Burbujas y modelos de burbujas
Ya hemos visto cómo el nitrógeno (al igual que otros gases inertes) puede entrar y salir de los tejidos corporales. Se debatió que un problema importante es la formación de burbujas de gas, que puede producirse cuando los tejidos están sobresaturados. Pero el momento exacto en que se forman las burbujas y cómo podría ser su desarrollo posterior seguían siendo imprecisos. De esto trata este capítulo, y de los modelos que intentan incluir las burbujas.
Burbujas de gas en el cuerpo
¿Cómo se forman las burbujas?
Las burbujas en el cuerpo humano real son una cuestión bastante complicada, y todavía no se sabe muy bien cuándo y por qué se desarrollan. Si no tiene que ser una persona entera en toda su complejidad, entonces el comportamiento de las burbujas en los líquidos y con los cambios de presión puede modelarse bastante bien.
Una burbuja de gas en el cuerpo se produce cuando las moléculas individuales de gas ya no están disueltas en el líquido circundante, en el plasma sanguíneo o en un tejido, sino que juntas forman una acumulación visible de gas libre. Los posibles lugares de formación de dichas ampollas son, por ejemplo, los tejidos periféricos del cuerpo, desde donde también podrían entrar en el torrente sanguíneo. Sin embargo, es probable que también puedan formarse burbujas directamente en la circulación venosa y, a veces, incluso en la arterial.
Probablemente se desarrollen principalmente a partir de microburbujas que ya están presentes antes de la inmersión y tienden a asentarse en las pequeñas protuberancias de los vasos sanguíneos. Cuando éstas se acumulan y se disuelven con más gas libre, se convierten en burbujas de gas, que entonces pueden crecer y viajar por el cuerpo.
¿Cómo es exactamente esa burbuja?
Empezamos de nuevo con una imagen muy simplificada. En el interior de la burbuja hay gases libres de forma natural. No sólo nitrógeno, sino también vapor de agua, CO2, oxígeno y, si nos ponemos más técnicos, helio. Esto es importante, aunque a menudo pensemos simplemente en “burbujas de nitrógeno” en ilustraciones simplificadas. Estos gases están sometidos a una determinada presión, que debe ser ligeramente superior a la presión ambiente para que la burbuja tenga un tamaño estable. Esto se debe a que la superficie de contacto de la burbuja con el líquido tiene una cierta tensión (la tensión superficial), que provoca una presión adicional sobre el volumen de gas. Esta presión causada por la tensión superficial depende de las propiedades específicas de la superficie, pero también aumenta cuanto más curvada es la superficie, es decir, cuanto más pequeña es la burbuja. Esto será importante más adelante. En pocas palabras, la burbuja permanece estable si la presión interna es tan alta como la contribución de presión combinada de la tensión superficial y la presión ambiente. Si la burbuja de gas se encuentra en un medio elástico en movimiento, por ejemplo, también puede añadirse una contribución de presión procedente de esta elasticidad del tejido. Esto debería bastar como idea inicial, aunque más adelante veremos que una imagen tan simplificada por sí sola no nos conducirá a nuestro objetivo.
La superficie de contacto con el líquido permite el intercambio de partículas de gas con el entorno mediante la difusión que ya conocemos. La superficie de una burbuja en un líquido no es una piel densa, sino, en el caso más sencillo, sólo el límite entre dos materiales, por ejemplo, el plasma sanguíneo y los gases. En el borde de la burbuja puede formarse una capa de moléculas que son atraídas por el agua en el exterior y repelidas por el agua en el interior.
Un límite de este tipo es básicamente permeable, o “permeable”: las partículas de gas pueden atravesarlo hasta cierto punto.
Modelos burbuja
VPM-B
Además de la desaturación mediante el flujo sanguíneo hacia los pulmones y la difusión, los modelos de burbujas intentan comprender la dinámica de las burbujas en el cuerpo, las condiciones en las que pueden crecer y también cómo se puede inhibir este crecimiento. Y tratan de incorporar esta comprensión a los perfiles de intercambio calculados. No es una tarea fácil. Empíricamente, los modelos de burbujas todavía no son demostrablemente superiores a los modelos neo-Haldane que ya conocemos en cuanto a la probabilidad de DCS. Incluso podría ser que en algunos casos los perfiles sugeridos por los modelos de burbuja disponibles hasta la fecha tuvieran desventajas. Sin embargo, como la investigación también avanza en este campo, y quizá en algún momento se pueda girar la llave de la mejora, nos gustaría prestar a estos modelos la atención que merecen.
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