de masas .Como las fuerzas que actúan durante el choque son internas, el momento lineal total del sistema se conserva. Si analizamos la masa y la velocidad de las partículas que colisionan:
La ecuación anterior es una ecuación vectorial y como tal hay que utilizarla al analizar un choque entre partículas.
Además del movimiento de traslación es imprescindible hacer referencia de lo que ocurre con la energía.
La variación de energía cinética de un sistema de partículas viene dada por:
Como explicamos anteriormente al analizar un sistema aislado solo contemplamos las fuerzas internas que trabajan, por lo cual:
A partir de aquí podemos distinguir dos tipos de colisiones: aquellas en que las fuerzas internas no hacen trabajo y en las que sí que lo hacen.
Un choque elástico es aquél en que las fuerzas internas no hacen trabajo. De la ecuación anterior se deduce que en este caso la energía cinética del sistema de partículas se conserva durante el choque.
Un ejemplo típico de colisión elástica lo constituye el choque de las bolas de billar. Puesto que éstas son rígidas no cambian de forma, y por tanto las fuerzas internas no hacen trabajo.
En un choque inelástico las fuerzas internas hacen trabajo, por lo que la energía cinética del sistema ya no permanece constante, aunque el momento lineal sigue conservándose. Este concepto es fundamental para entender las lesiones internas que se producen en un cuerpo humano durante un accidente vial.
El grado de inelasticidad de un choque viene determinado por el coeficiente de restitución:
Que puede tomar valores entre cero y uno. Para un choque elástico e = 1 y para uno totalmente inelástico (las masas quedan unidas después del choque) e = 0.
Las fuerzas externas y las internas se combinan en un sistema abierto como lo es el accidente vial, las externas son las que le dan la aceleración al centro de masas.
Debemos recordar la Ley de Newton que hace referencia a que un cuerpo en reposo permanecerá en reposo y un cuerpo en movimiento permanecerá en movimiento a menos que una fuerza extrema actúe sobre él.
Si tomamos en cuenta lo vertido hasta aquí se puede inferir que un cuerpo que se traslada en un automóvil a 100km/hora de velocidad comparte la misma magnitud de velocidad, su energía cinética estará representada: Masa de la víctima Velocidad EC = Masa x Velocidad2 /2 Con un ejemplo, lo entenderemos mejor: supongamos a una víctima de 80 Kg que viaja en un automóvil a 100 Km/h. La EC sería de: 80 x 100 2 : 2 = 32.500 Unidades de EC que cambiará a otra forma de Energía en el momento de la colisión, dicho cambio se evidenciará en lesiones puesto que al ser un choque inelástico las fuerzas internas harán trabajo y dependiendo de la velocidad y coeficiente de restitución será la gravedad de las mismas.
La comprensión de un accidente en vehículos motorizados sería la siguiente, triple colisión: la del vehículo, la del ocupante dentro del vehículo y la de los órganos internos de la víctima.
• Colisión 1: el automóvil choca contra un árbol
• Colisión 2: el ocupante del vehículo choca contra el interior del automóvil que se encuentra ya inmóvil
• Colisión 3: los órganos internos chocan contra el interior de la cavidad corporal o bien se desprenden, desgarrándose las estructuras de fijación
Si contemplamos la figura publicada en el informe integrado con respecto a accidentes en nuestro país tendremos una interrelación entre los mecanismos de producción de las mismas.
En el trauma cerrado los tejidos son sometidos a compresión o desaceleración .En el trauma penetrante, los tejidos sufren el machacamiento y separación a lo largo del trayecto del objeto penetrante.
Trauma Cerrado:
Existen dos fuerzas involucradas:
• Cambio de Velocidad: aceleración – desaceleración desgarro – cizallamiento
• Compresión
Lesiones por Cambio de Velocidad
Cabeza: debemos investigar lesiones por desaceleración. La contusión provocada por el golpe del encéfalo contra el cráneo. Lesiones por desgarro de vasos sanguíneos. Hematomas en lóbulo frontal y temporal. Hematomas Subdurales y lesiones de tronco cerebral y médula en sus puntos de fijación.
Tórax: la aorta en el sitio más común que sufre de lesiones por desgarro / cizallamiento dentro del tórax es a nivel del ligamento arteriovenoso, distal a éste, la aorta es fijada contra la columna toráxica. Proximalmente, es móvil a pesar de estar fija al corazón. Este tipo de lesiones produce la muerte durante la primer hora de producido el trauma en el 80-90% de los pacientes. La lesión puede producirse por la fuerza de desaceleración provocada por el impacto frontal o la fuerza de aceleración provocada por un impacto lateral.
Abdomen: ocurren las lesiones en los puntos de fijación al mesenterio. Cuando el movimiento del cuerpo hacia delante cesa, los órganos continúan su movimiento hacia delante (o cuando el cuerpo rápidamente acelera, los órganos se mueven hacia atrás) causando lesiones por desgarro a nivel de los puntos de fijación. Órganos que sufren desgarro – cizallamiento: riñón, intestino delgado, intestino grueso y bazo. El Hígado padece lesión por desaceleración (laceración) cuando éste impacta sobre el ligamento Teres.
Lesiones por Compresión
Son causadas por fuerzas de machacamiento y prensamiento pudiendo afectar tanto la estructura externa como a los órganos internos.
Cabeza: pueden producirse fractura de cráneo y lesión encefálica.
Tórax: fracturas costales, tórax inestable, contusión Cardíaca entre el esternón y la columna, contusión pulmonar y neumotórax.
Abdomen: las lesiones por compresión a éste nivel pueden producir: fracturas pélvicas con daño en vejiga y laceraciones vasculares en el área pélvica. En el 10% de los pacientes con fractura pélvica tienen asociada una lesión genitourinaria. Los órganos aprisionados entre el objeto impactante y la columna vertebral pueden romperse. Es un efecto similar a un objeto golpeado con un martillo contra un yunque. Los órganos más frecuentemente lesionados son: páncreas, bazo, hígado y ocasionalmente riñón. También pueden producirse lesiones por aumento de la presión intraabdominal, lo cual puede producir desgarro en el diafragma, estructura más débil de la cavidad abdominal. Este tipo de lesión, ocurre más frecuentemente cuando el impacto es frontal. Otra lesión a causa del aumento brusco de la presión intraabdominal es la ruptura de la válvula aórtica causada por el reflujo sanguíneo.
Discusión
¿Los datos aportados por las nuevas estadísticas nos permiten un nuevo enfoque con respecto a la atención de los pacientes traumatizados en accidentes viales en nuestro país?
¿La interpretación de los datos aportados de la Historia del Trauma, nos servirá para interpretar correctamente las posibles injurias "que no vemos" pero que pueden estar presentes?
¿La introducción de la biofísica en el análisis de la producción de lesiones debe influir en la sistemática de actuación y diagnóstico en la atención del trauma vial?
Conclusiones
Si se tienen en cuenta los datos del Observatorio de Seguridad Vial porteño, 9750 personas necesitaron atención médica por un siniestro vial en 2015, y 9734 el año pasado. En total, se pudo obtener información de 9492 pacientes con lesiones leves o graves, seguidas o no de muerte, durante los 30 días posteriores a la atención.
La discriminación de tipo de lesión y gravedad de la misma nos permite saber que los conductores son los que sufrieron las heridas más graves y el trauma cerrado fue tan relevante como el trauma penetrante.
En el trauma cerrado los tejidos son sometidos a compresión o desaceleración por lo cual realizar un análisis de cómo se produjo el trauma, tener en cuenta los posibles mecanismos de producción entendiendo las fuerzas intervinientes, comenzar a plantear el foco de atención médica tomando parámetros como ser tipo de vehículo, sistemas de seguridad del automóvil, parque automotor argentino y centrar el enfoque de enfermedad de las víctimas en las estadísticas integrales nos permitirá mejorar los protocolos de actuación médica y adaptarlos a las necesidades de nuestra comunidad.
Bibliografía
LECCIONES DE MEDICINA LEGAL; BONNET Tercera Edición
FISICA APLICADA A LAS CIENCIAS DE LA SALUD Primera Edición Autores: Conrado Ricci , Carlos Reyes Toso , Laura Linares
BIOIMAGINES XXI ( página web)
MANUAL DE MEDICINA LEGAL; ALFREDO ACHAVAL Quinta Edición
CURSO DE FISICA BASICA Universidad Politécnica de Madrid (UPM) – España
Autor:
Marcelo Principiano
BIOFISICA FUNDACIÓN BARCELO