Actuaciones humanas (III) Ilusiones por aceleración

Ilusiones vestibulares

El sistema vestibular proporciona información precisa siempre que un individuo esté en el suelo. Sin embargo, una vez que el individuo está en el aire, aunque el sistema puede funcionar correctamente, el cerebro puede malinterpretar la información que se suministra y esto puede causar ilusiones. Estas ilusiones plantean el mayor problema con la orientación espacial. La desorientación espacial se define mejor como "una evaluación incorrecta de la actitud o movimiento de un piloto en el espacio". Los miembros de la tripulación deben comprender las ilusiones vestibulares y las condiciones bajo las cuales ocurren. Deben poder distinguir entre las entradas del sistema vestibular que son precisas y las que causan ilusiones. Las ilusiones creadas por el aparato vestibular generalmente se clasifican en función de las aceleraciones que se experimentan. Las producidas por una percepción errónea de las aceleraciones angulares se denominan ilusiones somatogirales, mientras que las producidas por aceleraciones lineales se denominan somatográvicas.

Ilusiones somatogirales

Las ilusiones somatogirales son causadas cuando la aceleración angular estimula los canales semicirculares (ver figura arriba). Los que se encuentran con mayor frecuencia en vuelo son las “inclinaciones”, el giro/espiral y las ilusiones de coriolis.

Inclinaciones (leans)

La forma más común de desorientación espacial es la llamada "inclinación". La "inclinación" ocurre cuando el miembro de la tripulación no puede percibir algunos movimientos angulares. Durante el vuelo continuo recto y nivelado, el piloto percibirá correctamente que es un vuelo recto y nivelado. Sin embargo, cuando entra o sale de un alabeo puede experimentar percepciones que no están de acuerdo con la lectura del indicador de actitud. En un giro lento (es decir, por debajo del umbral de percepción de los canales semicirculares), por ejemplo, el piloto puede no percibir que el avión empieza a alabear y ya no está vertical; el piloto todavía siente como si el avión estuviera volando recto y nivelado, aunque el indicador de actitud muestra que el avión está en un alabeo. 

Una vez que el piloto detecta lo ocurrido por los instrumentos y reacciona con una corrección rápida, (es decir, por encima del umbral de los canales semicirculares) para volver al vuelo recto y nivelado, lo qu ocurre es que ahora el piloto puede percibir que la aeronave se inclina en la dirección opuesta. Sin embargo, el indicador de actitud muestra que el avión en realidad vuela recto y nivelado. El piloto puede sentir la necesidad de girar el avión para que se alinee con la vertical percibida falsamente. Es una ilusión, el piloto debe mantener un vuelo recto y nivelado tal como lo muestra el indicador de actitud. Para contrarrestar la vertical percibida falsamente, el piloto puede inclinar su cuerpo en la dirección original del alabeo hasta que la falsa sensación se termine (vea la figura debajo).

Giros permanenetes

Esta ilusión generalmente ocurre en aviones y no en helicópteros. Por ejemplo, un piloto entra en un giro y permanece en él durante varios segundos. Los canales semicirculares del miembro de la tripulación alcanzan el equilibrio; ya no se percibe movimiento. Al recuperarse del giro, el miembro de la tripulación sufre una desaceleración, que es detectada por los canales semicirculares. El miembro de la tripulación tiene una fuerte sensación de estar girando en la dirección opuesta a pesar de que los instrumentos de vuelo contradicen esa percepción. Si se le priva de referencias visuales externas, el miembro de la tripulación puede ignorar la instrumentación y hacer correcciones de control contra el giro percibido falsamente. El avión volverá a entrar en un giro en la dirección original.

Para agravar la acción de los canales semicirculares en estas condiciones, el piloto, al notar una pérdida de altitud a medida que se desarrolla el giro, puede aplicar contrapresión en los controles y agregar potencia en un intento de ganar altitud. Esta maniobra hace el giro más pronunciado y puede dar lugar a que el piloto no pueda llegar a recuperar el control de la aeronave a tiempo para evitar un accidente.

Una manifestación menos grave de esta ilusión puede ocurrir después de un giro prolongado y equilibrado durante el cual los canales semicirculares ya no perciben el movimiento de giro del avión. La ilusión percibida por el cerebro es que la aeronave vuela recta y nivelada. Al salir del giro, los canales semicirculares ahora están reestimulados y registrarán un giro en la dirección opuesta al giro original. Sin embargo, la falsa sensación disminuirá rápidamente y no debería ser un problema real para los pilotos.

Barrena en espiral fatídicaa

La espiral o barrena fatídica (Graveyard spiral en inglés), generalmente comienza con una pérdida involuntaria de altitud durante un giro coordinado de velocidad constante que ha dejado de estimular el sistema de detección de movimiento. Una vez que se nota la pérdida de altitud, la falta de estimulación vestibular puede crear la ilusión de estar en un descenso con alas niveladas. El piloto, desorientado, puede tirar hacia atrás de los controles, aumentando así la espiral y también la pérdida de altitud.

Ilusión de Coriolis

Independientemente del tipo de avión que se vuele, la ilusión de Coriolis es la más peligrosa de todas las ilusiones vestibulares. Causa una desorientación abrumadora. Esta ilusión puede tener lugar cada vez que se inicia una maniobra de cualquier tipo, en cualquier plano de rotación y no hay referencias visuales o estas son muy pobres. A medida que el piloto entra en la maniobra, el único canal semicircular en cada oído que detecta aceleraciones en el plano de rotación de la maniobra se estimula. Con el tiempo, la endolinfa alcanza el equilibrio dentro del canal. Cuando el piloto hace un movimiento de cabeza en un plano geométrico diferente al de la maniobra, el fluido se desacelera en los canales estimulados originalmente. Al mismo tiempo, el fluido se mueve en los dos canales semicirculares restantes en cada oído. El efecto combinado de doblar la cúpula, llamada desviación de la cúpula, en los tres canales semicirculares en cada oído es que el miembro de la tripulación percibe que el movimiento del avión está en una dirección diferente a su movimiento real. El resultado es la sensación de que el avión está alabeando, cabeceando y guiñando al mismo tiempo.

Ilusiones Somatográvicas

Las ilusiones somatográvicas son causadas por cambios en la aceleración lineal o la gravedad que estimulan los órganos otolíticos. Los tres tipos principales de ilusiones somatográvicas que se pueden encontrar en vuelo son la ilusión de subida (pitch-up) (a veces se le da el nombre de ilusión somatográvica), la ilusión o efecto ascensor y la ilusión oculoagrávica.

Ilusión de trepada o ascenso

Esta ilusión ocurre cuando un avión acelera hacia adelante. La inercia de la aceleración lineal hace que los órganos otolíticos sientan un cambio en la dirección de la fuerza gravitacional que actúa sobre el cuerpo. Esto se debe a que los órganos otolíticos están detectando la suma de la reacción de inercia a la aceleración lineal y la verdadera fuerza debida a la gravedad para producir una sola fuerza que el cerebro interpreta falsamente como gravedad (ver figura debajo). Esto produce una ilusión de tono agudo. Un piloto que corrige esta ilusión sin verificación cruzada con los instrumentos, probablemente haría descender la aeronave.  

Esta ilusión generalmente no ocurre si hay disponible una referencia externa adecuada. Si se realiza una aproximación por instrumentos en condiciones climáticas adversas o en la oscuridad, el piloto sería considerablemente más susceptible a esta ilusión, especialmente durante un giro. Una reacción intuitiva a la actitud percibida podría tener resultados catastróficos.

La reacción instintiva de un piloto ante la ilusión de ascenso pronunciado sería empujar los mandos hacia abajo para bajar el morro del avión. Esto tendría el efecto de reducir el tamaño del vector de gravedad real (por supuesto, es posible llegar a empujar hasta valores G negativos). El resultado sería que el vector de falsa gravedad se inclinaría aún más hacia atrás, lo que empeoraría la ilusión. El efecto final podría llegar a dar una falsa sensación de que el piloto esta realmente al revés (cuando el piloto ha empujado los mandos hasta valores G negativos). Esta ilusión se llama ilusión de vuelo invertido y es el resultado directo de reaccionar a la información de actitud falsa suministrada por los órganos otolíticos.

Ilusión Oculográvica o de ascensor

Esta ilusión ocurre durante la aceleración que causa un ascenso. Debido a la inercia, los ojos del miembro de la tripulación tenderán a irse hacia abajo mientras su cuerpo intenta, a través de las entradas suministradas por el oído interno, mantener la fijación visual en el entorno o en el panel de instrumentos. Con los ojos hacia abajo, el miembro de la tripulación sentirá que lel morro del avión está subiendo. Esta ilusión es común para los miembros de la tripulación que vuelan aviones que encuentran corrientes ascendentes.

Ilusión Oculoagrávica de descenso

Esta ilusión es exactamente lo contrario de la ilusión del ascensor y resulta del movimiento descendente de la aeronave. Debido a la inercia, los ojos del miembro de la tripulación mirarán hacia arriba. Esto generalmente da como resultado una sensación de que el avión está en una actitud de nariz baja. Esta ilusión se encuentra comúnmente cuando un helicóptero entra en auto rotación. La respuesta intuitiva habitual del miembro de la tripulación es agregar un más cíclico hacia atrás, lo que disminuye la velocidad del aire por debajo del nivel deseado.

Ilusiones propioceptivas

Las ilusiones propioceptivas rara vez ocurren solas. Están estrechamente asociadas con el sistema vestibular y, en menor grado, con el sistema visual. La entrada de información propioceptiva al cerebro también puede conducir a una falsa percepción de la verdadera vertical. Durante las maniobras de giro, inclinación, ascenso y descenso, la información propioceptiva se introduce en el sistema nervioso central. Un giro debidamente ejecutado genera gravedad y fuerza centrífuga a través del eje vertical del cuerpo. Sin referencia visual, el cuerpo solo siente que lo presionan firmemente en el asiento. Debido a que esta sensación normalmente se asocia con trepadas, el miembro de la tripulación puede interpretarla falsamente como tal. La recuperación de los giros aligera la presión sobre el asiento y crea una ilusión de descender. Esta falsa percepción de descenso puede hacer que el miembro de la tripulación tire de los controles hacia atrás, lo que reduciría la velocidad del avión.

Prevención de la desorientación espacial

La desorientación espacial probablemente no se pueda prevenir por completo. Quizás el factor más importante es darse cuenta de que las sensaciones engañosas que provienen de todos los sistemas sensoriales son predecibles. Estas sensaciones pueden sucederle a cualquiera porque se deben a las funciones normales y a las limitaciones de los sentidos del equilibrio. El entrenamiento, la competencia instrumental, la buena salud y el diseño de la aeronave minimizan la desorientación espacial. La desorientación espacial se vuelve peligrosa cuando los miembros de la tripulación creen sus sensaciones en lugar de confiar en sus instrumentos. Todos los miembros de la tripulación pueden experimentar desorientación espacial. Por esa razón, deben ser conscientes de los peligros potenciales, comprender su importancia y aprender a superarlos. Para evitar la desorientación, los miembros de la tripulación deberían considerar los siguientes consejos:

• Nunca vuele sin puntos de referencia visuales (ya sea el horizonte real o un horizonte artificial proporcionado por los instrumentos).
• Confíe en sus instrumentos.
• Nunca mire a las luces.
• Permita que los ojos se adapten a la oscuridad antes de cualquier vuelo nocturno.
• Evite la fatiga, el tabaquismo, la hipoglucemia, la hipoxia y la ansiedad, que agravan las ilusiones.

Tratamiento de la desorientación espacial

La desorientación espacial puede ocurrir fácilmente en el entorno de la aviación simplemente porque el sistema de orientación a menudo opera fuera de su especificación de diseño. Si se produce desorientación, la tripulación de vuelo debería:

• Consultar los instrumentos y desarrollar una buena verificación cruzada.
• Nunca intentar volar VMC e IMC al mismo tiempo.
• Retrasar acciones intuitivas el tiempo suficiente para verificar referencias visuales e instrumentos.
• Transferir el control al otro miembro de la tripulación si hay dos miembros de la tripulación en la aeronave. Raramente ambos experimentarán desorientación al mismo tiempo.

Cinetosis

La cinetosis o mal de movimiento es un trastorno debido a que existe un desacuerdo entre el movimiento percibido visualmente y el sentido de movimiento del sistema vestibular producidos por la aceleración y desaceleración lineal y angular repetitivas

Aunque el mareo por movimiento es poco común entre los miembros experimentados de la tripulación, ocurre de vez en cuando. Si alguna vez has sido su víctima, sabes lo incómodo que es, pero lo que es más importante, el mareo pone en peligro tu habilidad para el vuelo, particularmente en condiciones turbulentas y de instrumentos, que es precisamente cuando se requiere la máxima habilidad. Los estudiantes pilotos se sorprenden con frecuencia por sentir una inquietud que generalmente se describe como mareo. Esto es probablemente el resultado de combinar un poco de ansiedad, falta de familiaridad y el movimiento o sacudida recibida del avión y se supera rápidamente con la experiencia.

El mareo producido por este movimiento es causado por la estimulación continua del oído interno que controla el sentido de equilibrio del miembro de la tripulación. Los síntomas son progresivos. Primero, se pierde el deseo de comer. Luego, la saliva se acumula en la boca y la persona comienza a transpirar. Finalmente, se tienen náuseas y desorientación. Aparece el dolor de cabeza y puede haber una tendencia a vomitar. Si el mareo se vuelve lo suficientemente grave, el miembro de la tripulación puede quedar completamente incapacitado.

Cómo manejar la cinetosis

Los miembros de la tripulación que son susceptibles al mareo no deben tomar los medicamentos preventivos disponibles con o sin receta médica. Estos medicamentos pueden provocar somnolencia en una persona o deprimir su función cerebral de otras maneras. Una investigación cuidadosa ha demostrado que la mayoría de los medicamentos para el mareo causan un deterioro temporal de las habilidades de vuelo, navegación o cualquier otra tarea que exijan un buen juicio. Si sufres de mareo mientras vuelas un avión, abre las rejillas de ventilación, afloja la ropa, usa oxígeno suplementario y manten los ojos en un punto fuera del avión. Evita movimientos innecesarios de la cabeza. Luego cancela la continuación del vuelo y aterriza lo antes posible.