-122 m: mucho más que un récord

Como Miguel Lozano me dice muchas veces: “12 personas han pisado la Luna, pero sólo seis han descendido a 120 metros con una sola respiración”. Descender a 122 metros de profundidad con una sola respiración supone mucho más que batir el récord del mundo de apnea en profundidad, en su modalidad de inmersión libre. En cada una de las fases de la inmersión se desarrollan las respuestas y adaptaciones fisiológicas más sorprendentes. Se ponen al límite unas capacidades físicas y mentales que sólo media docena de deportistas en todo el mundo atesoran. En situación límite, los apneístas soportan la falta de oxígeno y la presión del agua realizando técnicas y maniobras increíbles. Descender a 122 metros supone un verdadero reto para la fisiología del ser humano en su lucha por preservar la vida.

En la superficie.

El primer requisito que debe cumplir un apneísta es tener un tiempo de apnea (tiempo sin respirar) muy elevado. Para mantener sus funciones, los órganos y tejidos del cuerpo humano consumen oxígeno (O₂) y producen dióxido de carbono (CO₂). En condiciones normales, la respiración permite reciclar el aire y mantener alta la concentración de O₂ y baja la de CO₂ de los pulmones, en comparación con las de la sangre. Gracias a esto, podemos difundir continuamente O₂ (de alveolo a sangre) y CO₂ (de sangre a alveolo) y mantener constantes las concentraciones de estos gases también en sangre. Sin embargo durante la apnea (cuando aguantamos la respiración) la sangre recircula una y otra vez por el sistema pulmonar tomando de éste su O₂ y cargándolo de CO₂.

A medida que se va gastando el O₂ del aire pulmonar y se va saturando de CO₂, la difusión de gases disminuye. El resultado es un descenso continuo en la concentración sanguínea de O₂ (hipoxia) y un aumento de la de CO₂ (hipercapnia). Lógicamente, ser capaces de retener mayor cantidad de aire en los pulmones antes de la inmersión permite extraer más O₂ y saturar CO₂ a éstos y retrasar su llegada a valores de hipoxia e hipercapnia “incompatibles con la vida” que limitan el tiempo de apnea.

122 m: mucho más que un récord de apnea

Es aquí, relajándose mientras flota en la superficie antes de sumergirse, cuando el apneísta nos enseña la primera de las sorprendentes adaptaciones que veremos a lo largo de su viaje hacia las profundidades. Aunque teóricamente la capacidad pulmonar total (litros de aire que caben en los pulmones tras inspiración máxima) depende del tamaño corporal, los estudios describen cómo ésta es aproximadamente dos litros mayor en los apneístas en comparación con sujetos de su misma envergadura. Los años de entrenamientos de la musculatura inspiratoria (músculos diafragma, intercostales e incluso sub-claviculares) y de trabajo de flexibilidad pulmonar (no sólo de la musculatura, sino también de las pleuras y de más estructuras alveolares) les permiten expandir sus pulmones mucho más de los límites elásticos evolutivamente predeterminados.

La capacidad pulmonar total es aproximadamente dos litros mayor en los apneístas en comparación con sujetos de su misma envergadura

Además, en su obsesión de mejorar la capacidad pulmonar, los apneístas van mucho más allá al desarrollar una técnica realmente sorprendente: la insuflación glosofaríngea o “carpa”. Esta técnica se ejecuta una vez realizada la inspiración máxima y con los pulmones completamente llenos. Consiste en ir aspirando más aire a bocanadas e ir presionándolo con la lengua contra el paladar, para bombearlo a presión a través de la glotis hacia las vías respiratorias. Realizando de 20 a 40 carpas sucesivas, los apneístas van introduciendo aire a golpes de presión, de forma similar a cuando se hincha la rueda de una bicicleta con una bomba manual. Con esta técnica consiguen otros dos litros extra por encima de su ya de por sí elevada capacidad pulmonar total. Miguel realizó 18 carpas e incrementó sus ya de por sí sorprendentes 10 litros (lo normal para su estatura son ocho litros) hasta los 12 l.

El aumento de volumen pulmonar provoca que los pulmones presionen fuertemente el diafragma y las vísceras hacia abajo, y la caja torácica y el corazón en todas direcciones. Esta presión sobre el corazón es tan alta que se han descrito alteraciones de latido cardíaco en estudios de ecocardiografía (de hecho se ha descrito incluso la muerte de un apneísta por exceso de carpas en una competición). Sin embargo, además de por la flexibilidad pulmonar, el número máximo de carpas que acumulan los apneístas suele estar limitado por la presión que los pulmones sobrehinchados ejercen sobre las arterías carotideas. Cuando ésta es excesiva, provoca mareos e incluso pérdida de consciencia.

122 m: mucho más que un récord de apnea

Al igual que se ha comprobado en algunos mamíferos marinos (como focas y leones marinos), el volumen total de sangre y el hematocrito (o porcentaje de la sangre que ocupan los glóbulos rojos) es más elevado en los apneístas. La continua hipoxia que el propio entrenamiento implica hace que la Eritropoyetina o EPO (hormona encargada de la creación de glóbulos rojos) tenga una actividad más alta que en el resto de sujetos. Esto hace que sean capaces de almacenar mas O₂ no sólo en los pulmones, sino también en la propia sangre. De hecho, se sabe que los apneístas entrenados son capaces de almacenar hasta 3,2 litros de oxígeno en el organismo (1.650 ml en pulmones, 1.100 ml en sangre y el resto los tejidos) frente a los 2,1 litros habituales de los no apneístas (820 ml en pulmones y 880 en sangre, y resto en tejidos).

Pero además de almacenar esta gran cantidad de oxígeno, el apneísta debe reducir al máximo su consumo si quiere prolongar su tiempo de apnea. Por esto los apneístas se relajan flotando en la superficie muchos minutos antes de realizar la inspiración final y las carpas. El objetivo es ralentizar al máximo su actividad cardíaca, tensión muscular y frecuencia respiratoria para que el consumo de oxígeno se reduzca a su mínima expresión. En estudios en laboratorio se ha comprobado que, mediante técnicas mentales de relajación similares al yoga, los apneístas son capaces de reducir el consumo de oxígeno mínimo más de un 30% (300 ml O₂, mínimum a 200 ml) sin afectar a sus funciones vitales. Estas técnicas, unido a la ingravidez del agua, hacen que durante los minutos previos a la inmersión, la frecuencia cardíaca comience a descender, la respiración se enlentezca y se alcance un estado de relajación muscular y mental tan profundo que el cuerpo disminuye su actividad metabólica. En ese momento el apneísta ya está preparado: realiza pausadamente varias respiraciones lentas, una inspiración máxima, varias carpas buscando su límite de flexibilidad pulmonar… y se sumerge hacia las profundidades.

El descenso.

Ya durante los primeros metros del descenso, mientras el apneísta tira con sus brazos del cabo guía para ganar profundidad, su organismo ajusta la primera respuesta encaminada a preservar la vida: el reflejo de inmersión. Unos receptores que tenemos en los pómulos se mojan y envían señales nerviosas informando al cerebro de que estamos sumergidos. A estas señales se le unen otras procedentes de receptores de hipoxia periféricos (situados en las extremidades) y las emitidas por el propio centro respiratorio (situado a nivel cerebral) que le informa del estado de apnea. El cerebro reacciona reduciendo drásticamente la frecuencia cardíaca (bradicardia) y actividad metabólica para reducir al máximo el gasto de oxígeno. Al mismo tiempo constriñe levemente las arterias de los órganos prescindibles para redirigir la sangre a los más vitales (corazón, pulmones y cerebro). En nuestro laboratorio (sin la ayuda del estímulo de los receptores de inmersión de los pómulos), Miguel es capaz de disminuir su frecuencia cardíaca hasta 28 pulsaciones por minuto en apneas estáticas de seis minutos.

122 m: mucho más que un récord de apnea

A medida que gana profundidad, la presión comprime al apneísta y reduce su volumen, sobre todo por la reducción del volumen de sus pulmones. A los 30-35 metros de profundidad (tras 10 brazadas y unos 30 segundos), el peso del agua que desplaza este volumen se vuelve menor que su peso corporal, el apneísta pierde su flotabilidad (principio de Arquímedes) y comienza a caer a plomo. En este momento comienza un descenso que llevará a Miguel hasta alcanzar 122 metros (aproximadamente a los 2’10” de inmersión). Durante este descenso, él permanecerá relajado e inerte a pesar de los drásticos cambios que soportará durante el mismo.

El primero de ellos es que su cerebro acentúa aún más su bradicardia y pone al cuerpo en “modo supervivencia”. A medida que aumentan la hipercapnia, la hipoxia y la presión del agua, el cerebro interrumpe la circulación de la mayoría de las arterias musculares y toda la sangre es redirigida al tronco y cabeza (fenómeno conocido como Blood Shift). Con esta respuesta circulatoria tan extrema, el cerebro consigue dos importantes objetivos. Por un lado, mantiene oxigenados los órganos vitales (incluido a sí mismo). Por el otro, satura de sangre todos los capilares de dichos órganos. Como todos los fluidos, la sangre es incompresible y se opone a la presión del agua y evita el aplastamiento de vísceras y tórax.

122 m: mucho más que un récord de apnea

El segundo de estos cambios comienza a mitad del descenso (60-70m). La hipercapnia es tan alta que el centro respiratorio cerebral comienza a ordenar al diafragma que comience a respirar. Contrariamente a lo que comúnmente se cree, el estímulo principal que regula nuestra respiración es más evacuar el exceso de CO₂ de la sangre que un descenso del oxígeno (que sin apnea, nunca ocurre). El resultado es que el diafragma comienza a contraerse de forma involuntaria mientras que comienza una fuerte sensación de asfixia. Es aquí cuando la extraordinaria fortaleza mental del apneísta se hace vital: hasta el final de la inmersión, tendrá que soportar una angustiosa sensación de asfixia y al mismo tiempo contener estas potentes sacudidas en el diafragma. Y lo deberá hacer manteniendo relajado el resto de la musculatura (para no malgastar oxígeno), al mismo tiempo que se concentra en proteger sus oídos.

El apneísta cae a plomo muy rápido, descendiendo casi un metro cada segundo, por lo que las técnicas de compensación son fundamentales

El apneísta cae a plomo muy rápido, descendiendo casi un metro cada segundo, por lo que las técnicas de compensación son fundamentales. Si el apneísta no ejecuta bien estas maniobras, la presión creciente le provocará un barotrauma (daño en los tímpanos provocado por la diferencia de presión entre el agua y el interior del oído medio). Es en este aspecto donde los apneístas nos vuelven a maravillar llevando la técnica de compensación a un nivel superlativo. Los primeros metros del descenso, el apneísta compensa -iguala- la presión del oído interno con respecto al medio (la presión del mar), realizando la maniobra de Frenzel. Consiste en aumentar la presión de las Trompas de Eustaquio utilizando la lengua como pistón (empujando con ésta el aire contra el paladar y bombeándolo a presión hacia las trompas de Eustaquio).

En los primeros 30/40 metros, el apneísta abre su glotis de forma intermitente para rellenar el aire que hay entre la lengua y el paladar, ya que va disminuyendo su volumen por la acción de la presión del agua. Cerca de los 30-50 metros, dependiendo del volumen pulmonar residual de sus pulmones, el apneísta ya no es capaz de subir aire desde los pulmones a la boca. El barotrauma severo (los tímpanos revientan) parece inevitable. En este momento el apneísta realiza una maniobra difícil de creer: el llenado de boca o “mouth fill”. El apneísta aprovecha que la presión del aire en pulmones es muy alta y abre de golpe su glotis. El aire sube del pulmón aumentando la presión en la boca (incluso hincha los carrillos). Así podrá seguir compensando el oído hasta el final del descenso, ya que no volverá a abrir la glotis hasta regresar a la superficie.

En la profundidad.

En su caída a plomo, el apneísta sobrepasa los 100 metros y se adentra en la oscuridad de las profundidades. Se concentra en mantenerse relajado mientras compensa sus oídos, contiene las contracciones de su diafragma y lucha contra una sensación de asfixia cada vez mas intensa.

122 m: mucho más que un récord de apnea

Sus pulmones se acercan al límite. Los 12 litros en superficie se han reducido hasta apenas un litro y las contracciones del diafragma siguen golpeándolos. La sangre pulmonar, aumentada por el Blood shift, se opone a la presión del aire y evita que revienten los alveolos. Sin embargo, el pulmón se comprime tanto que la pleura comienza a dañarse y se puede producir edema pulmonar. En los campeonatos del mundo, no es infrecuente la hemoptisis (expectoración de sangre por las vías respiratorias) en los apneístas que buscan su límite varios días consecutivos. Por debajo de 100 metros, el apneísta se acerca (y mucho) a un barotrauma que desgarre el pulmón y provoque su muerte.

Llegando a 122 metros, la bradicardia es severa. Las 13 atmósferas de presión comprimen tanto las arterias de brazos y piernas que interrumpen totalmente el flujo de sangre en ellas. El continuo acúmulo de sangre eleva la presión arterial hasta las 350/290 mmHg (los normales son 120/80 mmHg). La enorme resistencia que esta oclusión del flujo opone al corazón, unido a un modo supervivencia activado al máximo, provocan una bradicardia incompatible con la vida: aprox. 12-15 latidos por minuto.

122 m: mucho más que un récord de apnea

En este momento, cuando el cerebro no recibe suficiente riego sanguíneo y la saturación de oxígeno de su hemoglobina se acerca al límite, aparecen dos extraordinarias respuestas fisiológicas que le aferran a la vida. El bazo, que empezó a comprimirse a medio descenso estimulado por la hipercapnia es literalmente estrujado por la presión y libera al torrente sanguíneo los glóbulos rojos oxigenados que almacenaba. Frente a los normales 100 ml, los estudios de la profesora Ericka Schagatay [máxima autoridad mundial en fisiología de la apnea] han demostrado que el bazo de los apneístas puede liberar hasta 600 ml. Tan importante es esta aportación, que se ha comprobado que son precisamente los apneístas que tienen el bazo más grande los que mayor tiempo de apnea estática son capaces de mantener. Se ha calculado que esos 600 ml de glóbulos rojos liberados por el bazo suponen un tiempo de apnea extra de aproximadamente 30-40 segundos. Esta ayuda in extremis del bazo impide que la saturación de O₂ de la hemoglobina cerebral caiga hasta provocar daño cerebral.

El apneísta llega al fondo con sus funciones vitales están reducidas al máximo: su corazón casi parado, su cerebro con el mínimo riego posible

Pero esta respuesta no resuelve la incapacidad que el corazón tiene de bombear suficiente flujo sanguíneo hacia el cerebro. En esta situación, las contracciones involuntarias del diafragma (esas que dañan los pulmones y contra las que tanto lucha el apneísta) se convierten ahora en salvadoras. De la misma forma que nuestra mano durante un masaje cardiaco, el diafragma empuja el corazón y le ayuda a bombear un poco más de sangre en cada latido y protege al cerebro de sufrir daño por isquemia [insuficiente riego sanguíneo]. Aunque por debajo de los 100m ningún estudio ha podido medir este fenómeno, se sabe que ocurre por los estudios de apnea estática realizados en laboratorio. Se ha comprobado con medición directa de flujo sanguíneo por las carótidas (mediante una técnica llamada espectroscopia por infrarrojos) y de bombeo cardíaco (por ecocardiografía) que cuando las contracciones del diafragma aparecen, aumenta el volumen eyectado en cada latido y la velocidad de flujo sanguíneo por el cerebro.

El apneísta llega al fondo con sus funciones vitales están reducidas al máximo: su corazón casi parado, su cerebro con el mínimo riego posible. A pesar de que su diafragma sigue golpeando y de la sensación de asfixia, el apneísta se mantiene mental y físicamente relajado para evitar que la presión destroce sus vísceras. Incluso adopta una leve postura fetal buscando protegerlas. Toca el fondo a 122 metros a los 2’10”. Coge el testigo, lo fija a su pierna y se gira para encarar el durísimo ascenso de 48-50 brazadas en contra de su peso (no recuperará su flotabilidad hasta llegar a los 30m). Necesitará otros 2’30” para llegar a la superficie.

El ascenso.

Las primeras brazadas son intencionadamente cortas y agarra el cabo guía a la altura de su cabeza. Los pulmones están tan comprimidos, que si lo agarrara por encima de su cabeza, la extensión de los costados del tórax podría provocarle un neumotórax [perforación de la pleura]. Después, cada brazada se hace amplia y potente. Aunque el tiempo corre, el apneísta es consciente de que no puede malgastar el escaso oxígeno y no bracea demasiado rápido. Aunque el ascenso es rápido (0.9 m/s) y el descenso de presión permitiría volver a restaurar el flujo sanguíneo en las arterias de brazos y piernas, la necesidad de ahorrar oxígeno sanguíneo obliga al cerebro a mantenerlas cerradas. Esto supone un nuevo reto para su fisiología. Los músculos de los brazos se ven obligados a seguir contrayéndose sin aporte de O₂ proveniente de la sangre.

Para solventar la situación, los apneístas recurren a otra interesante adaptación muscular. Cómo en otros mamíferos marinos, las células musculares de los apneístas muestran contenido muy alto de mioglobina [equivalente muscular a la hemoglobina sanguínea]. Gracias al oxígeno almacenado en ella, los tejidos se mantendrán vivos a pesar de no recibir flujo sanguíneo durante todo el ascenso. Como esto no será suficiente para desarrollar todo el trabajo muscular hasta la superficie sus músculos dorsales, deltoides, bíceps y tríceps recurrirán a al metabolismo anaeróbico, degradando glucógeno a alta intensidad, para poder seguir tirando del cabo hasta la superficie. Al hacerlo, la producción de ácido láctico es elevada. Aunque parte de él es tamponado (neutralizado) hacia lactato en sangre (su concentración llega a los 8-9 mMol/L), queda mucho ácido láctico por tamponar y el pH del músculo desciende [acidosis láctica]. La caída del pH dificulta aún más cada contracción muscular. Los apneístas describen cómo los tríceps apenan pueden contraerse y 'arden' [es el efecto del ácido láctico acumulado en el músculo al no poder evacuarlo por sangre].

En la claridad de los 40 metros, cuando el apneísta se encuentra con los apneístas de seguridad, se produce la mayoría de los accidentes

Con acidosis en sangre, las contracciones del diafragma golpeando cada vez con más fuerza, la sensación de asfixia volviéndose insoportable y con una saturación casi al límite, el apneísta abandona la oscuridad y se aproxima hacia la superficie. Pasa cerca de los buzos de seguridad, que con equipos con botella le esperan entre los 60 metros y 40 metros. Su función es fijarle un globo e hincharlo a presión para lanzar al apneísta en caso de que éste pierda el conocimiento (no pueden acompañarle pues sufrirían descompresión).

En la claridad de los 40 metros, el apneísta se encuentra con los apneístas de seguridad que han descendido (también a pulmón) para poder acompañarle en los últimos metros de su inmersión. En estos metros se producen la mayoría de los accidentes. El principal y más peligroso es el conocido síncope de ascensión. El cerebro ya tiene muy poco oxígeno y, aunque la hipoxia y la acidosis harían el ascenso algo más lento, el empuje de la flotabilidad recién recuperada mantiene la velocidad de ascenso elevada. Los pulmones se expanden rápidamente conforme se acerca a la superficie, y las escasas moléculas de oxígeno que contienen se expanden y hacen descender la presión de O₂ alveolar, incluso por debajo de la presión de O₂ de la sangre. La diferencia de presión hace que el oxígeno comience a realizar un camino inverso (desde la sangre hacia el pulmón), descendiendo su contenido en sangre por debajo del límite.

En este momento, el cerebro reacciona a la desesperada y anula cualquier proceso accesorio a la vida que consuma el poco oxígeno que le queda. El apneísta pierde el conocimiento instantáneamente y literalmente se 'desconecta'. Ante el síncope de ascensión, los apneístas de seguridad tienen muy poco tiempo para llevar el cuerpo inerte hasta la superficie e iniciar las maniobras de reanimación que eviten el daño cerebral. El protocolo se ejecuta rápidamente. Por un lado, se persigue estimular al apneísta mediante palmadas y gritos. Por otro lado, se sopla en sus pómulos, buscando desactivar los receptores del reflejo de inmersión para incrementar rápidamente su frecuencia cardiaca. Paralelamente, se abren las vías respiratorias para facilitar la ventilación de los pulmones. Las vías respiratorias del apneísta se han cerrado de forma refleja (laringoespamo) para evitar la entrada de agua en ellas. En algunos casos este reflejo persiste en superficie y es necesario introducir una cánula para abrirlas y evitar una muerte por asfixia. En general, la mayoría de los síncopes se recuperan mediante este protocolo tras unos 30-40 segundos, que se hacen realmente eternos.

En la superficie.

Aun evitando el síncope y habiendo llegado a la superficie, el apneísta tiene todavía dos retos importantes para culminar con éxito su inmersión. El primero es la crítica oxigenación. En clínica, se sabe que perdemos la consciencia cuando la saturación de O₂ arterial baja del 50%. Por mediciones directas en competición, sabemos que los apneístas regresan a la superficie con una saturación arterial cercana a tan sólo 30% sin desmayarse (se piensa que el cerebro del apneísta toma esta adaptación para protegerse del daño por hipoxia). Sin embargo, la oxigenación puede ser tan baja que el cerebro sacrifique parte de sus funciones y el apneísta muestre pérdida de control motor (realice movimientos incontrolados y espasmos que los apneístas conocen como samba). Lo segundo es, paradójicamente, volver a respirar. Con el oxígeno al mínimo en sangre y pulmones, la exhalación profunda del aire pulmonar (que de forma intuitiva tendemos a hacer tras una inmersión) descendería la ya baja presión de oxígeno y provocaría la entrada en síncope. Por eso realiza respiraciones de recuperación, que son inspiraciones forzadas y exhalaciones pasivas, manteniendo la respiración uno o dos segundos entre inspiración y exhalación, para generar más presión en los pulmones y así la difusión de los gases es mejor. Esto permite que la presión de O₂ no caiga. Así consigue reciclar poco a poco el aire pulmonar sin que se produzca la pérdida de conocimiento.

El problema es que esta recuperación es lenta. El cerebro se encuentra con tanta hipoxia que durante los primeros instantes toda la sangre que pasa por los pulmones será redirigida al cerebro para recuperarse. Solo cuando esté plenamente restablecido el desequilibrio cerebral, se comenzará a distribuir sangre oxigenada hacia el resto del organismo. Se puede intuir cuándo ocurre esto registrando el tiempo que pasa desde que comienza la respiración de recuperación hasta que comienza a subir la saturación de O₂ en dedo (con un pulsioxímetro convencional). Cuando comienza a subir la saturación de O₂ en el dedo es síntoma de que comienza a fluir sangre oxigenada por los brazos (porque el cerebro vuelve a estar ya plenamente oxigenado). Nosotros hemos registrado en el laboratorio que, tras una apnea estática de seis minutos, Miguel necesita entre 50 y 52 segundos para restablecer la oxigenación central y comenzar a oxigenar el resto de su cuerpo.

Para que el record sea válido, el apneísta tiene que quitarse las gafas de los ojos y decir “I am OK” en los primeros 15 segundos

Sin embargo, además de no manifestar pérdida de control motor, para que el record sea válido el apneísta tiene que quitarse las gafas de los ojos y decir “I am OK” mientras hace el gesto con la mano en los primeros 15 segundos. Como la recuperación completa aún no está alcanzada, el cerebro puede tener aún tanta hipoxia que no sea capaz de ejecutar controladamente algo tan a priori sencillo. Después del esfuerzo y riesgos asumidos, la descalificación por este motivo es especialmente frustrante para los apneístas. Este será el último obstáculo que Miguel tendrá que superar.

Si todo va bien, Miguel llenará al límite sus pulmones antes de sumergirse hacia los -122 metros. Compensará sus oídos redirigiendo aire desde éstos hasta su boca. En la oscuridad de las profundidades, su frecuencia cardíaca se reducirá hasta casi parar su corazón. Soportará presiones arteriales que destrozarían cualquier arteria. Alcanzará niveles de hipoxia descritos como “incompatibles con la vida”. Soportará el daño pulmonar que las contracciones de su diafragma le provoquen. Y lo hará luchando contra su sensación de asfixia, mientras se mantiene relajado para reducir al máximo su consumo de oxígeno y evitar que la presión del agua destroce sus vísceras. Tras aproximadamente cuatro minutos y 35 segundos, Miguel regresará a la superficie. Esos 122 metros serán, sin ninguna duda, la última aventura que pone al límite la extraordinaria capacidad del ser humano (y de su fisiología), de aferrarse a la vida.