48834698 10capitulo Biomecanica de Las Lesiones (1)

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CAPITULO 10 BIOMECÁNICA DE LAS LESIONES Dr. Paúl Carrasco S.

Se define como biomecánica de las lesiones al proceso de analizar un accidente y determinar que daños podrían concebiblemente haber resultado de las fuerzas y movimientos involucrados. En un accidente las lesiones obvias pueden ser tratadas pero aquellas que no son obvias son frecuentemente fatales debido a que pasan desapercibidas y sin tratamiento(1). El politrauma es la coexistencia de lesiones traumáticas múltiples producidas por un mismo accidente, que comprometen aunque sólo sea una de ellas riesgo vital para el paciente (9). El riesgo vital puede definirse inmediatamente por la presencia de shock o insuficiencia respiratoria aguda o en lo posterior por complicaciones cráneo-encefálicas, torácicas o abdominales que pueden predecirse mediante la biomecánica de las lesiones. Luego de un trauma siempre se produce un fenómeno de cavitación. Esta cavidad puede ser temporal como en si caso del trauma cerrado donde los tejidos son comprimidos por corto tiempo, retomando a su forma normal o puede ser temporal y permanente al exceder la fuerza tensil del tejido como en le caso del trauma penetrante(2). En trauma una historia completa y acertada determina hasta el 90% de las lesiones del paciente. Así te información de lo ocurrido antes del accidente tiene importancia como en el caso de consumo de alcohol y drogas (1,2) En la fase de colisión se debe determinar: 1.

2.

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El tipo de evento traumático, es decir si se trata de un choque, caída o lesión penetrante. La estimación de la cantidad de intercambio de energía, para esto es importante determinar la velocidad del vehículo, la distancia de la caída, el

3.

calibre y tamaño del arma, etc. El objeto con el que se colisione o impacta, es decir si se trata de un auto, árbol, beta, etc.

Las lesiones en trauma pueden ser explicadas por las mismas leyes de le energía y movimiento aplicadas en la física. 1. La energía no se crea ni se destruye solo cambia de forma. En un accidente vehicular por ejemplo el vehículo se desplaza con energía cinética al impactarse se transforma en energía mecánica que destroza al vehículo. 2. Un cuerpo en movimiento o reposo tiende a permanecer en ese estado hasta que una fuente actúe sobre el. Si un vehículo se desplaza a 60 Km/h el ocupante también se desplaza a esa velocidad si impactarse el vehículo la persona continúa en movimiento hasta que choque contra el volante u otra parte del compartimiento de pasajeros. 3.

La energía cinética es masa por velocidad al sobre 2: EC= MV2 2

Cuando esta involucrada velocidad esta siempre es más importante que la mesa (peso) para determinar la energía cinética 4. La fuerza es igual la masa por el tiempo de desaceleración. F= M x tiempo de desaceleración (2)

La fuerza puede incrementarse si se aumenta la masa (peso) o aumenta la desaceleración (superficie dura). 82

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La información obtenida por el personal prehospitalario sobre las circunstancias del accidente es importante para permitir la identificación de lesiones de difícil diagnóstico, así en el caso de un accidente de tránsito la evidencia de un volante doblado indica impacto contra et tórax del conductor o una muesca en el tablero inferior puede indicar impacto con la rodilla, o una muesca en la puerta del vehículo puede indicar una lesión lateral del tórax, abdomen, pelvis, cuello, etc.(1,2,3).

ACCIDENTES VEHICULARES Impacto Frontal.- Es una colisión de un objeto frente al vehículo que súbitamente disminuye la velocidad, así el ocupante continua el viaje hacia delante hasta que alguna porción del compartimiento de pasajeros disminuye la velocidad de: ocupante por la 'primera ley de Newton sobre el movimiento' (ley 2). Este impacto tiene dos componentes, el primero de ellos1 un movimiento hacia abajo y hacia delante (hacia abajo y por debajo del volante), donde los pies y las rodillas reciben el cambio de energía inicial, produciendo lesiones como: 1. 2. 3. 4.

Luxo fractura de tobillo Luxación de la rodilla Fractura de fémur Luxación posterior de cadera

El segundo componente se produce por cuanto el tórax rote hacia delante (hacia arriba y por arriba del volante) impactando la cabeza como un misil humano contra el parabrisas o marco del parabrisas, así la columna cervical absorbe parte de la energía que puede lesionarlo y el tórax y abdomen golpean contra el volante o tablero produciendo lesiones internas (1). Impacto Posterior.- Corresponde a un tipo diferente de biomecánica. El vehículo detenido completamente o a poca velocidad es impacto por otro por detrás. El vehículo incluyendo a su ocupante se mueve hacia delante cuando recoge la energía. El tórax es acelerado delante con el automóvil, la cabeza no es acelerada con el cuerpo, porque el respaldo posterior de la cabeza Capitulo 10

que es parte del asiento no ha sido elevado, y el cuello se hiperextiende hacia atrás produciendo una lesión cervical. Puede producirse un impacto frontal adicional si hay otro carro adelante(1). Impacto Lateral.- Es la colisión contra el lado del vehículo lo cual acelera al ocupante lejos del punto de impacto. En este tipo de colisión hay lesiones del mismo tipo a las producidas en el impacto frontal, más lesiones por compresión al tórax y pelvis produciéndose lesiones internas especialmente por el golpe lateral, por la posición del ocupante, es decir, si se trata del conductor o pasajero y por la fuerza del impacto (intrusión o abollamiento). El tórax es empujado tejos del sitio de colisión, la cabeza se comporte como una masa grande que rota y se dobla en el cuello y tórax. El conductor presenta generalmente lesiones en el lado izquierdo, fracturas costales izquierdas, lesiones en bazo y fracturas en el lado izquierdo de la pelvis. Si se atrapa el brizo puede haber fractura de clavícula o forzarse la cabeza del fémur contra el acetábulo de la pelvis, comprimirse el ala ilíaca produciéndose una fracture anterior y posterior de pelvis (1). En el pasajero es frecuente encontrar lesiones en el lado derecho del cuerpo tales como fracturas costales, lesión en hígado, y fracturas en el lado derecho de la pelvis (2). La colocación o no del cinturón de seguridad y el desplazamiento del vehículo tienen una gran importancia en este tipo de mecanismo, así, si se encuentra con cinturón y el vehículo no es desplazado el cinturón puede aumentar el daño por evitar el desplazamiento de la persona quien queda prácticamente atrapado. Pero si el vehículo es desplazado lateralmente por la fuerza del impacto el cinturón disminuye el daño al alejarlo del punto de impacto al fijado al asiento y vehículo. Impacto sobre tablero anterior.- Frecuente sobre todo en el impacto frontal sin cinturón de seguridad colocado, así como en variaciones de colisión tanto literal y frontal o lateral y posterior. Volcamiento.- Sin cinturón

de seguridad el 83

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ocupante puede golpear cualquier parte del interior del compartimiento de pasajeros produciendo lesiones que solo pueden ser predecidas por los puntos de impacto en la piel. Las lesiones aquí son más Severas porque los movimientos son más bruscos y múltiples. Expulsión.- Cuando una persona es expulsada fuera del vehículo sufre el mayor impacto cuando el cuerpo golpee el suelo. La gravedad de esta lesión sobre el tipo de mecanismo aumenta un 300%, de esta forma la víctima tiene e veces más probabilidades de morir y 1 de cada 13 tendrá fractura de columna vertebral (1,2). COLISION DE LOS ORGANOS. Lesión por compresión.- Se producen cuando la porción anterior del torso para en su movimiento hacia delante y la porción posterior continua su viaje hacia adelante, ocasionando lesiones en los órganos internos, así se produce por ejemplo la contusión miocárdica. En los pulmones y en le cavidad abdominal se produce la variante conocida corno “efecto de a bolsa de papel” así cuando el paciente está a punto de recibir un trauma en el tórax, por instinto inspira, retiene aire y cierra la glotis. Durante el impacto, la compresión de la caja torácica por el trauma produce un aumento de presión que rompe los alvéolos, produciendo un neumotórax. En el abdomen algo parecido sucede, el aumento de la presión ocasiona la ruptura del diafragma colocando parte de su contenido en el tórax (1). Lesiones por desaceleración.- Se producen cuando la porción de un órgano (aorta, pedículo renal, ligamento téres, etc) se estabiliza y cesa su movimiento hade delante con el torso, mientras que la parte móvil del órgano respectivo (bazo, riñón, corazón, hígado) continúan su movimiento hacia delante, produciéndose desgarros y laceraciones (1) Lesiones por cinturón de seguridad.- Las bolsas de aire (air bag) pueden disminuir algunas lesiones frontales, pero trabajan solo en un 70% de las colisiones, por lo tanto no reemplazan al cinturón de seguridad sino que más bien son Capitulo 10

complementarias. Las bolsas de aire ayudan en el primer impacto el segundo están desplegadas y desinfladas; no funcionan además en los volcamientos, colisiones secundarias e impactos laterales o posteriores. Deben utilizase los 2 aditamentos del cinturón de seguridad. • Abdómino-pélvico o inferior • Aditamento del hombro o transversal. Cuando se usa en forma correcta el cinturón reduce las lesiones pero incorrectamente colocado el cinturón puede producir lesiones, aunque disminuye el daño completo. La correcta colocación del aditamento abdómino pélvico debe ser por debajo de la espina ilíaca antero superior y arriba del fémur, en forma justa y apretada lo suficiente para permanecer en el lugar. Cuando se coloca incorrectamente por encima de la espina ilíaca entero superior el movimiento hacia dotante atrape el hígado, páncreas, duodeno y bazo contra la columna vertebral y si es muy severo el impacto incluso puede producir fracturas lumbares (1,2,4) En un impacto muy grave el aditamento del hombro puede producir fractura de clavícula y contusión miocárdica. LESIONES A LOS PEATONES Las lesiones a los peatones, pueden resumirle en secuencia en las siguientes fases: 1.- Impacto con el parachoque delantero.- Aquí es muy importante a altura del paciente versus la altura del vehículo, así si se trata de un adulto las lesiones son a nivel de las piernas y pelvis a diferencia de los niños donde las lesiones son generalmente torácicas y abdominales. 2.- Impacto con la capota y parabrisas del vehículo.- Se producen lesiones especialmente del torso y cabeza. 3.- Impacto sobre el suelo.- Con lesiones especialmente en cabeza y columna (1 ) 84

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COLISIONES CON MOTOCICLETAS Se producen por mecanismos diferentes: 1. Comprensión. 2. Aceleración y desaceleración 3. Desgarros y arrancamientos El conductor de motocicleta no esta protegido por estructura ni cinturones. La única protección esta dada por la ropa, casco, botas, ropa protectora etc. lo cual traduce que a menor protección mayor posibilidad de lesión(1). Es importante entonces que el personal tanto del área prehospitalaria como del hospital conozca sobre la ropa de protección botas y casco que utilizaba el accidentado. El casco protege adecuadamente el cráneo del usuario sin embargo podría traducir un mayor peso a la cabeza y por consiguiente empeorar las lesiones cervicales, sin embargo sin casco la lesión cráneo encefálica aumentaría en un 300% (2). Los mecanismos pueden ser diversos: Impacto frontil y expulsión.- En este caso la moto y el motociclista viajan a la misma velocidad, con un eje frontal y un centro de gravedad cerca del asiento. Si la moto se impacta se vuelca o se incline hacia delante y el motociclista continuarla el viaje hasta topar un objeto o suelo. En este caso la cabeza, tórax y abdomen, pueden topar contra el manubrio produciéndose lesiones. Son frecuentes además las fracturas bilaterales de fémur por impacto de los muslos contra el manubrio Impacto lateral y expulsión.- En este caso son frecuentes las fracturas abiertas o cerradas por aplastamiento de las extremidades inferiores. Si es expulsado se producen lesiones múltiples “colocar la moto abajo" Este es un artificio utilizado por los motociclistas para evitar el atrapamiento entre la moto y el objeto estacionario. El conductor voltee la moto de lado, dejándola caer en su pierna que queda por debajo y hacía el piso. Esto tiende a disminuir la velocidad del conductor separándose de la moto, la cual continua su viaje y absorbe la mayor parte de energía del impacto El motociclista puede llegar a desgarros y Capitulo 10

arrancamientos de tejidos en forma grave (1,2,5). CAlDAS DE ALTURA En las caídas la severidad de las lesiones causadas depende de: •

La cinemática de desaceleración vertical es decir, F = Masa x desaceleración

•

La cohesividad de los tejidos: Es decir de viscosidad o resistencia al cambio de forma y elasticidad o tendencia de un tejido a recuperar su forma original.

•

Consistencia de la superficie .Es decir, si la superficie es más dura aumenta la desaceleración y por lo tanto se producirán lesiones mas graves.

El movimiento diferente de los tejidos en los desgarros produce lesiones por desaceleración. En la caída de Don Juan (caída parado) se producen generalmente fracturas de calcáneo y de vértebras torácicas y lumbares (1).

LESIONES POR EXPLOSIÓN Las explosiones son el resultado de una transformación química extremadamente rápida de relativamente pequeños volúmenes de algo sólido, semisólido, líquido o gaseoso, hacia otros productos gaseosos que rápidamente buscan ocupar mayores volúmenes que el anterior a la detonación(1 2) Esta transformación química toma la forma de una esfera dentro de la cual hay gran presión que aumenta rápidamente comparada con la presión atmosférica(1 7). La presión disminuye rápidamente a medida que se aleja del sitio de la detonación. Mientras la presión avanza el medio oscila y se establecen dos fases: La primera o fase de presión positiva la cual puede alcanzar varias atmósferas y es de corta duración y la segunda o fase de presión negativa con una mayor duración la cual es la responsable de que los edificios colapsen 85

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hacia adentro. Las lesiones que se producen como consecuencia de una explosión pueden clasificarse de la siguiente forma(1) PRIMARIAS: son el resultado de la onda de presión positiva, daña mas a los órganos que tienen gas o aire como tímpano, pulmones o intestino. El Efecto “SPALLlNG” es el responsable del daño orgánico en órganos que contienen aire o gas. Cuando la onda explosiva atraviesa el cuerpo de un lugar de mayor densidad a otro de menor densidad lleva consigo partículas fluidas que ocasionan tensiones locales y producen rupturas en la interfase del tejido.

lesiones por desaceleración. Son frecuentes lesiones múltiples, TCE, y fracturas óseas (1,2,3). CUATERNARIAS: Se producen por efectos diversos de la bomba, como quemaduras por llamas, inhalación de gases tóxicos, aplastamiento por escombros, etc (3). Severidad de las lesiones La duración de la onda explosiva y la severidad de las lesiones dependen de: 1.

Tamaño del explosivo.- Las bombas convencionales van entre 1 y 20 Kg. de TNT.

2.

Medio en el que explota (aire o agua).- En el agua el radio letal es 3 veces mayor que en el aire por cuanto el agua tiene mayor densidad no puede ser comprimida y transporta con mayor efectividad y menor perdida de energía, siendo el pico de presión de mayor intensidad y mayor duración. Se observan mas y más graves lesiones primarias, menos las secundarias y no existen aquí las cuaternarias.

3.

Distancia al centro de la explosión.- Si esta muy cerca hay mayor probabilidad de sufrir lesiones traumáticas y primarias (3,7)

Tímpano.- Se produce ruptura cuando se supera una intensidad de 5 psi pero se requiere menos para el daño coclear. Pulmones.- El daño pulmonar es la principal causa de morbilidad en explosiones. Se observan micro hemorragias en alvéolos, disrupción perivascular y peribronqueal. Se rompen alvéolos y se llenan de sangre. Se forman fístulas entre alvéolos y venas pulmonares produciéndose embolismo aéreo. El daño pulmonar se produce cuando se supera una intensidad de 30 a 40 psi. Sobre los 80 psi el 50% tendrán daño pulmonar y sobre los 200 psi se producen lesiones fatales.

BALÍSTICA DE HERIDAS Gastrointestinal.- Se producen hemorragias bajo el peritoneo visceral y se extienden hacia el mesenterio. Las lesiones más frecuentes son a nivel del Ciego y Colon por contener más gas. Pueden presentarse perforaciones intestinales hasta 24 a 48 horas posteriores a la explosión(3). SECUNDARIAS: Producidas por objetos que vuelan y golpean, como son esquirlas, escombros, clavos y fragmentos metálicos que vuelan con la 1. explosión. Son las lesiones mas frecuentes. (1,2,3) TERCIARIAS: Producidas por cuanto al llegar la onda de presión el cuerpo es arrojado contra un objeto sólido o contra el piso. La bomba puede generar una aceleración tan importante que puede desplazar a un adulto de 75 Kg. produciéndose Capitulo 10

En trauma penetrante por arma de fuego se debe considerar: ARMA.- Es decir si es pistola o revolver ya que estos generalmente tienen una velocidad de menos de 1000 p/seg, o, si se trata un rifle y escopeta que tienen una velocidad mayor a 1000 p/seg. La escopeta tiene alta velocidad a corta distancia. PROYECTIL.- El calibre se mide en la base del proyectil, en mm o fracciones de pulgada, así la 9 mm. es semejante a la 38. Es importante determinar si el proyectil es enchaquetado con acero o una aleación de cobre y níquel a fin de que a altas velocidades no se 86

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funda el plomo, facilite la penetración y evite la fragmentación, (Según convención de La Haya 1899). 2. RANGO.- Es la distancia entre el arma y el objetivo. La velocidad disminuye si el rango aumenta y a su vez disminuye la potencialidad de daño (3).

De acuerdo a la energía liberada los proyectiles se dividen en: • Proyectiles de energía baja: Cuchillos o proyectiles lanzados con la mano los cuales producen una pequeña cavitación. •

Proyectiles de energía media: Generalmente las armas de mano las cuales producen una cavitación de 5 a 6 veces el diámetro del proyectil.

•

Proyectiles de energía alta: Como los rifles de cacería y militares, con una velocidad que supera los 2000 pies/seg. Estos pueden producir una cavitación de hasta 30 veces el diámetro del proyectil (1,2).

En la balística de heridas mecanismos lesivos son dependientes tanto del como de los tejidos. Del proyectil: • • • •

La forma La masa Características de fabricación El arma

Del tejido: • • •

Elasticidad Densidad del tejido Relaciones anatómicas (4,6)

Efecto de cavitación La cavitación es el resultado del intercambio de energía entre un objeto en movimiento y los tejidos, las células del tejido son colocadas lejos del sitio de impacto por el cambio de energía, creando daño en el tejido por compresión y la cavidad se expande por la elasticidad del tejido(l,2,7) Los factores que determinan la cantidad de cavitación son: •

•

•

El daño tisular se determina por la transmisión de energía, así,

Área de superficie: Si aumenta la superficie de impacto la energía se liberará en forma más rápida y determinará una cavitación mayor. Densidad del tejido: Si aumenta la densidad y por ende el número de partículas afectadas, por ejemplo en un hueso aumenta la cavitación al desacelerarse violentamente. Velocidad del proyectil: La velocidad determina su potencial de herir. EC = 1/2 MxV2 de acuerdo a esto la velocidad del proyectil es más importante que su masa.

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Delta KE= M (VEN – VSA) El máximo daño se produce cuando la velocidad de salida es igual a 0 y el proyectil o fragmentos del proyectil yacen dentro del objetivo. Cuando la diferencia entre la velocidad de entrada y salida es igual a 0 es decir entra y sale a la misma velocidad no hay daño distinto a la penetración al menos matemáticamente(3). La herida producida determinada por:

por

un

proyectil

está

•

Forma del misil o perfil

•

Rodamiento (desviación de su eje longitudinal y aumento del área que el proyectil presenta si tejido)

•

Fragmentación del proyectil: La deformación de la bala y la fragmentación aumenta el área de lesión y aumenta el trayecto primario (1,2,6).

Heridas de entrada y salida: Una herida de bala puede ser identificada como herida de entrada con certeza en dos casos: 87

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-

Cuando existe una sola herida. Cuando existe documentación histológica de quemaduras de pólvora alrededor de la herida (tatuaje) porque los gases queman la piel.

Hay multiplicidad de factores que influyen en la apariencia de una herida de bala y es muy aventurado decir que una herida es de entrada y otra es de salida solo por la forma por cuanto puede ser que se trate de dos heridas de entrada y por lo tanto de 2 proyectiles. En las armas civiles generalmente la herida de entrada es redonda u ovalada, con un tatuaje de uno a dos milímetros y abrasión por el giro de la bala. La herida de salida generalmente es estrellada (1,2). Referencias: 1.

4.

7.

9.

Colegio Americano de Cirujanos. CURSO AVANZADO DE APOYO VITAL EN TRAUMA PARA MÉDICOS, 349-35O. Chicago. 1994 2. Asociación Nacional de Técnicos de Urgencias Médicas. APOYO VITAL PREHOSPITALARIO EN TRAUMA Segunda edición. 59-79.Ohio 1993 3. Rodríguez, A. Ferrada R. Sociedad Panamericana de Trauma. TRAUMA.141. Colombia 1997. Tintinalli, J. Krome, R. Ruiz, Emest. and American College of Emergency Physidans. MEDICINA DE URGENCIAS. Ternera edtn. 227-238 México 1992. 5. Moore, E, Mattox kenneth, Feliciano David. TRAUMA, 2 edición USA 1991. 6. Tintinalli, J Ruiz, E. Krome, and American College of Emergency Physicians MEDICINA DE URGENCIAS. Cuarta edición 1-44 México. 1997 Consumo de España. MANUAL OS ATENCIÓN MÉDICA DE EMERGENCIA EN SITUACIONES DE DESASTRES NATURALES O PRODUCIDOS POR EL HOMBRE. 25-40 Madrid. 1989. 8. Karolys,IEfrnm.Astudillo, Darwin. Rosero, Codos. PROTOCOLOS QUIRORGICOS EN TRAUMA Megaeditores. Quito 1995 Jimenez, M.Montero J. PROTOCOLOS DE ACTUACIÓN EN MEDICINA DE URGENCIAS. Mosby y Ooyma.187-172. Barcelona.1994.

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