10capitulo biomecanica de las lesiones
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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. El tipo de evento traumático, es decir si se
trata de un choque, caída o lesión penetrante.
2. La estimación de la cantidad de intercambio
de energía, para esto es importante
determinar la velocidad del vehículo, la
distancia de la caída, el calibre y tamaño del
arma, etc.
3. 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:
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.
La fuerza puede incrementarse si se aumenta la
masa (peso) o aumenta la desaceleración
(superficie dura).
La información obtenida por el personal
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EC= MV 2 2
F= M x tiempo de desaceleración (2)
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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. Luxo fractura de tobillo2. Luxación de la rodilla3. Fractura de fémur4. 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
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
ocupante puede golpear cualquier parte del interior
del compartimiento de pasajeros produciendo
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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
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 )
COLISIONES CON MOTOCICLETAS
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Se producen por mecanismos diferentes:
1. Comprensión.2. Aceleración y desaceleración3. 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
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
hacia adentro.
Las lesiones que se producen como consecuencia
de una explosión pueden clasificarse de la
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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.
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.
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
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
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)
BALÍSTICA DE HERIDAS
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.
1. 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
funda el plomo, facilite la penetración y evite la
fragmentación, (Según convención de La Haya
1899).
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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).
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:
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.
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).
El daño tisular se determina por la transmisión de
energía, así,
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 por un proyectil está
determinada por:
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:
- Cuando existe una sola herida.
- Cuando existe documentación histológica de
quemaduras de pólvora alrededor de la herida
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Delta KE= M (VEN – VSA)
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(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. 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.
4. Tintinalli, J. Krome, R. Ruiz, Emest. and American College of Emergency Physidans. MEDICINADE 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
7. 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
9. Jimenez, M.Montero J. PROTOCOLOS DE ACTUACIÓN EN MEDICINA DE URGENCIAS. Mosby y Ooyma.187-172. Barcelona.1994.
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