FUNDAMENTOS
Introducción
Este bloque sienta las bases para todos los temas posteriores: cómo entra el gas inerte en el cuerpo, cómo se elimina y por qué utilizamos modelos matemáticos (p. ej., Bühlmann) para planificar los perfiles de ascenso. No se trata de fórmulas, sino de las relaciones y su relevancia para la práctica. Trabajamos con las ideas centrales de los modelos de Bühlmann (compartimentos, periodos de hemisaturación, valores M) y su modificación mediante factores de gradiente. Comprenderá cómo aplicarlos y también dónde se encuentran sus límites e incertidumbres.
Antes de empezar, un breve recordatorio sobre los requisitos: debe tener presentes los fundamentos físicos de su curso OWD, especialmente las leyes de los gases. Por ello, comenzaremos con un pequeño cuestionario. Si nota que le gustaría volver a leer algo, consulte sus manuales o nuestro curso Science of Diving.
Saturación y desaturación
En cuanto se sumerge, la presión ambiental aumenta y, con ella, la presión parcial de los gases inertes en el gas respirable. En los pulmones, el gas inerte se difunde hacia la sangre y desde allí se transporta por todo el cuerpo. Si la presión del gas inerte en la sangre es superior a la de los tejidos circundantes, el gas se difunde hacia los tejidos; si la presión del gas inerte en la sangre es inferior, sale de los tejidos y puede abandonar el cuerpo a través de los pulmones.
Saturación: ¿qué ocurre bajo presión?
El principio fundamental de la saturación y la desaturación es la ley de Henry. Cuando un gas linda con un líquido, o diferentes tejidos entre sí, la presión del gas en ambos lados se igualará con el tiempo. Al descender, la presión ambiental aumenta, y con ella la presión parcial de nitrógeno en el gas respirable. Esto provoca una mayor absorción de gas inerte en el cuerpo. Al ascender, la presión vuelve a disminuir y el gas debe abandonar el cuerpo. Puede observar este proceso con más detalle en la animación.
Compartimentos de tejido y periodos de hemisaturación
En la realidad, los distintos tejidos tienen velocidades de saturación y desaturación muy diferentes. Esto no se puede calcular de forma individual para cada órgano. Por ello, los modelos trabajan con “compartimentos” artificiales: asignan periodos de semidesintegración que, en conjunto, cubren todo el espectro de los posibles tejidos humanos.
El periodo de semidesintegración describe cuánto tiempo necesita un compartimento para adaptarse a la mitad a una nueva situación de presión. Ejemplo: periodo de semidesintegración de 5 minutos → tras 5 min 50%, tras 10 min 75%, tras 15 min 87,5%.
El modelo más utilizado hoy en día, el algoritmo de Bühlmann ZHL16-C, calcula con 16 tejidos modélicos diferentes con periodos de hemisaturación de entre 5 y 635 minutos. En la siguiente herramienta puede ver cómo evoluciona la saturación en estos tejidos durante un periodo de tiempo determinado.
Saturación de un tejido del modelo
Ya tenemos los elementos individuales: los tejidos se saturan, lo hacen a diferentes velocidades y, cuando la presión disminuye, se desaturan de nuevo.
Este gráfico ayuda a describir el proceso de desaturación y a analizar los límites de la sobresaturación. Aquí se visualizan la saturación y, sobre todo, la desaturación de un tejido modélico.
Con esta imagen fundamental, se está bien preparado para examinar los límites de la sobresaturación en la siguiente sección.
Vídeo: El gráfico de saturación
¿Qué significan los campos del gráfico con el que explicamos la saturación y desaturación de un tejido del modelo? Un breve vídeo ofrece una explicación fácil de entender.
Vídeo: Saturación durante la inmersión
Breve vídeo en el que explicamos cómo se satura y desatura un tejido del modelo durante la inmersión y cómo se puede mostrar esto en nuestro gráfico.
Límites de la sobresaturación: valores M y factores de gradiente
Dado que no podemos mirar directamente al interior del cuerpo, existen modelos de descompresión. Estos deben representar los procesos con la mayor precisión posible y permitir una evaluación plausible del riesgo. El modelo más común es el algoritmo de Bühlmann ZHL-16C, en el que nos centraremos aquí para comprender los conceptos.
Acabamos de ver que la cuestión central de toda teoría de descompresión es: ¿hasta qué punto puede estar sobresaturado un tejido antes de que el riesgo de una enfermedad descompresiva (ED) sea demasiado alto? De eso se trata precisamente con los valores M y su modificación mediante factores de gradiente.
Valores M
Cada tejido modélico tiene un límite de sobresaturación de gas tolerable. Esto es lo que hay detrás del valor M. El valor M es la presión de gas inerte que un tejido «apenas tolera» a una presión ambiental determinada. Si se supera, aumenta el riesgo de que aparezcan síntomas de ED.
Los valores M son diferentes para cada tejido modélico. El modelo asume que los tejidos rápidos pueden tolerar una sobresaturación mayor que los tejidos lentos.
Y los valores M dependen de la profundidad. El valor M se compone siempre de la presión actual más la sobresaturación tolerada. A una presión ambiental más alta, el modelo de Bühlmann también prevé una sobresaturación tolerable mayor. El modelo asume que a mayor profundidad se tolera una sobrepresión mayor que en tierra firme.
Término: valor M
Presión máxima permitida de gas inerte en un tejido antes de que el modelo asuma un riesgo de ED significativamente mayor. Es específica de cada tejido y depende de la presión ambiental.
¿Cómo se traduce esto en la práctica con los valores M, el límite de tiempo de no descompresión y la descompresión para un tejido modélico? Lo mejor es que volvamos a observar nuestro gráfico de desaturación.
Como hemos visto antes, el riesgo de sufrir una ED aumenta a medida que un tejido se adentra más en la zona de sobresaturación. Nunca se puede predecir con exactitud cuándo aparecerán síntomas en una persona determinada. Solo se puede determinar un riesgo estadístico general y establecer un límite basado en él. Eso es exactamente lo que hacen los valores M: definen un límite de riesgo aceptable. Aunque un valor M sea un número exacto, con varios decimales, no representa un límite preciso. Se trata más bien de una línea nítida trazada en la zona difusa del riesgo creciente.
Estos valores M dan como resultado una línea M para cada tejido modélico, que limita el ascenso. Si el tejido solo está saturado hasta el punto de que no se cruza la línea M durante el ascenso, se habla de una inmersión sin paradas de descompresión. En cuanto se supere este límite en un ascenso directo, serán necesarias paradas de deco para desaturar un poco el tejido ya durante el ascenso y mantenerlo así por debajo de la línea. Al llegar a la superficie, este límite ya no debería superarse.
Falsa precisión
Los valores M y el límite de tiempo de no descompresión
«Tiempo de no descompresión» significa que, en un ascenso directo, no se supera ningún valor M. Esto no elimina el riesgo, pero lo mantiene dentro de un marco definido como aceptable.
A diferentes profundidades, son distintos tejidos los que alcanzan primero su saturación máxima y, por tanto, ponen fin al tiempo de no descompresión. En esta herramienta puede consultar para cada profundidad qué tejido limita el tiempo.
Si se observa aquí a diferentes profundidades qué tejido alcanza primero una presión crítica de gas inerte, se comprobará lo siguiente:
En inmersiones profundas, a 40 m, el tiempo de no descompresión se alcanza muy rápidamente, y esto se debe a que el tejido más rápido alcanzaría su valor M si se ascendiera directamente. A profundidades más moderadas, el «tejido director», es decir, el tejido que más se aproxima a su valor M durante el ascenso, cambia. Los tejidos más rápidos toleran una sobresaturación tan alta que pueden estar completamente saturados a 20 m sin que ello sea crítico. Por tanto, el tejido modélico que actúa como tejido director se desplaza hacia los números más altos.
La animación se detiene al alcanzar los valores M originales de Bühlmann. Por supuesto, también se puede superar este límite; en ese caso, hay que planificar paradas durante el ascenso para dar tiempo a los tejidos excesivamente sobresaturados a desaturarse un poco. Y, por supuesto, se pueden modificar los valores M y, con ello, desplazar los límites de tiempo de no descompresión o prolongar la descompresión.
Gradient Factors – o “¿Qué es ese GF en mi ordenador?”
Los factores de gradiente son una forma de modificar los valores M e incorporar un margen de seguridad adicional.
Para entender cómo funcionan, veamos de nuevo nuestro gráfico básico sobre la desaturación de un tejido modélico.
Aquí se han trazado ahora otras líneas bajo la línea M original: las líneas M modificadas. Si se considera —lo cual es el consenso actual— que los valores M originales son demasiado arriesgados, se puede simplemente reducir la sobresaturación que se está dispuesto a aceptar. Esto se hace con un porcentaje de la sobresaturación: se traza una nueva línea al 80%, 60% o incluso menos de la sobresaturación.
Si se mantiene esta línea desplazada simple, simplemente se ha incorporado algo de seguridad adicional. Sin embargo, normalmente se utilizan dos factores de gradiente: GF Low y GF High. Esto se representa, por ejemplo, como GF 40/80: el primer número indica el GF Low y el segundo el GF High.
¿Por qué se hace esto? Esta práctica se remonta a la idea de que las paradas más profundas durante el ascenso son útiles para controlar el crecimiento de las burbujas. Analizaremos hasta qué punto esto es útil en el bloque sobre investigaciones actuales.
Si se elige un GF Low más bajo, durante el ascenso se pasará lentamente del GF más bajo al más alto. El GF Low determina a qué profundidad se realiza la primera parada; el GF High, con qué sobresaturación se llega a la superficie.
Elegir factores de gradiente
¿Qué se debe elegir entonces? ¿Mantener un ajuste predeterminado del ordenador o personalizar los GF? Analizamos esto en detalle en esta entrada del blog.
GF: porcentaje de sobresaturación
Todos los tejidos a la vista: planificación de la inmersión
Hasta ahora hemos analizado principalmente lo que ocurre en un único tejido del modelo y, a partir de ahí, hemos definido los límites de la sobresaturación.
Sin embargo, el modelo realiza los cálculos con 16 tejidos con propiedades muy diferentes. Por lo tanto, debemos tener en cuenta todos estos tejidos durante el ascenso.
El buscador del tiempo de no descompresión ya ha hecho visible que diferentes tejidos son determinantes a distintas profundidades. Lo que se aplica para determinar el tiempo de no descompresión también es relevante en la Deco. El tejido que más se aproxima al valor M cambia durante el ascenso. Necesitamos una forma de visualizar todos los tejidos del modelo simultáneamente.
Los mapas de calor ofrecen este tipo de visualización. Para facilitar al máximo el inicio, presentamos primero un planificador de Deco muy sencillo en el que se muestran el perfil y un mapa de calor.
Puede introducir una o varias profundidades y tiempos, elegir su gas respirable y sus GF. Al hacer clic en calcular, obtendrá el perfil de la inmersión, el mapa de calor y un runtime.
El mapa de calor muestra la saturación de los tejidos individuales en tonos azules. Cuanto más oscuro es el tono, más se acerca el gas inerte del tejido al estado de saturación. Durante el ascenso, los tejidos alcanzan la zona de sobresaturación, que aquí se representa con los colores del semáforo. El verde significa que el gradiente es todavía muy bajo; el rojo indica que se ha alcanzado el 100% del valor M.
Aunque para la planificación de inmersiones debería utilizar un planificador real y validado, aquí puede observar exactamente qué cambia al desplazar los factores de gradiente. Más adelante en el curso trataremos la planificación completa de la inmersión; por ahora, concéntrese en los diferentes perfiles de inmersión y en el aspecto de los mapas de calor correspondientes.
Qué puede probar con el planificador
Si desea comparar perfiles de inmersión y factores de gradiente de forma estructurada, aquí tiene algunas sugerencias:
- Observe una inmersión normal de nivel OWD: 20 m durante 20 minutos, luego 10 m durante 25 minutos. Una típica inmersión guiada de “arrecife a la derecha – arrecife a la izquierda”. Independientemente de cómo haya configurado los GF, ¿qué aspecto tiene la sobresaturación al final?
- Tome una inmersión de 20 minutos a 30 m; para las tablas habituales, una inmersión sin descompresión. Ajuste los GF a 100/100 y observe cómo se ve la sobresaturación en un ascenso casi directo.
- Añada un segmento a 20 m durante 10 minutos y a 10 m durante 15 minutos para obtener un perfil multinivel relativamente típico. ¿Qué ocurre con la sobresaturación en comparación con el ascenso directo?
- Planifique una inmersión a 40 m durante 8 minutos, con un ascenso directo. Observe qué tejidos alcanzan la mayor sobresaturación. Ahora añada niveles significativamente más someros: ¿cómo se desplaza la sobresaturación? ¿Qué tejidos son los más afectados ahora?
- Cambie el gas a Nitrox en una inmersión planificada y observe qué diferencia supone para la sobresaturación al final.
- Cambie los factores de gradiente y observe en qué punto las “inmersiones sin descompresión” se convierten en inmersiones con Deco.
Cuando haya visto suficientes perfiles y mapas de calor, continuaremos con un cuestionario. Los gráficos aquí son similares y proceden del programa de planificación subsurface.
