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The painting "An Experiment on a Bird in an Air Pump by Joseph Wright of Derby, 1768, showing a decompression experiment similar to the one performed by Robert Boyle.
Esta pintura, Un experimento sobre un pájaro en la bomba de aire de Joseph Wright de Derby , 1768, representa un experimento realizado originalmente por Robert Boyle en 1660.

La descompresión en el contexto del buceo se deriva de la reducción de la presión ambiental experimentada por el buceador durante el ascenso al final de una inmersión o exposición hiperbárica y se refiere tanto a la reducción de la presión como al proceso de permitir que los gases inertes disueltos sean eliminados del tejidos durante esta reducción de la presión.

Cuando un buceador desciende en la columna de agua, la presión ambiental aumenta. El gas respiratorio se suministra a la misma presión que el agua circundante y parte de este gas se disuelve en la sangre y otros tejidos del buceador. El gas inerte continúa siendo absorbido hasta que el gas disuelto en el buceador está en un estado de equilibrio con el gas respirable en los pulmones del buceador (ver: " Buceo de saturación "), o el buzo asciende en la columna de agua y reduce el presión ambiental del gas respirable hasta que los gases inertes disueltos en los tejidos estén en una concentración más alta que el estado de equilibrio y comiencen a difundirse nuevamente. Gases inertes disueltos como nitrógeno o heliopuede formar burbujas en la sangre y los tejidos del buceador si las presiones parciales de los gases disueltos en el buceador son demasiado altas en comparación con la presión ambiental . Estas burbujas, y los productos de las lesiones causadas por las burbujas, pueden dañar los tejidos, lo que se conoce como enfermedad por descompresión o curvas . El objetivo inmediato de la descompresión controlada es evitar el desarrollo de síntomas de formación de burbujas en los tejidos del buceador, y el objetivo a largo plazo es evitar también las complicaciones debidas a la lesión por descompresión subclínica.

Se sabe que los síntomas de la enfermedad por descompresión son causados ​​por el daño resultante de la formación y el crecimiento de burbujas de gas inerte dentro de los tejidos y por el bloqueo del suministro de sangre arterial a los tejidos por burbujas de gas y otros émbolos.como consecuencia de la formación de burbujas y daño tisular. Los mecanismos precisos de formación de burbujas y el daño que causan han sido objeto de investigación médica durante un tiempo considerable y se han propuesto y probado varias hipótesis. Se han propuesto, probado y utilizado tablas y algoritmos para predecir el resultado de los programas de descompresión para exposiciones hiperbáricas específicas y, por lo general, se ha encontrado que son de alguna utilidad pero no del todo confiables. La descompresión sigue siendo un procedimiento con cierto riesgo, pero se ha reducido y, en general, se considera aceptable para inmersiones dentro del rango bien probado del buceo comercial, militar y recreativo.

El primer trabajo experimental registrado relacionado con la descompresión fue realizado por Robert Boyle, que sometió a los animales de experimentación a una presión ambiental reducida mediante el uso de una bomba de vacío primitiva. En los primeros experimentos, los sujetos murieron por asfixia, pero en experimentos posteriores, se observaron signos de lo que más tarde se conocería como enfermedad por descompresión. Más tarde, cuando los avances tecnológicos permitieron el uso de presurización de minas y cajones para excluir la entrada de agua, se observó que los mineros presentaban síntomas de lo que se conocería como enfermedad de cajones, curvas y enfermedad por descompresión. Una vez que se reconoció que los síntomas eran causados ​​por burbujas de gas y que la recompresión podía aliviar los síntomas, el trabajo posterior mostró que era posible evitar los síntomas mediante una descompresión lenta.y posteriormente se han derivado varios modelos teóricos para predecir los perfiles de descompresión de bajo riesgo y el tratamiento de la enfermedad por descompresión.

Línea de tiempo [ editar ]

En 1942-1943, el gobierno del Reino Unido llevó a cabo pruebas exhaustivas de toxicidad por oxígeno en buceadores.
La esclusa de aire de Moir de 1889 se usó por primera vez mientras se construía el túnel del río Hudson en la ciudad de Nueva York
  • 1660 - Sir Robert Boyle realizó un experimento con un pájaro en una bomba de aire. Esto es anterior a las investigaciones intencionales reales sobre la descompresión, pero el experimento fue efectivamente una descompresión rápida y causó la muerte del ave por asfixia. [1]
  • 1670 - Sir Robert Boyle realizó un experimento con una víbora en el vacío . Se observó una burbuja en su ojo y mostraba signos de extrema incomodidad. Esta fue la primera descripción registrada de la enfermedad por descompresión. [2]
  • 1841 - Jacques Triger documentó los primeros casos de enfermedad por descompresión en humanos cuando dos mineros involucrados en trabajos de cajones presurizados desarrollaron síntomas. [2]
  • 1847 - B. Pol y TJ Watelle describieron la efectividad de la recompresión para el tratamiento de la enfermedad por descompresión (EDC) en trabajadores de cajones. [2] [3]
  • 1857 - Felix Hoppe-Seyler repitió los experimentos de Boyle y sugirió que la muerte súbita en trabajadores de aire comprimido fue causada por la formación de burbujas, y recomendó la terapia de recompresión. [4]
  • 1861 - Bucquoy propuso la hipótesis de que "les gaz du sang ... repassent à l'état libre sous l'influence de la décompression ... et ocasión de accidentes comparables à ceux d'une injection d'air dans les veines" ( "los gases en sangre ... vuelven al estado libre bajo la influencia de la descompresión ... y provocan accidentes comparables a los de una inyección de aire en las venas"). [5]
  • 1868 - Alfred Le Roy de Méricourt describió la enfermedad por descompresión como una enfermedad ocupacional de los buceadores de esponjas. [3]
  • 1873 - El Dr. Andrew Smith utilizó por primera vez los términos "enfermedad del cajón" y "enfermedad del aire comprimido", describiendo 110 casos de enfermedad por descompresión como médico a cargo durante la construcción del Puente de Brooklyn . [4] [6] El apodo de "las curvas" se utilizó después de que los trabajadores que emergían de una construcción presurizada en el puente de Brooklyn adoptaran una postura similar a la de las elegantes damas del período "la curva griega". [2]
  • 1878 - Paul Bert determinó que la enfermedad por descompresión es causada por burbujas de gas nitrógeno liberadas de los tejidos y la sangre durante o después de la descompresión, y mostró las ventajas de respirar oxígeno después de desarrollar la enfermedad por descompresión. [7]
  • 1889-1890: Ernest William Moir construye la primera esclusa de aire médica cuando notó que aproximadamente el 25% de la fuerza laboral que excavaba el túnel del río Hudson estaba muriendo de enfermedad por descompresión y se dio cuenta de que la solución era la recompresión. [8] [9]
  • 1897 - N. Zuntz propuso un modelo de tejido basado en perfusión . [10]
  • 1906 - V. Schrotter sugirió una descompresión uniforme de 20 minutos por atmósfera de presión . JS Haldane recibió el encargo del Almirantazgo británico para estudiar la enfermedad por descompresión. [4]
  • 1908 - John Scott Haldane preparó la primera mesa de descompresión reconocida para el Almirantazgo británico. [11] Esta tabla se basó en experimentos realizados en cabras utilizando un criterio de valoración de la ED sintomática. [2] [11]
  • 1912 - El artillero jefe George D. Stillson de la Marina de los Estados Unidos creó un programa para probar y refinar las tablas de Haldane. [12] Este programa finalmente condujo a la primera publicación del Manual de Buceo de la Marina de los Estados Unidos y al establecimiento de una Escuela de Buceo de la Marina en Newport, Rhode Island. Los programas de formación de buzos se cortaron más tarde al final de la Primera Guerra Mundial .
  • 1912 - Leonard Erskine Hill propuso la descompresión uniforme continua [2] [3]
  • 1915 - La Marina de los Estados Unidos publicó tablas C&R. [13]
  • 1916 - La Marina de las Naciones Unidas estableció su Escuela de Buceo en Aguas Profundas en Newport, Rhode Island. [13]
  • 1924 - La Marina de los EE. UU. Publicó el primer Manual de buceo de la Marina de los EE. UU. [13]
  • 1927 - Se restableció la Escuela Naval, Buceo y Salvamento en Washington Navy Yard. En ese momento, Estados Unidos trasladó su Unidad de Buceo Experimental de la Armada (NEDU) al mismo astillero naval. En los años siguientes, la Unidad de Buceo Experimental desarrolló las Mesas de Descompresión de Aire de la Marina de los EE. UU., Que se convirtieron en el estándar mundial aceptado para el buceo con aire comprimido. [14]
  • Década de 1930: JA Hawkins , CW Schilling y RA Hansen realizaron inmersiones experimentales extensivas para determinar las proporciones de sobresaturación permitidas para diferentes compartimentos de tejido para el modelo de Haldanean. [15]
  • 1935 - Albert R. Behnke y col. experimentó con oxígeno para la terapia de recompresión. [2]
  • 1937 - Se publicaron las tablas de 1937 de la Marina de los EE. UU. Desarrolladas por OD Yarborough . [15]
  • 1941 - La enfermedad por descompresión de altura se trató con oxígeno hiperbárico por primera vez. [dieciséis]
  • 1956 - Se publicaron las tablas de descompresión de la Marina de los EE. UU. (1956). [17]
  • 1960 - FC Golding y col. dividir la clasificación de DCS en Tipo 1 y 2. [18]
  • 1965 - LeMessurier y Hills publicaron su artículo, Un enfoque termodinámico que surge de un estudio sobre las técnicas de buceo del Estrecho de Torres , que sugiere que la descompresión mediante modelos convencionales da como resultado la formación de burbujas que luego se eliminan al volver a disolverse en las paradas de descompresión, que es más lento que el -gasificación mientras aún está en solución. Esto indica la importancia de minimizar la fase de burbujas para una eliminación eficiente del gas. [19] [20]
  • 1965 - Se publica el cuadro de 1965 del GERS de la Armada francesa (Groupe d'Etudes et Recherches Sous-marines). [5]
  • 1965 - MW Goodman y Robert D. Workman introdujeron tablas de recompresión que utilizan oxígeno para acelerar la eliminación del gas inerte [21] [22]
  • 1972 - El Laboratorio Fisiológico de la Royal Navy (RNPL) publicó tablas basadas en el modelo de difusión de losa de tejido de Hempleman . [23]
  • 1973 - La contradifusión isobárica fue descrita por primera vez por DJ Graves , J. Idicula , Christian Lambertson y JA Quinn en sujetos que respiraron una mezcla de gas inerte mientras estaban rodeados de otra. [24] [25]
  • 1973 - Se publicaron las Tables du Ministère du Travail 1974 (MT74) civiles francesas . [26]
  • 1976 - MP Spencer demostró que la sensibilidad de las pruebas de descompresión aumenta mediante el uso de métodos ultrasónicos que pueden detectar burbujas venosas móviles antes de que surjan los síntomas de la ED. [27]
  • 1981 - Se publicaron el modelo de Huggins y las tablas que utilizan la fórmula de Spencer para los límites sin descompresión. [28]
  • 1981 - DE Yount describió el Modelo de Permeabilidad Variada. [29]
  • 1982 - Paul K Weathersby , Louis D Homer y Edward T Flynn introdujeron el análisis de supervivencia en el estudio de la enfermedad por descompresión. [30]
  • 1983 - ED. Thalmann publicó el modelo EL para rebreathers de circuito cerrado de PO 2 nitrox y heliox constante . [31]
  • 1983/4 - Albert A. Bühlmann publicó Enfermedad por descompresión-descompresión . [32] Bühlmann reconoció los problemas asociados con el buceo en altura y propuso un método que calculaba la carga máxima de nitrógeno en los tejidos a una presión ambiental particular.
  • 1984 - DCIEM (Institución Civil y de Defensa de Medicina Ambiental, Canadá) lanzó Tablas de Descompresión y No Descompresión basadas en el modelo de compartimiento en serie Kidd / Stubbs y extensas pruebas ultrasónicas. [33]
  • 1984 - Edward D. Thalmann publicó el algoritmo exponencial-lineal y las tablas de la Marina de los EE. UU . Para aplicaciones de reciclado de circuito cerrado (CCR) de PO 2 Nitrox constante . [34]
  • 1985 - Thalmann extendió el uso del modelo EL para rebreathers de circuito cerrado de heliox de PO 2 constante . [35]
  • 1985 - Bruce Bassett publicó tablas de descompresión recreativa basadas en las tablas de la Marina de los EE. UU. [36]
  • 1986 - Se publicaron las Tablas de clavados deportivos suizos basadas en el modelo de Bühlmann. [28]
  • 1986 - DE Yount y DC Hoffman propusieron un modelo de burbuja, que se convertiría en el núcleo del Modelo de Permeabilidad Variable (VPM). [37] [38]
  • 1988 - Se publican las tablas BSAC'88. [39]
  • 1990 - Se lanzan las tablas de buceo deportivo DCIEM. [33]
  • 1990 - Se publican las tablas de descompresión de la Armada francesa - Marine Nationale 90 (MN90). [5]
  • 1992 - Publicada la civil francesa Tables du Ministère du Travail 1992 (MT92). [40]
  • 1999 - La Asociación Nacional de Instructores Subacuáticos (NAUI) publicó tablas Trimix y Nitrox basadas en el modelo RGBM de Bruce Wienke . [41]
  • 2000: se finalizó el algoritmo principal de VPM. [38]
  • 2001 - NAUI publicó tablas de aire recreativo basadas en el modelo RGBM. [42]
  • 2003 - V-Planner con el modelo VPM-B de Erik Baker fue lanzado como una revisión para trabajar de los participantes de DecoList (1999): Eric Maiken, DE Yount y otros. [38]
  • 2007 - Wayne Gerth y David J. Doolette publicaron conjuntos de parámetros VVal 18 y VVal 18M para tablas y programas basados ​​en el algoritmo Thalmann EL, y produjeron un conjunto internamente compatible de tablas de descompresión para circuito abierto y CCR en aire y Nitrox, incluso en agua. descompresión de aire / oxígeno y descompresión de superficie con oxígeno. [43]
  • 2007 - Saul Goldman propuso un modelo de compartimentos interconectados (serie de 3 compartimentos / modelo paralelo) utilizando un solo compartimento de tejido activo con riesgo y dos compartimentos periféricos sin riesgo que afectan indirectamente el riesgo del compartimento central. Este modelo predice un lavado de gas inicialmente rápido que se ralentiza con el tiempo. [44]
  • 2008: publicación de la revisión 6 del manual de buceo de la Marina de los EE. UU., Que incluye una versión de las tablas de 2007 de Gerth & Doolette. [45]

Modelos de Haldanean (perfusión limitada, fase disuelta) [ editar ]

La teoría de la descompresión temprana generalmente asumió que la formación de burbujas de gas inerte en los tejidos podría evitarse durante la descompresión, y el objetivo de las tablas y algoritmos de descompresión era prevenir la formación de burbujas y minimizar el tiempo de descompresión. La mayoría de los modelos de fase disuelta tienen una perfusión limitada y se diferencian principalmente por el número de compartimentos, el rango de tiempos medios y las tolerancias de sobresaturación asumidas. Estos modelos se conocen comúnmente como Haldanean. [46]

Teoría y tablas de Haldane [ editar ]

La Royal Navy encargó a John Scott Haldane que desarrollara un procedimiento de descompresión seguro. El método actual era una descompresión lineal lenta, y a Haldane le preocupaba que esto fuera ineficaz debido a la acumulación adicional de nitrógeno en las primeras etapas lentas del ascenso. [47]

La hipótesis de Haldane era que un buceador podría ascender inmediatamente a una profundidad donde la sobresaturación alcanza, pero no excede, el nivel crítico de sobresaturación, a cuya profundidad se maximiza el gradiente de presión para la liberación de gases y la descompresión es más eficiente. El buceador permanecería a esta profundidad hasta que la saturación se hubiera reducido lo suficiente como para ascender otros 10 pies, a la nueva profundidad de sobresaturación crítica, donde el proceso se repetiría hasta que fuera seguro para el buceador llegar a la superficie. Haldane asumió una relación crítica constante de presión de nitrógeno disuelto a presión ambiental que no variaba con la profundidad. [47]

Se realizó una gran cantidad de experimentos de descompresión utilizando cabras, que se comprimieron durante tres horas hasta la saturación supuesta, se descomprimieron rápidamente a la presión de la superficie y se examinaron para detectar síntomas de enfermedad por descompresión. Las cabras que habían sido comprimidas a 2,25 bar absolutos o menos no mostraron signos de DCS después de una rápida descompresión a la superficie. Las cabras comprimidas a 6 bar y rápidamente descomprimidas a 2,6 bar (relación de presión 2,3 a 1) tampoco mostraron signos de DCS. Haldane y sus colaboradores concluyeron que era poco probable que una descompresión de la saturación con una relación de presión de 2 a 1 produjera síntomas. [48]

Modelo de Haldane [ editar ]

El modelo de descompresión formulado a partir de estos hallazgos hizo las siguientes suposiciones. [11]

  • Los tejidos vivos se saturan a diferentes velocidades en diferentes partes del cuerpo. El tiempo de saturación varía de unos minutos a varias horas.
  • La tasa de saturación sigue una curva logarítmica y se completa aproximadamente en 3 horas en cabras y 5 horas en humanos.
  • El proceso de desaturación sigue la misma función de presión / tiempo que la saturación (simétrica), siempre que no se hayan formado burbujas.
  • Los tejidos lentos son los más importantes para evitar la formación de burbujas.
  • Una relación de presión de 2 a 1 durante la descompresión no producirá síntomas de descompresión.
  • Una sobresaturación de nitrógeno disuelto que exceda el doble de la presión atmosférica ambiental no es segura
  • La descompresión eficiente de altas presiones debe comenzar reduciendo rápidamente a la mitad la presión absoluta, seguida de un ascenso más lento para asegurar que la presión parcial en los tejidos no exceda en ningún momento aproximadamente el doble de la presión ambiental.
  • Los diferentes tejidos se designaron como grupos de tejidos con diferentes medios tiempos, y se asumió la saturación después de cuatro medios tiempos (93,75%)
  • Se eligieron cinco compartimentos de tejido, con tiempos medios de 5, 10, 20, 40 y 75 minutos. [49]
  • Se eligieron intervalos de profundidad de 10 pies para las paradas de descompresión. [11]

Mesas de descompresión [ editar ]

Este modelo se utilizó para calcular un conjunto de tablas. El método comprende elegir una exposición en profundidad y tiempo, y calcular la presión parcial de nitrógeno en cada uno de los compartimentos de tejido al final de esa exposición. [11]

  • La profundidad de la primera parada se encuentra en el compartimento de tejido con la presión parcial más alta, y la profundidad de la primera parada de descompresión es la profundidad de la parada estándar donde esta presión parcial es la más cercana sin exceder la relación de presión crítica. [11]
  • El tiempo en cada parada es el tiempo necesario para reducir la presión parcial en todos los compartimentos a un nivel seguro para la siguiente parada, 10 pies menos profundo. [11]
  • El compartimento de control para la primera parada suele ser el tejido más rápido, pero esto generalmente cambia durante el ascenso, y los tejidos más lentos suelen controlar los tiempos de parada menos profundos. Cuanto más largo sea el tiempo de fondo y más cerca de la saturación de los tejidos más lentos, más lento será el tejido que controla las paradas finales. [11]

Las pruebas de cámara y las inmersiones en aguas abiertas con dos buzos se realizaron en 1906. Los buzos se descomprimieron con éxito de cada exposición. [11] Las tablas fueron adoptadas por la Royal Navy en 1908. Las tablas de Haldane de 1906 se consideran el primer conjunto verdadero de tablas de descompresión, y el concepto básico de compartimentos de tejido paralelos con tiempos medios y límites críticos de sobresaturación todavía se encuentra en utilizar en varios modelos de descompresión, algoritmos, tablas y computadoras de descompresión posteriores. [50]

Tablas de descompresión de la Marina de los EE. UU. [ Editar ]

Las mesas de descompresión de la Marina de los EE. UU. Han experimentado un gran desarrollo a lo largo de los años. En su mayoría se han basado en modelos exponenciales multicompartimentales paralelos. El número de compartimentos ha variado, y la sobresaturación permitida en los distintos compartimentos durante el ascenso ha experimentado un desarrollo importante basado en el trabajo experimental y los registros de incidentes de enfermedad por descompresión. [51]

Tablas C&R (1915) [ editar ]

Las primeras tablas de descompresión producidas para la Marina de los EE. UU. Fueron desarrolladas por la Oficina de Construcción y Reparación en 1915 y, en consecuencia, se conocieron como tablas C&R. Se derivaron de un modelo de Haldanean, con descompresión de oxígeno a profundidades de hasta 300 pies en el aire, y se utilizaron con éxito a profundidades de poco más de 300 pies [52]

Hawkins Schilling y Hansen (1930) [ editar ]

El entrenamiento de escape submarino llevó al personal de la Marina de los EE. UU. A creer que las proporciones de sobresaturación permitidas de Haldane para tejidos rápidos eran innecesariamente conservadoras, ya que los valores calculados indicaban que la sobresaturación en los aprendices excedía los límites de Haldane, pero no desarrollaron DCS. Se realizó un gran número (2143) de inmersiones experimentales durante 3 años para derivar las proporciones de sobresaturación permitidas para un modelo haldaniano de 5 compartimentos con tiempos medios compartimentos de 5, 10, 20, 40 y 70 minutos. Los valores de sobresaturación crítica derivados de este trabajo experimental fueron diferentes para cada compartimento de tejido. Los valores para los tejidos lentos (75 y 40 minutos) estuvieron cerca de los hallazgos de Haldane, pero se encontraron valores considerablemente más altos para los tejidos rápidos.Estos valores eran tan altos que los investigadores concluyeron que los tejidos de 5 y 10 minutos no eran relevantes para el desarrollo de la EDC. Con base en estas conclusiones, se calculó un conjunto de tablas que omitían los tejidos de 5 y 10 minutos.[15]

Yarbrough (tablas de 1937) [ editar ]

Las tablas de Yarbrough de 1937 se basaron en un modelo Haldanean de 3 compartimentos con tiempos medios de los compartimentos de 20, 40 y 70 minutos. Se eligió una velocidad de ascenso de 25 pies por minuto, que era una velocidad conveniente para levantar a un buzo con vestimenta estándar. [15]

1956 tablas [ editar ]

Van der Aue trabajó en procedimientos para la descompresión de superficie y el uso de oxígeno a principios de la década de 1950 y durante su investigación encontró problemas con las tablas de 1937 para tiempos de inmersión largos. También descubrió que los tejidos rápidos que se habían eliminado en la década de 1930 controlarían la descompresión en algunos casos, por lo que reintrodujo los compartimentos rápidos en el modelo y agregó un compartimento más lento para modelar mejor las inmersiones de larga duración. [53]

Supuestos del modelo de 1956: [53]

  • Seis compartimentos tisulares paralelos con captación exponencial y eliminación de gas con semividas de 5, 10, 20, 40, 80 y 120 minutos. [53]
  • Tiempos medios de absorción y eliminación simétricos (el mismo tiempo medio para cada compartimento para la absorción y eliminación) [53]
  • Las relaciones de sobresaturación disminuyen linealmente con el aumento de la presión ambiental (valores M) y son diferentes para cada compartimento. [53] [54]
  • Se supone que cada compartimento de tejido se satura / desatura completamente en 6 medias veces. Esto significa que la desaturación del compartimento más lento (120 min) tarda 12 horas; por lo tanto, el intervalo de superficie de 12 horas antes de una inmersión no se considera repetitivo con estas tablas. [53]

La velocidad de ascenso se eligió a 60 fsw / min como un compromiso entre los requisitos prácticos para el buceo militar y las operaciones de buceo con suministro de superficie. [55]

El buceo repetitivo se acomodó en las mesas usando el compartimiento más lento para controlar la liberación de gases en la superficie. [56]

Se consideró necesario un intervalo de superficie mínimo de 10 minutos para garantizar que el compartimento de 120 minutos tuviera un efecto de control para inmersiones repetitivas. [57]

Tablas de exposición excepcional de la Marina de los EE. UU. [ Editar ]

Pronto se descubrió que las tablas de la US Navy 1956 eran problemáticas para inmersiones a más de 100 fsw durante más de 2 a 4 horas. [58]

Las tablas de exposición excepcional de la Marina de los EE. UU. Utilizan un modelo Haldanean de 8 compartimentos desarrollado por Workman, con tiempos medios de 5, 10, 20, 40, 80, 120, 160 y 240 minutos, y no son compatibles con el resto de las tablas de la Marina de los EE. UU. para inmersiones repetitivas, aunque por conveniencia se han adjuntado a las tablas estándar de US Navy Air. [58] Las tablas advierten que no se permite el buceo repetitivo después de una inmersión de exposición excepcional, y aunque el tejido de 240 minutos solo se desaturaría completamente en 24 horas, no hay restricción para asumir un buzo insaturado después de 12 horas. [59]

Reformateo de las tablas de la Marina de los EE. UU. 1956 por la comunidad de buceo recreativo [ editar ]

Algunas de las primeras modificaciones a las tablas de la Marina de los EE. UU. Involucraron cambios en su diseño por parte de la comunidad de buceo recreativo. Estos incluyen: [60] [61]

  • Tablas de inmersiones repetitivas Nu-Way
  • Dacor "Tablas de inmersiones sin cálculo"
  • Tablas NAUI (versión original)

Tablas modificadas de 1956 de la Marina de los EE. UU. [ Editar ]

La teoría de la descompresión no es una ciencia exacta. Los modelos de descompresión se aproximan a un proceso fisiológico que se comprende de manera incompleta, y bastante complejo, mediante modelos matemáticos simples, con la esperanza de producir un procedimiento útil con un riesgo aceptablemente bajo de lesiones para el usuario. La nueva información permite modificar teorías y modelos para proporcionar resultados más confiables, y la disponibilidad de procesadores de computadora más rápidos y potentes a bajo costo ha hecho que los métodos numéricos más exhaustivos sean más prácticos, y el cálculo de modelos relativamente mucho más complejos ahora es bastante posible , incluso en tiempo real. [62]

Varios factores han animado a los investigadores a modificar las tablas existentes y desarrollar nuevos modelos:

  • La detección de burbujas Doppler permite que los modelos utilicen la formación de burbujas como criterio de valoración en lugar de la EDC sintomática. [63]
  • El Dr. Andrew Pilmanis del Catalina Marine Science Center ha demostrado que el uso de paradas de seguridad reduce en gran medida la formación de burbujas en los buceadores. [63]
  • Muchos modelos de descompresión utilizan una velocidad de ascenso más lenta que los 60 fpm (18 m / min) de las tablas de la Marina de los EE. UU. De 1956 (Las tablas de la Marina de los EE. UU. De 2008 han reducido la velocidad de ascenso a 30 fpm (9 m / min)). [45] [63]
  • Varias inmersiones repetitivas. Las mesas de la Marina de los EE. UU. Fueron diseñadas para una sola inmersión repetitiva, y existía preocupación sobre la seguridad de extender su uso a múltiples inmersiones repetitivas. Como un intento de abordar este problema, se modificaron algunas tablas para reducir el tiempo de fondo permitido para inmersiones repetitivas. [63]
  • Mayor retención de nitrógeno. La adición de compartimentos de medio tiempo más largos permite tener en cuenta la acumulación de nitrógeno residual durante períodos más largos. [63]

Tablas Jeppesen [ editar ]

Jeppesen hizo la modificación más simple a las tablas de la Marina de los EE. UU. Al trazar una nueva línea para reducir los límites sin paradas en una tabla que de otro modo no cambiaría. Se recomendó a los buzos que permanecieran dentro del límite modificado sin paradas. Si uno de los nuevos límites de tiempo no figuraba en la tabla de la Marina de los EE. UU., Se debía seleccionar la siguiente entrada de tabla más corta. [62]

Mesas bassett [ editar ]

Estas tablas se basaron en las tablas de la Marina de los EE. UU. De 1956 y los límites de no descompresión recomendados por Bruce Bassett. [36]

También se realizaron cambios en las reglas de la tabla y los requisitos de descompresión: [36]

  • Velocidad de ascenso de 10 m por minuto.
  • Siempre que sea posible, se recomienda una parada de seguridad de 3 a 5 minutos entre 3 y 5 metros para todas las inmersiones a más de 9 m de profundidad.
  • El tiempo total de inmersión se utiliza para calcular el grupo repetitivo.

Tablas NAUI [ editar ]

Las primeras tablas NAUI se basaron en tablas de 1956 de la Marina de los EE. UU. Reformateadas pero no modificadas y se publicaron a principios de la década de 1980. [61] [64]

La siguiente versión fue una modificación NAUI de las tablas de la Marina de los Estados Unidos de 1956 usando las siguientes modificaciones, [36] y fue lanzada unos años más tarde.

  • No se han reducido los límites de descompresión. En la mayoría de los casos, esto da como resultado que el grupo repetitivo se desplace una letra hacia abajo, pero para 50fsw cambió 2 letras y para 40 fsw, tres letras.
  • Se recomienda una parada de descompresión preventiva (parada de seguridad) de 3 minutos a 15 fsw después de todas las inmersiones, pero el tiempo pasado en la parada de seguridad no se incluye en el tiempo utilizado para calcular el grupo repetitivo.
  • Se recomienda un intervalo de superficie de al menos una hora entre inmersiones repetidas.
  • Las profundidades de inmersión repetitiva están limitadas a 100 fsw
  • Una inmersión repetitiva se define como la que ocurre dentro de las 24 horas posteriores a la inmersión anterior (esto permite que los tejidos más lentos se equilibren con las presiones parciales atmosféricas).
  • Toda la descompresión necesaria se realiza a una profundidad de parada de 15 fsw

NAUI adaptó la tabla de deportes DCIEM de 1995 para su uso en todos los cursos de NAUI y se utilizaron hasta que fueron reemplazadas por tablas basadas en RGBM en 2002. [65] (Las tablas de aire recreativo NAUI basadas en el modelo RGBM tienen derechos de autor en 2001) [42]

También se han lanzado tablas NAUI RGBM Trimix y Nitrox con derechos de autor de 1999. [41]

Mesas de Pandora [ editar ]

Estas tablas fueron diseñadas para su uso en la excavación de los restos del naufragio de Pandora [36]

  • Los valores de la tabla a 30 fsw ( pies de agua de mar ) y más profundos se acortaron de 1 a 4 minutos, colocando a los buzos en grupos más repetitivos antes. [36]
  • Se modificaron las tablas de selección de grupos repetitivos para inmersiones repetitivas. La primera inmersión repetitiva utiliza la misma selección de grupos repetitivos que las tablas de la Marina de los EE. UU., Pero las inmersiones posteriores utilizan tablas más conservadoras que colocan al buceador en un grupo repetitivo más alto que las tablas de la Marina para el mismo perfil. Esta tendencia se mantiene durante la tercera y cuarta inmersiones repetidas. [36]
  • Se requieren paradas de seguridad a 3 msw ( metros de agua de mar ) (10 fsw) para inmersiones repetidas; Se requieren 3 minutos después de la segunda inmersión, 6 minutos después de la tercera y 9 minutos después de la cuarta inmersión. [36]
  • La velocidad máxima de ascenso se especificó como 10 msw / min. (35 fsw / min.). [36]

Modelo y tablas de Huggins [ editar ]

En 1981, Karl Huggins modificó el modelo de 6 compartimentos de la Marina de los EE. UU. Utilizando valores M derivados para seguir los límites sin descompresión de Spencer. Las tablas son exclusivamente para buceo sin descompresión y se presentan en el mismo formato que las tablas de la Marina de los EE. UU. [28]

Una diferencia importante con las tablas de la Marina de los EE. UU. Es que los designadores de grupo repetitivos representan los niveles de nitrógeno en todos los tejidos, a diferencia de la tabla de la USN, que solo representa el compartimento de 120 minutos. El grupo repetitivo de Huggins indica un porcentaje de M 0 para el tejido más saturado, y esto tiene la intención de hacer que las tablas sean más aplicables a los procedimientos de buceo multinivel. [66]

Las tablas Huggins no se han probado oficialmente, pero son más conservadoras que las tablas de la Marina de los EE. UU. De 1956. Se han calculado a partir de límites que teóricamente producirían burbujas venosas del 10 al 20% del tiempo. [66]

Planificador de buceo recreativo, distribuido por PADI [ editar ]

Las tablas conocidas como Recreational Dive Planner (RDP) fueron desarrolladas y probadas por Raymond Rogers y DSAT (Diving Science And Technology, una filial de PADI Inc.) exclusivamente para el buceo sin escalas. Los valores M se derivaron de los límites sin paradas de Spencer y los designadores de grupos repetitivos se basaron en un compartimento de tejido de 60 minutos. Esta combinación resultó en primeras inmersiones más conservadoras, pero inmersiones repetitivas menos conservadoras. [67]

Las tablas RDP se desarrollaron para el buceo sin paradas, pero recomiendan una parada de seguridad a 15 fsw durante 3 minutos. Se especifica la descompresión de emergencia para inmersiones que exceden inadvertidamente el límite sin paradas. [67]

Las tablas RDP están disponibles en dos formatos:

  • Una mesa regular
  • Un formato de aplicación electrónica
  • "La Rueda", que era una calculadora circular tipo regla de cálculo, y que permite leer las profundidades a intervalos de 5 fsw y los tiempos al minuto más cercano, ya no está disponible. Sus funciones están dentro del formato electrónico.

El RDP se probó para inmersiones de varios niveles de un día y para inmersiones de varios días con varias inmersiones por día. No hubo incidencias de ED sintomática durante la prueba. [67]

Mesas Bühlmann [ editar ]

Artículo principal: algoritmo de descompresión de Bühlmann

El profesor AA Bühlmann, del Laboratorio de Medicina Hiperbárica de la Clínica Médica de la Universidad de Zúrich, desarrolló las tablas suizas, más a menudo denominadas tablas de Bühlmann, a principios de la década de 1960. El modelo es haldaniano, con 16 compartimentos de tejido con tiempos medios de 2,65 minutos a 635 minutos, cada uno con límites de sobresaturación que varían linealmente según el tejido y la presión ambiental, y se basa en presiones absolutas, lo que simplifica la aplicación al buceo de altura. [32]

El conjunto completo de Swiss Tables consta de tablas para cuatro rangos de altitud: 0 a 700 m, 701 a 1500 m, 1501 a 2500 my 2501 a 3500 m. La velocidad de ascenso se eligió como 10 m por minuto. [32]

Los límites sin paradas y los horarios de descompresión tienden a ser más conservadores que las tablas aéreas de la Marina de los EE. UU. [68]

Las tablas suizas utilizan el compartimento de tejido de 80 minutos para controlar los cálculos de inmersiones repetitivas, que tiende a ser menos conservador que las tablas de la Marina de los EE. UU. Para esta aplicación. [68]

Tablas de Bühlmann modificadas [ editar ]

Tablas de buceo deportivo suizo [ editar ]

En 1986 se utilizó el modelo Bühlmann para generar tablas de buceo para buceadores recreativos. Un conjunto fue para altitudes de 0 a 700 m sobre el nivel del mar (0 a 2300 pies) y otro para altitudes de 701 a 2500 m (2300 a 8,202 pies). Los designadores de grupo repetitivos se basan en el compartimento de 80 minutos. [28]

Mesas Bühlmann / Hahn (alemán) [ editar ]

Las tablas alemanas fueron desarrolladas por el Dr. Max Hahn usando un derivado del modelo Bühlmann ZH-L 16 usando tiempos medios que van de 2.65 a 635 minutos. Se publicaron tres conjuntos para rangos de altitud de 0-200 m, 201-700 m y 701-1.200 m. Los designadores de grupo repetitivos se basan en el compartimento de 80 minutos. [28]

Se agregaron factores de seguridad a las profundidades de la tabla para tener en cuenta los errores del medidor de profundidad. Las profundidades utilizadas para los cálculos fueron un 2,4% mayores que las profundidades enumeradas en las dos tablas de menor altitud, y un 3% + 1 msw mayor que las profundidades enumeradas en la tabla de mayor altitud. [28]

Armada francesa - Tablas de descompresión de Marine Nationale 90 (MN90) [ editar ]

El modelo matemático utilizado para el desarrollo de las tablas MN 90 es haldaniano, y también se utilizó para la tabla GERS (Groupe d'Etudes et Recherches Sous-marines) de 1965. [5]

Las suposiciones de Haldane sobre los factores limitantes para el ascenso son:

  • El intercambio de gases en descompresión es simétrico con la compresión.
  • se descuida el papel de las burbujas en la modificación del intercambio sanguíneo-tejido,
  • La descompresión normal no produce burbujas: DCS ocurre cuando aparecen burbujas,
  • aparecen burbujas en un compartimento donde la relación entre la presión del gas disuelto y la presión hidrostática ambiental alcanza un valor crítico, caracterizando el compartimento de máxima presión tolerable.

Los supuestos y condiciones específicos para el uso del modelo y los cuadros MN90 son los siguientes: [5]

  • Para buceos que utilizan aire como gas respirable al nivel del mar, con el buceador inicialmente saturado a presión atmosférica.
  • 12 compartimentos de tejido paralelos con medios tiempos de 5 a 120 minutos, cada uno con su propia proporción crítica
  • La velocidad de ascenso utilizada es de 15 a 17 metros por minuto hasta la primera parada, que es la misma que se utiliza en las tablas del GERS 1965. Desde la primera parada hasta la superficie se reduce a 6 m / min.
  • La población de referencia con respecto a la fisiología se basa en 1095 buzos médicamente aptos de la Armada francesa en 1988:
    • peso 74 kg más o menos 8 kg,
    • altura 175,9 más o menos 5,7 cm,
    • 32,3 años más o menos 6,1 años.
  • Solo el tejido de 120 minutos se utiliza para calcular el nitrógeno residual para inmersiones repetidas. Los grupos de letras se utilizan para indicar el contenido de gas residual del tejido de 120 minutos. Los grupos de letras se modifican según el intervalo de superficie. Se calcula un tiempo de nitrógeno residual del grupo repetitivo y la profundidad de inmersión repetitiva que se añadirá al tiempo de fondo planificado.
  • Las paradas de descompresión se realizan a intervalos de 3 m
  • Las tablas han sido validadas mediante inmersiones experimentales y modificadas en caso necesario.
  • La profundidad máxima permitida para el uso de aire es de 60 m. Los datos para las profundidades de descompresión de 62 my 65 m se incluyen en la tabla en caso de exceder accidentalmente el límite de profundidad de 60 m.
  • Solo se permite una inmersión repetitiva ya que no hay datos de validación para varias inmersiones repetitivas
  • Las correcciones de altitud están disponibles
  • Las tablas se pueden utilizar para Nitrox calculando la profundidad de aire equivalente
  • Puede utilizarse oxígeno para acelerar la descompresión en el agua a profundidades que no superen los 6 m.
  • Una característica inusual de estas tablas es una tabla para la reducción del nitrógeno residual respirando oxígeno puro en la superficie entre inmersiones.

Modelos de fase disuelta no haldaneanos [ editar ]

Modelo del laboratorio fisiológico de la Royal Navy [ editar ]

A principios de la década de 1950, Hempleman desarrolló un modelo de difusión limitada para la transferencia de gas desde los capilares a los tejidos (el modelo de Haldanian es un modelo de perfusión). La base de este modelo es la difusión radial desde un capilar al tejido circundante, pero asumiendo capilares muy compactos en un plano, el modelo se desarrolló en una "placa de tejido" equivalente a la difusión masiva lineal unidimensional en dos direcciones en los tejidos desde una superficie central. [39]

Las tablas RNPL de 1972 se basaron en un modelo de losa de tejido de Hempleman modificado y son más conservadoras que las tablas de la Marina de los EE. UU. [39]

El British Sub-Aqua Club (BSAC) utilizó una versión de las tablas RNPL hasta la producción de las tablas BSAC'88 en 1988. [39]

Modelo y tablas DCIEM [ editar ]

A mediados de la década de 1960, el Instituto Canadiense de Defensa y Civil de Medicina Ambiental desarrolló el modelo de descompresión en serie Kidd / Stubbs. Esto difiere de los modelos haldanianos que son modelos paralelos y asumen que todos los compartimentos están expuestos a presiones parciales ambientales y no se produce intercambio de gas entre compartimentos. Un modelo en serie asume que la difusión tiene lugar a través de una serie de compartimentos, y solo uno está expuesto a las presiones parciales ambientales y es, de hecho, una versión compartimentada del modelo de losa de difusión masiva de Hempelman. [33]

El modelo Kidd / Stubbs tiene cuatro compartimentos en serie, [69] cada uno con un tiempo medio de aproximadamente 21 minutos. Las relaciones de sobresaturación de superficie permitidas para los dos compartimentos iniciales se toman como 1,92 y 1,73, mientras que la concentración de gas en los dos últimos compartimentos no se considera en el cálculo.

DCIEM ha evaluado y modificado continuamente el modelo a lo largo de los años. En 1984 se publicó un conjunto revisado de tablas, basado en miles de inmersiones evaluadas con Doppler. [33] El modelo de descompresión DCIEM 1983 es ​​un modelo de cálculo de descompresión más que un modelo fisiológico. [69] Se hicieron modificaciones al modelo para que se ajustara a los datos observados, ya que el modelo original tenía varias deficiencias observadas, al tiempo que conservaba la estructura básica del modelo para que pudiera aplicarse al hardware existente con modificaciones mínimas.

Modelos de fase mixta (fase disuelta y burbuja) [ editar ]

Modelo termodinámico [ editar ]

LeMessurier y Hills publicaron un artículo en 1965 sobre Un enfoque termodinámico que surge de un estudio sobre las técnicas de buceo del Estrecho de Torres que sugiere que la descompresión mediante modelos convencionales da como resultado la formación de burbujas que luego se eliminan al volver a disolverse en las paradas de descompresión, que es más lento que la eliminación mientras todavía está en solución, lo que indica la importancia de minimizar la fase de burbujas para una eliminación eficiente del gas. [19] [20]

Tables du Ministère du Travail [ editar ]

Tables du Ministère du Travail 1974 (MT74) [ editar ]

Las primeras tablas de descompresión de aire oficiales (civiles) francesas fueron publicadas en 1974 por el Ministère du Travail [26] [70]

Tables du Ministère du Travail 1992 (MT92) [ editar ]

En 1982, el gobierno francés financió un proyecto de investigación para la evaluación de las tablas MT74 utilizando un análisis informático de la base de datos de informes de buceo, que indicó que las tablas MT74 tenían limitaciones para exposiciones severas. [71] Luego, el gobierno apoyó un segundo proyecto para desarrollar y validar nuevas tablas. [72]En 1983 se desarrolló un juego completo de tablas de aire, con opciones de respiración de oxígeno puro a 6 m (superficie suministrada), a 12 m (campana húmeda), descompresión de superficie, buceo en dos niveles, buceo repetitivo, etc. implementó el concepto de medios tiempos de compartimiento continuo. Para los criterios de ascenso seguro, el modelo de burbuja arterial no se derivó matemáticamente, pero se definió una aproximación empíricamente ajustando expresiones matemáticas a exposiciones seleccionadas de la base de datos de Comex. En ese momento, el mejor ajuste se obtuvo mediante la expresión ahora denominada AB Model-1, que se utilizó para calcular un conjunto de tablas de descompresión que se evaluó en alta mar en lugares de trabajo seleccionados de Comex. En 1986, después de algunos ajustes menores, las tablas se incluyeron en los manuales de buceo de Comex y se utilizaron como procedimientos estándar. En 1992,las tablas se incluyeron en el nuevo reglamento francés de buceo con el nombre de Tables du Ministère du Travail 1992 o tablas MT92[40]

El modelo de descompresión de burbujas arteriales [ editar ]

El supuesto de la burbuja arterial es que la capacidad de filtrado del pulmón tiene un radio umbral del tamaño de un glóbulo rojo y que pueden pasar burbujas de descompresión suficientemente pequeñas al lado arterial, especialmente durante la fase inicial de ascenso. Más adelante en el ascenso, las burbujas crecen hasta alcanzar un tamaño mayor y quedan atrapadas en el pulmón. Esto puede explicar por qué las mediciones Doppler convencionales no han detectado burbujas en la circulación arterial. [26]

La suposición de la burbuja arterial puede introducir variabilidad en el resultado de la descompresión a través de la función pulmonar. La primera variable es la susceptibilidad individual. Se puede suponer que la capacidad de filtrado del pulmón varía entre individuos, y para un individuo dado, de un día a otro, y puede explicar la variabilidad interpersonal e intrapersonal que se ha observado en la susceptibilidad a la EDC. [73] Básicamente, un buen buceador es un buen filtro de burbujas. Esta es una justificación para los buceadores que buscan la mejor condición física para exposiciones severas a descompresión.

La segunda variable está relacionada con las condiciones de inmersión y especula una influencia del CO 2 en el filtro pulmonar. Los niveles elevados de CO 2 podrían disminuir la capacidad de filtración de los pulmones y permitir que las burbujas pasen al lado arterial de la circulación. Por lo tanto, las situaciones de buceo asociadas con la retención de CO 2 y la hipercapnia estarían asociadas con un mayor riesgo de EDC tipo II. Esto podría explicar por qué las siguientes situaciones, todas relacionadas con altos niveles de CO 2 , se han identificado como factores que contribuyen a la EDC: [26]

  • ansiedad y estrés,
  • agotamiento o hiperventilación debido a una actividad intensa,
  • frío,
  • Alto trabajo respiratorio.

La suposición de la burbuja arterial también es coherente con la producción accidental de burbujas arteriales. Un escenario considera una derivación a nivel del corazón o de los pulmones que pasa burbujas del lado venoso al arterial. Se cree que un foramen oval permeable (FOP) solo se abre en determinadas condiciones. [74] [75] Un PFO explica convenientemente los accidentes neurológicos después del buceo con aire recreativo sin ninguna infracción del procedimiento, pero no explica los golpes vestibulares en el buceo profundo. Los síntomas vestibulares pueden aparecer muy temprano en la descompresión, mucho antes de la producción masiva de burbujas necesaria para sobrecargar el sistema.

Un segundo escenario considera aumentos de presión durante la descompresión que reducen el diámetro de las burbujas. Esto puede permitir que las burbujas atrapadas en el pulmón durante una descompresión normal pasen repentinamente a través de los capilares y se conviertan en responsables de los síntomas de la EDC tipo II. Esto podría explicar la diferencia en los resultados de la descompresión en el agua frente a la descompresión en la superficie. [76]Los datos recopilados en el Mar del Norte han demostrado que si la tasa de incidencia general de los dos métodos de buceo es aproximadamente la misma, la descompresión en la superficie tiende a producir diez veces más DCS tipo II que la descompresión en el agua. Se asume que cuando el buzo asciende a la superficie se producen burbujas que quedan atrapadas por los capilares pulmonares, y al recomprimir al buceador en la cámara de cubierta, estas burbujas se reducen de diámetro y pasan al lado arterial, provocando posteriormente síntomas. Se propuso el mismo escenario para el DCS tipo II registrado después de perfiles de inmersión en diente de sierra o inmersiones repetidas múltiples.

La suposición de la burbuja arterial también proporciona una explicación de la criticidad de la fase de ascenso inicial. Las burbujas asociadas con los síntomas no se generan necesariamente en el sitio. Hay un proceso de crecimiento al comienzo del ascenso que puede durar varios ciclos hasta que las burbujas alcanzan un tamaño crítico cuando se filtran en el pulmón o se detienen a nivel de los tejidos. Se postula que la producción de una lluvia de pequeñas burbujas arteriales durante los primeros minutos del ascenso inicial es un precursor de los síntomas de la EDC.

Se intentó convertir este escenario en un modelo de descompresión.

Los supuestos del modelo de burbuja arterial [26] [73]

  1. Un buzo respira una mezcla de gas comprimido que contiene gas inerte que se disuelve en los diversos tejidos durante la exposición a la presión. Cuando se inicia el ascenso, el gas inerte se descarga tan pronto como se crea un gradiente adecuado.
  2. Las burbujas se producen normalmente en el lecho vascular y son transportadas por el sistema venoso al corazón y luego a los pulmones.
  3. Los pulmones funcionan como un filtro y atrapan las burbujas en los capilares que tienen un diámetro menor. La transferencia de gas a los alvéolos elimina las burbujas.
  4. El problema crítico es la capacidad de filtrado del sistema pulmonar. Pueden pasar pequeñas burbujas a través de los pulmones hacia la circulación sistémica.
  5. A nivel del arco aórtico, la distribución de sangre que probablemente lleve burbujas al tejido neurológico como el cerebro o la médula espinal.
  6. El cerebro es un tejido rápido y puede estar en estado sobresaturado en la fase inicial de descompresión. Actúa como depósito de gas y alimenta cualquier burbuja local que vaya a crecer. La burbuja puede pasar a través de los capilares hacia el lado venoso durante otro ciclo, pero puede quedar atrapada y luego crecerá en su lugar, causando una restricción local del suministro de sangre y finalmente isquemia. Esto puede convertirse en síntomas neurológicos centrales.
  7. De manera similar, las burbujas arteriales pueden llegar a la médula espinal y crecer en el sitio a partir del gas local y producir síntomas neurológicos espinales.
  8. Mucho más tarde en la descompresión, las burbujas pueden alcanzar un tamaño significativo y ejercer una deformación local, particularmente en tejidos más rígidos como tendones y ligamentos, que excita las terminaciones nerviosas y produce dolor.

Derivación del modelo de burbuja arterial

Se desarrolló un modelo basado en el supuesto de Burbuja Arterial (Modelo de Burbuja Arterial versión 2, o Modelo AB 2) para el cálculo de tablas de descompresión. Este modelo de fase gaseosa utiliza una ecuación que se puede comparar con un "valor M" clásico asociado con un factor de corrección que reduce el gradiente permitido para valores pequeños de la constante de tiempo del compartimento.

La consecuencia es la introducción de paradas más profundas que un modelo clásico de descompresión en fase disuelta.

La racionalización del supuesto de la burbuja arterial considera dos situaciones: [77]

  • En la fase inicial de descompresión, se asume que el evento crítico es la llegada de una burbuja arterial a un tejido neurológico desaturado. La burbuja intercambia gas con el tejido circundante y la sangre. Si la burbuja no excede un radio crítico, eventualmente dejará el sitio sin crecer, de lo contrario bloqueará la circulación sanguínea y causará isquemia. El parámetro crítico es el radio de la burbuja. Este criterio se utiliza para prevenir los síntomas neurológicos de tipo II. La estrategia para una tasa de ascenso segura en esta etapa es equilibrar el intercambio de gases.
  • En la última fase de descompresión, se supone que el evento crítico es la presencia de una gran burbuja que ha absorbido una gran cantidad de gas disuelto del tejido adyacente en una articulación. Si la burbuja alcanza un volumen crítico, tendrá un efecto mecánico sobre las terminaciones nerviosas provocando dolor en un tendón. El volumen de la burbuja es el parámetro crítico. Este criterio se utiliza para prevenir los síntomas de solo dolor de tipo I. La estrategia para un ascenso seguro en esta etapa es evitar que cualquier fase gaseosa crezca más allá de un volumen crítico.

El concepto de volumen crítico fue desarrollado por Hennessy y Hempleman, quienes formularon una condición matemática simple que vincula el gas disuelto y la presión de ascenso segura:

P tejido ≤ a × P ambiente + b

Donde P tejido representa la tensión del gas disuelto, P ambiente , la presión ambiental y ayb dos coeficientes. Esta relación lineal entre el gas disuelto y la presión ambiental tiene la misma forma matemática que un valor M, lo que sugiere que todos los modelos de Haldanean que utilizan valores M (incluidas las tablas de la Marina de los EE. UU. Anteriores a las basadas en el modelo EL, las tablas de Bühlmann y todas las las tablas de la Armada francesa), pueden considerarse expresiones del criterio de volumen crítico, aunque sus autores pueden haber defendido otras interpretaciones. [77]

Algoritmo EL de la Marina de los Estados Unidos y las tablas de 2008 [ editar ]

Más información: algoritmo de Thalmann
Respuesta de un compartimento de tejido a un aumento escalonado y una disminución de la presión que muestra exponencial-exponencial y dos posibilidades de absorción y eliminación lineal-exponencial

El uso de modelos de cinética de gas exponencial simétrica simple ha demostrado la necesidad de un modelo que dé un lavado de tejido más lento. [78] A principios de la década de 1980, la Unidad de Buceo Experimental de la Armada de EE. UU. Desarrolló un algoritmo utilizando un modelo de descompresión con absorción de gas exponencial como en el modelo haldaniano habitual, pero una liberación lineal más lenta durante el ascenso. El efecto de añadir cinética lineal al modelo exponencial es alargar la duración de la acumulación de riesgo para una constante de tiempo de compartimento determinada [78]

El modelo fue desarrollado originalmente para programar computadoras de descompresión para rebreathers de circuito cerrado de presión parcial de oxígeno constante. [79] [80] El buceo experimental inicial utilizando un algoritmo exponencial-exponencial resultó en una incidencia inaceptable de ED, por lo que se realizó un cambio en un modelo que utiliza el modelo de liberación lineal, con una reducción en la incidencia de ED. Se aplicaron los mismos principios para desarrollar un algoritmo y tablas para un modelo de presión parcial de oxígeno constante para el buceo con heliox [81]

El componente lineal está activo cuando la presión del tejido supera la presión ambiental en una cantidad determinada específica del compartimento del tejido. Cuando la presión del tejido cae por debajo de este criterio de cruce, el tejido se modela mediante una cinética exponencial. Durante la absorción de gas, la presión del tejido nunca excede la temperatura ambiente, por lo que siempre se modela mediante una cinética exponencial. Esto da como resultado un modelo con las características asimétricas deseadas de un lavado más lento que una absorción. [82] La transición lineal / exponencial es suave. La elección de la presión de cruce determina la pendiente de la región lineal como igual a la pendiente de la región exponencial en el punto de cruce.

Durante el desarrollo de estos algoritmos y tablas, se reconoció que un algoritmo exitoso podría usarse para reemplazar la colección existente de tablas incompatibles para varios modos de buceo con aire y Nitrox actualmente en el Manual de Buceo de la Marina de los EE. UU. Con un conjunto de tablas de descompresión compatibles entre sí basadas en en un solo modelo, que fue propuesto por Gerth y Doolette en 2007. [83] Esto se ha hecho en la Revisión 6 del Manual de Buceo de la Marina de los EE. UU. publicado en 2008, aunque se hicieron algunos cambios.

Cochran Consulting, Inc. desarrolló una implementación independiente del algoritmo EL-Real Time para el Navy Dive Computer que lleva el buzo bajo la guía de ED Thalmann. [34]

Interpretación fisiológica [ editar ]

Las pruebas informáticas de un modelo teórico de crecimiento de burbujas informado por Ball, Himm, Homer y Thalmann arrojaron resultados que llevaron a la interpretación de los tres compartimentos utilizados en el modelo LE probabilístico, con rápido (1,5 min), intermedio (51 min) y lento ( 488 min) constantes de tiempo, de las cuales solo el compartimento intermedio utiliza la modificación de la cinética lineal durante la descompresión, ya que posiblemente no representen tejidos identificables anatómicamente distintos, sino tres procesos cinéticos diferentes que se relacionan con diferentes elementos del riesgo de EDC. [84]

Llegan a la conclusión de que la evolución de las burbujas puede no ser suficiente para explicar todos los aspectos del riesgo de EDC, y la relación entre la dinámica de la fase gaseosa y la lesión tisular requiere una mayor investigación. [85]

Tablas BSAC '88 [ editar ]

Las tablas BSAC '88 se publican en forma de un folleto de cuatro conjuntos de tablas que no proporcionan soluciones de buceo repetitivo desde el nivel del mar hasta 3000 metros de altitud. [86]

Estas tablas fueron desarrolladas por Tom Hennessy para reemplazar las tablas RNPL / BSAC cuando el Club quería un conjunto de tablas que pudieran acercarse a la versatilidad de una computadora de buceo. [87]

Parece estar disponible muy poca información sobre el modelo teórico y el algoritmo para las tablas BSAC 1988. Lo que se sabe es que las tablas fueron desarrolladas específicamente para el buceo recreativo para el British Sub-Aqua Club por el Dr. Tom Hennessy y fueron lanzadas en 1988. [86]

También en 1988, se publicó un capítulo titulado Modelado de la exposición humana a entornos de presión alterados , por TR Hennessy en Environmental Ergonomics , [88] discutiendo las deficiencias de varios modelos de descompresión y los procedimientos de validación experimentales asociados. En este trabajo, Hennessy propone un modelo alternativo combinado de perfusión / difusión. El número de compartimentos analizados varía de 4 en el modelo "A" (tejido acuoso con perfusión limitada, tejido lipídico con perfusión limitada, tejido acuoso con difusión limitada y tejido lipídico con difusión limitada) a 2 en el modelo "B" (donde se asume que si hay gas intravascular no disuelto (burbujas), los compartimentos limitados por perfusión se volverían limitados por la difusión).

Hennessy concluye que si el contenido de gas disuelto y no disuelto de un tejido no se puede medir de forma independiente, ya sea directa o indirectamente, los límites máximos de seguridad relativos a la presión ambiental no se pueden determinar con precisión mediante ensayos de descompresión y no será posible desarrollar sistemáticamente un análisis biofísico completo. modelo para intercambio de gases. Propone el modelo de doble compartimento que mejor se ajusta para el gas disuelto y un modelo de un solo compartimento para el gas no disuelto, ya que estos son los modelos más sencillos y compatibles con los datos disponibles. [87]

Los parámetros utilizados en el diseño de estos cuadros incluyen: [87]

  • Se supone que se forman burbujas después de cada descompresión.
  • Estas burbujas afectan la absorción y liberación de gas en inmersiones repetidas, lo que resulta en una saturación más rápida en inmersiones repetidas debido a una combinación de nitrógeno redisuelto de las burbujas, nitrógeno disuelto residual, más la absorción de nitrógeno debido a la exposición repetida.
  • Las burbujas no se vuelven a disolver inmediatamente después de la recompresión y las tasas de absorción de gas se alterarán desde la inmersión inicial hasta las inmersiones repetitivas, por lo que las inmersiones repetitivas deben manejarse de manera diferente en el modelo matemático para predecir una descompresión segura.
  • Se considera que las tasas de eliminación de gas son asimétricas a la absorción, y el modelo se vuelve más conservador a medida que aumenta el número de inmersiones, la profundidad y la duración.
  • Las tablas BSAC'88 utilizan una serie de siete tablas, etiquetadas de la A a la G, para tener en cuenta la variación en las tasas de desgasificación y desgasificación asumidas para inmersiones secuenciales.
  • Se utilizan incrementos de profundidad de 3 m.
  • En una desviación significativa de la práctica convencional, las tablas no se basan en un tiempo de fondo definido como el tiempo de dejar la superficie al tiempo que deja el fondo, sino en el tiempo para alcanzar una profundidad de 6 m durante el ascenso.
  • La velocidad de ascenso a 6 m está restringida a un máximo de 15 m por minuto.
  • El ascenso desde los 6 m hasta la superficie debe durar 1 minuto.
  • Las paradas de descompresión se realizan a 9 my 6 m, y en la superficie, ya que el intervalo de superficie se considera un período de descompresión.
  • No se programan paradas a 3 m, ya que se considera demasiado difícil mantener una profundidad constante en las olas.

La inmersión inicial utiliza la tabla A, y al buceador se le asigna un código de superficie basado en la profundidad y el tiempo de la inmersión. Después de un intervalo de superficie de al menos 15 minutos, el buceador puede seleccionar un nuevo Código de tejido actual que modela la carga de nitrógeno residual y utiliza este código para seleccionar la tabla de inmersiones repetitivas. [87]

Las tablas BSAC'88 se presentan en un formato que no requiere ningún cálculo por parte del usuario. [86]

Modelo de permeabilidad variable [ editar ]

Artículo principal: Modelo de permeabilidad variable

Este modelo de descompresión fue desarrollado por DE Yount y otros en la Universidad de Hawaii para modelar las observaciones de laboratorio de la formación y el crecimiento de burbujas en sistemas inanimados e in vivo expuestos a variaciones de presión. Supone que siempre existen núcleos de burbujas microscópicas en medios acuosos, incluidos los tejidos vivos. Estos núcleos de burbujas son fases gaseosas esféricas que son lo suficientemente pequeñas para permanecer en suspensión pero lo suficientemente fuertes para resistir el colapso, y su estabilidad la proporciona una capa superficial elástica que consta de moléculas tensioactivas con permeabilidad variable a los gases. [89]Estas pieles resisten el efecto de la tensión superficial, ya que la tensión superficial tiende a colapsar una pequeña burbuja al elevar la presión interna por encima de la ambiente, de modo que el gradiente de presión parcial favorece la difusión fuera de la burbuja en proporción inversa al radio de la superficie. [89]

Cualquier núcleo más grande que un tamaño "crítico" específico, crecerá durante la descompresión. [90] El VPM tiene como objetivo limitar el volumen acumulativo de estas burbujas en crecimiento durante y después de la descompresión a un nivel tolerable limitando la diferencia de presión entre el gas en las burbujas y la presión ambiental. En efecto, esto equivale a limitar la sobresaturación, pero en lugar de usar un ajuste lineal arbitrario a los datos experimentales, se usa la física del crecimiento de las burbujas para modelar la sobresaturación aceptable para cualquier historial de exposición a la presión. [89]

El crecimiento en tamaño y número de burbujas de gas se calcula sobre la base de factores que representan los equilibrios de presión en las burbujas, las propiedades físicas de las "pieles" y el entorno circundante. Si se predice que el volumen total de gas en las burbujas será menor que un "volumen crítico", entonces se supone que el buzo se encuentra dentro de los límites de seguridad del modelo. [89]

El modelo de burbuja se superpone a un modelo de múltiples compartimentos de tejidos paralelos. Se supone que la desgasificación sigue el modelo clásico de Haldanean. [89]

Distribución de la población de burbujas [ editar ]

El tamaño de la burbuja frente al número tiene una distribución exponencial [91]

Nucleación de burbujas [ editar ]

Las burbujas de gas con un radio superior a 1 micrón deberían flotar hacia la superficie de un líquido en reposo, mientras que las más pequeñas deberían disolverse rápidamente debido a la tensión superficial. Tiny Bubble Group ha podido resolver esta aparente paradoja desarrollando y verificando experimentalmente un nuevo modelo para núcleos de gas estables. [92]

Según el modelo de permeabilidad variable, los núcleos de burbujas de gas son simplemente microburbujas estables. La estabilidad de estas microburbujas se debe a pieles o membranas elásticas que consisten en moléculas tensioactivas. Estas pieles son normalmente permeables al gas y su resistencia a la compresión evita el colapso. Estas pieles pueden volverse rígidas y efectivamente impermeables al gas cuando se someten a grandes compresiones, por lo general superiores a 8 atm, momento en el que la presión en el interior aumenta durante la compresión adicional, como predice la ley de Boyle. [92]

Básicamente, hay tres parámetros en el modelo VP: la fuerza de compresión de la piel; el radio inicial; y la presión de inicio para la impermeabilidad. [92]

Ordenar hipótesis [ editar ]

La hipótesis del ordenamiento establece que los núcleos no son creados ni destruidos por el programa de presión, y se conserva el ordenamiento inicial según el tamaño. [93]

De la hipótesis de ordenación se deduce que cada recuento de burbujas está determinado por las propiedades y el comportamiento de ese núcleo "crítico" que se encuentra justo en el umbral de formación de burbujas. Todos los núcleos que son más grandes que el núcleo crítico formarán burbujas, y todos los núcleos más pequeños no lo harán. Además, una familia de programas de presión que produce el mismo recuento de burbujas N se caracteriza por el mismo núcleo crítico y, por lo tanto, por el mismo radio crítico, la misma compresión que se desmorona y el mismo inicio de impermeabilidad. [93]

Desarrollo del modelo de descompresión [ editar ]

La suposición original era que el número de burbujas es directamente proporcional al esfuerzo de descompresión. Este enfoque funcionó bien para exposiciones prolongadas, pero no cuando el tiempo de exposición variaba considerablemente. [89]

Se obtuvo un mejor modelo al permitir que se formaran más burbujas en las inmersiones más cortas que en las más largas. El supuesto de número de burbuja constante fue reemplazado por una "hipótesis de volumen crítico dinámico". Como en aplicaciones anteriores del criterio de volumen crítico, [94] se asumió que siempre que el volumen total de fase gaseosa acumulada excede un valor crítico, aparecerán signos o síntomas de EDC. En el caso especial de exposiciones prolongadas, los dos modelos son equivalentes. [95]

El aspecto "dinámico" de esta hipótesis es que el gas entra y sale continuamente de la fase gaseosa. [37]

El volumen acumulado se calcula en función del tiempo integrando el producto del número de burbujas por el grado de sobresaturación y restando el gas libre que el pulmón disipa continuamente. [96]

Se supone que la absorción y eliminación de gas es exponencial, como en los modelos convencionales de Haldanean. [37]

Como primera aproximación, solo se tienen en cuenta los gases inertes. Para presiones parciales de oxígeno superiores a 2,4 bar, la cantidad de oxígeno disuelto en la sangre arterial excede la cantidad que el cuerpo puede utilizar y la hemoglobina se satura con oxígeno tanto en las venas como en las arterias. Si se agrega más oxígeno, aumenta la presión parcial de oxígeno en la sangre venosa. [97]

Comparación de perfiles VPM con otros modelos [ editar ]

Las comparaciones de los perfiles de VPM con los programas de descompresión de USN para inmersiones de exposición extrema producen constantemente tiempos de ascenso totales similares, pero las primeras paradas de descompresión significativamente más profundas. [95]

Modelo de burbuja de degradado reducido [ editar ]

Artículo principal: Modelo de burbuja de degradado reducido

El RGBM desarrollado por el Dr. Bruce Wienke en el Laboratorio Nacional de Los Alamos es un modelo híbrido que modifica un modelo haldaniano con factores para tener en cuenta la mecánica de las burbujas para modelar la producción en fase gaseosa durante la descompresión. El factor burbuja modifica los valores M del modelo haldaniano, haciéndolo más conservador. [98]

Las características del factor de modificación ξ incluyen: [98]

  • ξ comienza en la primera inmersión de una serie repetitiva con el valor máximo de uno, por lo que hará que el modelo sea más conservador o sin cambios.
  • ξ disminuye para inmersiones repetitivas.
  • ξ disminuye a medida que aumenta el tiempo de exposición.
  • ξ aumenta al aumentar el intervalo de superficie.
  • ξ modifica los compartimentos rápidos más que los lentos.
  • ξ disminuye con la profundidad de un segmento de inmersión
  • ξ tiene más efecto en inmersiones repetitivas que son más profundas que las inmersiones anteriores de la serie.

El efecto es reducir el tiempo de inmersión sin paradas o aumentar los requisitos de descompresión para inmersiones repetitivas en las siguientes categorías:

  • Tras un breve intervalo de superficie.
  • Después de una larga inmersión.
  • Siguiendo una inmersión profunda.
  • Que son más profundas que las inmersiones anteriores.

El modelo se ha utilizado hasta cierto punto en algunos ordenadores de buceo Suunto, [99] y en el ordenador HydroSpace Explorer, donde es una opción seleccionada por el usuario [100] para la fórmula de cálculo, con una selección de factores de conservadurismo adicionales.

El RGBM completo trata el transporte acoplado de perfusión-difusión como un proceso de dos etapas, en el que la perfusión proporciona una condición límite para la penetración del gas en los tejidos por difusión. Cualquiera de los dos procesos puede dominar el intercambio según el tiempo y los coeficientes de tasa. [101]

Las implementaciones simplificadas que requieren menos potencia computacional están disponibles para su uso en computadoras personales de descompresión. Estos están dominados por la perfusión. La insaturación biológica inherente de los tejidos se considera en los cálculos. [101]

El modelo asume que los núcleos de burbujas siempre están presentes en una distribución de tamaño específica, y que un cierto número es inducido a crecer por compresión y descompresión. Se utiliza un cálculo iterativo para modelar el ascenso y limitar el volumen combinado de la fase gaseosa. Las mezclas de gases de helio, nitrógeno y oxígeno contienen distribuciones de burbujas de diferentes tamaños, pero se usa el mismo límite de volumen de fase. [102]

El modelo postula núcleos de burbujas con estructura de piel acuosa y / o lipídica, en una distribución de número y tamaño cuantificada por una ecuación de estado. Al igual que el VPM, RGBM asume que la distribución de tamaño disminuye exponencialmente. A diferencia del modelo de permeabilidad variable, se supone que las semillas de burbujas son permeables a la transferencia de gas a través de los límites de la piel bajo todas las presiones. [102]

El tamaño de los núcleos que crecerán durante la descompresión es inversamente proporcional al gradiente de sobresaturación. [102]

A presiones más altas, la tensión cutánea de los núcleos de las burbujas reduce la difusión del gas a una velocidad más lenta. El modelo asume que las pieles de las burbujas se estabilizan mediante tensioactivos en escalas de tiempo calculables, lo que da como resultado una persistencia variable de los núcleos de las burbujas en los tejidos. [102]

Modificaciones de modelos y algoritmos para gases diluyentes distintos del nitrógeno [ editar ]

Los modelos y algoritmos de descompresión desarrollados para mezclas binarias de nitrógeno y oxígeno no pueden usarse para gases que contienen cantidades significativas de otros gases diluyentes sin modificación para tener en cuenta las diferentes solubilidades y constantes de difusión de los diluyentes alternativos o agregados. También es muy conveniente probar dichas modificaciones para asegurarse de que los programas producidos por ellas sean aceptablemente seguros. [103] [104]

Gases diluyentes alternativos [ editar ]

  • El helio es, con mucho, el más importante de los diluyentes alternativos utilizados hasta la fecha. [103] [104]
  • Hidrógeno [105]
  • Neón
  • Combinaciones de estos gases, particularmente las mezclas trinarias de helio, nitrógeno y oxígeno conocidas genéricamente como Trimix . [104]

Modelos de descompresión que se han adaptado para incluir diluyentes alternativos y múltiples [ editar ]

  • Algoritmo de Bühlmann [100]
  • Algoritmo VPM [106]
  • Algoritmo RGBM [100]

Mesas de buceo comerciales [ editar ]

En gran medida, el buceo comercial en alta mar utiliza tablas de heliox que han sido desarrolladas por las principales empresas de buceo comercial como Comex , Oceaneering International (OI) Tablas Alpha, tablas de gas de la compañía American Oilfield Diving (AOD), aunque modificaciones de la presión parcial de la Marina de los EE. UU. también se utilizan tablas. [107] En 2006, se consideró que las tablas de la Marina de los EE. UU. No modificadas (Revisión 5) daban lugar a una tasa inaceptablemente alta de enfermedad por descompresión para aplicaciones comerciales. [107]

Las mesas heliox "Cx70" fueron desarrolladas y utilizadas por Comex entre 1970 y 1982. Las mesas estaban disponibles en dos versiones. Uno fue diseñado para buceo desde superficie y limitado a 75 m. El buceador respiró heliox como mezcla de fondo y oxígeno al 100% en la parada de 6 m. El otro fue diseñado para buceo cerrado con rebote de campana y permitió exposiciones de hasta 120 minutos y profundidades de hasta 120 m. El buceador respiró heliox en el agua y en la campana, aire después de la transferencia a la cámara de descompresión de la cubierta y finalmente oxígeno en el sistema de respiración integrado (BIBS) desde 12 m hasta la superficie. Estas tablas produjeron una incidencia relativamente alta de enfermedad por descompresión. [77]

Las tablas francesas del Ministère du Travail 1974 (MT74) y las Tables du Ministère du Travail 1992 (MT92) se desarrollaron específicamente para el buceo comercial.

Las tablas noruegas de buceo y tratamiento, ISBN  82-992411-0-3 , a las que se hace referencia en el estándar NORSOK U100 2.24 para operaciones submarinas tripuladas, están disponibles en noruego, danés e inglés y están aprobadas para el buceo comercial. [108]

Ver también [ editar ]

  • Práctica de descompresión  : técnicas y procedimientos para la descompresión segura de buceadores
  • Enfermedad por descompresión  : trastorno causado por gases disueltos en los tejidos que forman burbujas durante la reducción de la presión circundante.
  • Descompresión (buceo)  : la reducción de la presión ambiental en los buceadores submarinos después de la exposición hiperbárica y la eliminación de gases disueltos de los tejidos del buceador.
  • Teoría de la descompresión  : modelado teórico de la fisiología de la descompresión
  • Programas de tratamiento hiperbárico  : secuencias planificadas de exposición a presión hiperbárica utilizando un gas respiratorio específico como tratamiento médico

Referencias [ editar ]

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Fuentes [ editar ]

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Otra lectura [ editar ]

  • Brubakk, AO; Neuman, TS (2003). Fisiología y medicina del buceo de Bennett y Elliott (5ª edición revisada). Estados Unidos: Saunders. ISBN 978-0-7020-2571-6.
  • Hamilton, Robert W; Thalmann, Edward D (2003). "10.2: Práctica de descompresión". En Brubakk, Alf O; Neuman, Tom S (eds.). Fisiología y medicina del buceo de Bennett y Elliott (5ª edición revisada). Estados Unidos: Saunders. págs. 455–500. ISBN 978-0-7020-2571-6. OCLC  51607923 .
  • Elliott, David (4 de diciembre de 1998). "Teoría de la descompresión en 30 minutos" . Diario SPUMS . 28 (4): 206–214 . Consultado el 4 de marzo de 2016 .