Principios básicos de física aplicados a la cinemática del trauma

La física desempeña un papel crucial en la comprensión de cómo las lesiones ocurren durante un trauma. Los principios clave incluyen:

Ley de la inercia (Primera Ley de Newton):

“Un cuerpo en reposo permanecerá en reposo, y un cuerpo en movimiento permanecerá en movimiento a menos que una fuerza externa actúe sobre él.”

Aplicación en trauma: Durante un accidente automovilístico, el vehículo puede detenerse abruptamente, pero los ocupantes continúan moviéndose a la misma velocidad hasta que algo (e.g., el cinturón de seguridad o el tablero) detiene su movimiento, causando lesiones internas por desaceleración.

Ley de conservación de la energía (segunda Ley de Newton):

“La energía no se crea ni se destruye solo de transforma”

Aplicación en trauma:

Energía inicial (cinética del vehículo): La energía cinética (Ec) de un objeto en movimiento está dada por la fórmula:

Ec = mv² / 2 

Donde:

• “m” es la masa del objeto.
• “v” es la velocidad del objeto al cuadrado.
• Después el resultado se divide entre dos.

Transformación al detenerse repentinamente:

Al colisionar contra un objeto fijo, como un muro, la energía cinética del vehículo no desaparece, sino que se transforma en otras formas de energía:

• Energía térmica y sonora: Parte de la energía se libera en forma de calor (deformación del metal) y sonido (ruido del impacto).
• Energía mecánica: La estructura del vehículo se deforma para absorber parte de la energía del impacto.
• Transferencia al ocupante: Una parte de la energía se transfiere a los ocupantes del vehículo, lo que puede causar lesiones.

Impacto en el ocupante:

Al no estar en reposo respecto al vehículo, los ocupantes se mueven a la misma velocidad que tenía el automóvil. Si el ocupante no lleva puesto el cinturón de seguridad:

• Al detenerse abruptamente el vehículo, su cuerpo sigue en movimiento hasta que golpea una superficie interna, como el volante o el parabrisas.
• La energía cinética del cuerpo se transforma en energía mecánica (daño físico) y, en parte, en calor debido a la compresión de tejidos.

Lesiones internas y energía transferida:
Dentro del cuerpo, la energía cinética se transfiere a los órganos internos, provocando lesiones como contusiones, desgarros o hemorragias. Por ejemplo:
El cerebro: Suspendido en líquido cefalorraquídeo, puede golpearse contra las paredes del cráneo (lesión de contragolpe), transformando energía cinética en daño mecánico.
La aorta: Puede desgarrarse debido a la energía de desaceleración, transformada en tensión mecánica en los tejidos.

Ley de la dinámica (tercera Ley de Newton):

“Toda acción tiene una reacción, en sentido inverso y directamente proporcional a la fuerza aplicada” La tercera ley de Newton se puede resumir así:

“Si un cuerpo A ejerce una fuerza sobre un cuerpo B, entonces el cuerpo B ejerce una fuerza de igual magnitud pero en sentido contrario sobre el cuerpo A.”

Aplicaciones clave en la cinemática del trauma:

• Colisiones vehiculares: Cuando un vehículo en movimiento impacta un objeto fijo o en movimiento, ambos ejercen fuerzas de igual magnitud y en sentido contrario. Esto genera deformación en los vehículos y lesiones en los ocupantes.
• Caídas: Al impactar contra el suelo, el cuerpo humano aplica una fuerza sobre la superficie, mientras que esta devuelve una fuerza de igual magnitud al cuerpo. La región de impacto y la energía involucrada determinan las lesiones.
• Explosiones: La fuerza generada por la onda expansiva ejerce presión sobre los cuerpos cercanos, y estos generan una fuerza reactiva que afecta sus órganos internos.

Ejemplos de aplicación:

Colisiones vehiculares:

• Acción: El cuerpo del ocupante se desplaza hacia adelante debido a la inercia.
• Reacción: El cinturón de seguridad o el airbag aplica una fuerza en sentido contrario, causando lesiones comunes como:
  • Contusión torácica.
  • Fracturas de costillas.
  • Lesiones cervicales (efecto latigazo).

Caídas desde altura:

• Acción: El cuerpo impacta el suelo al caer.
• Reacción: El suelo devuelve una fuerza igual y opuesta, generando:
  • Fracturas en las extremidades (pies, manos).
  • Lesiones internas por compresión.
  • Daño craneoencefálico si la cabeza es la región de impacto.

Golpes directos:

• Acción: Un objeto golpea el cuerpo.
• Reacción: El cuerpo ejerce una fuerza de igual magnitud en sentido contrario, resultando en:
  • Hematomas y contusiones.
  • Lesiones musculoesqueléticas.
  • Fracturas localizadas.

Explosiones:

• Acción: La onda expansiva presiona el cuerpo.
• Reacción: Los órganos internos reaccionan con fuerzas de igual magnitud, causando:
  • Lesiones pulmonares por sobrepresión.
  • Daños gastrointestinales.

Dominar estos principios permite al personal prehospitalario identificar patrones de lesiones y aplicar estrategias adecuadas de intervención, mejorando las probabilidades de supervivencia del paciente.