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Medicina aeronáutica y primeros auxilios

MED · 5/17

2.1 Atmósfera + 2.2.1 Hipoxia

26 min de lecturaActualizado octubre 2026

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En resumen

La atmósfera tiene capas (troposfera, estratosfera…) y la presión disminuye con la altura. El gran riesgo es la hipoxia: falta de oxígeno. Recuerda el TUC (tiempo útil de consciencia), que se acorta con la altitud, y los cuatro tipos de hipoxia.

2. El medio aeronáutico y las reacciones del organismo

2.1. Características físicas y químicas de la atmósfera

La atmósfera

Características generales: masa gaseosa que constituye la capa externa que envuelve la Tierra. Posee un espesor de unos 2.000 km desde la superficie de la Tierra y se caracteriza por los gases que la conforman (mayoritariamente, nitrógeno y oxígeno) y por actuar de forma similar a un termostato que regulara el calor externo e interno del planeta, características que posibilitan la vida en el mismo. La atmósfera es la única razón conocida por la que se desarrolla la vida en este planeta (hasta ahora no se conocen otras) y su origen ha sido más que discutido desde los albores de la ciencia. En verdad, la composición, forma y estratificación de la atmósfera es primordial para la vida, ya que cada uno de estos factores cumple una función imprescindible al respecto.

Capas de la atmósfera

1) Troposfera

Primer estrato de la atmósfera y el más importante desde el punto de vista de la climatología puesto que es en ella donde se desarrollan prácticamente todos los fenómenos meteorológicos; se encuentra en contacto con la superficie de la Tierra. Alcanza en los trópicos una altura de 16 a 17 km, mientras que sólo llega a 8 en los polos, debido a que el efecto de la temperatura contrae o dilata la masa de aire. Es en los niveles más inferiores de la troposfera donde se producen la mayoría de los fenómenos atmosféricos, y se halla un 80% del agua de la atmósfera, que puede estar en forma de vapor hasta aproximadamente los 14 Km. de altura; dicho vapor de agua desarrolla una función meteorológica de primera magnitud: es el origen de la nubosidad y de los hidrometeoros, ayuda a absorber parte de la radiación de onda larga (infrarroja) que llega a la Tierra, transforma cierta energía en calor latente, etc.

2) Estratosfera

Alcanza hasta 50 km de altura a partir de la tropopausa. Hasta aproximadamente los 35 Km. sus valores térmicos permanecen estables en torno a los −50 ºC y los −60 ºC. La humedad del aire y la velocidad del viento disminuyen bastante rápidamente a partir de la tropopausa; por esta razón, la estratosfera está prácticamente libre de nubes. La estratosfera tiene gran importancia en la vida terrestre, porque en su zona superior se forma el ozono, combinación molecular de tres átomos de oxígeno (O3). La radiación ultravioleta del Sol se encarga de la formación del ozono, y con este proceso se debilita tanto que alcanza la Tierra en porcentajes inocuos para la vida. También en las capas superiores de la atmósfera se produce absorción de los rayos ultravioleta lo que favorece la aparición de una auténtica capa termal caliente en donde las temperaturas oscilan entre los 0 y los 10º C y que finaliza en los dominios más superiores de esta capa, es decir, en la estratopausa. Como fenómeno meteorológico a destacar, en estos dominios abundan los vientos fuertes.

3) Mesosfera

La siguiente capa, que alcanza hasta la mesopausa, es la mesosfera (para algunos, estratosfera superior); termina a aproximadamente unos 80 km. En esta región la temperatura vuelve a disminuir hasta −80 o −100 ºC, y con ello alcanza sus valores más bajos. Después, en la termosfera, vuelve a ascender rápidamente.

4) Termosfera o ionosfera

En la alta atmósfera terrestre, la capa inferior de la heterosfera, que se extiende hasta los 300 o incluso 400 Km. de altura, vuelve a aumentar su temperatura alcanzando unas temperaturas de 1.000 a 2.000 ºC. Este calor espacial debe atribuirse sobre todo a las radiaciones ultravioletas, que producen en esta zona la disociación de las moléculas gaseosas y la carga eléctrica de sus partículas ionizadas. Dicha denominación de ionosfera conlleva que los gases presentes destacan por aparecer en fases de disgregación atómica, abundando multitud de partículas con carga eléctrica. La densidad de los gases es tan pequeña que el calor generado es incapaz de transmitirse, por lo que un astronauta se helaría en esta atmósfera tan caliente. Por lo tanto, y de acuerdo con los conceptos terrestres, la temperatura de la termosfera es un fenómeno físico para cuya explicación no es del todo suficiente la teoría cinética de los gases.

5) Exosfera

Es la capa más externa de la atmósfera. En ella los átomos y las moléculas pueden escapar al espacio, y es la región donde orbitan los satélites.

6) Magnetosfera

No es propiamente una capa de la atmósfera, sino la región del espacio que rodea la Tierra y que está dominada por su campo magnético. Protege el planeta de la radiación de partículas solares y cósmicas, y evita que el viento solar (el flujo continuo de partículas cargadas que emite el Sol) erosione la atmósfera.

Presión atmosférica

Los gases y vapores que constituyen la atmósfera están sometidos a dos fuerzas antagónicas: la de expansión, originada por el movimiento de las moléculas que intentan ocupar todo el espacio disponible, y la de la gravedad que consigue retenerlas. La experiencia de Torricelli (primera mitad del siglo XVII) vino a demostrar que el peso del aire que gravita sobre nosotros es capaz de ejercer una presión considerable, al equilibrar una columna de mercurio de 76 cm de altura, en condiciones normales; si suponemos que la sección de esta columna es de 1 cm², como 1 cm³ de mercurio a 0º C pesa 13,6 g, la columna de aire que gravita sobre el mercurio pesa 1.033,6 g. A esta presión, evaluada por la fuerza ejercida por unidad de superficie, se le llama presión atmosférica, y se mide con barómetros.

Composición atmosférica

La atmósfera, en sentido estricto la capa de aire retenida por la fuerza de atracción de la Tierra y que toma parte en su rotación, es una mezcla de diferentes gases: 78,08 % de nitrógeno, 20,95 % de oxígeno, 0,93 % de argón, alrededor de un 0,04 % de anhídrido carbónico o dióxido de carbono (unas 420-430 ppm, y en aumento) y vestigios de otros gases y vapor de agua.

Leyes físicas de los gases

Explican los efectos de la altitud sobre el organismo.

  • Ley de Boyle-Mariotte: P x V = Constante. BAROTRAUMATISMOS
  • Ley de Dalton: la atmósfera es una mezcla de gases. “La presión de la mezcla es igual a la suma de las presiones que por separado cada gas ejercería si ocupara todo el volumen”. HIPOXIA
  • Ley de Henry: la cantidad de gas disuelta en un determinado líquido es directamente proporcional a la presión que ejerce el gas sobre el mismo. ENFERMEDAD DESCOMPRESIVA
  • Ley de Graham: a igual presión y temperatura, la velocidad de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su peso molecular. DIFUSIÓN DE LOS GASES.

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