Entrenamiento de alta g
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El entrenamiento de alta g es una serie de actividades de entrenamiento llevadas a cabo por pilotos de aeronaves de alto rendimiento y también astronautas, quienes se encuentran sujetos a altos niveles de aceleración como parte de sus rutinas en aeronaves o naves espaciales. Este tipo de entrenamiento está específicamente diseñado para buscar prevenir una pérdida de consciencia inducida por fuerzas g (g-LOC), una situación en la que, por la acción de las maniobras del piloto al mando, las consecuentes fuerzas g alejan a la sangre del cerebro del tripulante, hasta el punto en el que este pierde la conciencia.[1] Incidentes de pérdida de conciencia inducida han llegado a causar accidentes mortales en aeronaves, las cuales son lo suficientemente capaces de mantener altas g durante períodos considerables y continuar volando sin sufrir una falla estructural catastrófica, cuando de aeronaves de alto rendimiento se trata.[2]
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La importancia de este tipo de entrenamiento ha sido bien establecido a lo largo de las décadas desde los años 1970, y también ha sido objeto de mucha investigación científica. Años de investigación y perfeccionamiento del entrenamiento han contribuido a extender la tolerancia de las fuerzas g por parte de las tripulaciones de vuelo, tanto en su magnitud como duración. Como parte del entrenamiento se incluyen sesiones en cámaras centrífugas de clasificación humana y maniobras personales de esfuerzo anti g (AGSM).[3]
Antecedentes
En 1917, durante la Primera Guerra Mundial, hubo casos documentados de la pérdida de conocimiento por parte de pilotos militares, lo que en la actualidad se lo conoce como una pérdida de conciencia inducida por g (g-LOC). En aquel entonces, la causa de estos incidentes fue denominada como "desmayos en el aire".[4] En 1931, un profesor de fisiología, Frank Cotton, de la Universidad de Sídney en Australia, describió una nueva forma de determinar el centro de gravedad del cuerpo humano. Esto hizo posible describir el desplazamiento de masa dentro del cuerpo bajo aceleración. Con el desarrollo de aeronaves de mayor rendimiento a fines de la década de 1930, las fuerzas de aceleración durante el combate aéreo se volvieron más severas. Para 1940, algunos aviones tenían reposapiés sobre los pedales del timón de dirección para que los pies y las piernas del piloto pudieran levantarse durante el combate en un intento de minimizar los efectos negativos de los giros a alta velocidad.
Para ese entonces Frank Cotton había reconocido la necesidad de un traje antigravedad durante la Batalla de Inglaterra de la Segunda Guerra Mundial, ya que se estimó que el 30% de las muertes de pilotos se debieron a accidentes relacionados con esta condición médica. Uno de estos aviones fue el Supermarine Spitfire de la Real Fuerza Aérea, que era capaz de realizar virajes rápidos que generaban altas fuerzas g, provocando tanto una pérdida de la visión como una posible pérdida de conocimiento en sus tripulaciones, que podrían estar intentando colocarse en posición para abrir fuego sobre el enemigo. Por otro lado, en la Universidad de Toronto, Canadá, Wilbur R. Franks hizo un trabajo similar que finalmente condujo al Traje Antigravedad Franks Mark III, el primero que se utilizó en combate y de forma exclusiva por pilotos de combate estadounidenses en el Teatro del Pacífico. Esto dio a los Aliados una gran ventaja táctica, que ayudó a mantener la superioridad aérea durante el conflicto.[5]
Entrenamiento
Artículo principal: fuerza g
A medida que aumentan las fuerzas g sobre el cuerpo humano se producen efectos visuales que incluyen la pérdida de la visión a color o visión túnel, en donde se pierde la visión periférica pero conservando solo la visión central. Si aun así las fuerzas g aumentan, se puede dar una pérdida completa momentánea de la visión, mientras que se permanece consciente. Estos efectos se deben a una reducción del flujo sanguíneo a los ojos antes de que se pierda el flujo sanguíneo al cerebro, porque la presión adicional dentro del ojo (presión intraocular) contrarresta la presión arterial, el efecto inverso al que se experimenta en maniobras acrobática bajo fuerzas g negativas, donde el exceso de sangre se mueve hacia el cerebro y los ojos, causando una eritropsia.[6]
El cuerpo humano tiene diferentes tolerancias para las fuerzas g dependiendo de la dirección de aceleración. Los seres humanos pueden soportar una aceleración positiva hacia adelante con fuerzas g más altas de lo que pueden soportar una aceleración positiva hacia arriba.[7] Esto se debe a que cuando el cuerpo se acelera a un ritmo tan alto, la sangre se va del cerebro, lo que provoca la pérdida de la visión. Un mayor aumento en las fuerzas g causará pérdida de consciencia inducida por fuerzas g. Esto es doblemente peligroso porque, en el proceso de la recuperación a medida que progresivamente se reduce la fuerza g, se produce un período de desorientación de varios segundos[2], durante los cuales la aeronave puede adquirir una actitud anormal y estrellarse contra el suelo.
Los umbrales g en los que se producen estos efectos dependen del entrenamiento, la edad y la forma física de la persona. Alguien no entrenado puede perder el conocimiento entre 4 y 6 g aproximadamente, especialmente si la maniobra es abrupta y sin previo aviso. Fuera de la aviación, y en un entorno más público, se encuentran las montañas rusas, que normalmente no exponen a los ocupantes a mucho más que 3 g. Una fuerte bofetada en la cara también puede llegar a imponer cientos de g, pero puede no producir ningún daño evidente, mientras que una aceleración constante de 15 g durante un minuto puede llegar a ser mortal. Pilotos de combate que se encuentren equipados con un traje antigravedad y que practiquen maniobras personales de esfuerzo anti g (AGSM) pueden, aunque con cierta dificultad, llegar a soportar hasta 9 g sin perder el conocimiento.
En general, cuando la fuerza g empuja el cuerpo hacia adelante (lo que se conoce coloquialmente como "globos oculares hacia adentro"), se demuestra una tolerancia mucho mayor que cuando la fuerza g empuja el cuerpo hacia atrás ("globos oculares hacia afuera"), ya que respecto a la visión, los vasos sanguíneos en la retina parecen más sensibles a esa dirección.[8]
