Descompressió (bucege)

Buceadores descomprimiendo en l'aigua al final d'una immersió.

Cambra de descompressió bàsica de dos esclusa de tamany mig, adequada per a procediments de recompresión in situ i descompressió en superfície

Cambra de descompressió de coberta bàsica.

La descompressió per bucege és la reducció de la pressió ambiental experimentada durant l'ascens des de profunditat o la despresurización d'una cambra de bucege. També és el procés d'eliminació dels gasos metabólicamente inertes dissolts en els teixits del cos del buceador, que es varen acumular durant l'immersió. L'eliminació de gasos també ocorre durant les pauses en l'ascens conegudes com a parades de descompressió, a on la pressió es manté constant, i despuix d'eixir a la superfície, fins que les concentracions de gas alcancen l'equilibri. Els buceadores que respiren gas a pressió ambiental necessiten ascendir a una velocitat determinada per la seua exposició recent a la pressió i el gas respirable utilisat. Un buceador que solament respira gas a pressió atmosfèrica quan buceja en apnea o fa esnórquel generalment no necessitarà descomprimirse. Els buceadores que utilisen un trage de bucege atmosfèric no necessiten descomprimirse, ya que mai estan exposts a una pressió ambiental elevada.

Quan un buceador de pressió ambiental descendix en l'aigua, la pressió hidrostàtica, i per lo tant la pressió ambiental, aumenta. Degut a que el gas respirable se suministra a la pressió ambiental, part d'este gas es dissol en la sanc del buceador i és transferit per la sanc a atres teixits a on pot acumular-se per difusió. El gas inerte, com el nitrogen o el heli, continua sent absorbit fins que el gas dissolt en el buceador està en un estat d'equilibri en el gas respirable en els pulmons del buceador, punt en el qual el buceador està saturat per a eixa profunditat i mescla respiratòria. O be es canvia la profunditat, i per tant la pressió, o es modifiquen les pressions parcials dels gasos canviant la mescla de gas respirable. Durant l'ascens, la pressió ambiental es reduïx i, en algun moment, els gasos inertes dissolts en qualsevol teixit donat estaran en una concentració més alta que l'estat d'equilibri i començaran a difondre's novament cap a la sanc per a ser eliminats en els pulmons. Si la reducció de pressió ocorre massa ràpit, este excés de gas pot formar bombetes, lo que pot provocar malaltia per descompressió, una condició potencialment debilitante o mortal. És essencial que els buceadores gestionen la seua descompressió per a evitar la formació excessiva de bombetes i la malaltia per descompressió. Una descompressió mal gestionada generalment resulta de reduir la pressió ambiental massa ràpit per a que la cantitat de gas en solució s'elimine de forma segura. Estes bombetes poden bloquejar el suministrament de sanc arterial als teixits o causar directament dany tisular. Si la descompressió és efectiva, les microburbujas venosas asintomáticas presents despuix de la majoria de les immersions s'eliminen del cos del buceador en els llits capilars alveolars dels pulmons. Si no se'ls dona suficient temps, o es creen més bombetes de les que poden eliminar-se de forma segura, les bombetes creixen en tamany i número, causant els síntomes i lesions de la malaltia per descompressió. L'objectiu immediat de la descompressió controlada és evitar el desenroll de síntomes de formació de bombetes en els teixits del buceador, i l'objectiu a llarc determini és evitar complicacions degudes a lesions per descompressió subclínica.

Els mecanismes de formació de bombetes i el dany que causen han segut objecte d'investigació mèdica durant un temps considerable i s'han propost i provat vàries hipòtesis. S'han propost, provat i utilisat taules i algoritmes per a predir el resultat dels programes de descompressió per a exposicions hiperbáricas específiques, i en molts casos, han segut reemplaçats. Encara que es refinen constantment i generalment es consideren aceptablemente fiables, el resultat real per a qualsevol buceador individual seguix sent llaugerament impredictible. Encara que la descompressió conserva cert risc, ara generalment es considera acceptable per a immersions dins del ranc ben provat del bucege recreatiu i professional normal.

La descompressió pot ser contínua o per etapes. Un ascens en descompressió per etapes s'interromp en parades de descompressió en intervals de profunditat específics, pero tot l'ascens és en realitat partix de la descompressió i la velocitat d'ascens és important per a l'eliminació inofensiva del gas inerte. Una immersió sense descompressió, o més exactament, una immersió en descompressió sense parada, es basa en llimitar la velocitat d'ascens per a evitar la formació excessiva de bombetes en els teixits més ràpits. El temps transcorregut a pressió superficial immediatament despuix d'una immersió es coneix com a interval en superfície, també és una part important de la descompressió i pot considerar-se com l'última parada de descompressió d'una immersió. Pot prendre fins a 24 hores per a que el cos retorne als seus nivells atmosfèrics normals de saturació de gas inerte despuix d'una immersió.

Teoria de la descompressió

Taules de descompressió recreatives impreses en targetes de plàstic.

Artícul principal → Teoria de la descompressió.

La teoria de la descompressió és l'estudi i modelació de la transferència del component de gas inerte dels gasos respirables des del gas en els pulmons als teixits del buceador i viceversa durant l'exposició a variacions en la pressió ambiental. En el cas del bucege submarí i el treball en aire comprimit, açò implica principalment pressions ambientals majors que la pressió superficial local, pero els astronautas, els montanyencs d'altitut i els ocupants d'aeronaus no presurizadas, estan exposts a pressions ambientals inferiors a la pressió atmosfèrica estàndar a nivell de l'mar. En tots els casos, els síntomes de la malaltia per descompressió ocorren durant o dins d'un periodo relativament curt d'hores, o ocasionalment dies, despuix d'una reducció significativa de la pressió ambiental.

Física i fisiologia de la descompressió

La pressió absoluta sobre un buceador de pressió ambiental és la suma de la pressió atmosfèrica local i la pressió hidrostàtica. La pressió hidrostàtica és el component de la pressió ambiental pel pes de la columna d'aigua sobre la profunditat, i es descriu comunament en térmens de metros o peus d'aigua d'mar.

La pressió ambiental de l'aigua es transmet al buceador per contacte directe en la pell i contacte indirecte a través del trage del buceador i l'equip bla. Els teixits blans són incompresibles i la pressió es transferix a través d'ells a qualsevol espai de gas. Ya que els gasos són compresibles, es comprimiran fins que la pressió s'equilibre. En el cas d'un buceador en apnea, els pulmons i les vies respiratòries superiors deuen reduir el seu volum per a comprimir el seu contingut gaseós i equilibrar la pressió en les parets dels espais de gas. Si els espais no són suficientment complacientes, s'acumularan decorreguts en els teixits adjacents, que poden danyar-se, resultant en edema i possiblement hemorràgia interna. Quan el buceador té un suministrament de gas respirable a pressió ambiental, el gas a pressió ambiental pot fluir per a omplir l'espai de gas sense una reducció de volum forçada. Esta entrada de gas a pressió ambiental es coneix com ecualización de pressió. Un efecte similar ocorre en espais de gas externs en contacte en la pell o aïllats del cos.

L'absorció de gasos en líquits depén de la solubilidad del gas específic en el líquit específic, la concentració de gas, expressada habitualment com a pressió parcial, i la temperatura. La principal variable en l'estudi de la teoria de la descompressió és la pressió.

Una volta dissolt, la distribució del gas dissolt pot ser per difusió, a on no hi ha fluix massiu del dissolvent, o per perfusión a on el dissolvent (en este cas la sanc) circula pel cos del buceador, a on el gas pot difondre's a regions locals de menor concentració. Donat el temps suficient a una pressió parcial específica en el gas respirable, la concentració en els teixits s'estabilisa, o satura, a una velocitat que depén de la solubilidad, la taxa de difusió i la perfusión, totes les quals varien en els diferents teixits del cos. Este procés es denomina «gasificació» i generalment es modela com un procés exponencial invers.

Si la concentració del gas inerte en el gas respirable es reduïx per baix de la de qualsevol dels teixits, existix una tendència a que el gas retorne dels teixits al gas respirable. Açò es coneix com desgasificación i es produïx durant la descompressió, quan la reducció de la pressió ambiental disminuïx la pressió parcial del gas inerte en els pulmons. Este procés pot complicar-se per la formació de bombetes de gas, ya que la modelació de bombetes és més complex i variat.

Les concentracions combinades de gasos en qualsevol teixit donat depenen de l'historial de pressió i composició del gas. En condicions d'equilibri, la concentració total de gasos dissolts és menor que la pressió ambiental, ya que l'oxigen es metaboliza en els teixits i el diòxit de carbono produït és molt més soluble. No obstant, durant una reducció en la pressió ambiental, la taxa de reducció de pressió pot excedir la taxa a la que s'elimina el gas per difusió i perfusión. Si la concentració es torna massa alta, pot alcançar una etapa a on pot ocórrer la formació de bombetes en els teixits sobresaturados. Quan la pressió dels gasos en una bombeta excedix les pressions externes combinades de la pressió ambiental i la tensió superficial de l'interfaç bombeta-líquit, les bombetes creixen, i este creiximent pot danyar el teixit.

Si els gasos inertes dissolts ixen de solució dins dels teixits del cos i formen bombetes, poden causar l'afecció coneguda com malaltia per descompressió, també denominada malaltia del buç, aeroembolismo o embòlia gaseosa. No obstant, no totes les bombetes resulten en síntomes, i la detecció de bombetes per Doppler mostra que les bombetes venosas estan presents en un número significatiu de buceadores asintomáticos despuix d'exposicions hiperbáricas relativament lleus.

Ya que les bombetes poden formar-se o migrar a qualsevol part del cos, la malaltia per descompressió pot produir molts síntomes, i els seus efectes poden variar des de dolor articular i erupció cutànees fins a paràlisis i mort. La susceptibilitat individual pot variar d'un dia a un atre, i diferents individus baix les mateixes condicions poden vore's afectats de manera diferent o no afectar-se en absolut. La classificació dels tipos pels seus síntomes ha evolucionat des de la seua descripció original.

Una descompressió eficient requerix que el buceador ascendixca lo suficientment ràpit com per a establir un gradient de descompressió tan alt com siga possible, en tants teixits com siga possible, sense provocar el desenroll de bombetes sintomàtiques. Açò es facilita en la pressió parcial d'oxigen més alta aceptablemente segura en el gas respirable, i evitant canvis de gas que podrien causar formació o creiximent de bombetes per contradifusión inerte de gasos. El desenroll de programes que siguen al mateix temps segurs i eficients s'ha complicat pel gran número de variables i incertituts, incloent la variació personal en la resposta baix diferents condicions ambientals i càrrega de treball.

El risc de malaltia per descompressió despuix del bucege es pot gestionar per mig de procediments de descompressió efectius i la seua contracció és ara poc comuna, encara que seguix sent fins a cert punt impredictible. La seua gravetat potencial ha impulsat molta investigació per a previndre-la i els buceadores utilisen casi universalment taules de descompressió o ordenadors de bucege per a llimitar o monitorear la seua exposició i controlar la seua velocitat d'ascens i procediments de descompressió. Si es desenrolla la malaltia per descompressió, generalment es tracta en oxigenoterapia hiperbárica en una cambra de recompresión. Si es tracta enjorn, hi ha una provabilitat significativament major de recuperació exitosa.

Un buceador que solament respira gas a pressió atmosfèrica quan buceja en apnea o fa esnórquel generalment no necessitarà descomprimirse, pero és possible contraure una forma de malaltia per descompressió, cridada taravana, per bucege lliure profunt repetitiu en intervals curts en superfície.

Models de descompressió

Vore també: Teoria de la descompressióModels de descompressió en la pràctica

Les taxes reals de difusió i perfusión, i la solubilidad dels gasos en teixits fisiològics específics no es coneixen generalment i varien considerablement. No obstant, s'han propost models matemàtics que aproximen la situació real en major o menor mida. Estos models prediuen si és provable que es forme bombetes sintomàtiques per a un perfil d'immersió determinat. Els algoritmes basats en estos models produïxen taules de descompressió. En els ordenadors de bucege personals, produïxen una estimació en temps real de l'estat de descompressió i mostren un perfil d'ascens recomanat per al buceador, que pot incloure parades de descompressió.

S'han utilisat dos conceptes diferents per a la modelació de la descompressió. El primer assumix que el gas dissolt s'elimina mentres està en fase dissolta i que no es formen bombetes durant la descompressió asintomática. El segon, que està respalat per l'observació experimental, assumix que es formen bombetes durant la majoria de les descompressions asintomáticas i que l'eliminació de gas deu considerar tant les fases dissoltes com les de bombetes.

Els primers models de descompressió tendien a utilisar els models de fase dissolta i els ajustaven per mig de factors derivats d'observacions experimentals per a reduir el risc de formació de bombetes sintomàtiques.

Hi ha dos grups principals de models de fase dissolta: en els models d'compartimento paralels, es considera que varis compartimento en taxes variables d'absorció de gas (temps mig), existixen independentment uns d'uns atres, i la condició limitante està controlada per l'compartimento que mostra el pijor cas per a un perfil d'exposició específic. Estos compartimento representen teixits conceptuals i no representen teixits orgànics específics. Simplement representen la gama de possibilitats per als teixits orgànics. El segon grup utilisa compartimento en série, que assumix que el gas es difon a través d'un compartimento abans d'aplegar al següent.

Els models més recents intenten modelar la dinàmica de bombetes, també generalment per mig de models simplificats, per a facilitar el càlcul de taules i, posteriorment, permetre prediccions en temps real durant una immersió. Els models que aproximen la dinàmica de bombetes són variats. Van des d'aquells que no són molt més complexos que els models de fase dissolta, fins a aquells que requerixen una potència de càlcul considerablement major. No s'ha demostrat experimentalment que els models de bombetes siguen més eficients, ni que reduïxquen el risc de malaltia per descompressió per a immersions a on el perfil de fondo i el temps total d'ascens són els mateixos que per als models de gas dissolt. El treball experimental llimitat sugerix que per a alguns perfils d'immersió, l'aument de l'absorció de gas per parades més profundes pot causar un major estrés de descompressió en teixits més llents en la consegüent major càrrega de bombetes venosas despuix de les immersions.

Pràctica de la descompressió

Buceadores utilisant la veta de l'ancora com a ajuda per al control de profunditat durant una parada de descompressió.

Dos buceadores en un derelicte. El del fondo està desplegant una boya de marcat de superfície inflable com a preparació per a l'ascens

Buceador desplegant una boya de marcat de superfície.

Buceador en rebreather duent botelles colgantes per a usar com a reserva i suministrament de gas de descompressió

Buceador en botelles de reserva i descompressió.

Artícul principal → Teoria de la descompressió.

La pràctica de la descompressió per part dels buceadores comprén la planificació, l'ascens i el monitoreo del perfil d'ascens indicat pels algoritmes o taules del modele de descompressió elegit, l'us de l'equip disponible i apropiat per a les circumstàncies de l'immersió, i el seguiment dels procediments recomanats i autorisats per a l'equip i el perfil a utilisar. Sol haver un ranc d'opcions en tots estos aspectes. També hi ha restriccions en alguns detalls dels procediments, com llimitar la velocitat d'ascens. Poden ocórrer events durant l'ascens que canvien el pla d'ascens inicial o que afecten el risc, com fer parades durant l'ascens adicionals a les parades de descompressió planificades, o adoptar una velocitat d'ascens més llenta. Atres comportaments o consideracions poden afectar la pràctica de la descompressió, com llimitar el número d'immersions realisades en un dia, llimitar el número de dies de bucege en una semana, evitar perfils d'immersió que tinguen múltiples ascensos i descensos, evitar treballs pesats immediatament despuix d'una immersió, o no volar o ascendir a altitut despuix de bucejar fins que els gasos inertes s'hagen eliminat adequadament.

Procediments

Vore també: Taula de descompressió

Estes són les diverses formes en que un buceador pot descomprimirse, depenent del perfil d'immersió i la modalitat de bucege utilisada. Estos poden descriure's com a modos de descompressió. La descompressió pot ser contínua o per etapes, a on l'ascens si interromp en parades en intervals de profunditat regulars, pero tot l'ascens és part de la descompressió, i la velocitat d'ascens pot ser crítica per a l'eliminació inofensiva del gas inerte. Lo que comunament es coneix com bucege sense descompressió, o més exactament descompressió sense parada, es basa en llimitar la velocitat d'ascens per a evitar la formació excessiva de bombetes. Els procediments utilisats per a la descompressió depenen de la modalitat de bucege, l'equip disponible, el lloc i l'entorn, i el perfil d'immersió real. S'han desenrollat procediments estandardisats que proporcionen un nivell de risc acceptable en circumstàncies apropiades.

Els procediments normals de descompressió en bucege van des de l'ascens continu per a immersions sense parada, a on tota la descompressió necessària ocorre durant l'ascens, que es manté a una velocitat controlada per a este propòsit, passant per la descompressió per etapes en aigües obertes o en una campana, o seguint el sostre de descompressió, fins a la descompressió des de saturació, que generalment ocorre en una cambra de descompressió que forma part d'un sistema de saturació. La descompressió pot accelerar-se per mig de l'us de gasos respiratoris que proporcionen un major diferencial de concentració dels components de gas inerte de la mescla respiratòria, maximizar el contingut d'oxigen acceptable, mentres s'eviten els problemes causats per la contradifusión inerte de gasos.

Actualment, molts procediments de descompressió populars aconsellen una «parada de seguritat» adicional a les parades requerides per l'algoritme, generalment d'uns 3 a 5 minuts a una profunditat d'entre 3 i 6 metros (10 i 20 peus), particularment en un ascens continu sense parades.

La recompresión terapèutica és un procediment mèdic per al tractament de la malaltia per descompressió, i va seguida d'una descompressió segons un programa conservador.

Equip

Existix una classe d'equip de bucege directament associat en la descompressió, que inclou:

• Les taules de descompressió o el software utilisat per a planificar l'immersió,
• L'equip utilisat per a controlar i monitorear la profunditat i el temps d'immersió, com: els ordenadors de bucege personals, profundímetros i cronómetros, utilisats pels buceadores autònoms per a monitorear els ascensos.

• • Les llínees de llastre (shot lines), les boyas de marcat de superfície, les boyas de descompressió i els trapezis de descompressió, utilisats pels buceadores autònoms per a controlar els ascensos.
  • Les plataformes de bucege (cistelles), les campanes humides i les campanes seques, utilisades pels buceadores de suministrament des de superfície per a controlar els ascensos.
  • Les cambres de descompressió de coberta i les cambres de descompressió de saturació, utilisades per a la descompressió en superfície i la descompressió des de saturació.
  • Les cambres de tratamiento hiperbárico, utilisades per a descomprimir als ocupants despuix d'un tractament hiperbárico.
• El suministrament de gasos de descompressió, que pot ser:
  • Transportat pel buceador en un equip autònom.
  • Suministrat des de la superfície a través de l'umbilical del buceador o de l'umbilical de la campana.
  • Suministrat en la cambra en superfície com a gas de cambra o a través de sistemes de respiració incorporats.