Cinemtica del trauma.http://www.sccp.org.co/plantilas/Libro%20SCCP/Lexias/trauma/cinematica/cinematica.htmIntroduccin.El trauma se define como la lesin o herida ocasionada por una alteracin estructural o fisiolgica resultado de una exposicin aguda a energa mecnica, trmica, qumica o elctrica o a la ausencia de elementos esenciales como oxgeno o calor.Ms de once millones de personas mueren cada ao en todo el mundo y aproximadamente el 8% fallecen como resultado de trauma. El trauma afecta primariamente a la poblacin ms joven y es el responsable del 76% de las muertes en el grupo de edad entre 15 y 24 aos.Segn datos de laOrganizacin Mundial de la Salud, en la mayora de los pases las enfermedades cardiacas y las neoplasias son las dos principales causas de muerte y el trauma se disputa entre el tercero y el quinto lugar con las enfermedades cerebro vasculares y respiratorias.Lacinemtica del traumaestudia lo que ocurre cuando dos objetos tratan de ocupar el mismo lugar en el espacio en forma simultnea, y uno de esos objetos es el cuerpo humano, lo cual genera un intercambio de energa que ocasiona la lesin en el organismo.Es importante resaltar que cuando el cirujano se enfrenta a un paciente que ingresa al servicio de urgencias, vctima de un trauma intencional o no, debe considerar que existen una gran cantidad de variables que hacen de ese caso un hecho nico y particular que depende de la cinemtica del trauma y de las caractersticas propias del individuo afectado.Variables asociadas con el evento traumtico.Variables asociadas con la cinemtica del trauma.-Mecanismo del trauma: puede ser cerrado o penetrante.

-Cantidad de energa intercambiada: el intercambio de energa depende de las leyes fsicas del movimiento descritas por Newton. La primera ley del movimiento se refiere a que un objeto permanece en reposo o en movimiento hasta que otro influye sobre l y cambia esta condicin. La segunda ley afirma que la fuerza es igual a la masa por la aceleracin (F= ma). La ley de la conservacin de la energa establece que sta no se crea ni se destruye sino que se transforma. Por ltimo, la ecuacin de la energa cintica (EC= mv2/2), define, que cuando un objeto se encuentra en movimiento, el aumentar al doble la masa del objeto duplica su energa cintica y que el duplicar la velocidad cuadruplica la energa. Dicho concepto es bsico para entender los efectos del intercambio de energa en los accidentes automovilsticos y en las lesiones por proyectil de arma de fuego.

Variables asociadas con el individuo.-Edad: a pesar que el grupo de edad entre 15 y 34 aos es el ms afectado por el trauma intencional o accidental, la poblacin por encima de los 60 aos tiene mayor mortalidad, y en el grupo de edad entre 70 a 79 aos, es 10 veces mayor que en el grupo entre 20 y 24 aos si se comparan lesiones con igual puntaje de severidad puesto que los ancianos presentan patologas asociadas, cambios anatmicos y sus reservas fisiolgicas son limitadas. Los nios, por la naturaleza flexible y elstica de su esqueleto, no disipan la energa cintica sobre las estructuras rgidas y pueden presentar lesiones viscerales graves en ausencia de estigmas sobre la pared corporal o el esqueleto.

-Consumo de sustanciasantes del evento traumtico.

-Patologa intercurrente.

-Ubicacindentro del vehculo o posicin asumida al momento del trauma penetrante.

Todas estas variables juegan un importante papel y se afirma que su conocimiento por parte del personal mdico que atiende al lesionado permite predecir en un 95% de los casos las lesiones potenciales.

Trauma cerrado. No es la velocidad la que mata, es la detencin sbita.A.L. Moseley, investigador de colisiones, Universidad de Harvard.Dos tipos de fuerza producen lesin en el cuerpo y los rganos durante un trauma cerrado: compresin y acelacin/desaceleracin.-Compresin.Las fuerzas por compresin causan ruptura y contusin de los tejidos y rganos. El mecanismo se presenta cuando una porcin del cuerpo se detiene mientras el resto contina en movimiento. Por ejemplo, la contusin miocrdica se presenta cuando el esternn cesa su movimiento y la columna vertebral contina desplazndose y comprime al corazn contra esta estructura sea (Fig. 1).

Figura 1. Contusin miocrdica por el mecanismo de compresin entre el esternn y la columna vertebral

Cuando los pulmones son sometidos a esta fuerza de compresin y la glotis est cerrada, se produce un neumotrax por el incremento sbito de las presiones intrapulmonar e intratorcica. En el abdomen, el aumento sbito de la presin puede producir ruptura del diafragma y de las asas intestinales. Algo similar ocurre en las lesiones intracraneales cuando el hueso frontal golpea el vidrio parabrisas (Fig. 2).

Figura 2. Golpe de la cabeza contra el parabrisas; el cerebro es comprimido dentro de la bveda craneana y al continuar su movimiento hacia delante lesiona estructuras vasculares. Las fuerzas transmitidas causan fractura de la tibia, del fmur y del acetbulo al impactar contra la parte baja del tablero. El impacto causa hiperextensin del cuello, fracturas esternal, costales, contusin pulmonar y lesin miocrdica.

-Aceleracin/desaceleracin. Las lesiones por este mecanismo ocurren cuando un rgano se encuentra firmemente adherido a estructuras ms mviles. La parte fija cesa su movimiento mientras que la parte mvul sigue su trayectoria lo que ocasiona ruptura de la vscera a nivel del sitio de fijacin. Por ejemplo, la aorta descendente proximal fijamente unida a las vrtebras, finaliza su movimiento; el arco artico sin embargo, se encuentra aun desacelerando y las fuerzas de ruptura generadas pueden sobrepasar la resistencia de la aorta y ocurre la lesin a nivel del istmo. En el abdomen este mismo mecanismo puede ocasionar la avulsin del pedculo del rin o del bazo. (Fig. 3).

Figura 3. Lesin del pedculo vascular renal por aceleracin/desaceleracin.

Accidentes automovilsticos.Son la causa ms comn de trauma no intencional y su incremento se debe principalmente al mayor numero de vehculos, al aumento en la densidad de poblacin, la mayor distancia de los viajes por va terrestre y al aumento en la potencia de los motores de los vehculos.-Colisiones en vehculos cerrados.Pueden presentarse 5 mecanismos diferentes durante una colisin que generan lesiones por la interaccin directa entre el compartimiento del vehculo y el cuerpo del pasajero, y la interaccin entre las vsceras y las paredes corporales que las contienen. La proteccin a los vehculos cerrados est dada por los marcos de la estructura, los cinturones de seguridad, las bolsas de aire, el techo y el vidrio parabrisas.- Impacto frontal: ocurre cuando un objeto golpea directamente el frente del vehculo y se produce reduccin abrupta de su velocidad. Se incluyen en esta categora las colisiones con otro vehculo en movimiento o con un objeto inmvil. En el primer caso, las fuerzas son aditivas por el hecho de estar en oposicin directa. Si dos vehculos colisionan uno a 20 km/h y otro a 30 km/h generan un intercambio de energa igual al que se produce al golpear una pared a 50 km/h.El vehculo y sus ocupantes se mueven a la misma velocidad y al ocurrir la colisin el vehculo desacelera en forma brusca al ser absorbida gran parte de la energa del impacto por el metal y otras partes de la estructura del vehculo. El ocupante que no usa cinturn de seguridad contina el movimiento a la velocidad previa al impacto y no se detendr hasta que sea golpeado contra el compartimiento, el volante o el respaldo del asiento frontal (si viaja en la parte trasera). Este movimiento hacia delante genera dos patrones diferentes de lesin los cuales en la mayora de los casos se superponen.- Patrn hacia abajo y por debajo: los miembros inferiores son el primer sitio de impacto; la rodilla impacta contra la parte inferior del tablero, la tibia absorbe la energa y el fmur se desplaza y ocurre lesin de los vasos poplteos. Si es el fmur el punto de mayor impacto, la fuerza del torso de atrs hacia delante lo fractura o genera una luxacin de cadera y posible fractura del acetbulo (Fig. 1)La parte superior del cuerpo contina su movimiento y choca con el volante o el tablero en el centro del trax y el abdomen superior; se detiene el movimiento de esta porcin mientras la paredes torcica y abdominal posteriores continan hacia adelante; de esta forma se produce compresin de los rganos de las dos cavidades. La energa se absorbe por las costillas y cuando se supera su resistencia ocurren fracturas, trax inestable y compresin del parnquima pulmonar y del corazn. Este mecanismo tambin se ve involucrado en la ruptura de la aorta y las lesiones en los pedculos del bazo, del rin y del mesenterio. (Fig. 2).- Patrn hacia arriba y por encima: la cabeza golpea contra el parabrisas y el cerebro y el torso continan su desplazamiento lo que ocasiona fractura del crneo, laceraciones y contusiones cerebrales y lesiones del tallo. La presin generada por el torso no es soportada por la columna cervical y ocurren lesiones por compresin, hiperextensin o hiperflexin de las vrtebras cervicales (Fig. 2).- Impacto lateral: un lado del vehculo sufre un impacto en forma perpendicular a la direccin de su movimiento; ocurre generalmente en una interseccin y genera un cambio de direccin del vehculo hacia uno de tipo lateral que estar determinado por el peso y la velocidad del vehculo que impacta.El primer componente de esta colisin es laintrusin en el compartimiento del pasajero. El segundo es elmovimiento lateral del vehculoy si el ocupante usa cinturn de seguridad iniciar el movimiento en forma simultnea al vehculo. Si no est asegurado slo iniciar el movimiento hasta que sea impactado desde el lado del vehculo lo que ocasiona una cascada de lesiones que comprenden fracturas de clavcula, costillas, pelvis y trocnter mayor; como efecto de la aceleracin del torso se presenta ruptura de la aorta y lesiones del bazo y del hgado. Las lesiones cervicales ocurren por flexin lateral y rotacin de la cabeza hacia el sitio del impacto, se dislocan las vrtebras y finalmente se angulan las facetas en el lado opuesto del impacto.- Impacto posterior: slo en el 8% de las colisiones que causan lesiones graves est involucrado este mecanismo. Ocurre cuando un vehculo estacionado o en movimiento es golpeado por detrs por otro que se desplaza a mayor velocidad; se produce un desplazamiento hacia adelante y si el pasajero no usa cinturn y el asiento no tiene apoya-cabezas, se producir un movimiento de hiperextensin seguido por uno de deflexin que traen como consecuencia ruptura y lesin de los ligamentos y msculos del cuello.- Impacto angular o rotacional: ocurre cuando un vehculo golpea a otro oblicuamente en un ngulo intermedio entre el impacto frontal y lateral lo que ocasiona una fuerza rotacional con el punto de impacto actuando como centro, siendo los ocupantes son expuestos a una fuerza centrfuga. Los cinturones de seguridad de tres puntos han mostrado ser muy efectivos para prevenir lesiones en estas colisiones.-Volcadura: produce un complicado espectro de lesiones que varan de leves a severas. En general un pasajero no sujetado no se escapa de alguna lesin por las mltiples partes que golpean con el interior de vehculo y adems, con el alto riesgo de eyeccin. Los pasajeros de vehculos de techo blando se encuentran en mayor peligro.-Eyeccin: los ocupantes pueden ser expulsados del vehculo por cualquiera de los mecanismos de colisin; la expulsin puede ser parcial y en el caso de que sea una extremidad la comprometida esta podr sufrir aplastamiento severo o amputacin total, si esto ultimo ocurre se incrementa el riesgo de muerte en 6 veces. Hay que tener en cuenta que al menos 8% de las victimas expulsadas sufren lesiones de medula espinal.

-Colisiones en vehculos abiertos. Motocicletas y bicicletas.Los ocupantes de estos vehculos son particularmente vulnerables porque no tienen el beneficio que representa la absorcin de una porcin de la energa por parte de la estructura de la mquina por lo que una cantidad masiva de dicha energa se transfiere al individuo quien solamente esta protegido por su indumentaria y por el casco, nico elemento que distribuye en parte la transmisin de energa y ofrece alguna proteccin. El uso del casco ha marcado un descenso significativo en la incidencia de trauma del crneo severo en diferentes estudios. El trauma de crneo se presenta en el 30% de los casos de accidentes en este tipo de vehculos, ocasiona el 85% de las muertes y el casco a disminuido la mortalidad entre un 30 y un 50%.Es responsabilidad de todo el personal de salud realizar educacin en todos los mbitos de la sociedad para promover el uso obligatorio del casco para los nios que montan en bicicleta.

- Impacto frontal: cuando parte del vehculo golpea un objeto y es detenido, el resto de este junto con el ocupante continan en movimiento siendo el eje el punto de pivote; la motocicleta tiende a inclinarse hacia delante lo que hace que el corredor se desplace sobre las manillas golpendose cualquier parte del crneo, del trax o del abdomen. Si los pies permanecen sujetados en los apoyos puede presentarse fractura del fmur al chocar contra las manillas.- Impacto lateral: ocurren fracturas de las extremidades en el lado impactado; las lesiones son similares a las descritas en vehculos cerrados pero con mayor transferencia de energa.- Expulsin: el ocupante vuela sobre el vehculo con la misma velocidad a la que iba hasta justo antes del impacto hasta que cualquier parte del cuerpo golpea con otro objeto (otro vehculo, un poste o el pavimento). La lesin se presenta en el punto de impacto y se irradia al resto del cuerpo a medida que la energa es absorbida.Maniobra de volcamiento lateral la motocicleta (deslizamiento del vehculo): Para evitar quedar atrapado entre dos piezas metlicas (motocicleta y automvil), el conductor lleva la motocicleta hacia abajo y hacia un lado con el fin de reducir la lesin, se presentan abrasiones en tejidos blandos y quemaduras pero disminuyen las lesiones por aplastamiento.

Lesiones a peatones.Es un problema casi especfico del rea urbana y comprende ms del 80% de las lesiones que ocurren en reas residenciales. Casi el 90% de los automviles golpean a los peatones a menos de 50 kilmetros por hora y muchas de las victimas son nios, ancianos y personas intoxicadas. Los patrones de lesin varan con la edad y la talla de la vctima. En los nios es ms frecuente el impacto frontal y ocurre trauma de crneo, trax y abdomen; en el adulto el impacto es lateral y posterior y ocurre trauma en la pelvis y extremidades inferiores; el trauma de crneo ocurre al impactar contra el pavimento. Existen tres fases en la colisin del peatn cada una con su propio patrn de lesin. (Fig. 4).

Figura 4. Fases de la lesin del peatn.

-Impacto contra el parachoques: los adultos son golpeados inicialmente en los miembros inferiores lo que ocasiona luxaciones de rodilla, fractura de tibia y peron y lesiones en la pelvis.- Impacto contra el cap y el parabrisas: la victima es lanzada sobre el vehculo y sufre lesiones como fracturas de costillas, ruptura esplnica, fracturas del fmur, pelvis y de la columna vertebral. Puede ser lanzada por el aire, impactar a alguna distancia.-Impacto contra el piso: el peatn cae al suelo y sufre trauma de crneo, fractura de las extremidades superiores y los movimientos violentos del cuello y del crneo y pueden ocasionar lesiones inestables de la columna vertebral.

Cadas.Son la primera causa de lesiones no fatales y la segunda causa de lesin neurolgica. Se consideran dentro de la categora del trauma cerrado en el cual la lesin se presenta por un cambio abrupto de velocidad. La severidad de la lesin esta determinada por: (1) el cambio de velocidad que est relacionado con la distancia de la cada; (2) el rea de la superficie corporal sobre la cual la energa cintica es disipada; (3) las propiedades elsticas de los tejidos corporales y (4) las caractersticas de la superficie de contacto.En general, las cadas de ms de tres veces la altura de la vctima son severas y es muy importante determinar la parte del cuerpo que primero recibe el impacto ya que esto ayuda a predecir el patrn de lesin; por ejemplo, cuando se cae o salta desde una altura y se aterriza en los pies, el calcneo se fractura al impactar contra el suelo y la energa se transmite hacia arriba ocasionando fracturas en el tobillo, la rodilla, los huesos largos y en la columna dorso lumbar (fracturas por compresin). Algunos rganos intrabdominales pueden ser seccionados de sus uniones al mesenterio o al peritoneo. En el caso de la persona de cae de espaldas, la energa se transfiere a un rea mayor de la superficie corporal causando menos dao; y si cae en la cabeza con el cuello flexionado se produce trauma craneal severo y fractura de la columna cervical.Se ha establecido la tasa de supervivencia a partir una cada desde diferentes alturas; la LD50 (dosis letal de altura de la cual al caer el 50% de las victimas fallecern) es de 4 pisos o 14.4 metros y la LD90 es de 7 pisos.

Lesiones por explosin.

Las explosiones son el resultado de la transformacin qumica extremadamente rpida de un componente slido, semislido o lquido o gaseoso en productos gaseosos que sbitamente buscan ocupan mayores volmenes que el que ocupaba el explosivo antes de detonar. Se genera una onda de presin positiva que puede alcanzar varias atmsferas de presin. Esta onda es de corta duracin y es seguida por una fase negativa que es ms prolongada. Las lesiones por explosiones son clasificadas en tres tipos:Primarias.Son lesiones ocasionadas por el efecto directo de la onda de alta presin y compromete en especial aquellos rganos que contienen aire o lquido. El odo medio es muy vulnerable a la lesin primaria y se produce ruptura de la membrana timpnica si la presin supera las dos atmsferas. Muchos autores recomiendan la otoscopia como un medio de triage puesto que la ruptura de la membrana timpnica es un predictor de lesin de otros rganos, en especial el pulmn. Los pulmones pueden desarrollar edema, hemorragia, bulas, contusin y es frecuente la aparicin de neumotrax; la insuficiencia respiratoria puede presentarse hasta 12 horas despus de la explosin. El embolismo areo es consecuencia de la ruptura de los alvolos y de los vasos pulmonares. Otros rganos que pueden ser afectados por la onda de presin son el intestino y el ojo (hemorragia intraocular, desprendimiento de la retina). Pueden ocurrir amputaciones traumticas.Secundarias.Las lesiones secundarias son el resultado de los objetos y fragmentos que son lanzados a gran velocidad por la onda explosiva y que golpean al individuo. Pueden causar lesiones cerradas o penetrantes. Las lesiones por esquirlas constituyen el ejemplo tpico.Terciarias.Ocurren cuando la vctima es puesta en movimiento como resultado de la explosin y las lesiones son similares a las producidas por expulsin o cadas. (Fig. 5)

Figura 5. Efecto de la explosin que ocasiona lesiones primarias, secundarias y terciarias.

Trauma penetrante.Heridas por arma cortopunzante.Estas heridas son el resultado de la fuerza transmitida por medio de un instrumento afilado que altera los tejidos y el grado de dao tisular depende de la forma, la longitud y el grado de penetracin del instrumento. La severidad de la herida depende de su localizacin, las estructuras comprometidas y la direccin de la hoja. Las heridas en el trax, el abdomen y la presencia de ms de 4 heridas se relacionan con lesiones severas.Heridas por proyectil de arma de fuego.En los Estados Unidos el 49% de los hogares cuentan como mnimo con un arma de fuego; la presencia de un arma de fuego en el hogar aumenta 2.7 veces el riesgo de homicidio y 4.8 veces el riesgo de suicidio. El riesgo de suicidio en la poblacin de 15 a 24 aos es 10 veces mayor si existe esta condicin.Balstica.La balstica puede dividirse en tres fases: (1) interna, que es el estudio del movimiento en el interior del arma; (2) externa, que analiza el vuelo del proyectil desde el arma a la victima; y (3) terminal, que estudia la interaccin del misil y sus fragmentos con los tejidos de la vctima.

Intercambio de energa.El proyectil viaja desde el can del arma con una energa cintica y al interactuar con los tejidos, les transfiere total o parcialmente dicha energa. El efecto producido y la severidad de la lesin van a depender entre otros factores de la densidad de los tejidos afectados la cual se define por el numero de partculas tisulares a travs de las que viaja e proyectil; la viscosidad del tejido, que es la caracterstica que hace que se oponga a la deformacin; y la elasticidad que es la capacidad del tejido para retornar a su forma original despus de que sobre el se ha ejercido por parte del proyectil el efecto de cavitacin.Cavitacin.El efecto del proyectil sobre el tejido produce dos tipos de cavidades. Una que estemporaly que pueda alcanzar hasta 30 a 40 veces el dimetro del rea frontal del proyectil. Dicha cavidad por la elasticidad, retorna en su mayor parte, y slo queda la otra cavidad que espermanentey que es visible al examen. El compromiso ser mayor a medida que disminuye la cantidad de tejido elstico; as pues la lesin es menor en el tejido pulmonar o en el msculo y ms severa en los rganos slidos y en el hueso.

La cavitacin va a depender entre otros factores de las caractersticas del proyectil: (1) tamao, el cual esta dado por el calibre del arma o dimetro interno del barril medido en milmetros o pulgadas; (2) el perfil, el cual se refiere al rea frontal que expone el proyectil al hacer contacto con los tejidos; los proyectiles que se deforman causan mayor destruccin al tener mayor rea; (3) la cada (tumble) y desviacin (yaw), que tienen que ver con la ubicacin del centro de gravedad del proyectil, el cual al ubicarse cerca de la base ocasiona un cambio de movimiento exponiendo una mayor rea al contacto con los tejidos (Fig. 6); (4) la fragmentacin, caracterstica de algunos proyectiles que al impacto se descomponen en mltiples partes lo que aumenta la transmisin de energa y el dao; (5) la estructura: las balas de plomo no pueden ser impulsadas a mas de 2000 pies por segundo porque este material se funde, por lo que los proyectiles de alta velocidad como los militares estn recubiertos por aleaciones de cobre/nquel o acero.

Figura 6. La cavidad resulta del viaje del proyectil a travs del tejido. Debido al "yaw" y al "tumble", la cavidad es de mayor tamao.

Niveles de energa y de dao.Las armas de fuego pueden dividirse en dos grupos: (1) Armas de energa baja y media como pistolas y algunos rifles que generan un efecto de cavitacin entre seis y ocho veces el rea de superficie frontal del proyectil; (2) Armas de energa alta como armas y rifles de asalto que disparan los proyectiles a alta velocidad lo cual genera adems del efecto de cavitacin un efecto de vaco que absorbe detritus y bacterias hacia el interior de la herida.Entrada y salida de las heridas.Durante el examen fsico completo debe establecerse el nmero de impactos sufridos por la vctima y adems se debe intentar definir la trayectoria y los orificios de entrada y salida. Una herida puede identificarse con certeza como orificio de entrada solamente en dos casos: (1) cuando existe una herida nica y (2) cuando se documentan por estudio histolgico las quemaduras de plvora alrededor de la herida. De todas maneras existen algunas caractersticas que nos permiten catalogar los orificios como de entrada o salida aplicando slo criterios clnicos. El orificio de entrada es redondeado u oval mientras que el de salida es estrellado e irregular. Al penetrar el proyectil genera un rea de abrasin en la piel y al salir no. Dependiendo de la distancia desde la cual se dispara el arma se observar en el sitio de entrada crepitacin, quemadura, humo o tatuaje en la piel.

Por ltimo, debe considerarse que la trayectoria de los proyectiles no siempre es lineal y que al chocar con estructuras corporales son desviados lo que ocasiona lesiones no previstas en otros rganos o tejidos.

Conclusin.En la actualidad el trauma es considerado como un problema de salud pblica en todas las sociedades y el entrenamiento del personal de salud encargado de atender a las vctimas no debe enfocarse slamente a los aspectos clnicos al momento de la valoracin en el servicio de urgencias, sino tambin en el conocimiento de los eventos asociados previos a la lesin. El conocimiento de la cinemtica del trauma da informacin que permite preveer hasta el 95% de las lesiones.