"Uno de los peligros asociados al buceo submarino es la enfermedad por descompresión (EDC), causada por la liberación incontrolada de gas de los tejidos durante o después de salir a la superficie".
El buceo es un popular pasatiempo recreativo, así como una actividad con numerosas aplicaciones prácticas en los ámbitos científico, comercial, militar y de exploración. Aunque el buceo puede realizarse de forma segura, es esencial que todos los buceadores -independientemente de la razón por la que buceen- sean conscientes de que el medio subacuático no perdona. Pueden surgir problemas durante una inmersión debido a un estado físico o médico insuficiente, al uso inadecuado del equipo o a una gestión inadecuada del entorno de alta presión.
Uno de los peligros asociados con el entorno subacuático presurizado es la enfermedad por descompresión (EDC), una condición también conocida como "los bends". En este capítulo se explican los aspectos básicos de la DCS, mientras que en los capítulos siguientes se ofrecen detalles sobre su manifestación y tratamiento, los factores de riesgo que pueden predisponerle a padecerla y las medidas preventivas que puede adoptar para minimizar las posibilidades de desarrollarla.
En este capítulo, aprenderás sobre:
- Los mecanismos fisiológicos de la enfermedad descompresiva
- Predecir la absorción y la eliminación de gases
Los mecanismos fisiológicos de la enfermedad descompresiva
LA TENSIÓN EN LOS TEJIDOS
Cuando un buceador se expone a un entorno de presión elevada, los gases inertes (nitrógeno, por ejemplo) se acumulan en los tejidos. Cuanto más profunda es una inmersión, más rápida es la absorción, o "captación", de dichos gases por parte del organismo. Cuando el buceador asciende, el proceso se invierte y el gas abandona los tejidos. El ascenso de un buceador debe controlarse para permitir una eliminación ordenada, o "lavado", del gas acumulado. Un ascenso lento, realizado de forma continua o por etapas, suele permitir una descompresión segura, mientras que un ascenso demasiado rápido tras la acumulación de gas puede provocar a veces un DCS.
La concentración o "tensión" de los gases inertes disueltos en los tejidos corporales depende de la presión ambiental, es decir, de la presión del ambiente que le rodea en cada momento. Los gases inertes que no se utilizan en las reacciones metabólicas del organismo se encuentran normalmente en equilibrio con el entorno, en la misma concentración que en el aire que le rodea. Los tejidos en tales condiciones se describen como "saturados". Los pequeños cambios de presión, como los que se producen cuando cambian las condiciones meteorológicas, producen pequeñas variaciones de presión en los gases atmosféricos que se corresponden con cambios de presión en los gases de los tejidos corporales. Cuando se crea una diferencia de presión, o "gradiente", las moléculas de la zona de mayor concentración fluyen hacia la zona de menor concentración hasta que se restablece el equilibrio. Dado que todos experimentamos constantemente pequeños cambios y correcciones de esta naturaleza, la tensión gaseosa de nuestro cuerpo se encuentra en un estado de equilibrio dinámico, no estático, incluso antes de añadir la inmersión a la ecuación.
PRESIÓN
El entorno de buceo supone una importante carga adicional para este mecanismo de adaptación. He aquí por qué: La presión se mide utilizando una unidad conocida como "atmósfera". No existe un límite físico real entre la atmósfera terrestre y el espacio, pero a menudo se considera que la atmósfera se extiende 62 millas (100 kilómetros) desde el nivel del mar hasta el borde del espacio exterior. La presión producida por toda esta columna de gas que actúa a nivel del mar es de una atmósfera, equivalente a 14,7 libras por pulgada cuadrada (psi) o 101,3 kilopascales (kPa). En comparación, el cambio de presión bajo el agua aumenta en una atmósfera por cada 33 pies de agua salada y cada 34 pies de agua dulce. Como resultado, cualquier variación que experimentes en la presión atmosférica de la superficie es extremadamente modesta comparada con la variación de presión que puedes sufrir cuando viajas verticalmente bajo el agua; esto puede crear enormes gradientes en la absorción de gases durante el descenso y en su eliminación durante el ascenso.
INTERCAMBIO GASEOSO
Sus pulmones sirven como la primera conexión ente su cuerpo y el ambiente en el que usted se encuentra ubicado en cualquier momento determinado. Cuando usted se expone a una mayor presión bajo el agua, el gas en sus pulmones está comprimido. Esto crea un gradiente desde sus pulmones hacia el torrente sanguíneo y, subsecuentemente, desde el torrente sanguíneo hacia sus tejidos, ya que éstos están perfundidos, o provistos con sangre oxigenada. Sus tejidos absorberán gas inerte hasta que el gradiente se elimina, un estado efectivo de equilibrio o saturación, con la presión ambiente que lo rodea. Toma una larga exposición alcanzar la saturación completa, pero una vez que se alcanza, permanecer más tiempo no aumenta más la absorción de gas o la descompresión requerida.
Predecir la absorción y la eliminación de gases
COMPARTIMENTOS DE TEJIDOS
Este mecanismo fisiológico natural puede predecirse mediante una serie de algoritmos matemáticos basados en "compartimentos de medio tiempo", que se aproximan a los patrones exponenciales de captación y eliminación esperados en diversos tipos de tejidos perfundidos. La clave de estos algoritmos es que las distintas partes del cuerpo captan y eliminan gases inertes a ritmos diferentes; por ejemplo, la sangre se considera un "compartimento rápido" y el hueso un "compartimento lento". (El término "compartimento" no pretende ser un referente exacto para estos tejidos, sino más bien una construcción matemática para estimar lo que ocurre en las distintas partes del cuerpo).
Los tejidos más rápidos son los pulmones, que logran el equilibrio casi instantáneamente. La sangre le sigue en velocidad, luego el cerebro. Los tejidos más lentos son aquellos que están relativamente poco perfundidos, como los ligamentos y cartílagos, o aquellos que tienen una gran capacidad de absorción de gases inertes, como la grasa en zonas poco perfundidas. La razón para utilizar un algoritmo matemático para estimar el estado de los tejidos es que aún no es práctico medir directamente la absorción o eliminación en tejidos específicos.
Un ejemplo puede demostrar cómo funcionan los algoritmos. Imaginemos un buceador que ha sido desplazado instantáneamente desde la superficie hasta una profundidad fija -efectivamente, una presión fija- y digamos que, en este escenario de inmersión concreto, un compartimento rápido tiene un tiempo medio de cinco minutos. En tal caso, los primeros cinco minutos de exposición a la presión más alta darían lugar a una absorción de gas inerte suficiente para eliminar la mitad de la diferencia producida por el gradiente de presión (el 50%, en otras palabras); ésta es la parte más empinada de la curva de absorción. El segundo período de cinco minutos eliminaría la mitad de la diferencia restante (otro 25%). El tercer periodo de cinco minutos eliminaría la mitad de la diferencia restante (12,5%); el cuarto, el 6,25%; el quinto, el 3,125%; y así sucesivamente. Este patrón exponencial significa que el ritmo de cambio se hace progresivamente más lento a medida que disminuye la magnitud de la diferencia. En el ejemplo se ha descrito un compartimento rápido; en algunos algoritmos se han calculado tiempos medios para compartimentos lentos de hasta casi 500 minutos. En la teoría de la descompresión, la diferencia absoluta de presión es irrelevante: la misma construcción de tiempo medio se aplica a cualquier gradiente. Sin influencias adicionales en el proceso, el equilibrio, o la saturación, se alcanzaría en un periodo igual a unos seis tiempos medios. A medida que el gas se disuelve en el tejido, la diferencia entre la presión externa y la presión interna disminuye, lo que reduce la fuerza impulsora.
La mayoría de las inmersiones no duran lo suficiente como para que el buceador alcance la saturación - se conocen como "inmersiones de rebote". Durante tales exposiciones, el gradiente de entrada existe durante todo el descenso y la fase inferior de la inmersión, lo que provoca una absorción continua de gases inertes, sin duda en los compartimentos lentos del cuerpo y probablemente en los compartimentos intermedios. Cuando el buceador comienza a ascender y la presión ambiental empieza a descender, el gradiente comienza a invertirse, primero en los compartimentos rápidos y luego en los compartimentos progresivamente más lentos.
GRADO DE SOBRESATURACIÓN
Efectivamente, durante y después de la salida a la superficie, la mayoría de los tejidos del buceador estarán sobresaturados en comparación con la presión ambiente. Si el grado de sobresaturación es modesto, los gases inertes pueden desplazarse de forma ordenada desde los tejidos periféricos del cuerpo hasta la sangre y luego a los pulmones, desde donde pueden ser exhalados a la atmósfera. Pero si el grado de sobresaturación es demasiado grande, la eliminación de los gases inertes se vuelve desordenada. En este caso, pueden formarse burbujas de gas en los tejidos del cuerpo del buceador.
La formación de burbujas no siempre causa problemas, pero cuanto más alto es el gradiente, o grado de sobresaturación, mayor es la posibilidad de que puedan aparecer signos y síntomas de EDC.
Es un error peligroso pensar que las burbujas medibles se forman después de todas las inmersiones y que no tienen importancia. Pero al mismo tiempo, es un concepto erróneo que las burbujas visualizadas en el torrente sanguíneo por sí solas señalan un DCS. La formación de burbujas de gas durante la descompresión representa un estrés superior al óptimo y puede provocar un DCS. Lo mejor es seguir perfiles de inmersión conservadores para minimizar la probabilidad de formación de burbujas. La mayor dificultad estriba en saber lo que se considera "conservador", ya que la mayoría de los buceadores nunca han sido controlados en busca de burbujas, y la absorción y la eliminación se ven alteradas por una serie de factores además del perfil presión-tiempo.
Los cálculos de compartimentos de medio tiempo se utilizan para generar predicciones de límites de exposición para una serie de compartimentos hipotéticos. En papel o plástico se conocen como "tablas de inmersión". Los ordenadores de buceo modernos permiten una orientación mucho más flexible, ya que son capaces de controlar continuamente el perfil presión-tiempo y calcular simultáneamente el estado de una serie de compartimentos tisulares teóricos. Pero en realidad, el panorama es mucho más complejo. En el intercambio de gases influye algo más que el perfil presión-tiempo. Por lo tanto, si bien es importante que los buceadores comprendan los conceptos que subyacen al cálculo de los compartimentos de medio tiempo, también deben tener en cuenta que una amplia gama de factores pueden influir en la absorción y eliminación de gases y alterar efectivamente el riesgo de descompresión. Por lo tanto, es responsabilidad del buceador no depender demasiado de una tabla o un dispositivo para su seguridad.