Bases físicas de la inmersión
El medio en el que se realizan los trabajos de buceo y en cajones hiperbáricos dicta sus propias leyes físicas. A medida que uno se sumerge, la presión de la columna de agua aumenta de manera uniforme: cada 10 metros de profundidad añaden 1 atmósfera. A modo de ejemplo, se puede citar una inmersión a la marca de 90 metros; a tal nivel, la presión del entorno sobre el organismo humano alcanza la imponente cifra de 10 atmósferas.
En estas condiciones, el ser humano físicamente no puede respirar aire sometido a la presión atmosférica normal. El aire u otra mezcla de gases debe suministrarse a una presión que corresponda estrictamente a la profundidad actual de inmersión del buceador.
Efecto de los gases y el problema de la solubilidad
Los cambios de presión afectan directamente la forma en que los gases interactúan con los fluidos corporales. Cuando una persona desciende a grandes profundidades (superiores a 100 metros, lo que equivale a una presión de más de 10 atmósferas), surge un problema fisiológico grave. En estas condiciones, la cantidad de gases disueltos en la sangre aumenta drásticamente.
En primer lugar, esto concierne al oxígeno y al nitrógeno. La disolución excesiva de nitrógeno en la sangre provoca consecuencias graves —la denominada narcosis por nitrógeno—, lo que hace que el aire convencional no sea apto para trabajos en aguas profundas.
Mezclas de gases artificiales
Para evitar la narcosis por nitrógeno y garantizar una respiración adecuada a grandes profundidades, en la fisiología y la práctica del buceo se utilizan mezclas de helio y oxígeno especiales.
- Helio. Este gas noble se elige como base, ya que prácticamente no se disuelve en la sangre humana ni siquiera a alta presión. Esta propiedad previene de forma fiable el desarrollo de la narcosis por nitrógeno.
- Oxígeno. Su cantidad en la mezcla no es constante. El oxígeno se añade exactamente en la concentración necesaria para que su presión parcial a la profundidad de trabajo coincida exactamente con la presión parcial bajo condiciones normales en la superficie.
El uso de oxígeno puro para la respiración bajo el agua está estrictamente limitado. Esta práctica es posible exclusivamente a poca profundidad: hasta 20 metros. Si se desciende más, la sustancia pura comienza a manifestar una marcada acción tóxica, que clínicamente se acompaña de calambres musculares graves.
Reglas de descompresión
El proceso de retorno del buceador a la superficie requiere tanta atención como la propia inmersión. El organismo necesita un régimen especial y estrictamente calculado de transición desde la alta presión hasta la presión atmosférica normal: la descompresión.
Este proceso lleva un tiempo considerable para que los gases disueltos en la sangre puedan abandonar el organismo de forma segura, sin formar burbujas. Un ejemplo elocuente: si un especialista ha pasado trabajando a una profundidad de 160 metros durante tan solo 1 hora, su trayecto de regreso a la superficie, que incluye el proceso de descompresión en una cámara hiperbárica especial, tomará 3 días.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿En qué consiste la patogénesis de la narcosis por nitrógeno durante las inmersiones profundas?
La patogénesis de la narcosis por nitrógeno durante las inmersiones profundas está relacionada con la saturación del organismo por nitrógeno en condiciones de hiperbaria. Al sumergirse a grandes profundidades (más de 100 m, >10 atm), la cantidad de nitrógeno disuelto en la sangre aumenta drásticamente, ya que la solubilidad del gas aumenta con la presión.
Aspectos principales de la patogénesis:
- acumulación de nitrógeno: el nitrógeno es un gas indiferente y los tejidos no lo metabolizan durante los procesos vitales;
- la saturación por nitrógeno durante la inmersión provoca un efecto narcótico descrito como «euforia de las profundidades».
¿Qué síntomas y síndromes manifiestan la acción tóxica del oxígeno puro a profundidades superiores a 20 metros?
La acción tóxica del oxígeno puro a profundidades superiores a 20 m se manifiesta con calambres musculares. En los materiales proporcionados también se indica que la acción tóxica del oxígeno puede manifestarse en forma de tres estados patológicos: de manera aislada, secuencial o combinada. Los síntomas detallados y los nombres de estos estados no se revelan en las fuentes citadas.
¿Cuál es el mecanismo de formación de burbujas de gas en la sangre cuando se viola el régimen de descompresión?
El mecanismo de formación de burbujas de gas se debe a la transición de los gases sanguíneos (principalmente el nitrógeno) al estado gaseoso debido a una caída brusca de la presión barométrica.
Durante un ascenso rápido (incumplimiento del régimen de descompresión), ocurre lo siguiente:
- El gas disuelto en exceso no tiene tiempo de eliminarse de forma segura a través de los pulmones.
- El nitrógeno se retiene en los tejidos, especialmente en el tejido adiposo y en la sustancia blanca del cerebro.
- La solubilidad de los gases disminuye y forman burbujas (émbolos gaseosos) directamente en la sangre y los tejidos, lo que conduce a la oclusión vascular.
Preguntas de clases y exámenes
¿A qué velocidad aumenta la presión al sumergirse bajo el agua?
La presión externa aumenta 1 atmósfera por cada 10 metros de profundidad. Por ejemplo, a una profundidad de 90 metros será de aproximadamente 10 atmósferas.
¿Por qué no se puede utilizar aire convencional a una profundidad superior a 100 metros?
A una presión superior a 10 atmósferas, la solubilidad de los gases en la sangre aumenta drásticamente. El exceso de nitrógeno disuelto provoca una narcosis por nitrógeno grave.
¿A qué profundidades es admisible la respiración con oxígeno puro?
La respiración con oxígeno puro solo es segura a una profundidad de hasta 20 metros. A mayores profundidades ejerce una acción tóxica, provocando calambres musculares.
¿Por qué se introduce helio en las mezclas respiratorias?
El helio se utiliza para inmersiones profundas, ya que prácticamente no se disuelve en la sangre. Esto permite prevenir por completo el riesgo de narcosis por nitrógeno.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos de solubilidad de los gases en los fluidos corporales ante cambios de presión
- Bases fisiopatológicas de la narcosis por nitrógeno
- Efecto tóxico de las altas concentraciones de oxígeno sobre el sistema nervioso
- Principios de cálculo de la presión parcial de los gases para las mezclas respiratorias
- Procesos fisiológicos durante la descompresión en cámara hiperbárica
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