Factores de Gradiente y Modelo de Buhlmann, Matti Anttila Ph D., traducido y adaptado por Ing. Guillermo Scionico

Historia de la Descompresión La teoría de la descompresión es bastante antigua, ya en el siglo XIX, Paul Bert, (1833-1886), descubrió la enfermedad de la descompresión, la necesidad de paradas y de una baja velocidad de ascenso. También estudió los efectos fisiológicos del oxígeno en los humanos y la toxicidad. Bert concluyó que las altas presiones parciales de oxígeno afecta a los humanos químicamente, en vez de mecánicamente, al describir las causas de la toxicidad al sistema nervioso central (SNC). Determinó como causa de la enfermedad de la descompresión a las burbujas de nitrógeno en la sangre, que por efecto mecánico producen diferentes efectos según donde se ubiquen. Realizó experimentos de terapia de la recompresión y administación de oxígeno, publicó sus investigaciones en su libro “La presión Barométrica” en 1878, que trata de la fisiología humana en altas y bajas presiones de aire. Fue Bert quién estableció los fundamentos de la Descompresión. John Scott Haldane (1860-1936) fisiólogo escocés fue contratado en 1905 por la Marina Real, estudió la enfermedad de la descompresión en forma más científica, siendo considerado el Padre de la teoría moderna de la descompresión. Concluyó que el tienpo de fondo puede ser infinito a una profundidad de 10 metros y salir directamente a superficie sin enfermedad de la descompresión, siendo el factor de sobrepresión de 2:1. Creó una tabla con 5 compartimentos o tejidos (5, 10, 20, 40 y 75 minutos), fué publicado en 1908. Robert Workman redefinió este factor en base a las presiones parciales del nitrógeno, llegando a un factor de sobresaturación de 1,58:1. Workman fué médico M.D. de la Marina Norteaméricana y en 1960 definió los denominados compartimentos de tejidos y medios tiempos Tm. Considerando que al transcurrir 6 tiempos mediso se llega aun valor de saturación del tejido del 98%, (para un tejido rápido de 5 minutos se necesita 30 minutos para saturar ese tejido, en el caso de un tejido de 120 minutos se llegará a su saturación al cabo de 720 minutos o 12 horas. El Doctor Albert A. Buhlmann (1923-1994) de origen suizo, nacido en Zurich desarrollo una teoría más completa, extendiendo la cantidad de tejidos en 16, siendo la base del modelo ZH-L16 siendo estas tablas publicadas en 1990 y de amplio uso en buceo técnico. Se descubrió que aumentar el número de tejidos más allá de los 16 no trae mejoras en las tablas, por locual no se han realizado modelos de mayores. Descompresión Básica Los principios básicos de la descompresión surgen del respirar aire a presión, el aire al estar compuesto por oxígeno y nitrógeno. El nitrógeno va a ser absorvido por los tejidos a medida que aumenta la presión al descender (el nitrógeno es un gas inerte en el sentido que no reacciona químicamente con los tejidos). La absorción va ser proporcional a la profundidad y al tiempo en esa profundidad, siendo una dosis. Al ascender la presión ambiente baja, el nitrógeno disuelto se transfiere a los tejidos-sangre y al llegar a los pulmones se elimina a traves de la respiración. En buceo recreativo no hay descompresión, permaneciendo el bucador dentro del límite de no

descompresión o NDL y respetando la máxima velocidad de ascenso. ¿Qué sucede si superamos el NDL? Saturación de Tejidos y Techo de Ascenso

Al bucear se tiene un techo invisible, siendo este techo la profundidad a la cual podemos ascender sin sufrir la enfermedad de la descompresión. Este techo depende de la cantidad de gas inerte disuelto en los tejidos del buzo. En las computadoras el techo es la profundidad mayor requerida para la descompresión, cuando se asciende no se puede superar el techo sin tener riesgo de descompresión.

En la figura 31-2 muestra los 16 tejidos durante el buceo en determinados puntos, al comenzar el buceo los tejidos empiezan a absorber N2, al ascender los tejidos mas rápidos pueden sobresaturar (mayor nitrógeno que el 100% de ese tejido a esa profundidad) y los más lentos seguir absorbiendo N2. La clave de las tablas es ascender a una profundidad donde los tejidos esten sobresaturados pero no tanto que pueda ocasionar burbujas de nitrógeno. Cuanto mayor sea el gradiente de presión, más rápido se elimina el nitrógeno, pero existe un límite que si se supera se produce enfermedad de la descompresión. ¿Cuál es ese límite?. Valores M Workman fue quien introdujo los valores M, que es la máxima presión parcial de gas inerte en un tejido que no produce enfermedad de la descompresión. Se debe aclarar que el cumplir con los valores M, no garantiza en el 100% de los casos que no se produzca la enfermedad, siendo la única forma de evitar la DCS es NO BUCEAR.

Haldane había encontrado el factor de sobresaturación en M=2, Workman lo modificó en (considerando el 79% del nitrógeno del aire), un valor de M=1,58. Se representan los valores M como una función lineal con pendiente Am (Delta M) y valor Mo en el origen o presión atmosférica igual a un ATA. M = C x (profundidad) Haldane Usar los valores M de Workman tiene un menor margen de seguridad, permitiendo mayor margen de sobresaturación que la fórmula de Buhlmann. Por cada compartimento de tejido, hay dos

valores el Mo que es la presión en superficie o a una tmósfera, y Am (Delta M) la pendiente, siendo la fórmula de Workman: M = M0 + AM x (profundidad) - U.S. Navy Workman Factor de Gradiente Es una modificación al Modelo de Buhlmann donde tomando unos valores denominados factores de gradiente, se puede aumentar la conservación con respecto a los valores M del modelo de Buhlmann. La línea de valores M fija el límite que no debe excederse durante el ascenso para evitar la enfermedad de la descompresión. Como sucede en todo modelo no se puede asegurar que en todos los casos no se produzca enfermedad, se agrega un margen de seguridad dado por dos parámetros GF low y GF high. El Factor de Gradiente (GF) define la cantidad de sobresaturación del gas inerte en un porcentaje. Si GF = 0%, No se permite sobresaturación pues se puede ascender solo hasta la presión atmosférica. Si GF = 100%, se permite sobresaturación hasta el valor M del modelo de Buhlmann, siendo este el mayor riesgo de enfermedad. Se usa en el gráfico dos valores de GF, siendo GFlow y GFhigh. En este ejemplo se usan GF 30/80.

Modelo de Descompresión de un Tejido TC La línea de GF esta por debajo del valor-M, y por arriba de la recta de presión ambiente. Cuanto más alejado del valor M, mayor es el margen de seguridad.

GFlow = define la primera parada de descompresión, (parada profunda), cuanto menor es el valor de GF en porciento mayor es la profundidad de la primer parada profunda y las siguientes, (paradas profundas de Pyle). En el ejemplo se toma un 30%, es decir se permite un 30% de sobresaturación con respecto al valor M. GFhigh = define el valor de las paradas cerca de la superficie (profundidad). En el ejemplo se toma 80% de sobresaturación, es decir se permite un 80% de sobresaturación con respecto al valor M. Cuando más alto es GFhigh, más superficiales son las paradas y de más tiempo. Aplicación Prácticay Normas de Buceo Seguro Ningún modelo existente representa una línea exacta que separa entre sufrir la enfermedad de la descompresión y no sufrir esta. En realidad se pueden producir burbujas en los tejidos aún sin sufrir DCS, siendo estas denominadas Burbujas Silenciosas.

Al existir diferentes tipos de buceos realizados por diferentes buceadores, existen diferentes márgenes de seguridad a considerar en base al tipo de buceo, al buceador y a su estado físico y de salud. Lo importante es considerar la frase “Lo que funciona, si funciona”, es decir que independiente de la tabla descompresiva, software o programa descompresivo a utilizar, si este funciona para uno esta bien; salvo que uno decida usar otro modelo, el cual deberá adaptar a sus condicione personales y al tipo de buceo a realizar. Ejemplo: Buceo a 50 metros/20 minutos utilizando una mezcla trimix TMX 18-45, es decir 18 % de oxígeno y 45% helio, (resto en nitrógeno es decir 37% de nitrógeno). Usamos 100% de oxígeno a los 6 metros, velocidad de descenso 15mts/min, velocidad de ascenso 10 mts/min Usamos ZH-L16 y GF, ver tabla siguiente

Podemos observar distintos tipos de valores GFlow/GFhigh y sus corespondientes paradas y tiempos en cada parada. Como conclusión: Bajo valor de GFlow = genera paradas profundas a mayor profundidad, como en la práctica lo sugieren las paradas de Pyle, y también el modelo RGBM, donde se comienza a descomprimir desde paradas mas profundas que con el Modelo Neo-Haldaniano de Bulmann con GF al 100%. Vemos que gracias a los factores de gradiente se modifica el Modelo descompresivo de Buhlmann para acercarse mas a los modelos de dos fases RGBM o su antecesor el VPM, (modelo utilizado por la IANTD pero que no esta ampliamente probado, siendo la ventaja de ser un modelo open source que permitió su divulgación siendo el software más representativo el Vplanner). Bajo valor de GFhigh = genera paradas más largas poco profundas, es decir modifica las paradas cercanas a la superficie.

Figura 6: Es fundamental el conocimiento acerca de los factores de gradiente para un buceo seguro. En buceos de rango extendido con descompresión, los márgenes de seguridad no solo ayudan a prevenir la DCS, sino también las consideraciones de planificación, logística y equipamiento. Un buen buzo debe adaptar su Factor de Gradiente de acuerdo a su estado físico, de salud, al ambiente y tipo de buceo. No importa el equipo que use, la descompresión y la necesidad de ser conservativo es importante en su planificación.

Es fácil modificar el plan de buceo, incluso drásticamente mediante el uso de diferentes factores de gradiente. La mayoría del software de descompresión moderno proporciona niveles de conservación o factores de gradiente. Un buceador puede modificar el tiempo de inmersión total con facilidad, incluso decenas de minutos con estos ajustes, por no mencionar también el gas de descompresión necesario. Pero esto también es una trampa; considere la situación en la que el software de descompresión indica que necesita una presión de llenado del cilindro de la mezcla de descompresión, por encima de su cilindrada (incluidos los márgenes). Ahora, una opción fácil pero peligrosa, sería alterar los factores de gradiente de modo que el tiempo de descompresión disminuya, lo que lleva a reducir la necesidad de gas de descompresión. Los buzos que usan los ordenadores, que tienen factores de gradiente configurables por el usuario, deben entender cómo afectará a sus perfiles de descompresión el modificar su GF. Muchos buceadores sólo utilizan la configuración predeterminada o copian sus parámetros GF de otros buceadores o incluso a través de Internet, sin importar qué clase de buceo están haciendo. Algunos buzos tienen una mayor susceptibilidad a la DCS y algunas inmersiones son físicamente más exigentes que otras. Aunque el método del factor de gradiente proporciona una flexibilidad sustancial en el control de los perfiles de descompresión y por lo tanto la logística del plan de buceo y la necesidad de gas. A veces la mejor solución es estar un tiempo mayor haciendo la deco. Como siempre en el buceo, a usted le corresponde la responsabilidad de elegir los factores de gradiente y el conservadurismo adecuado para usted!