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Los peligros de la hipoxia

06 martes Sep 2022

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Afortunadamente los accidentes aéreos son raros, muy raros, pero cuando ocurre uno atrae mucha atención. Tuvimos una prueba de esto hace dos días, cuando un reactor de negocios, con cuatro personas a bordo, se estrelló en el Mar Báltico frente a las costas de Letonia. El avión había despegado de Jerez de la Frontera y tenía Colonia como aeropuerto de destino, pero sin embargo se fue mucho más lejos, atravesando toda Alemania sin responder a las llamadas de control aéreo y sin que los aviones de caza que lo interceptaron vieran señales de vida a bordo.

Se ha mencionado una posible despresurización y, por comparación con otros casos, es una posibilidad muy verosímil. No obstante, éste no es el momento de adelantar hipótesis sino de dejar a los investigadores trabajar. Por eso en este artículo no volveré a hablar de este accidente en concreto sino de algunos casos aparentemente similares, y me centraré en el fenómeno de la hipoxia, una situación extremadamente rara pero muy peligrosa.

Antes de continuar, sugiero reproducir el siguiente vídeo. Está en inglés y no contiene imágenes sino una conversación entre control aéreo y el piloto de un avión (el Kalitta 66). Para quienes no hablen inglés haré un resumen a continuación.

En el vídeo, sobre el fondo de una alarma en el avión, se puede escuchar al piloto del Kalitta 66 declarando una emergencia. La conversación es muy confusa, porque el piloto parece estar en estado de embriaguez, ya que le cuesta hablar y describe su situación de forma pintoresca: no puedo controlar la altitud, no puedo controlar la velocidad, no puedo controlar el rumbo… aparte de eso todo va estupendamente. Es muy desconcertante, hasta que el controlador empieza a sospechar que el piloto está afectado por hipoxia. En ese momento ya no hay diálogo que valga y el controlador pasa a dar órdenes tajantes: descenso a nivel de vuelo 260, rumbo tres tres cero, descenso a once mil pies… Cuando el avión baja lo suficiente, la situación se restablece y la voz del piloto pasa a ser normal.

¿Pero qué es la hipoxia? Se trata de la situación que se da en condiciones en que la presión atmosférica es tan baja que el oxígeno no se absorbe con normalidad. Dado que la presión disminuye con la altura, la hipoxia puede afectar a quienes estén en un lugar a gran altitud, y por eso los aviones que vuelan muy alto tienen cabinas presurizadas, para que los ocupantes estén en un ambiente de presión relativamente normal. Quienes hayan visitado lugares situados por encima de los 3.000 metros de altitud pueden haber experimentado una versión leve de la hipoxia conocida como mal de altura: cualquier actividad física lleva al agotamiento e incluso a la sensación de ahogo porque no llega suficiente oxígeno a las células.

Otros efectos, que se agravan cuanto menor es la presión, son dolor de cabeza, fatiga, euforia… en general recuerdan bastante a los síntomas de una borrachera y el vídeo es un buen ejemplo. Para estudiar la hipoxia se utilizan habitaciones selladas en las que se baja la presión del aire mientras el ocupante intenta realizar alguna tarea y los observadores toman nota de cómo cada vez pierde más precisión y le cuesta más trabajo realizarla. Un ejemplo cinematográfico se puede ver en la película Oficial y caballero. Si la presión del aire sigue disminuyendo, puede llegar la pérdida de conocimiento. En la tabla tenemos el tiempo aproximado antes de perder el sentido para distintas altitudes medidas en pies.

Vemos que a una altitud típica de los aviones comerciales, como 35.000 pies (unos 10.500 metros), se pierde el conocimiento en menos de un minuto, que es un lapso breve pero suficiente para permitir al piloto ponerse la máscara de oxígeno e iniciar un descenso de emergencia. Sin embargo, una pérdida de presión no tiene por qué ser tan brusca. Si se perdiera presión de forma gradual habría más tiempo para reaccionar: debería de saltar la alarma correspondiente y el piloto iniciaría el procedimiento predeterminado.

En resumen, es muy raro que una pérdida de presión lleve a un accidente por incapacitación de la tripulación. Y sin embargo hay algunos, afortunadamente pocos, ejemplos. El 25 de octubre de 1999 un reactor de negocios despegó de Orlando en Florida, con destino a Dallas, en Texas. Se perdió contacto radio con él durante su ascenso, que continuó mucho más allá de lo autorizado y el avión continuó su rumbo, atravesando todo Estados Unidos hasta que cayó al agotarse el combustible. Los pilotos militares que lo interceptaron sólo pudieron testificar que no se veía el interior por estar los cristales empañados. Este avión no disponía de grabador de datos de vuelo, pero sí de sonido ambiente. Por desgracia sólo registraba los últimos 30 minutos de sonido, puesto que el sistema iba borrando la parte más antigua de la grabación. Los investigadores encontraron que el único sonido en los 30 últimos minutos de vuelo era el de una alarma, sin ninguna señal de vida a bordo. El accidente se achacó a una posible descompresión, seguida de incapacitación de la tripulación por hipoxia. Este suceso tuvo especial notoriedad por ser uno de los pasajeros un golfista bastante popular en la época, Payne Stewart.

Un caso muy similar se dio un año después en Australia el 4 de septiembre de 2000. En este caso un turbohélice que despegó de Perth con destino Leonora y con el que se perdió contacto tras una última comunicación muy confusa. El avión sobrevoló su destino a gran altitud y siguió su vuelo durante casi 4 horas más hasta caer por falta de combustible tras haber atravesado todo el país.

El avión, un Super King Air, no estaba obligado a llevar grabador de sonido ni de datos, por lo que la investigación no pudo ser tan completa como habría sido deseable, pero se sospechó que la causa era la misma que en el caso anterior.

El ejemplo más trágico se dio en agosto de 2005 en un Boeing 737 de la compañía Helios Airways que volaba de Larnaca a Praga con una escala en Atenas. En este caso sí sabemos exactamente qué ocurrió: el control de presión estaba por error en la posición de control manual. Al saltar las alarmas durante el ascenso, el piloto contactó con su compañía, pero no llegó a corregir el problema a pesar de que un mecánico le pidió que comprobara que el control de presión estaba en modo automático. Para entonces la comunicación era confusa y posiblemente los pilotos ya no eran capaces de comprender las instrucciones correctamente. Prosiguió la pérdida de contacto radio, interceptación por aviones militares, vuelo según el plan de vuelo almacenado en el ordenador de a bordo, entrada en un circuito de espera previo a Atenas y caída al agotar el combustible. Es especialmente desesperante saber que un tripulante de cabina de pasajeros, usando los dispositivos de oxígeno portátiles, llegó a entrar en la cabina de mando, pero sin tiempo para actuar: los pilotos de caza le vieron sentarse a los mandos apenas un minuto antes de que fallara el primer motor.

Afortunadamente, estos casos son extremadamente raros. Tiene que coincidir que haya una pérdida de presión y que ésta no sea fácilmente reconocible hasta que los pilotos ya no estén en condiciones de tomar medidas. Si se da una despresurización es mucho más probable que el piloto la reconozca a tiempo, se coloque una máscara de oxígeno y solicite permiso a control aéreo para iniciar un descenso de emergencia… o incluso que inicie el descenso sin pedir permiso si la despresurización fuera brusca. Un ejemplo se dio en un vuelo entre Londres y Singapur en 2014. La despresurización fue tan lenta que los pilotos la vigilaron durante 5 horas antes de que llegara a un nivel que consideraron inaceptable, aunque aún no era peligroso. En ese momento solicitaron bajar a 10.000 pies, el límite aproximado del mal de altura, y aterrizar en Bakú.

El caso del Kalitta 66 es modélico porque se dio la circunstancia de que el piloto contactó con control cuando ya estaba afectado por la hipoxia y los síntomas estaban presentes, pero no tan tarde como para ser incapaz de seguir las instrucciones. Éstas, una vez reconocido el problema, fueron tan sencillas como era posible: simplemente rumbos y niveles de vuelo, que en un avión moderno se determinan simplemente girando un botón hasta el punto deseado. Una vez que se alcanza una zona con presión atmosférica lo suficientemente alta el piloto se recupera por sí mismo.

NATCA, la asociación norteamericana de controladores aéreos, otorga anualmente los galardones Archie League (llamados así en honor del primer controlador aéreo del país) a los controladores que hayan tenido una actuación destacada. Como era de esperar, entre los galardonados aquel año estuvieron los controladores que manejaron el vuelo del Kalitta 66.

El lento deslizamiento hacia el desastre

23 domingo May 2021

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Hace bastante que no escribo sobre seguridad operacional, a pesar de que me quedan algunos puntos por aclarar tras artículos como El factor humano, en el que describí el conocidísimo modelo de Reason. Este modelo deja claro que las diferentes capas de seguridad presentan inevitablemente unos huecos que, en caso de alinearse, dejan paso al temido accidente. Cuando éste ocurre no falta nunca un análisis en el que se lamenta que se permitiera que estos agujeros de seguridad crecieran.

El modelo de Reason explica satisfactoriamente cómo un fallo único no es suficiente para provocar un accidente, puesto que hay diferentes capas de seguridad y es necesario alinear fallos, tanto latentes como activos, en todas las capas para llegar a un desenlace fatal. Reason obliga a buscar más allá del fallo activo al analizar un accidente, pero tiene un punto débil: no explica cómo y por qué se producen los agujeros de las capas de seguridad.

El profesor Jens Rasmussen, por su parte, elaboró un modelo que sí explica las razones por las que un sistema se degrada y, en consecuencia, se desliza hacia el fallo. Su modelo se adapta muy bien a organizaciones en las que se requiere un nivel de seguridad muy alto y se mueven en un ambiente muy competitivo. Casos típicos de aplicación son sectores en los que una operación fallida tiene consecuencias desastrosas, como puede ser la sanidad o la aviación. El modelo considera la existencia de un espacio en el que se desarrollan las operaciones de la organización a estudiar, sea ésta un hospital, una aerolínea, un centro de control aéreo o una central nuclear. Para mayor simplicidad, veámoslo con una imagen:

El área de forma aproximadamente triangular encerrada por tres líneas coloreadas representa los límites de nuestro espacio de operaciones, mientras que el punto azul es la situación en la que nos encontramos, que puede evolucionar moviéndose por ese espacio limitado. En su movimiento, el punto azul puede llegar a estar muy cerca de alguno de los límites, pero nunca traspasarlos porque de hacerlo las consecuencias serían desastrosas e incluso podrían llevar a la organización a su desaparición. Esto se explica por la naturaleza de los límites:

-La línea azul representa el límite económico. Acercarse a él, significa que las operaciones no son rentables y traspasarlo quiere decir que se ha llegado a la quiebra, con la consiguiente ruina de la organización y el cese de operaciones. Es por tanto, un límite infranqueable.

-La línea verde es un límite impuesto por las condiciones de trabajo. Si la presión sobre los trabajadores se incrementa nos acercaremos a este límite, lo que implica que habrá dimisiones, bajas laborales motivadas por depresión, ansiedad, enfermedades coronarias, etc y, en última instancia, incluso muertes por exceso de trabajo, situación que se conoce con la palabra japonesa karoshi, que se aplica al fallecimiento de una persona que realiza constantemente jornadas de trabajo extenuantes. Traspasar la línea verde deteriora la situación de tal manera que la operación deja de ser viable.

-La línea roja es el límite de seguridad. Franquearla significa que se produce un accidente con todo lo que ello conlleva de pérdidas humanas y materiales sumadas al deterioro de la credibilidad que sufre la organización, por lo que a la tragedia se suma, con frecuencia, el cese de operaciones. En este mismo blog hay un ejemplo en el artículo El fin de una aerolínea.

De manera que tenemos un espacio limitado del que no debemos salir. A mantenernos dentro de él contribuyen distintas presiones que nos alejan de los límites. En el dibujo vemos claramente dos de ellas: la flecha azul es la tendencia en busca de mayor eficiencia que ejerce constantemente la dirección de la empresa. Ya sea por evitar pérdidas o para aumentar ganancias, los directivos ejercen una presión que aleja las operaciones del límite económico, pero inevitablemente nos acerca a los otros límites.

Los propios trabajadores suelen presionar para alejarse de la línea verde: todo el mundo busca la forma de realizar el mismo trabajo más deprisa, sobre todo si la cantidad de trabajo o la presión por sacarlo adelante es excesiva, de manera que se acortan procedimientos engorrosos aunque ello signifique apartarse del funcionamiento nominal del sistema. Solemos llamar a esto, un tanto peyorativamente, aplicar la ley del mínimo esfuerzo, pero a menudo es la única manera de sacar adelante el trabajo. Si algún lector espera siempre a que el semáforo se ponga verde para cruzar la calle, que levante la mano y que sea consciente de ser la única persona que nunca ha tenido prisa en su vida. Esta tendencia a sacudirse la presión laboral la representa la flecha verde del dibujo.

Si la flecha azul nos aleja del límite económico y la verde del exceso de trabajo ¿adónde nos lleva la combinación de ambas? Inevitablemente hacia el límite rojo y de ahí la flecha roja, resultante de las dos anteriores. Lo peor de todo es que el rojo no es un límite claramente establecido, como lo es el azul, sino que es muy difuso. El departamento de contabilidad nos avisará con toda precisión: «de seguir así tendremos que cesar operaciones por bancarrota en noviembre», pero nadie tiene el poder de decir: «de continuar así, habrá un accidente dentro de 6 semanas». Como mucho podemos observar la tendencia y estar alerta en caso de que se incremente el número de incidentes.

Ni siquiera así. La doctora en sociología Diane Vaughan describió, al estudiar el accidente del transbordador espacial Challenger, el fenómeno de normalization of deviance, que traduciré por estandarización de lo anormal. Aunque la operación esté fuera de normas se supone que es segura porque se ha realizado otras veces sin consecuencias negativas. Así se normaliza una alteración de los procedimientos, luego otra, y otra… El físico Richard Feynman, cuando formó parte de la comisión que estudió ese mismo accidente lo describió de una forma muy gráfica: es como si se jugara a la ruleta rusa asumiendo que es seguro apretar el gatillo sólo porque no se produjo el disparo en el intento anterior.

En cierta ocasión asistí a una conferencia en la que el profesor Erik Hollnagel comparaba las organizaciones que se mueven en las cercanías de la línea roja con un niño al que se le prohíbe acercarse a un sitio peligroso, por ejemplo un cuadro eléctrico. «No te acerques más allá de aquí» se le dice al niño y éste se queda en el lugar designado mientras observa la zona prohibida, mira de reojo a sus padres y, cuando cree que no lo ven, da un pasito adelante. Como no pasa nada, repite el juego acercándose cada vez más. Y así, poco a poco, paso a paso, nos vamos acercando al lugar peligroso con la confianza que da saber que no ha pasado nada a pesar de que ya estamos en el área prohibida.

Hay muchos ejemplos en los que la presión por reducir costes y maximizar la eficiencia tuvo efectos catastróficos. En el blog he mencionado casos como el del Lamia 2933 que describí en el artículo El precio del combustible, pero resulta especialmente clarificador el dictamen del Congreso de los Diputados que se ha publicado con fecha 22 de abril de este año, hace apenas un mes, referente al accidente del vuelo de Spanair JK5022, ocurrido el 20 de agosto de 2008. Quien haga click en el enlace para leerlo podrá encontrar en la página 165, entre las conclusiones, la siguiente frase:

(…) los pilotos ante el retraso del vuelo actuaron presionados por el compromiso asumido por la aerolínea mediante campaña publicitaria de devolver el importe de los pasajes en caso de salidas impuntuales, ligado con la presentación de un ERE el 8 de agosto de 2008 que afectaba a más de 1.200 empleados de la Compañía (…)

La razón de esa presión queda bastante clara en la página anterior:

(…) la compañía Spanair ya en el año del siniestro venía sufriendo serias dificultades económicas (…)

Es una muestra perfecta de la situación típica en las organizaciones que estudió el profesor Rasmussen: la compañía estaba incrementando la presión para alejarse de la temida línea azul. Recordemos además que en este accidente se produjo una incorrecta configuración del avión para el despegue (no se habían desplegado los flaps). ¿No vemos ahí una consecuencia de las prisas por estar cuanto antes en el aire y por tanto el efecto de la flecha verde de nuestro dibujo? El dictamen del Congreso no lo puede decir más claro: los pilotos actuaron presionados.

El efecto de ambas presiones es, según el modelo de Rasmussen, que la organización se desliza lentamente hacia la línea roja que delimita la zona de seguridad. Por desgracia nadie sabe dónde está exactamente y sólo se hace evidente su cercanía cuando se traspasa. Pero entonces ya es tarde.

El gambito del marino y las luces de la aeronave

21 lunes Dic 2020

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Es increíble el poder de los medios de comunicación. Estaba el ajedrez en su acostumbrado nicho de juego minoritario cuando apareció una serie televisiva y el interés por el juego se disparó. Según una nota de prensa de Netflix, la plataforma productora de la serie Gambito de dama, el número de jugadores registrados en una página online de partidas se ha quintuplicado desde su estreno mientras que, en internet, las búsquedas relacionadas con el ajedrez alcanzan máximos históricos.

La pandemia que estamos sufriendo también pone su granito de arena para impulsar un juego cuyos jugadores pueden estar en sus respectivas casas respetando cualquier cuarentena por rigurosa que sea. Ya en junio encontramos artículos sobre el renovado interés por el juego. Jugar en persona, sin embargo, se complicó bastante: el torneo de candidatos para seleccionar al aspirante que desafiará al campeón mundial comenzó en marzo en Ekaterimburgo, pero tuvo que suspenderse por la epidemia. No me resisto a incluir aquí una foto, que circuló por Twitter, de la inauguración del evento. Eran los días en que el virus todavía parecía estar confinado en China, o casi, y el resto del mundo vivía despreocupado. Obsérvese a la campeona china Hou Yifan en primera fila.Es curioso que una serie con la palabra gambito en su título haya alcanzado tanto éxito, puesto que no es un término de uso común. Se emplea exclusivamente en ajedrez para designar las aperturas en las que se ofrece un peón a cambio de nada, al menos en apariencia. En realidad el jugador que deja que le capturen el peón pretende que su adversario pierda un tiempo que a él le vendrá muy bien. Gambitos hay muchos: el de dama, el de rey, el del centro… pero vamos a detenernos por un momento en uno en especial. En realidad nos interesa su inventor, William Davies Evans.

El gambito Evans aparece documentado por primera vez hacia 1825 en una partida en la que el señor Evans jugaba con las blancas. No vamos a entrar en sutilezas, puesto que no todos los lectores de este artículo saben jugar al ajedrez. Baste decir que la partida seguía un patrón bastante común: ambas partes avanzaron sus peones de rey, desarrollaron caballos y alfiles según la llamada apertura italiana… y Evans introdujo su novedad.La jugada fue la que indica la flecha. La leyenda dice que se hizo por error, que Evans iba a mover el peón de alfil, que es una continuación muy habitual, pero se equivocó y cogió el de caballo. Al estar obligado por las normas a jugar con la pieza que había tocado, decidió poner el peón a tiro del alfil enemigo en un gambito desconocido hasta el momento. Es una historia falsa, casi con seguridad. La realidad es que se trata de una jugada profunda que plantea grandes dificultades al adversario si éste no está bien preparado.

El gambito Evans se hizo muy popular en el siglo XIX porque llevaba a partidas espectaculares, de juego de ataque, muy del gusto de la época. A finales del siglo XIX Steinitz, el primer campeón del mundo oficial, estudió rigurosamente el ajedrez desde un punto de vista analítico y los gambitos empezaron a perder popularidad, aunque para los representantes de la vieja escuela, como el ruso Chigorin, más dados a contemplar el ajedrez como un arte intuitivo que como una ciencia, el gambito Evans seguía figurando entre sus maniobras predilectas. Con la entrada del siglo XX esta apertura, que ya había sido analizada una y mil veces, desapareció casi por completo del ajedrez de alta competición puesto que todos los grandes maestros sabían cómo combatirla. O eso se creía hasta que en 1995 Kasparov lo jugó contra Anand en un torneo. ¡Sorpresa! Al menos para Anand, que perdió la partida. Si el gambito Evans se podía utilizar con éxito contra un jugador de esa categoría, no había razón para mantenerlo en el olvido.

¿Pero quién era William Davies Evans? Sabemos de él que nació en Gales en 1790, que fue marino desde los 15 años de edad, que era un buen jugador de ajedrez, que tenía unos 34 años cuando se le ocurrió la idea de su gambito y que murió en Ostende en 1872. Ah, y que inventó algo fundamental para la seguridad marítima y aérea.Evans navegó en una época, principios del siglo XIX, en la que los barcos movidos por vapor comenzaban a ser una realidad. Era una gran ventaja no depender del viento para desplazarse, pero eso hacía el movimiento de los buques más impredecible y por tanto aumentaba el riesgo de colisión en condiciones de poca visibilidad. Por la noche, por ejemplo, aunque alguien consiguiera ver la silueta de un barco a la luz de la luna, o la embarcación avistada tuviese encendida una luz ¿cómo saber rápidamente hacia dónde se desplazaba? Evans ideó una solución sencilla, que sigue empleándose en la actualidad: instalar una luz verde a estribor, una luz roja a babor y una luz blanca en la popa.

Con este sistema tan simple basta con una ojeada para saber si hay peligro o no. Supongamos que vemos una luz roja por babor: eso quiere decir que estamos viendo el costado izquierdo del barco avistado, que está a la izquierda de nuestro barco (según miramos hacia la proa). Por tanto no hay peligro, puesto que el otro barco navega en sentido contrario y si nuestras trayectorias se cruzan, lo harán por detrás de nosotros o lo habrán hecho ya por delante. Pero si vemos una luz verde a babor o una luz roja a estribor entonces sí hay riesgo. Estaríamos viendo, por ejemplo, el costado derecho de un barco que viene por nuestra izquierda y por tanto nuestras trayectorias podrían cruzarse por delante de nosotros. Hay riesgo de colisión. Ver una luz blanca a proa, por otro lado, implica peligro de colisión por alcance.

¿Y las aeronaves? En el título hablé del marino, del gambito y de la aeronave. Pues bien, cuando se necesitó establecer una serie de normas en aviación, se acudió a la normativa marítima, mucho más desarrollada. Y por eso las luces de posición de las aeronaves siguen la misma regla. La imagen siguiente pertenece al Anexo 6 de OACI, que establece la norma para la aviación civil internacional y que especifica los colores de las luces y los ángulos desde los que deben ser visibles.No hay aficionado al ajedrez que no haya oído hablar de Evans, pero no estoy tan seguro de que los marinos recuerden su nombre. En el ámbito aeronáutico no he encontrado a nadie que sepa quién era Evans. Paradojas de la vida: inventas un sistema para salvar vidas navegando con seguridad y caes en el olvido, pero se te ocurre una forma de poner en aprietos a tu adversario en un juego de mesa y tu nombre sigue vivo durante 200 años ¡por el momento! Habrá que empezar a promocionar el ajedrez en las escuelas náuticas y de aviación para que a Evans se le haga justicia.