La presión de un buzo bajo el agua:Consecuencias, Oxígeno
La Presión de un Buzo Bajo el Agua:
Consecuencias, Oxígeno
Hablamos de "presión" cuando una fuerza se distribuye sobre una superficie.
Para una fuerza invariable, si la superficie es grande la presión es pequeña.
Cuando clavamos, el impulso del martillo se reparte sobre la minúscula superficie de la punta del clavo, origina una gran presión y el clavo penetra en la madera; las cosas serían muy diferentes si tratásemos de meter el clavo por la cabeza.
Un litro de aire sólo pesa algo más de un gramo.
Pero la atmósfera tiene muchos kilómetros de altura y su peso nos somete, al nivel del mar, a una presión de cerca de un kilo por cada centímetro cuadrado, lo que equivale a unos 15.000 kilos para todo el cuerpo.
Se dice que esa presión de 1.033 gramos por centímetro cuadrado vale "1 atmósfera".
Un litro de agua de mar pesa ochocientas veces más que uno de aire: 1.030 gramos.
Un cálculo sencillo nos muestra que para cada diez metros de profundidad una nueva atmósfera de presión se suma a la que ya soportábamos en la superficie.
Así, a 10 metros la presión es de 2 atmósferas, y a 50 metros es de 6 atmósferas.
• CÓMO SE CALCULA LA PRESIÓN
Supongamos un tubo de 1 cm2. de sección y 10 m. de altura.
Tendrá entonces un volumen de 1.000 cm3., es decir de 1 litro, y pesará por lo tanto 1 kg. Ese kilogramo se ejercerá sobre el cm2. de sección.
Sabemos por un artículo anterior que la presión en los líquidos se transmite en todo sentido. Por lo tanto a cada 10 m. de profundidad en el agua reina una presión adicional de 1 kg. por cm2. (varía un poco con la densidad del agua).
• LA RESPIRACIÓN
En la respiración tenemos que ver tres aspectos. Primero, dilatamos y comprimimos el tórax que es como un fuelle que expande y comprime los pulmones.
Si la presión del agua es muy grande, los músculos ya no pueden vencerla y la respiración se hace dificultosa o imposible.
De allí que en sumersión libre, es decir la que practican los acuanautas, no es prudente pasar de los 12 ó 15 m. de profundidad: a 15 m. de hondura la presión total que soporta el cuerpo pasa de los 40.000 kg.
En segundo lugar, nuestro movimiento respiratorio está destinado a suministrarnos oxígeno; necesita por lo tanto mantener un cierto ritmo y recibir una cierta cantidad de oxígeno; aunque la proporción de oxígeno es sólo de una quinta parte del volumen del aire, como es bastante pesado, el peso del oxígeno es casi un 30 % del aire inspirado.
Habitualmente inspiramos unos 7 litros por minuto, pero nuestros pulmones contienen aire de reserva y aire residual, de manera que se ven a veces sumersiones de acuanautas a profundidades bastante mayores que las antedichas.
El tercer punto clave de la respiración es el anhídrido carbónico, sumamente importante porque es el que excita el centro respiratorio.
Cuando carecemos de anhídrido carbónico nos quedamos sin respirar, en un estado llamado de apnea.
Es por esta razón que a los enfermos bajo carpa de oxígeno se les suministra carbógeno, que es una mezcla de oxígeno y anhídrido carbónico.
Este último excita el centro respiratorio del bulbo raquídeo.
• LA SUMERSIÓN EN DESNUDO
A 30 m. de profundidad se soporta más de 65.000 kg. de presi (4 kg. por cm2.); pero es cierto que utilizando el aire resi algunos acuanautas han llegado a 39 y hasta a 45 m.
Sin emt los accidentes de la presión no son sólo respiratorio a los 4 m. de profundidad el tímpano sufre; a los 7 m. aparece una neuralgia seria.
Por otra parte los órganos de la deglución están en con-3 con el oído medio por la trompa de Eustaquio que puede iparse y cuando el nadador ascienda sufrirá dolores sumamente serios por excesiva presión en su oído medio.
En este último caso se utiliza la maniobra de Valsalva que consiste en cerrar bien la boca y la glotis y soplar muy fuerte por la nariz a fin de equilibrar las presiones.
A los 15 m.. de profundidad, las cosas se agravan: se irritan los canales semicirculares del oído interno, que son los órganos de nuestra orientación.
Si a esa profundidad el nadador gira la cábela, por ejemplo porque ve una presa, es decir baja una oreja, ave un silbido brutal y un velo negro tapa su vista; esa ceguera transitoria lo aterra.
Luego sufre el llamado vértigo, de Meniére, es decir que al desaparecer la ceguera ve la superficie pero no abe hacia dónde se dirige.
Otro aspecto serio es el de la temperatura; no se debe bajar de los 33°.
A los 40 m. de profundidad la temperatura es de 20° y no hay que olvidar que es el frío quien suele matar a los náufragos a pesar de estar protegidos por los flotadores (la ropa isotérmica es sumamente incómoda).
Por último se debe tener muy en cuenta que al ascender el nadador el anhídrido carbónico que estaba disuelto en la sangre que le había dado sensación de angustia al excitar el nudo vital de Flourens o centro respiratorio del bulbo raquídeo, distiende los alvéolos pulmonares con lo cual aumenta esa angustia.
En síntesis, el nadador de profundidad necesita voluntad para vencer la sensación de angustia y vigilar la atonía muscular, la torpeza y eventualmente el síncope.
Pero debe tenerse en cuenta que el nadador se mantiene muy poco tiempo sumergido: de 40 a 60 segundos, y ello disminuye apreciablemente el peligro.
• AIRE COMPRIMIDO PARA LOS BUZOS
Al espirar aire comprimido, la presión interna del tórax equilibra el peso aplastante del agua, y gracias a este contrapeso los tubos respiratorios del buzo trabajan cómodamente.
Pero entonces, ¿por qué no se debe pasar de los 70 m. aún con escafandra?.
Todo lo que decimos en este caso vale para las escafandras autónomas de los acuanautas, al estilo de las del comandante Cousteau, en las que la presión del aire equilibra automáticamente la presión del agua mediante un mecanismo especial.
• EL NITRÓGENO A PRESIÓN ES UN NARCÓTICO
Este gas "inerte" al nivel del mar se disuelve en los lípidos (cuerpos grasos que abundan especialmente en el sistema nervioso) cuando su presión llega a 6 1/2 kg. por centímetro cuadrado.
Esto ocurre hacia los 70 metros, donde la presión total es de los 8 kilos (y el nitrógeno, que forma el 80 % del aire, es responsable del 80 % de la presión, o sea de unos 6 1/2 kg.).
El efecto del nitrógeno explica por qué aumentan tanto los narcóticos de los buzos al acercarse a la profundidad crítica.
Más ante la ideación se vuelve incoherente, el buzo no sabe ya por qué bajó, y aun llega a querer desconectar su escafandra y echarse a dormir.
En definitiva experimenta falta de lógica y una especie de euforia atontada.
Por esta razón, cuando resulta necesario descender a profundidades peligrosas, es obligatorio bajar en grupo.
Cuando se trata de hazañas o trabajos muy especiales, se da a respirar una mezcla de oxígeno con helio o hidrógeno; así se han logrado profundidades extraordinarias, pero hubo accidentes mortales a pesar de tratarse de casos en que la preparación científica y deportiva eran sumamente completas.
• EL OXÍGENO A PRESIÓN ES UN VENENO
No se administra oxígeno puro a los buzos de alta profundidad, porque a una presión de 2,2 kg. por cm2. se convierte en veneno: esta presión, de un poco más de dos atmósferas, corresponde a unos 12 m. de profundidad si se respira oxígeno puro.
En cambio, si el oxígeno está en la misma proporción que en el aire, la presión crítica será de 100 metros (11 atmósferas, de las cuales el oxígeno inhalado participa en más del 20 %).
En resumen, el oxígeno a 100 m. es un tóxico violento y súbito que produce convulsiones y a veces una muerte rápida.
El problema es más grave en los usos militares, porque a menudo hay que usar el oxígeno en circuito cerrado con el fin de evitar burbujas delatoras, y los aparatos son entonces de oxígeno puro; para usos militares se prohibe toda sumersión mayor de los 13 m.
• ACCIDENTES AL ASCENDER
Cuando se destapa una botella de bebida gaseosa aparecen burbujas en el seno del líquido.
Lo mismo ocurre en la sangre de un buzo que, después de estar sumergido a profundidades apre-ciables, asciende bruscamente.
Con la descompresión, los gases disueltos forman rosarios de burbujas en los vasos capilares, y los obstruyen.
El remedio inmediato para esta "aeroembolia", que puede ser mortal, está en recomprimir al paciente y luego disminuir lentamente la presión para dar tiempo a la evacuación de los gases sobrantes por los pulmones.
En otro documental veremos en detalle que precauciones se adoptan en tales casos.
• APARATOS PARA MEDIR LA PRESIÓN
En resumen no difieren de los manómetros comunes. Pero en algunos se usan los transductores.
El transductor es un aparato que convierte la presión en una corriente eléctrica y entonces emite una señal de alarma.
Hay otros aparatos que al llegar a una presión de 2 1/2 atmósferas levantan un peso y advierten asi el peligro.
Hay dos medidas de presiones. La que se indica por psia indica la presión absoluta en libras por pulgadas, es decir, contando la presión atmosférica; la que se indica por psig indica simplemente la presión adicional bajo el agua sin tener en cuenta la presión atmosférica.
Fuente Consultada: Revista TECNIRAMA Enciclopedia de la Ciencia y la Tecnologia N°4
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