En un abrir y cerrar de ojos

Martes 5 de agosto de 2014 por Optalert

El adormecimiento aumenta considerablemente el riesgo de sufrir un accidente y se cree que es un factor en más del 30% de las colisiones. Es posible identificar el peligroso estado de adormecimiento caracterizando los cambios dinámicos en los movimientos de los párpados durante los parpadeos. Si bien existen algunas medidas de la duración del parpadeo, como PERCLOS, con las cuales se pueden detectar las últimas etapas de adormecimiento, los efectos no son los mismos en todas las personas. Más bien, son los cambios dinámicos tempranos en los parpadeos, sobre todo la velocidad de los párpados, los que ofrecen un marcador fisiológico confiable de los estados fluctuantes de lucidez y adormecimiento.

Introducción

El adormecimiento se puede definir como el estado intermedio entre la vigilia y el sueño. Se trata de un estado inestable y fluctuante de conciencia y vigilancia reducida que puede tener como resultado una disminución significativa del rendimiento durante períodos de tiempo relativamente cortos. Esto significa que el adormecimiento es un estado peligroso para quienes conducen vehículos automotores u operan equipos industriales, dado que, para ellos, mantenerse alertas puede ser una cuestión de vida o muerte.

La mayoría de las personas conocen los peligros de conducir en estado de ebriedad o intoxicación, pero muchas no son conscientes de que el adormecimiento perjudica el rendimiento, el juicio y el tiempo de reacción tal como lo hacen el alcohol y las drogas. Los estudios demuestran que, después de 17 horas sin dormir, se sufre un impedimento equivalente a una concentración de alcohol en la sangre de 0.05, es decir el límite legal en las carreteras de Australia. Pasar 20 horas sin dormir se puede comparar al impedimento atribuible a una concentración de alcohol en la sangre de 0.08, el límite legal en todos los estados de los Estados Unidos. El estar adormecido aumenta significativamente el riesgo de sufrir un accidente. Se estima que el adormecimiento contribuye al 30% o más de las colisiones y es un riesgo importante para la salud y seguridad ocupacional, sobre todo entre las personas que trabajan por turnos.

Los cambios en los movimientos de los ojos y de los párpados, que se denominan “dinámica ocular”, ofrecen una vinculación directa con las fluctuaciones en la atención y la vigilancia. Los movimientos oculares, sobre todo los parámetros del parpadeo, se consideran indicadores fisiológicos confiables de los niveles de adormecimiento. Las características del parpadeo durante el cierre y la reapertura de los párpados exhiben propiedades singulares que permiten cuantificar de manera objetiva los cambios en el adormecimiento.

El parpadeo típico dura aproximadamente entre 250 y 300 milisegundos y se compone de tres fases distintas: (1) la fase de cierre, (2) el cierre completo del ojo y (3) la fase de reapertura. De estas fases se pueden derivar varios parámetros oculares, que se describen a continuación.

Medidas de la duración del parpadeo

En un estado de alerta luego de un buen descanso, la duración de las fases de cierre y de reapertura típicas de un parpadeo suele ser de 100 y 150 milisegundos, respectivamente. Es importante destacar que las duraciones separadas de todas las fases del parpadeo tienden a aumentar en caso de adormecimiento. Sin embargo, las correlaciones entre las duraciones de los componentes separados de los parpadeos son bastante bajas, lo que sugiere que los procesos reflejos que controlan dichos movimientos son parcialmente independientes unos de otros. No obstante, las diferencias importantes entre personas normalmente se asocian con los parámetros de duración del parpadeo y también con la frecuencia de parpadeo; por lo tanto, estas variables tienen un valor limitado para cuantificar el adormecimiento individualmente.

Una medida de la duración del cierre del ojo que se utiliza habitualmente es PERCLOS: el porcentaje de tiempo que los ojos de una persona están cerrados en un 80% a 100% durante un período, generalmente de cinco minutos. El método PERCLOS refleja los cierres lentos de los párpados, más que los parpadeos, y es más adecuado cuando se promedia a lo largo de períodos más largos. Por lo tanto, las desventajas de este método que podemos mencionar son que PERCLOS puede detectar solamente las últimas etapas de adormecimiento, lo que puede tener un impacto significativo en la mitigación del riesgo en entornos operativos, y que PERCLOS no puede detectar el subconjunto considerable de personas somnolientas que experimentan períodos cortos de sueño con los ojos abiertos. Al igual que otras medidas de la duración del parpadeo, el método PERCLOS por sí solo no puede caracterizar de manera confiable los estados fluctuantes que componen el continuo de alerta a adormecido, dado que no incluye ninguna evaluación de los cambios dinámicos en los movimientos de los ojos y de los párpados.

Resulta importante mencionar que la duración de un parpadeo depende de la amplitud y también de la velocidad del movimiento de los párpados, sobre todo el superior. Si bien en el pasado las mediciones de la duración del parpadeo han sido los parámetros más útiles para detectar el adormecimiento, aunque sin consistencia entre distintas personas, se ha demostrado que los parámetros relacionados con cambios dinámicos en la amplitud y la velocidad de los movimientos de los párpados son mucho más sensibles.

Las relaciones entre amplitud y velocidad de los parpadeos

Algunos parámetros oculares, que se mantienen estables entre distintas personas, resultan ser los indicadores más sensibles de adormecimiento. Se sabe que, en las personas alertas, la amplitud de los movimientos de los párpados superiores durante cada parpadeo está íntimamente relacionada con su velocidad máxima. Cuánto más se mueven los párpados, más alta es su velocidad.

En el año 2003, el profesor Murray Johns introdujo las relaciones entre la amplitud y la velocidad (AVR, por sus siglas en inglés) de los parpadeos como medida de la velocidad relativa de sus movimientos. Las AVR del cierre de los párpados durante los parpadeos son distintas de las de la reapertura de los párpados, aunque el valor de amplitud suele ser el mismo. Se ha demostrado que las AVR aumentan con el adormecimiento, sobre todo en el caso de la reapertura: es decir, el párpado superior se mueve más lento cuando vuelve a abrirse después de un parpadeo cuando una persona está adormecida que cuando está alerta. Los párpados pueden tender a cerrarse con el adormecimiento, lo que reduciría la amplitud de los parpadeos, pero eso no cambia su AVR. Estas relaciones eliminan la necesidad de calibración tanto de la amplitud como de la velocidad en términos absolutos. Las relaciones también son muy estables entre personas, es decir que no es necesario ajustarlas para cada una.

Se ha observado que las AVR permanecen estables en el estado alerta. Sin embargo, los niveles crecientes de adormecimiento reducen la velocidad de los párpados, sobre todo en la fase de reapertura. Son los cambios fisiológicos tempranos en los parpadeos, en particular las velocidades relativas de las fases de cierre y reapertura de los párpados, los que caracterizan el estado adormecido.

Las funciones neuromusculares de los músculos esqueléticos se ven afectadas por el sueño y la vigilia. Esto se aplica especialmente a los párpados, que están abiertos la mayor parte del tiempo durante la vigilia y cerrados continuamente durante el sueño. El adormecimiento afecta las funciones neuromusculares de los párpados en más de un sentido. Afecta los mecanismos que controlan la activación e inhibición de los músculos de cada párpado. En la vigilia, esos mecanismos están altamente integrados para producir parpadeos espontáneos típicos. Cuando aumenta el adormecimiento, se reduce el grado de control e integración. La dinámica de los movimientos de los párpados presenta un vínculo fisiológico directo con los cambios en el funcionamiento del sistema nervioso central, sobre todo durante la transición de la vigilia al sueño.

Se ha desarrollado una nueva escala para medir el adormecimiento, la Johns Drowsiness Scale (JDS™), para utilizar con la tecnología de Optalert. Se basa en una combinación de diversas variables oculares, entre las cuales se destacan las velocidades relativas de los movimientos de los párpados durante los parpadeos. El desarrollo de la JDS™ y su validación se resumen en el artículo que acompaña al presente, Cómo se mide el adormecimiento con la escala JDS™.