miércoles, 30 de noviembre de 2011

Personaje 4: John Scott Haldane


Tras hablar de Auguste Piccard y su determinación por viajar al límite de lo explorado para hacer sus investigaciones, hoy traigo a otro científico que se jugó la vida en numerosas ocasiones por salvar la de miles de personas: el gran fisiólogo escocés John Scott Haldane.

HÉROE DE LAS MINAS

Nos lo podemos imaginar un día de Junio de 1894, viajando en tren desde Oxford. La combinación de sus botas y casco (no muy propios de un caballero decimonónico), un maletín negro en el que se podía leer "London Fever Hospital" y los ratones enjaulados que viajaban con él, le garantizaban un viaje en solitario en su compartimento de primera clase. Haldane se preparaba así para un episodio más de su lucha contra la siniestralidad en las minas.

Las explosiones y otros siniestros eran algo muy frecuente en las minas de aquel tiempo, y mataban a más de mil personas cada año sólo en Reino Unido. Como Haldane averiguó gracias a sus frecuentes visitas, el principal riesgo para los mineros eran los gases. Los trabajadores usaban una llama como alarma: si la concentración de oxígeno en el aire bajaba de 18% la llama se apagaba, alertando a los mineros. Haldane sabía que esto no era suficiente: en muchos casos los mineros se desvanecían mientras la llama permanecía aún encendida, indicando que el nivel de oxígeno no era peligrosamente bajo.

Las autopsias señalaban a un culpable: el monóxido de carbono. Este gas es incoloro e inodoro en pequeñas concentraciones... ¿Cómo poder luchar contra tan insidioso enemigo? Como tantas veces haría a lo largo de su vida, Haldane experimentó los efectos sobre su propio cuerpo: respirando una concentración de 0.39%, tardó media hora en sufrir los efectos del gas. Con la misma concentración, un ratón o un pequeño pájaro, debido a su menor relación entre volumen y superficie, presentaban síntomas al par de minutos, para desvanecerse poco después.

Así ideó Haldane su simple, pero eficaz, sistema de seguridad para los mineros. Consistía en una jaula (imagen de la derecha) con un canario que acompañarían al minero. Si el canario se desvanecía por un escape de gas, los mineros podían abandonar el lugar antes de que el gas les afectase a ellos. La propia jaula tenía un depósito de oxígeno que permitía reanimar al canario.

LA FISIOLOGÍA DEL BUCEADOR

Tras su éxitos en el estudio de "los malos aires" en las minas, el Almirantazgo Británico se interesó por Haldane. Sus buceadores tenían problemas al ascender desde grandes profundidades y algunos habían muerto en este proceso de descompresión.

Suponiendo que la composición es la misma, un buceador que respira aire comprimido absorbe una mayor cantidad de oxígeno y nitrógeno. El oxígeno es rápidamente metabolizado, pero el nitrógeno permanece, disolviéndose en los tejidos. Cuando la presión baja muy rápidamente (por ejemplo, en una ascensión rápida a la superficie), la solubilidad del agua disminuye, formándose burbujas de nitrógeno que pueden obturar vasos sanguíneos y producir la muerte del buceador.

Haldane descubrió que una lenta ascensión a velocidad constante no resolvía el problema. Averiguó que la cantidad de nitrógeno liberado dependía, no tanto de la diferencia de presiones a las que se sometía al buceador, sino de su ratio. El peligro de descompresión era, por ejemplo, el mismo al ascender de 15 atmósferas a 5, que de 3 a 1.

Haldane calculó que no tendría que haber ningún problema de descompresión si el buceador ascendía de modo que la presión final fuese la mitad que la inicial. Tras una pausa a profundidad constante, el buceador habría eliminado el nitrógeno sobrante y estaría preparado para un nuevo tramo de subida. Basándose en este principio, Haldane elaboró las primeras tablas de descompresión, que fueron adoptadas inmediatamente por el Almirantazgo británico y son la base de todas las usadas hoy en día.

GUERRA QUÍMICA

22 de Abril de 1915, segunda batalla de Ypres. Alemania lanzó el primer gran ataque químico de la Primera Guerra Mundial. Aproximadamente 6 000 soldados aliados murieron asfixiados en un lapso de diez minutos. Haldane sospechó que el gas era cloro, aunque fue un químico canadiense, el coronel George Neishmith, la primera persona en corroborarlo. Una curiosa defensa temporal fue propuesta: se ordenó a los soldados empapar un trapo con su orina y respirar a través de él. Como era de esperar, el amonio presente en la orina precipitó el cloro de la nube, lo que permitió a dos compañías canadienses repeler el ataque alemán del día 24 de Abril.

Las propuestas que llegaban desde Londres no eran tan acertadas. Churchill insistió en la producción en masse de unas sencillas máscaras de algodón, que Haldane y muchos otros científicos tildaron de inútiles. A pesar de ello, 90 000 unidades fueron mandadas a Francia, un grave error que tuvo terribles consecuencias para los soldados que las utilizaron.

Recién regresado de Francia, donde había viajado para aconsejar en los tratamientos de los soldados afectados por el gas, Haldane se puso a trabajar en una máscara antigas eficaz. Haldane respiró en su laboratorio de Oxford diferentes concentraciones de cloro y otros gases usados por los alemanes, probando diferentes respiradores de su propia invención. Pronto desarrollaría uno lo suficientemente eficaz, un respirador que filtraba el aire a través de algodón empañado en carbonato sódico. Producidos en grandes cantidades, estos respiradores salvarían la vida de decenas de miles de soldados aliados durante la contienda.



Fuente: - Martin Goodman, "Suffer and Survive: The Extreme Life of J. S. Haldane"

Esta entrada participa en el Carnaval de Biología, que este mes organiza el blog Curiosidades de la Microbiología.