Teoría de la Descompresión

Posted by Ricardo Castillo 11/06/2020 0 Comment(s)

 

 

 

Antes de empezar con este artículo me parece importante recordarles que las siguientes líneas no son una clase ni pretende ser una guía sobre descompresión para mis queridos amigos buzos que hacen el favor de leerme, este ejercicio es soló un intento de mostrar en una forma simple y básica algunos conceptos sobre la dinámica de los gases a presión y la descompresión que en ocasiones suelen ser confusos o complicados, si quieren aprender descompresión, mezclas de gases y como dicen por ahí las “black arts” del buceo existen cursos formales que pueden tomar con muchos instructores que son genios en esto de la alquimia de gases, la saturación y la presión.

 

Primero que nada, me parece importante precisar la importancia de asumir que independientemente del nivel al que estemos practicando este maravilloso deporte, está es una decisión personal y debemos estar conscientes que decidimos practicar una actividad con múltiples riesgos potenciales que tienen un tiempo de respuesta muy reducido.

Asumir que el día que se hicieron buzos aceptaron interactuar con vida marina en estado salvaje, que los buzos se pierden, que los buzos sufren descompresión, que los buzos tienen accidentes.

 

 

Es su responsabilidad mantenerse actualizados, en forma física saludable y seguir entrenando y practicando las habilidades aprendidas en sus cursos.

Yo les recomiendo que no olviden estos principios fundamentales:

- Nunca ponerse por encima de su nivel de entrenamiento.

- Nunca ser “cheap divers” en entrenamiento y en equipo.

- Ser un buzo consciente de su entorno en el buceo, en la lancha, en todos los factores de riesgo que existen en esta actividad.

- Es su responsabilidad tener un seguro médico que cubra el buceo.

- Cada buceo se debe convertir en práctica de alguna habilidad, no importa lo insignificante que parezca; tirar la boya sin ser necesario, practicar la flotabilidad, hacernos conscientes de la respiración, navegación y cualquier otra habilidad aprendida debe ser practicada con constancia o se olvida.

- Mi filosofía personal es tomar un curso y especializarme en algo distinto relacionado con el buceo cada año.

 

 

ANÁLISIS DE ACCIDENTES

Para hablar sobre descompresión siempre es bueno tener en cuenta algunos datos interesantes sobre los accidentes de buceo. La mayoría de los accidentes de buceo son una suma de factores que desencadenan el accidente, y que sí se atienden de manera aislada se pueden detener y así evitar el desarrollo de esté, los accidentes de buceo rara vez se presentan de manera súbita.

 

PRINCIPALES CAUSAS DE ACCIDENTES

- Falta de entrenamiento.

- Mal manejo de gas.

- Control deficiente de la flotabilidad.

- Equipo.

- Espacios confinados.

- Condiciones ambientales.

- Problemas de salud preexistentes.

 

Datos de víctimas de buceo publicados en Diving Medicine for Scuba Divers en (2015)

- 90% murió con su cinturón de peso.

- 86% estaban solos cuando murieron (buceando solos o separados de su compañero).

- 50% no inflaba su compensador de flotabilidad.

- 25% se metió en una dificultad en la superficie.

- 50% murió en la superficie.

- 10% estaban en formación cuando murieron.

- 10% que no estaban en condiciones de bucear desde el punto de vista médico.

- 5% fueron buceo en cueva.

- 1% de los rescatistas murieron.

 

Diez recomendaciones de DAN para poner atención y poder realizar inmersiones más seguras.

- Lastrado adecuado.

- Control de la flotabilidad.

- Atención a la planificación del gas.

- Control de la velocidad de ascenso.

- Uso de las listas de verificación pre inmersión.

- Atención en las lesiones disbáricas.

- Mejora la salud cardiovascular de los buzos.

- Bucear más a menudo (o más entrenamiento de actualización antes de viajes).

- Mayor atención al buceo dentro de los límites personales o de entrenamiento.

- Menos problemas de equipo / mantenimiento adecuado.

Por favor amig@s, bucear con reguladores, BCD y equipo de buceo que tienen 20 años no los hace buzos más intrépidos y rudos, soló los pone en riesgo, el equipo de buceo se gasta y tiene un vida útil, “aunque siga jalando”  renueven su equipo de buceo de manera constante y por favor desháganse de sus neoprenos y equipo “vintage” simplemente no son seguros.

 

TEORÍA DE LA DESCOMPRESIÓN HECHOS:

- La teoría de la descompresión parece ser una compleja red de términos científicos, leyes y procesos complicados escritos en chino antiguo-mandarín que con frecuencia deja a los buzos preguntándose ¿por qué demonios pensaron que sería una buena idea aprender más sobre descompresión?

- Los investigadores y científicos que actualmente la estudian son los primeros en admitir que sabemos muy poco al respecto.

- Es una parte fascinante del buceo que sustenta todo lo que aprendemos para tratar de ser buzos más seguros.

- Tratar de ir más allá del límite recreativo del buceo y básicamente te conviertes en una rata de laboratorio para la investigación de descompresión.

                    

Un error común entre los buzos recreativos es pensar que la teoría de la descompresión es un proceso bien entendido, que sabemos todo lo que hay que saber sobre la descompresión en el buceo y que, con el simple hecho de “seguir la computadora más conservadora o las tablas” se van a librar de desarrollar la enfermedad por descompresión (DCS por sus siglas en inglés).

 

 

Para entender un poco sobre este maravilloso proceso de la descompresión es necesario remontarnos un poco en el tiempo para entender el origen de la teoría de la descompresión que desarrolló John Scott Haldane (1860-1936), un fisiólogo y biólogo Escocés.

- Este amigo a principios de 1900 por encargo de la Royal Navy comenzó los estudios sobre saturación de gas inerte en seres vivos que se someten a respirar gases a más de 1ATM de presión.

- Fue precursor de las primeras tablas de buceo con aire comprimido, en las que se describe el proceso de absorción del nitrógeno por el organismo al respirarlo a altas presiones.

- Haldane sugirió que consideremos al cuerpo como un grupo de tejidos que absorbe y libera gases a diferentes velocidades y con el fin de explicar estas observaciones, propuso cuatro principios básicos:

 

1- La absorción y eliminación de gas en un tejido ocurre exponencialmente.

2- Diferentes tejidos absorben y liberan gas a diferentes velocidades.

3- La descompresión se logra disminuyendo la presión ambiente.

4- La tensión de un gas en un tejido no debe exceder aproximadamente el doble de presión ambiente.

 

Para entender mejor la descompresión empecemos por establecer qué estamos respirando y qué función cumplen esos gases en nuestro metabolismo.

 

 

Ahora hay que entender un poco mejor 3 leyes de los gases que se ven involucrados con este proceso de la descompresión.

 

 

 

 

Es importante mencionar que existe una RELACIÓN ENTRE LAS FASES DE LOS GASES Y LAS FASES DEL BUCEO, es decir; a cada fase del buceo que conocemos como descenso, permanencia, acenso e intervalo en superficie le corresponde una fase del gas que se llaman compresión, saturación, descompresión y post-descompresión es decir, dependiendo en qué fase del buceo nos encontamos estamos afectando al gas inerte que respiramos de una manera directa y específica y resulta importante entender esto para tener claridad cuando estamos buceando de qué esta sucediendo con el gas inerte involucrado en nuestro buceo.

 

 

 

SATURACIÓN DE N2 EN EL BUCEO

 

En el proceso de la saturación de gas inerte (en este caso el N2) en el buceo se ven involucrados varios factores fundamentales que van a afectar la cantidad de gas que el organismo va a saturar como son: la difusión, la perfusión y la tensión gasesosa. Por otro lado, tenemos que la composición de los tejidos del organismo también influyen sobre el proceso de saturación y desaturación de gas, aquí les dejo una definición más clara de cada uno de estos factores.

 

Difusión: (simple) Es un proceso por el cual se produce un flujo de moléculas a través de una membrana permeable sin que exista un aporte externo de energía. En este proceso el desplazamiento de las moléculas se produce siguiendo el gradiente de concentración; las moléculas atraviesan la membrana desde el medio donde se encuentran en mayor concentración hacia el medio donde se encuentran en menor concentración.

 

Perfusión: básicamente significa flujo de sangre, o la tasa de flujo de sangre. La sangre se mueve alrededor del cuerpo, moviendo gases desde los pulmones y transportándolos a capilares cada vez mas pequeños, hasta que estos capilares se vuelvan de una sola célula de espesor, lo que permite que el oxígeno llegue a los tejidos.

 

Tensión gaseosa: Interfaz líquido y gas. El gas ejerce una presión sobre el líquido porque sus moléculas (del gas) ejercen una atracción o una repulsión sobre las moléculas en la superficie del líquido. Pero es muy pequeño porque el gas tiene una densidad muy débil con relación al líquido.

 

 

Tejidos (Compartimientos de tejidos) rápidos, medios y lentos: Los tejidos se definen como rápidos, medios o lentos dependiendo de la combinación de perfusión y difusión del tejido. Los diferentes tejidos del cuerpo se suministran con sangre a diferentes velocidades. El cerebro, la sangre, el corazón y el músculo están bien perfundidos y tienen buena difusión, mientras que el hueso, la grasa y el cartílago son más deficientes en la perfusión y tienen mala difusión.

Entendiento que la saturación es un cálculo matemático y que por lo tanto existe una "constante" en la siguiente gráfica les muestros los llamados tiempos medios que propuso Haldane para calcular la saturación del gas.

 

Tiempos medios: Haldane fue la primera persona en probar y modelar lo que le sucede al cuerpo durante una inmersión, al proponer que se usen los llamados compartimentos de tejido para modelar diferentes tejidos corporales. Usó 5 compartimentos, todos con diferentes “tiempos medios".

 

 

 

(Tiempo medio es un término científico general que se usa más comúnmente en la radioactividad). Describe el tiempo que tarda un material radioactivo en descomponerse a la mitad del número original de átomos. Pero también se puede aplicar a la absorción de gases, y para un compartimiento de tejido dado significa el tiempo que tomará para que se sature hasta la mitad con gas inerte.

Si bien es probable que durante un buceo recreativo un compartimiento de tejido rápido pueda saturarse, los compartimentos más lentos no lo harán, a menos que te avientes un tiempo de fondo de 450 minutos para saturar el tejido de 75 minutos (compartimento 5).

La gráfica a continuación ilustra lo que está sucediendo entre la presión inspirada de N2 (que estamos respirando) a cierta profundidad y la tensión gasesosa (entra o sale gas del tejido) y cómo cambia dependiendo de en que fase del buceo nos encontramos.

 

 

Los M-Values o valores máximos son límites que se establecen para evitar que la pérdida de presión ambiente sea demasiada provocando que el gas que está disuelto en el tejido pase a estado gaseoso provocando una enfermedad por descompresión en el buzo, esta gráfica es una explicación de la relación entre los valores M y la presión ambiente.

 

 

- Las variables que controlan si las presiones del tejido se mantienen dentro del valor M son la profundidad, el tiempo y la velocidad de ascenso. Mayor profundidad significan mayor gradiente de gas inerte entre nuestros pulmones y nuestros tejidos, lo que significa que más gas puede entrar en disolución. Los tiempos de fondo más largos significan más tiempo para la saturación, lo que, a la inversa, significa que se requiere más tiempo para desgasificar en el ascenso.

 

- Los buzos recreativos se preocupan en gran medida por los tejidos rápidos y los LND (limites de no descompresión). Los límites de profundidad están diseñados para evitar la carga de gas excesiva en los tejidos más lentos. Estos límites, combinados con las velocidades máximas de ascenso, significan que los buzos pueden realizar un ascenso directo a la superficie y permanecer dentro del valor M para los tejidos principales (los más cercanos al valor M).

 

Para concluir con esta sección les dejo un poco sobre las burbujas silenciosas que juegan una parte importante en la ecuación sobre la descompresión y que es otro factor más a tomar en cuenta durante nuestros buceos.

 

Burbujas Silenciosas: En 1976 se publicó un informe sobre la detección de las llamadas burbujas silenciosas en el torrente sanguíneo de los buzos. No eran burbujas que causaban DCS, las burbujas se encontraron en buzos que no mostraban síntomas, y que todos habían buceado muy conservador y dentro de los límites de las tablas de buceo de la época.

 

- Investigaciones posteriores sobre estas burbujas silenciosas sugieren que pueden estar presentes permanentemente en el torrente sanguíneo, incluso para personas que nunca han buceado. Esto se debe a una combinación, de naturaleza mecánica, de cavitación, micro-nucleación y tribonucleación.

- Las burbujas silenciosas ahora se consideran una consecuencia completamente normal del buceo. Sin embargo, es muy difícil correlacionar el tamaño y la frecuencia de las burbujas silenciosas con los casos de DCS. Algunas personas se doblan con pocas o ninguna burbuja silenciosa y otras no tienen síntomas de DCS aunque tengan lo que se considera un exceso de burbujas silenciosas.

 

Para seguir tratando de complicar (digo aclarar) más las cosas resulta que hoy en día contamos con diferentes modelos de saturación de gas que contemplan y calculan de manera diferente lo que está pasando con el gas inerte en nuestro organismo. Los modelos de saturación de gas que usan las computadoras de buceo en la actualidad, aunque en la práctica tienen ciertas similitudes, en realidad toman como base asuntos bastante distintos para calcular los LND o las paradas de descompresión. Cuando buceamos en grupo con los amigos, es común que tengamos LND parecidos entre varios tipos y marcas de computadoras y las variaciones suelen ser mínimas, la industria del buceo deportivo ha estandarizado parámetros, límites y normas que hacen parecer que las computadoras de buceo calculan de la misma forma, pero no es cierto.

 

Les dejo esta tarea: Averiguar de su computadora de buceo cuál es el algoritmo que utiliza y que ustedes usan en particular para calcular los LND y cuántos compartimientos se utilizan en ese algoritmo, (una pista… viene en el manual de su computadora).

 

Hablemos un poco de los modelos que tenemos y en qué se basan para hacer los cálculos de saturación y desaturación de gas:

 

Características de los modelos de gas disuelto o también llamados modelos clásicos:

- Calcula el gas disuelto.

- El modelo puede ser controlado por la perfusión o limitado por la difusión.

- El intercambio gaseoso es controlado por la perfusión y difusión del gas.

- El intercambio de gas inerte lo impulsa el gradiente local, la diferencia entre la sangre arterial y la tensión local del tejido y buscan la máxima carga o eliminación.

- Le eliminación es maximizada por fases de descompresión poco profundas.

- La difusión domina en los tejidos con mínima vascularidad y mayor distancia entre capilares.

 

Características de los modelos de gas de fase libre:

- Calcula el gas separado en fase libre.

- El modelo es controlado por la perfusión.

- El gradiente de eliminación de gas inerte de las burbujas aumenta con la profundidad.

- Reduce presión gradualmente para minimizar la formación de burbujas.

- Las paradas profundas están diseñadas para maximizar la eliminación de gas en fase libre.

- Las paradas profundas disminuyen el tiempo total de descompresión en un modelo de fase libre comparado con uno de gas disuelto.

Todos siguen utilizando los conceptos de tiempos medios y valores M para los gases disueltos, pero también intentan modelar el tamaño y la forma de la burbuja, ya que están sujetos a diferentes presiones en el transcurso de una inmersión. Explicar cómo lo hacen implica hablar de la complicada matemática y mecánica de las burbujas. Pero en términos simples, sabemos que una burbuja tiene varias fuerzas diferentes que actúan sobre ella. Tiene la presión ambiental externa, la presión del tejido circundante y su propia tensión superficial. Todas estas fuerzas están interactuando de una manera que determinará si el gas se difundirá o no en la burbuja y lo hará más grande, o se difundirá y encogerá. Si una burbuja alcanza un cierto tamaño, se cree que ha alcanzado el llamado límite crítico, lo que podría significar que podría convertirse en una burbuja sintomática. El objetivo de estos modelos es mantener la burbuja por debajo de este volumen crítico.

 

Hay varios modelos diferentes y variables para elegir: Bühlmann ZH-L12 - ZH-L16, US Navy, DCIEM, DSAT (PADI), modelo de permeabilidad variable (VPM), modelo de burbuja de gradiente reducido (RGBM), etc…

Para seguir complicando (digo aclarando más) esta cuestión de la descompresión hay otro factor del que tenemos que hablar y que aún en la actualidad resulta (aunque cada vez menos) un poco confuso por la cantidad de opciones que existen y se llaman “Tasas de ascenso” que afectan todo lo que tiene que ver con las diferentes fases de los gases durante una inmersión, valores M, cantidad de sobresaturación, tamaño y cantidad de burbujas silenciosas, varían dependiendo de con quién aprendas a bucear.

 

Los límites de velocidad de ascenso según a quién le preguntes:

- BSAC 15 m / min (hasta 6 m)

- SSI es de 9 m / min

- PADI es de 18 m / min

- Paul Bert recomendó 3 m / min

- Haldane recomendó 1.5-9 m / min

- Bühlmann a 10 m / min.

Nadie parece estar de acuerdo sobre cuál es la tasa ideal, ni siquiera si existe una tasa ideal única. En 1958, la Marina de los Estados Unidos revisó la tasa de ascenso de los buzos de la Marina. Querían una velocidad de ascenso de 30m / min, pero los buzos pensaron que esto era demasiado rápido para ellos cargando equipo pesado, por lo que se estableció en 18 m / min.

 

La mayoría de los instructores y buzos sensatamente no suben más rápido de lo que permiten sus computadoras (9-10m / min). Para las inmersiones de descompresión, la práctica común es que, desde la parte inferior de la inmersión, a través de las paradas profundas hasta las primeras paradas de descompresión, 9m / min es el máximo (y también el mínimo), luego hasta la parada a 6m la velocidad de ascenso es de 3m / min. De 6m a la superficie es 1m / min.

MI RECOMENDACIÓN EN BUCEO DEPORTIVO ES 9-10m/min y de la parada de seguridad a la superficie 1m/min.

 

Hablemos un poco sobre la enfermedad por descompresión, una patología asociada al buceo que se encuentra en estudio constante y que no se puede ver como un fenómeno estático que soló le sucede a ciertos buzos bajo circunstancias especificas. La realidad es que se siguen descubriendo cosas sobre la descompresión, su origen y evolución. La enfermedad por descompresión es una suma de factores combinados y sumados a la biología y características individuales del sujeto que desarrolla la enfermedad; por lo tanto, lo único que nosotros podemos hacer para tratar de evitarla es poner atención a los factores que contribuyen a su desarrollo para intentar evitarlos y disminuir el riesgo de desarrollarla.

 

 

PREVENCIÓN

- Entrenamiento.

- Recomendable bucear con nitrox.

- Hidratación.

- Entender y usar tablas, computadoras y algoritmos de saturación.

- Buen estado de salud y físico.
- Dormir bien.
- No usar neoprenos apretados.

- No rebasar los límites de no descompresión.

- No hacer ejercicio extenuante debajo del agua.

- No hacer ejercicio después de bucear.

- No bañarse con agua caliente.

- No tomar alcohol o café en exceso durante el periodo de los buceos.

- No someterse a buceos con estrés térmico.

- No asolearse.

- No realizar ninguna actividad que pueda activar el gas.

 

 

CONCLUSIONES

Amig@s como pueden ver el asunto de respirar gas inerte a presión resulta en una cuestión entre ciencia, religión y alquímia, hay muchas cosas que aún nos faltan por descubrir, espero que estas gráficas y pequeñas explicaciones conceptuales que les hice les sean de ayuda para entender un poco mejor el fascinante mundo de la saturación y desaturación de gas que sucede durante los buceos.

 

Y resumiendo....

- Los compartimentos y los valores M son una forma matemática de intentar imitar los procesos biológicos. El cuerpo humano es sumamente complejo para poder modelar con precisión y hay demasiados factores que contribuyen o no a la gasificación o desgasificación de los tejidos. Los compartimientos y los valores M son la mejor SUPOSICIÓN que tenemos, no más, básicamente los algoritmos son un acto de fe.

 

- Millones de personas bucean cada año sin incidentes, por lo que parecen funcionar de alguna manera, pero no sabemos a ciencia cierta qué es lo que realmente está bien y qué no, ya que es muy difícil realizar estudios en buzos que dan respuestas subjetivas a preguntas sobre perfiles de buceo que no sean controlados con precisión. Los estudios controlados en grandes grupos de buzos del tipo que podrían producir resultados estadísticamente relevantes simplemente no suceden.

 

- El entrenamiento formal y la práctica es la mejor manera de prevenir accidentes de buceo.

 

- El trabajo de Albert Bühlmann continúa usándose en la mayoría de los algoritmos de computadoras de buceo.

 

- Comparar modelos de saturación siempre ayuda a tomar mejores decisiones para la planeación segura de buceo.

 

- Finalmente les digo que el hecho de que tengamos diferentes algoritmos, tablas de buceo y tasas de ascenso soló demuestra lo inciertos que son nuestros intentos de modelar los efectos de la saturación y desaturación de gas en organismos vivos con características individuales y una biología compleja.

 

 

Safe Diving!

RICARDO CASTILLO M

Instructor de buceo deportivo y buceo técnico:

Nº. 386 NSS-CDS (National Speleological Society)

Nº. 13580 SDI (Scuba Diving International)

Nº. 13580 TDI (Technical Diving International)

Nº. 8308 IANTD (International Association of Nitrox and Technical Divers)

Nº. 339806 PADI (Professional Association of Diving Instructors)

Nº. 14919 DAN (Divers Alert Network)

 

 

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