1. 2013
BUCEO
Torrico José
Herramientas De
Colaboración Digital
23/01/2013

2. INDICE
Tabla de contenido
CAPITULO 1 ......................................................................................................................... 1
Buceo ............................................................................................................................................. 2
Breve historia del buceo moderno................................................................................................ 3
Modalidades del buceo ................................................................................................................. 4
Reglamentación, control y formación ........................................................................................... 5
Equipo necesario ........................................................................................................................... 6
CAPITULO 2 ......................................................................................................................... 7
Equipo básico o ligero ................................................................................................................... 8
Mascara o visor ............................................................................................................................. 9
Tubo respirador o esnórquel....................................................................................................... 10
Traje de buceo ............................................................................................................................. 11
Escarpines o botines.................................................................................................................... 12
Aletas ........................................................................................................................................... 13
Cinturón de lastre........................................................................................................................ 14
Equipo autónomo........................................................................................................................ 15
Botella ......................................................................................................................................... 16
Chaleco hidrostático.................................................................................................................... 17
Regulador .................................................................................................................................... 18
Equipo accesorios........................................................................................................................ 19
Fundamentos del buceo .............................................................................................................. 20
Fundamentos físicos.................................................................................................................... 21
CAPITULO 3 ....................................................................................................................... 22
Arquímedes ................................................................................................................................. 23
Presión......................................................................................................................................... 24
Ley de los gases ........................................................................................................................... 25
Ley general de los gases .............................................................................................................. 26
Ley de Boyle ................................................................................................................................ 27
Ley de Dalton............................................................................................................................... 28

3. Torrico Zambrano José Miguel
Ley de Henry................................................................................................................................ 29
Ley de Graham ............................................................................................................................ 30
Ley de Fick ................................................................................................................................... 31
Fundamentos fisiológicos y riesgos............................................................................................. 32
Modelo físico del cuerpo humano .............................................................................................. 33
Los reflejos de inmersión del hombre......................................................................................... 34
Efectos de la presión ................................................................................................................... 35
Efectos por aumento de presión ................................................................................................. 36
Efectos por disminución de presión ............................................................................................ 37
Efectos por aumento de densidad .............................................................................................. 38
Enfermedad por descompresión................................................................................................. 39
Eliminación de nitrógeno del cuerpo .......................................................................................... 40
Equilibrio sanguíneo .................................................................................................................... 41
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4. CAPITULO 1
Buceo
El
buceo es el acto por medio del cual el ser humano se sumerge en cuerpos de
agua, ya sea el mar, un lago, un río, una cantera inundada o una piscina, con el
fin de desarrollar una actividad profesional, recreativa, de investigación
científica o militar con o sin ayuda de equipos especiales. Al buceo tradicional (sin
aparatos de respiración) se le llama sencillamente buceo, aunque a su modalidad
deportiva se le llama apnea o buceo libre. El término submarinismo define con
exactidud la práctica del buceo en el mar, que es además, y con creces, el buceo más
practicado en todo el mundo. Al buceo practicado en cuevas o galerías inundadas de
minas se le llama espeleobuceo y al buceo en lagos de montaña buceo de altura.
En casi todas las modalidades que recurren a aparatos de respiración el sistema más
utilizado es el de la escafandra autónoma (un regulador alimentado por una o más
botellas de aire comprimido). La tecnología del regulador permite reducir la alta
presión de una reserva de aire comprimido a la presión del agua que rodea al
buceador, de modo que éste pueda respirar con normalidad y con independencia de
cables y tubos de suministro de aire desde la superficie. En 1943 los franceses Jacques-
Yves Cousteau y Émile Gagnan fueron los inventores de los reguladores utilizados
todavía actualmente en el buceo autónomo (tanto profesional como recreativo). Otros
dispositivos de buceo autónomo ya habían sido experimentados anteriormente
(regulador de Théodore Guillaumet de 1838,1 regulador Rouquayrol-Denayrouze de
1864, manoregulador de Yves Le Prieur de 1926, regulador de René y Georges
Commheines de 1937 y 1942, reciclador de aire SCUBA de Christian Lambertsen de
1940)2 pero ha sido el regulador de tipo Cousteau-Gagnan el que se ha impuesto hasta
nuestros días, principalmente por la sencillez y fiabilidad de su mecanismo así como
por su ligereza y facilidad de transporte durante las inmersiones.
Breve historia del buceo moderno
Existen pruebas de que el buceo1 en apnea ha sido practicado durante miles de años
para conseguir alimentos o riquezas (perlas o coral, por ejemplo) y también con fines
militares. El buceo con escafandra, utilizando casco y respirando aire suministrado
desde superficie, se empezó a desarrollar a lo largo de la segunda mitad del siglo XVIII
pero sobre todo a partir de comienzos del siglo XIX y hoy en día continúa recurriendo a
técnicas similares. No obstante la escafandra limita la movilidad del buceador porque
éste se mantiene conectado a la superficie por una manguera de aire. La búsqueda de
la autonomía por parte de los inventores (el buceo autónomo es aquel que no requiere
conexión alguna con la superficie) produjo a lo largo del siglo XIX algunos inventos de
eficacia limitada, siendo el más notable de ellos el regulador Rouquayrol-Denayrouze
que Julio Verne menciona en su novela Veinte mil leguas de viaje submarino. Pero no
1
Se desempeña primordialmente en lugares abiertos y no muy profundos.

5. Torrico Zambrano José Miguel
fue hasta 1942 que la tecnología iba a dar un salto de gigante y permitir
definitivamente que el hombre pudiese bucear con total independencia de la
superficie. En ese año Émile Gagnan (ingeniero empleado en Air Liquide, empresa de
París especializada en gases comprimidos) miniaturizó un regulador Rouquayrol-
Denayrouze para adaptarlo a los motores gasógenos de los automóviles, pues los
alemanes ocupaban Francia y confiscaban toda la gasolina. Henri Melchior, suegro de
Jacques-Yves Cousteau y propietario de Air Liquide, pensó entonces que ese regulador
podía serle útil a su yerno Cousteau. Melchior sabía que éste último intentaba poner a
punto un sistema de respiración subacuática que concediera plena autonomía al
buceador. Presentó a los dos hombres en París en diciembre de 1942 y éstos se
pusieron a trabajar juntos. En pocas semanas, a principios de 1943, pusieron a punto
un primer prototipo de regulador en las fábricas que Air Liquide tenía y tiene todavía
hoy en día en Boulogne-Billancourt. Cousteau hizo los primeros ensayos de este
prototipo en el Marne, vigilado desde la superficie por Gagnan y un amigo de éste,
llamado Gauthier.3 El ensayo de ese primer prototipo fue un fracaso. Tal como
Cousteau lo describe en su libro El mundo del silencio, cuando estaba en posición
horizontal todo iba bien, pero cuando se ponía en posición vertical con la cabeza arriba
el aire se escapaba libre y continuamente por el regulador, mientras que cuando
estaba cabeza abajo se producía lo contrario, el aire llegaba con dificultad. En poco
tiempo Gagnan y Cousteau encontraron la solución al problema y diseñaron un
segundo prototipo.4 Cuando estuvo terminado Cousteau se encontraba en Bandol, en
el sur de Francia, y Gagnan se lo envió por correo express. Cousteau esperaba el envío
de Gagnan en Bandol porque su amigo Philippe Tailliez poseía allí una villa al borde del
mar, en frente de la playa de Barry. Cousteau también tenía una villa cercana, la villa
Baobab, en el pueblo de al lado, Sanary-sur-Mer, pero la playa a la que daba la villa de
Tailliez se encontraba en una pequeña cala apartada y era idónea para ensayar
material de buceo fuera de la vista de los alemanes, que entonces todavía ocupaban
Francia.
El envío llegó a la estación de tren de Bandol una mañana de junio de 1943. Cousteau
puso a prueba el aparato de inmediato, con la ayuda de su esposa Simone y de sus
amigos Frédéric Dumas y Philippe Tailliez. Mientras Simone se quedó en superficie con
máscara de buceo y tubo respirador, vigilando a su esposo durante el ensayo, Dumas y
Tailliez se quedaron en la playa, con Dumas (excelente apneista) dispuesto a intervenir
a la más mínima señal de alarma por parte de la señora Cousteau. Esta vez el ensayo
fue un éxito.5 Una placa colocada en las alturas de esa playa en 1997 por el museo del
buceo de Sanary-sur-Mer (el Musée Frédéric Dumas) conmemora ese momento
histórico: el nacimiento del buceo moderno.
El regulador Cousteau-Gagnan se valió de cierto número de inventos anteriores para
combinar una botella llena de aire comprimido y un regulador que da aire al buceador
cuando éste lo requiere. La botella de aire comprimido, ya en 1942 más segura y con
más capacidad que las reservas de gases habidas hasta entonces, había sido uno de los
avances de la empresa Air Liquide. El regulador, al menos en la forma que conoció
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Gagnan, había sido el inventado por Benoît Rouquayrol en 1860 y adaptado al
submarinismo por Auguste Denayrouze en 1864. Miniaturizando el regulador
Rouquayrol-Denayrouze y adaptándolo a una botella de aire comprimido segura y de
mayor autonomía que las botellas de épocas anteriores, Émile Gagnan y Jacques-Yves
Cousteau pusieron a punto el primer equipo autónomo de respiración subacuática
propiamente dicho. Desde ese momento el buceador se libró del cordón umbilical que
le mantenía unido a la superficie. Partiendo de este invento se han realizado muchas
mejoras e innovaciones tanto en diseño como en la calidad del equipo de buceo, pero
el principio básico permanece. Sorprendentemente, esta tecnología se ha mantenido
casi sin cambios durante más de 50 años.
Modalidades de buceo
El buceo libre o en apnea consiste
en realizar inmersiones
manteniendo la respiración
En el buceo autónomo el buzo
después de una profunda El buceo recreativo (libre o
utiliza una botella con aire
inspiración en superficie. Puede autónomo) es una actividad
comprimido que le permite ir
practicarse sin ningún equipo segura, pero que presenta riesgos
respirando el aire almacenado,
especial, pero la configuración específicos que exigen
dotándolo de una autonomía
recreativa actual consta de una conocimiento y responsabilidad
considerable (usualmente, en
máscara apropiada, aletas, tubo de por parte de sus practicantes.
torno a una hora).
respiración o esnórquel, lastre, y si
es necesario, un traje de material
termoaislante.
Modalidades de buceo
El buceo recreativo se practica en dos modalidades: el buceo libre o en apnea (griego:
apnoia, «sin respiración»)?, y el buceo autónomo o con escafandra autónoma. Las
técnicas de apnea y con equipo autónomo con aire pertenecen a la categoría
recreativa. También se considera buceo recreativo el uso de mezclas de aire
enriquecido (Nitrox) con porcentajes de O2 hasta el 40%,6 mientras que las técnicas de
buceo autónomo con otras mezclas de gases (Nitrox más enriquecido, Heliox, Trimix) o
el uso de recicladores de aire (también llamados «dispositivos de asistencia de
respiración reciclada» o rebreathers) se consideran dentro de la categoría de buceo
técnico o profesional, debido al riesgo y al nivel de preparación requerido por el buzo
que las emplea. Según las distintas escuelas y normativas, el buceo recreativo se limita
por lo general a los 20-40 metros de profundidad. 7 , mientras que el buceo profesional
con mezclas especiales permite acceder a profundidades superiores a los 100 m.
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7. Torrico Zambrano José Miguel
El buceo libre o en apnea consiste en realizar inmersiones manteniendo la respiración
después de una profunda inspiración en superficie. Puede practicarse sin ningún
equipo especial, pero la configuración recreativa actual consta de una máscara
apropiada, aletas, tubo de respiración o esnórquel, lastre, y si es necesario, un traje de
material termoaislante. Es la forma de buceo más sencilla y más antigua empleada por
el hombre, y aparece en diversas regiones y culturas para explotar fuentes de alimento
(peces, crustáceos y moluscos), recursos útiles (algas, esponjas, corales) y recursos de
valor cultural o económico (perlas).
En el buceo autónomo el buzo utiliza una botella con aire comprimido que le permite ir
respirando el aire almacenado, dotándolo de una autonomía considerable
(usualmente, en torno a una hora). Además del equipo básico y de la propia botella, se
emplea un arnés, un mecanismo de flotabilidad —el arnés y el sistema de flotabilidad
integrados reciben el nombre chaleco hidrostático, chaleco de flotabilidad (también
llamado chaleco estabilizador), un regulador (sistema de válvulas, tubos y boquillas
que permiten respirar el aire de la botella), y un sistema de lastre. No obstante, los
estándares de seguridad actuales requieren una serie de instrumentos que le permiten
saber a qué profundidad se encuentra y qué presión de aire le queda, llamados
profundímetro y manómetro, respectivamente. También se están popularizando los
ordenadores de buceo, que en función de la profundidad, la mezcla de aire y el tiempo
de permanencia bajo el agua, indican al buceador en cada momento los límites de
profundidad en los que puede permanecer.
El buceo recreativo (libre o autónomo) es una actividad segura, pero que presenta
riesgos específicos que exigen conocimiento y responsabilidad por parte de sus
practicantes. Una preparación adecuada, la familiaridad con el equipo empleado, el
conocimiento y aplicación de las medidas de seguridad, un mínimo de conocimientos
técnicos y fisiológicos, y el respeto por los organismos del medio acuático son las
condiciones mínimas para realizar satisfactoriamente estas actividades.
Reglamentación, control y formación
Bandera indicadora de buzo sumergido, según el Código Internacional
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Bandera informativa sobre actividades de buceo recreativo
La divulgación de la experiencia subacuática gracias a documentales difundidos en los
medios (como los de Jacques Cousteau), la investigación para la comprensión de la
fisiología del buceo, y la mejora de los equipos han contribuido a esta expansión de la
actividad.
Existen diferentes especialidades en el ámbito comercial, militar y recreativo, como la
fotografía submarina, el buceo profundo, buceo en pecios, buceo en cavernas, buceo
nocturno, arqueología submarina, investigación biológica, mantenimiento naval, pesca
submarina, o recuperación y rescate, o por pura diversión, entre otros. La práctica de
algunas de estas especialidades exige cursos de formación previa.
Las particularidades fisiológicas del buceo hacen necesario el seguimiento de reglas
estrictas y el respeto de los límites de seguridad, por lo que la práctica segura del
buceo (particularmente en el caso del buceo autónomo) requiere de una formación
específica. Cada país es responsable de la reglamentación y control de este tipo de
actividad recreativa, y por regla general se exige una titulación reconocida que
certifique el conocimiento de las reglas y normas, así como en determinados casos, un
mínimo experiencia, que habitualmente se establece exigiendo un determinado
número de inmersiones previas. El número de inmersiones requeridas oscila
habitualmente entre 15 y 50, en función de la dificultad del sitio de buceo.
En el mundo hay diferentes agencias certificadoras y entidades gubernamentales o
privadas que se encargan de garantizar estos procesos. Las principales son:
Confederación Mundial de Actividades Subacuáticas (C.M.A.S.), la SSI Escuela
Internacional de Buceo (S.S.I.), la Asociación Profesional de Instructores de Buceo
(P.A.D.I.), la International Diving Association (I.D.A.), American Canadian Underwater
Certification (A.C.U.C. ), NAUI Asociación Nacional (Americana) de Instructores
Subacuáticos (NAUI), (IDEA) International Diving Educators Association, y (B.S.A.C.)
entre otros. Estos organismos son los garantes del conocimiento de los estándares
mínimos de formación para cada nivel de competencia de sus alumnos afiliados. El
nivel de competencia certificada del buzo se ve reflejado en el tipo de titulación.
Durante inmersiones en aguas abiertas y con tráfico es obligatoria la declaración de la
actividad a las demás embarcaciones mediante una «boya deco» (bandera de
advertencia). En el Código Internacional de Señales se estipula que la bandera alfa (A)
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9. Torrico Zambrano José Miguel
en una embarcación estacionaria significa «Buzo sumergido, mantenga distancia». La
bandera roja con diagonal blanca es utilizada internacionalmente como identificación
del buceo recreativo, pero no es válida como aviso para la navegación, ya que no
forma parte del Código Internacional de Señales de la OMI (Organización Marítima
Internacional).8
Si bien para la práctica del buceo recreativo todas las certificadoras recalcan que la
regla más importante es nunca bucear solo, existe discusión al respecto, en 2001 Drew
Richardson, un importante miembro de PADI, se pronunció en forma favorable al
buceo solitario, reconociendo que este puede ser aceptado para buceadores
debidamente calificados y con la experiencia necesaria.9
Equipo necesario
El equipo necesario para el buceo se divide en equipo ligero (aletas, visor, y tubo
respirador o esnórquel) y equipo autónomo (botella, chaleco hidrostático, regulador
con profundímetro y manómetro, y lastre). Adicionalmente, el equipamiento del buceo
autónomo también suele incluir un ordenador de buceo, una boya de señalización, una
linterna, y un pequeño cuchillo, y en función de la temperatura y las corrientes, un
gorro y unos guantes.
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10. CAPITULO 2
Equipo básico o ligero
Es aquel que posibilita el buceo en apnea. Los elementos que componen este equipo
son:
Máscara o visor
Es el elemento que permite ver bajo el agua evitando el contacto directo del agua
salada o clorada con los ojos. El ojo humano no está preparado para ver dentro del
agua, esto se debe a que el índice de refracción de la luz no es el mismo en la
superficie de contacto ojo-aire que en la superficie ojo-agua, lo que altera el enfoque
volviendo la imagen borrosa, con la máscara se interpone una capa de aire entre los
ojos y el agua, facilitando la visión.10
La máscara está compuesta de un faldón de goma, látex o silicona que se adapta a la
cara creando un cierre hermético, unos cristales planos de vidrio templado, y unas
tiras ajustables para sujetar la máscara a la cabeza del buceador. Una buena máscara
debe reunir las siguientes condiciones:
El visor debe incluir la nariz en su volumen interno, a fin de permitir equilibrar
presiones evitando el fenómeno de ventosa.
El espacio para la nariz debe ser flexible para permitir realizar la maniobra de
Valsalva.10
Debe ser estanca, de manera que el faldón se ajuste perfecta y cómodamente
al perfil de la cara.
Si se destina a buceo en apnea debe tener el menor volumen de aire posible en
el interior.
Tuvo respirador o esnórquel
El esnórquel2 es un tubo de plástico medianamente flexible con forma de bastón que
permite respirar en superficie con la cara bajo el agua. Los buceadores lo utilizan en
apnea, y hace parte del equipo obligatorio del buzo recreativo, quien lo utiliza para
respirar cuando está en la superficie, ahorrando así el aire de su botella. Existe gran
variedad de «esnórquels»: con válvulas de purga para facilitar expulsar el agua del
tubo, con trampa de olas, que evitan que ingrese agua por el extremo abierto, rígidos,
flexibles, etc.10
Traje de buceo
2
Modelo de respirador utilizado para tipos de buceo a pulmon.

11. Torrico Zambrano José Miguel
Traje seco de neopreno para buceo
El cometido del traje de húmedos, los trajes semi-secos y los trajes secos o
buceo es proteger al estancos. Los primeros generalmente son trajes
buzo de la hipotermia. confeccionados en materiales espumosos y resistentes
El aislamiento térmico (habitualmente neopreno), que conforman una capa
de la piel no está de aislamiento entre el medio y la piel, pero no son
adaptado al medio estancos. Su eficiencia depende del grosor de la
acuático: debido a que espuma y del ajuste al cuerpo. Los trajes húmedos
el calor específico del pueden ser cortos o largos y, en función del número de
agua es superior al del piezas, se clasifican en trajes monopieza o de dos
aire, el cuerpo en piezas: pantalón y chaqueta.
inmersión pierde calor
mucho más rápido. En Los trajes secos cuentan con refuerzos de estanqueidad
aguas por debajo de los en puños, tobillos, cuello y una cremallera especial que
27 °C es recomendable evitan la entrada de agua entre el traje y la piel, son
estar aislado más eficaces que los húmedos, manteniendo el cuerpo
térmicamente; fuera del contacto con el agua, limitando
temperaturas menores considerablemente la pérdida de temperatura. Suele
de 22 °C hacen combinarse con ropa interior térmica.12 Una
necesario estarlo y con complicación extra radica en que el aire dentro del
15 °C o menos es traje está sometido a compresión, por lo cual debe
indispensable un buen trabajarse en su compensación durante el buceo al
aislamiento térmico. igual que se hace con el aire del BCD, para esto tiene
válvulas de llenado y exhaución y se dictan cursos de la
Existen tres tipos especialidad.
básicos de trajes de
aislamiento: los trajes
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12. El traje puede estar complementado con un gorro o con un par de guantes, en aguas
frías es fundamental el uso de un casco de buena calidad y buen ajuste, dado que una
de las zonas de mayor pérdida de calor es la cabeza. También los guantes y botas de
neopreno ayudan a mantener el calor.11 Sin embargo, algunos países y reservas
naturales prohíben el uso de guantes, ya que éstos facilitan el contacto con la fauna y
flora del lugar.
Escarpines (o chapines o botines)
Son unas botas o zapatos de neopreno que protegen los pies del frío y del roce de las
aletas. Los trajes de buceo secos suelen incluir sus propios escarpines unidos al traje
para mayor estanqueidad.
Aletas
Las aletas, también llamadas gualetas, chapaletas, o patas de rana, son dos palas que
se prolongan desde los pies. Permiten avanzar a mayor velocidad bajo el agua y
generalmente son de caucho u otros materiales sintéticos que les confieren rigidez
transversal y flexibilidad longitudinal. Hay diferentes diseños y durezas de la pala que
favorecen la velocidad (para buceo libre en apnea), o la potencia (para buceo
autónomo), del pataleo bajo el agua.
En función del tipo de sujeción al pie las aletas pueden ser:
Abiertas o ajustables; sujetan el pie con una cinta de goma a la altura del
tendón de Aquiles y permiten un ajuste variable
Cerradas o calzantes; como un zapato de goma y sin posibilidad de ajuste
variable.
Las aletas abiertas permiten el uso de escarpines voluminosos y con suelas muy
robustas, mientras que los escarpines usados con aletas cerradas se parecen más a
calcetines que a un zapato, y tienen básicamente dos funciones: evitar que los pies se
enfríen, y prevenir las rozaduras por la fricción de los pies con las aletas.
Cinturón de lastre
Es el cinturón donde se sujeta el lastre, habitualmente formado por piezas de plomo u
otro material pesado con flotabilidad muy negativa. El lastre se usa para facilitar la
inmersión y compensar la flotabilidad positiva del traje y de la botella, que al final de la
inmersión suele estar casi vacía. El lastre permite vencer rápidamente el empuje
positivo de la caja torácica llena de aire y facilita la inmersión en su inicio. Un lastre
bien escogido no debe sumergir al buzo en reposo, y después de una expiración
forzada, la flotabilidad obtenida debe ser ligeramente negativa.
Equipo autónomo o escafandra autónoma

13. Torrico Zambrano José Miguel
Regulador: primera etapa (que se acopla a la botella de aire comprimido), con
manguera de alta presión (manómetro) y tres de «baja» (presión intermedia) una al
BCD, y dos a las segundas etapas y boquillas (principal y secundaria -u octopus-).
Además del equipo básico o ligero, el equipo para buceo autónomo integra los
siguientes componentes:
Botella
La botella es el recipiente de acero o aluminio que contienen el aire o gas respirable y
presenta una o dos aberturas donde se fija la grifería de control y acople. La grifería
consiste en una válvula (tipo J o K), un grifo que controla la apertura o cierre de la
botella, y una o varias salidas de acople al regulador. Las griferías pueden ser de dos
tipos:
Internacional o de estribo; una palomilla sujeta el regulador a la botella, donde
hay una junta tórica para mantener la estanqueidad
DIN; sujeta el regulador a la botella mediante una rosca.
El sistema más usado es el internacional, aunque el DIN está ganando en popularidad
debido a su mayor robustez, a que acepta más presión de trabajo (300 atm frente a las
230 de la grifería de estribo) y al hecho de que la junta tórica de estanqueidad se
encuentra en el grifo y no en la botella (esta última, por lo general, propiedad del
centro de buceo). Como contrapartida, al sistema de estribo se le atribuye mayor
facilidad de instalación, lo que supone una ventaja para principiantes.
Hay varios tipos de botellas, con capacidades desde 5 hasta 18 litros, y con presiones
de trabajo desde 230 hasta 300 bares, aunque habitualmente se utilizan botellas de 12
ó 15 litros a 200 bares de presión.
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14. Herramientas De Colaboración Digital
Las botellas deben pasar revisiones periódicas para comprobar la fatiga de los metales,
teniendo cada país su propia normativa. Nunca se debe sobrepasar la presión de carga,
ni exponerlas a temperaturas altas. En el buceo recreativo se suele utilizar aire
comprimido, aunque cada vez es más frecuente el uso de aire enriquecido o nitrox.13
Las botellas son específicas para aire o para mezcla de gases. Toda botella conteniendo
mezcla de gases debe estar debidamente marcada y etiquetada según las regulaciones
nacionales de cada país. En los países Europeos el estándar es el IMCA D 043 de 2007
(que reeplaza el documento AODC guideline No. 016 Rev. 1 March 1994) titulado
Marking and colour coding of gas cylinders, quads and banks for diving applications. 14
Chaleco hidrostático (BCD) o (jacket)
Es un chaleco fusionado al arnés que sujeta la botella a la espalda. Posee una cámara
de aire que confiere flotabilidad positiva al buzo en superficie y permite ajustar la
flotabilidad a voluntad para compensar la pérdida de empuje que se produce con la
profundidad por el aumento de la presión (al comprimirse el traje, la propia cámara de
aire del chaleco y algunas cavidades corporales). Para ello el chaleco tiene una cámara
o vejiga que se conecta mediante una válvula al regulador, y que permite inflar el
chaleco con el aire de la botella. En superficie también se puede inflar con el aire de los
pulmones a través de una boquilla. El chaleco puede desinflarse igualmente mediante
unas válvulas de purga. De esta manera, se libera aire durante el ascenso en el que se
produce el fenómeno inverso. El chaleco dispone también de una válvula de seguridad
que asegura que la vejiga no estalle en caso de sobrepresión.
El chaleco hidrostático es para el buzo lo que la vejiga natatoria para el pez.
El chaleco incluye las sujeciones necesarias para mantenerlo bien sujeto al buceador, y
suele disponer además de diversos bolsillos y anillas para portar o sujetar otros
objetos.
Regulador
Segunda etapa y boquilla del regulador.
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15. Torrico Zambrano José Miguel
Es el elemento que disminuye la presión del aire de la botella para que el buceador
pueda respirarlo. Consta de dos sistemas de regulación de la presión, denominados
«etapas».
La primera etapa recibe el aire directamente de la botella y mantiene un pequeño
volumen de aire a una presión intermedia. La segunda etapa regula el flujo del aire
desde la cámara de presión intermedia a la boquilla del buzo. El aire de la botella pasa
así de una cámara de alta presión a una de presión intermedia, y finalmente a una de
presión ambiente.
A la cámara de alta presión se conecta el mánometro, que indica la presión de la
botella, mientras que a la cámara intermedia se conectan la boquilla principal, o
segunda etapa y la boquilla de emergencia, frecuentemente llamada octopus, además
de la manguera de inflado del chaleco.
Dependiendo del sistema que utiliza, las boquillas o segundas etapas pueden ser:
De pistón simple, en el que un pistón permite el paso del aire. Son los más
sencillos y baratos, pero de características peores. A profundidades elevadas, o
con escaso aire en la botella, el aire que proporciona es menor.
De membrana compensada, en el que una membrana permite el paso del aire,
pero aísla al regulador de la entrada del agua. Permite un flujo de aire al
buceador que no varia con la profundidad.
De pistón compensado o sobrecompensado, de gama alta, permite un flujo de
aire que no varia con la profundidad, pero no aísla al regulador del agua.
Cinturón de lastre
En buceo autónomo la flotabilidad es producto del empuje negativo del lastre y el
empuje positivo del cuerpo del buzo, del chaleco y de los diferentes dispositivos que
lleve consigo. El lastre debe ser suficiente como para prever la mayor flotabilidad
positiva de la botella de aire comprimido cuando esté casi vacía. En la actualidad cada
vez más modelos de BCD o chalecos vienen con lastre integrado para eliminar la
necesidad de un cinturón. El sistema de cierre debe ser firme y seguro, pero de fácil
liberación en caso de emergencia.
Reloj, profundímetro, manómetro y tablas de buceo (u ordenador de buceo)
Para el buceo con botella es indispensable controlar el tiempo de fondo y la
profundidad. Estos dos datos tabulados en una tabla de buceo le permiten al buzo
mantenerse en los límites de seguridad para evitar la acumulación de nitrógeno en su
organismo. También existen ordenadores de buceo que integran directamente y en
tiempo real el perfil de inmersión y alertan al buzo en caso de acercarse a los límites de
seguridad. El uso del ordenador nunca debe sustituir al profundímetro, al manómetro,
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16. Herramientas De Colaboración Digital
a las tablas, ni al reloj (que debe tener una resistencia mínima de 200 m de
profundidad), es solo un complemento de seguridad.[cita requerida]
Equipo accesorio
Cuchillo.
Cuchillo: por ley es necesario para bucear en muchos países. Permite cortar
cabos abandonados o redes a la deriva que pudieran poner en peligro la vida
del buceador. Debe estar hecho de un material inoxidable y el mango de
preferencia de plástico. En ciertos lugares su uso está prohibido.
Linterna o foco: en las inmersiones diurnas ayudan a ver en cuevas y en las
rocas o zonas con poca luz, como el caso de los pecios. En las inmersiones
nocturnas son imprescindibles. Las linternas suelen ser de menor potencia y a
pilas, mientras que los focos suelen ser de mayor potencia y con batería
recargable.
Carrete: contiene un cabo de gran longitud que permite al buceador orientarse
en recorridos complejos.
Brújula: para orientarse bajo el agua.
Cyalume o luz química: se atan a la botella o al chaleco durante inmersiones
nocturnas para facilitar la localización al resto de buceadores.
Pizarra subacuática: permite la comunicación escrita o gráfica bajo el agua con
los compañeros.
Sonajero, maraca o bocina: permiten avisar mediante señales acústicas a un
buceador próximo.
Boya inflable: un pequeño globo cilíndrico con un cabo, que se puede inflar con
el aire comprimido de la botella para marcar una posición en superficie, o
excepcionalmente sirve como ayuda para sacar objetos pesados del agua. No
obstante, esta última práctica está severamente desaconsejada, pues los cabos
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17. Torrico Zambrano José Miguel
no están diseñados para soportar pesos, y la rotura de los mismos puede
ocasionar accidentes severos.
Fundamentos del buceo
Como cualquier masa, el cuerpo de un buceador se ve sujeto a los diversos efectos
físicos de la inmersión; estos conllevan a su vez una serie de efectos y respuestas
fisiológicas importantes a considerar, pues son ellas que dictan los límites de
seguridad.
Fundamentos físicos
Los tres pilares de la física del buceo son el principio de Arquímedes, la presión y las
leyes de los gases. El primero explica el fenómeno de flotabilidad, el segundo la
variación de la presión con la profundidad y el último el comportamiento de los gases
al variar la presión (el volumen y la temperatura).
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18. CAPITULO 3
Arquímedes
El
principio de equivalentes, la masa vencida rápidamente al
Arquímedes se del buzo es igual a la comprimirse el aire de
aplica al buzo masa del agua que sus pulmones con la
como un todo. El desplaza, la flotabilidad profundidad (ver ley de
cuerpo del buceador y se considera neutra; la Boyle-Mariotte). A
su equipo presentan fuerza ascendente se partir de determinada
una masa total y anula con la fuerza profundidad su
desplazan un volumen descendente. flotabilidad se vuelve
de agua equivalente al negativa y le permite
volumen del cuerpo El principio de realizar un descenso sin
sumergido. El buzo está Arquímedes no tiene esfuerzo. La situación
sometido entonces a un mayor incidencia sobre de los pulmones por
par de fuerzas la fisiología del buceo. debajo del centro
opuestas: por un lado el Su aplicación es lo que másico del buzo
efecto de la gravedad permite al buzo durante el descenso
sobre su masa (el peso autónomo mantener tiene por efecto un
del buzo y su equipo), y una flotabilidad neutra acercamiento de la
por otro la fuerza de y es uno de los aliados profundidad de
flotación ejercida por el más importantes del flotabilidad neutra a la
volumen de agua buzo en apnea. Este superficie. Durante el
desplazada. último aprovecha el ascenso, con la cabeza
cambio en su densidad hacia arriba, los
Cuando la masa del corporal total en pulmones están por
buzo es mayor que la inmersión y de la encima del centro
masa del volumen de posición relativa (con másico del buzo y la
agua desplazada su respecto a su centro de profundidad de
flotabilidad es negativa, gravedad - centro flotabilidad neutra se
el buzo tiende al fondo. másico) de los desplaza hacia el fondo.
Cuando la masa del pulmones. En superficie Así el esfuerzo activo de
buzo es menor que la el apneísta presenta ascenso se ve reducido
masa equivalente a su una flotabilidad y la fase pasiva (de
volumen su flotabilidad positiva, que es vencida flotabilidad positiva) es
es positiva, el buzo fácilmente en una alcanzada más lejos de
tiende a la superficie. La buena maniobra de la superficie.
situación en la que las inmersión (cabeza
fuerzas son primero) y que es
Presión
La presión es la fuerza por unidad de área ejercida sobre una superficie. Un fluido
ejerce una presión homogénea en todo punto de un cuerpo sumergido en él, que
depende de la profundidad a la que este se encuentra, siendo los vectores de fuerza

19. Torrico Zambrano José Miguel
siempre perpendiculares a la superficie de dicho cuerpo. La presión absoluta a la que
se ve sometido un cuerpo en inmersión es la suma de la presión atmosférica (debida al
peso de la columna de aire) y la presión hidrostática (debida al peso de la columna de
agua). Así, el efecto de la presión es menor en altitud que a nivel del mar y, debido a
que el agua salada es más densa que el agua dulce, a igual profundidad, un buzo en un
lago está sometido a menor presión que un buzo en el mar.
La presión atmosférica normal a nivel del mar es de 1 atmósfera. La presión ejercida
por una columna de 10 m de agua de mar equivale aproximadamente a 1 atmósfera de
presión. Luego, para cálculos rápidos y sencillos, se puede asumir que, por cada 10
metros de profundidad, la presión aumenta 1 atmósfera o 1 bar, pues 1,013 bar=1
atm. De este modo, podemos decir con suficiente precisión, que la presión ejercida
sobre un cuerpo a 10 m bajo la superficie del mar es de 2 bar (1 bar = P. atmosférica +
1 bar P. hidrostática).
Finalmente, el principio de Pascal determina que la presión ejercida sobre un fluido, en
este caso la atmosférica, se transmite uniformemente por todo el fluido, de manera
que la presión atmosférica se transimite, y se suma en cada plano a una misma
profundidad, a la presión hidrostática. De igual forma, en cada tejido blando del buzo
se transmite la presión total, haciendo que la presión interna de las cavidades sea igual
a la externa.
Leyes de los gases
El cuerpo humano no es en definitiva una masa uniforme. Si bien nuestros tejidos
están conformados mayoritariamente por agua (los líquidos idealmente son
incompresibles); la presencia de cavidades y el comportamiento físico particular de los
fluidos en fase gaseosa (aire), determinan de lejos los límites que el cuerpo humano
puede soportar.
Ley general de los gases
La ley general de los gases explica el comportamiento de estos con relación a las
variables de presión, temperatura y volumen. Así, en una masa constante de un gas la
relación entre estas variables está definida por la siguiente igualdad:
Donde P es la presión, V es el volumen y T es la temperatura; en dos situaciones
distintas (1 y 2).
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Lo que explica esta ley es que un cambio en magnitud de cualquiera de las variables de
un gas, a a partir de un estado inicial (1), acarreará irrevocablemente al ajuste de las
variables complementarias en su estado final (2), para respetar la igualdad.
Si la temperatura se mantiene constante (T1=T2), es posible retirarla de la ecuación,
pues su efecto sobre el equilibrio de la misma es nulo. El equilibrio se mantiene pues,
únicamente por las variaciones en la relación entre presión y volumen.
Ley de Boyle - Mariotte
Artículo principal: Ley de Boyle-Mariotte.
Expresa el equilibrio de un gas a temperatura constante. Durante la inmersión la
variación de temperatura del aire es mínima y por lo tanto la ley de Boyle es
especialmente práctica para entender la relación entre presión y volumen.
Básicamente, esta se ve enunciada en la siguiente igualdad:
La presión es inversamente proporcional al volumen de un gas: al aumentar la presión
sobre una masa de gas, el volumen de este disminuye proporcionalmente.
Así, una masa constante de aire, que en superficie (1 bar) ocupa un litro, verá su
volumen reducido a la mitad ( L) al someterse a una presión de 2 bar (-10 m), a un
tercio ( L) a 3 bar (-20 m) y así sucesivamente.
De igual manera, un litro de aire a 3 bar (-20m), aumentará su volumen en un 50% a 2
bar (1.5 L a -10 m) y lo triplicará a 1 bar (3 L en superficie), dado que los mayores
cambios proporcionales, se dan en los primeros 10 metros.
Ley de Dalton
Artículo principal: Ley de las presiones parciales.3
El aire no es un gas puro, sino una mezcla de gases. La ley de Dalton explica que la
presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones que ejercería cada
uno de los gases componentes ocupando él solo el volumen total.
Esta ley también se conoce como la ley de las presiones parciales, pues implica que la
presión parcial de un gas, en una mezcla de gases, sometida a una presión X, es
directamente proporcional a la proporción en que ese gas está presente en la mezcla.
3
Condiciones físicas a las cuales los órganos corporales se someten a cambios.
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Esto quiere decir, que si en una mezcla de gases uno de sus componentes representa
el 20% del volumen de la mezcla, a una presión P, tal componente tendrá una presión
parcial de 0,2 P.
En el aire normal la composición es, aproximadamente, de un 21% Oxígeno y 78%
Nitrógeno, con un 1% de otros gases (fundamentalmente argón). Redondeando, la
presión parcial de cada uno de sus componentes será:
Presión parcial de los componentes del Aire
Presión Presión Presión
Profundidad equivalente
Total parcial O2 parcial N2
1 bar 0,2 bar 0,8 bar Superficie = Presión atmosférica
-10 m = 1 bar P. hidrostática + 1 bar P.
2 bar 0,4 bar 1,6 bar
atmosférica
-20m = 2 bar P. hidrostática + 1 bar P.
3 bar 0,6 bar 2,4 bar
atmosférica
-30m = 3 bar P.hidrostática + 1 bar P.
4 bar 0,8 bar 3,2 bar
atmosférica
... ... ... ...
(P-1)*-10 m = (P-1)bar P. hidrostática + 1
Pbar 0,2 Pbar 0,8 Pbar
bar P. atmosférica
Ley de Henry de disolución de los gases
Artículo principal: Ley de Henry.
Cuando un gas entra en contacto con un líquido, las moléculas de gas (debido a su
energía termodinámica - presión y temperatura), van a penetrar la interfase gas-
líquido y difundirse en su interior. A este fenómeno se le conoce con el nombre de
disolución de los gases.
Cuando un gas se encuentra disuelto en fase líquida se habla de tensión (T) de un gas,
a diferencia de la presión parcial (p) de un gas que hace referencia a gases en una
mezcla en fase gaseosa.
La ley de Henry explica que a una temperatura dada y en condición de saturación, la
cantidad de gas disuelto en un líquido, es directamente proporcional a la presión
ejercida por el gas sobre la superficie del líquido.
El concepto de saturación enunciado en la ley de Henry se refiere al equilibrio que
existe entre la presión del gas (en la fase gaseosa) y la tensión del mismo (en la fase
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líquida). Se habla de condición de subsaturación, cuando la presión es superior a la
tensión, de saturación cuando la presión y la tensión son equivalentes, y de
sobresaturación cuando la presión es menor que la tensión del gas disuelto. Un líquido
en condición de subsaturación disolverá el gas de la fase gaseosa hasta encontrar el
equilibrio (saturación). Un líquido en sobresaturación va a eliminar gas disuelto para
encontrar el equilibro (saturación).
Ley de difusión de Graham
Artículo principal: Ley de Graham.
El fenómeno de difusión entre dos gases, es decir, la velocidad a la que se mezclan es
explicado por esta ley. Básicamente enuncia que la velocidad de difusión de dos gases,
en condiciones iguales de temperatura y presión, es inversamente proporcional a la
raíz de sus masas molares.
Dicho en otros términos, a igual temperatura y presión, la velocidad de difusión de un
gas de moléculas «ligeras» se difunde más rápido que uno de moléculas «pesadas».
Los dos principales gases en el aire, el nitrógeno (N) y el oxígeno (O) se encuentran en
las formas moleculares N2 y O2. La masa molar del nitrógeno es de 28, mientras que la
del oxígeno es de 32. Por lo tanto la velocidad de difusión del nitrógeno es mayor que
la del oxígeno. Un líquido en condición de subsaturación disolverá el gas de la fase
gaseosa hasta encontrar el equilibrio (saturación).
Ley de difusión de Fick
Artículo principal: Ley de Fick.
Describe la tasa de transferencia de un gas a través de una membrana (o capa de
tejido). Ésta es proporcional a superficie expuesta así como a la diferencia entre las
presiones de sus dos fases e inversamente proporcional al espesor de la
membrana/tejido. Además la velocidad de difusión es proporcional a la constante de
difusión (particular al tipo de tejido y de gas que interviene).
Fundamentos fisiológicos y riesgos
Las anteriores reglas físicas tienen una influencia certera en el cuerpo de un buzo en
inmersión y conllevan una serie de efectos mecánicos y bioquímicos a considerar.
Un estudio estadounidense de 1970 concluyó que el buceo recreativo era (por hora de
actividad), 96 veces más peligroso que conducir un automóvil.15 Un estudio Japonés
del año 2000 concluyó que cada hora de buceo recreativo era entre 36 y 62 veces más
arriesgada que conducir un automóvil.16 Aun así el buceo es considerado una de las
actividades más seguras del mundo por especialistas.
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El modelo físico del cuerpo humano
El cuerpo humano está compuesto de materia en sus tres fases básicas (sólida, líquida
y gaseosa). La única estructura rígida la constituye el sistema esquelético, el cual tiene
la función mecánica de soportar los demás órganos y tejidos (principalmente los
músculos y con la ayuda de estos las vísceras). Los componentes del cuerpo unidos
directamente al esqueleto (como la mayoría de los músculos) conservan su posición
relativa, los componentes «libres» o poco asociados al esqueleto (como las vísceras
abdominales) mantienen su posición por equilibrio de fuerzas. Luego está el sistema
respiratorio, consta de sacos y conductos propios representa los órganos y tejidos con
fase gaseosa por excelencia. El tejido sanguíneo representa la fase líquida más
importante del cuerpo. Finalmente todos los demás tejidos (músculos y vísceras)
tienen la consistencia propia de la carne: en mayor o menor medida firmes y
deformables.
Esto, ligado a la arquitectura anatómica, permiten definir tres «compartimentos»
básicos a tener en cuenta:
Cajas rígidas determinadas por el sistema esquelético: la caja craneana
(importante por contener cavidades en fase gaseosa -senos nasales, frontales y
parafrontales; y parcialmente los conductos auditivos-) y la caja torácica (que
contiene los pulmones y el corazón).
Las vísceras abdominales: separadas de la caja torácica por el diafragma, pero
con tejidos muy elásticos y deformables.
La masa sanguínea: en fase líquida, irrigando todo el cuerpo a través de vasos,
pero con volúmenes considerables en el corazón y en los órganos muy
vascularizados (pulmones y sistema nervioso).
Los reflejos de inmersión en el hombre
Además de considerar al cuerpo del buzo como un conglomerado de materiales, cada
uno con sus propiedades físicas, es necesario explicar algunos mecanismos fisiológicos
reflejos que se desencadenan en inmersión.
El hombre es un ser esencialmente terrestre y por tanto su fisiología esta
completamente adaptada a este tipo de vida. La vida en el medio acuático no es
posible ya que los pulmones son incapaces de asimilar el oxígeno que hay disuelto en
el agua. Debido a esto, cuando un individuo se sumerge bajo el agua aparece una
situación de anaerobiosis siempre que no se disponga de dispositivos para respirar.
Como sus coterraneos animales, la fisiología humana ha heredado una serie de
mecanismos de respuesta fisiológica y sistémica (no voluntaria) a la situación de
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inmersión y que sirven de adaptación a la hipoxia. Estas respuestas se denominan
«reflejos de inmersión» y consisten en:
Vasoconstricción arterial periférica
Utilización de la mioglobina
Aumento del volumen pulmonar
Aumento del retorno venoso
Hiperpresión abdominal relativa
Respiración en hipopresión
Efectos de la presión
Cambios volumétricos por efecto de la presión
Los efectos del aumento de la presión
Se sabe que la densidad de un gas cambia propocionalmente a la presión, mientras
que el volumen lo hace de manera inversa. Así cuando la presión se triplica (estando a
20m de profundidad), la densidad se triplica también y el volumen se reduce a un
tercio.
Cuando un buceador se sumerge va a notar cambios de presión en los espacios aéreos
de su cuerpo, que pueden ser naturales, como los senos y los oídos, o artificiales, el
creado en nuestra cara por la máscara. El aire contenido en estos espacios esta a la
misma presión que la atmosférica, pero en cuanto nos sumergimos, la presión en el
exterior será mayor que su interior y el volumen de aire contenido en ellos disminuirá.
Conforme el volumen disminuye, la presión empuja a los tejidos del cuerpo hacia el
espacio aéreo, lo que el buzo nota en sus oídos, senos y máscara. Esto se denomina
“compresión” de un espacio aéreo.
Para evitar molestias, se debe mantener el volumen de un espacio aéreo normal
añadiendo aire durante el descenso, manteniendo la presión en el interior del espacio
aéreo igual a la presión del agua en el exterior. Este fenómeno se llama
“compensación”
Existen diversas técnicas de compensación:
1. Pinzando la nariz y soplando hacia ella con la boca cerrada. Lo que se hace es
dirigir el aire de la garganta a los espacios aéreos de los oídos y de los senos.
Esta técnica recibe el nombre de Maniobra de Valsalva.
2. Tragar y mover la mandíbula de un lado a otro.
3. Técnica combinada de los dos: tragar y mover la mandíbula mientras soplas
suavemente contra la nariz pinzada.
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Es muy importante compensar cada pocos metros durante el descenso, antes de sentir
molestias. Si se tarda mucho tiempo en realizar la compensación,se corre el riesgo de
que la presión del agua ejercida sobre un espacio aéreo sea la suficiente para
mantenerlo cerrado y no se pueda compensar. Si esto ocurre, se debe ascender unos
metros e intentar compensar de nuevo, si aun asi no se consigue, se debe suspender la
inmersión.
Los efectos de la disminución de la presión
Cuando se bucea en apnea, el aire aéreas hacia los pulmones abiertas. La
contenido en los pulmones disminuye contraindicación absoluta en el buceo
su volumen durante el descenso es mantener la respiración. Se estaría
(disminuyendo por lo tanto el pulmón) bloqueando la salida del aire sobrante
y lo aumenta durante el ascenso, de los pulmones hacia la vía aérea,
alcanzando el pulmón el volumen aumentando mucho la presión en ellos,
original al llegar a la superficie. e incluso llegando a romperlos. El
barotraumatismo pulmonar, la rotura
El equipo de buceo permite al buzo de pulmones, es la lesión más grave
respirar bajo el agua gracias al aporte que puede padecer un buceador.
de aire a una presión igual a la presión
del agua circundante. Esto supone que La regla más importante del buceo con
los pulmones tendrán un volumen equipo autónomo es respirar
normal cuando estén a profundidad. El continuamente y nunca aguantar la
problema entonces está en el ascenso, respiración.
pues la presión disminuye y el aire
contenido en los pulmones aumentará Los barotraumatismos más frecuentes
su volumen expandiendo demasiado a son de tipo mecánico. Los principales
los pulmones. son las hemorragias en los senos
faciales, la rotura de tímpano.
La solución al problema radica en
respirar de manera continua,
simplemente, manteniendo las vías
Los efectos del aumento de densidad
Cuanto mayor sea la profundidad, más denso será el aire y por lo tanto más difícil de
inhalar y exhalar que el aire a presión y densidad normales de la superficie. Esto hace
que el esfuerzo acelere de forma exponencial el ritmo respiratorio. Por eso se deben
hacer respiraciones profundas y lentas al respirar aire más denso durante el buceo,
con el fin de ahorrar aire y energía y de prevenir el agotamiento.
Factores de disolución y difusión
En superficie, a nivel del mar (1 bar), las presiones parciales de N2 y de O2 serán
respectivamente de 0,8 bar y 0,2 bar. Normalmente los tejidos del cuerpo están en
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saturación para el N2 (es decir que la tensión del N2 en los tejidos es de 0,8 bar). Pero
no sucede igual con el oxígeno. El O2 respirado es transportado internamente por la
hemoglobina presente en la sangre, aunque una parte importante circula bajo forma
disuelta. Además el oxígeno es consumido en el metabolismo celular, que a cambio
produce dióxido de carbono (CO2) que es transportado por vía venosa (por la
hemoglobina y bajo forma disuelta) hacia los pulmones.
La inmersión, que implica que se respira aire a una presión elevada durante un periodo
prolongado, aumenta la cantidad de nitrógeno disuelto en los líquidos corporales. Esto
se produce de la siguiente manera:
En primer lugar, el aumento considerable de la presión parcial de nitrógeno en la
mezcla respiratoria alveolar genera un desequilibrio entre la presión parcial de N2 (gas
en fase gaseosa) y la tensión tisular de N2 (gas en fase líquida). Siguiendo las leyes de
disolución y difusión de los gases, los tejidos se encontrarán en fase de subsaturación y
empezarán a absorber N2 para equilibrarse nuevamente. De este modo se igualan las
presiones de nitrógeno tisular y la del aire respirado (tensión tisular y presión parcial
respectivamente). Esta saturación ocurre en un gradiente y a ritmos diferentes según
el tejido. Se requiere un tiempo de varias horas para alcanzar el equilibrio entre la
tensión tisular del nitrógeno de todos los tejidos corporales con la presión parcial
alveolar del nitrógeno. Esto es debido a que la sangre no fluye con la rapidez suficiente
y el nitrógeno no difunde con la rapidez suficiente para que el equilibrio sea
instantáneo.
La sangre y los tejidos nerviosos se saturan rápidamente (nitrógeno disuelto en el agua
del cuerpo alcanza el equilibrio en menos de una hora), mientras que los huesos y los
tendones son los que más tardan. El tejido graso precisa un transporte hasta cinco
veces mayor de nitrógeno (nitrógeno cinco veces más soluble en la grasa que en el
agua) y además tiene una vascularización escasa, por lo que también tarda en alcanzar
el equilibrio.
Debido a que el cuerpo no metaboliza el nitrógeno, éste permanece disuelto en los
diferentes tejidos corporales hasta que la presión de nitrógeno en los pulmones
desciende nuevamente a un nivel más bajo, momento en el cual se puede eliminar el
nitrógeno mediante el proceso respiratorio inverso. El proceso inverso se produce en
el ascenso, al remontar a la superficie los tejidos de un buzo están es sobresaturación
de N2 y tenderán a liberarlo a tasas equivalentes de desaturación. Sin embargo,
frecuentemente la liberación tarda horas en llevarse a cabo y es el origen de
numerosos problemas que en conjunto reciben el nombre de enfermedad por
descompresión.
Enfermedad por descompresión
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También denominada enfermedad por aire comprimido, enfermedad de Caisson,
parálisis del buceador, disbarismo. Consiste en lo siguiente: cuando un buceador,
después de estar en inmersión el tiempo suficiente para que se hayan disuelto en su
cuerpo grandes cantidades de nitrógeno vuelve súbitamente a la superficie, puede dar
lugar a la formación de cantidades significativas de burbujas de nitrógeno en los
líquidos corporales dentro de las células o fuera de las mismas. Esto puede producir
lesiones leves o graves en casi cualquier parte del cuerpo, en función del número y
tamaño de burbujas que se hayan formado.
Mientras el buceador permanece en zonas profundas del mar, sus tejidos se equilibran
con una elevada presión de nitrógeno disuelto, de 3918 mmHg (aproximadamente 6,5
veces la cantidad normal de nitrógeno en los tejidos). La presión que rodea el exterior
de su cuerpo, de 5000 mmHg, comprime todos los tejidos corporales lo suficiente
como para mantener disuelto ese exceso del gas nitrógeno.
En la realización de un ascenso adecuado es normal que se formen algunas
microburbujas de N2 y de CO2 que son eliminadas progresivamente por vía pulmonar.
Sin embargo, en el momento en el que el buceador asciende demasiado rápido
aparecen complicaciones: la presión del exterior del cuerpo se hace de tan solo 1
atmósfera (760 mmHg), mientras que la presión gaseosa en el interior de los líquidos
corporales es la suma de las presiones de vapor de agua, dióxido de carbono, oxígeno y
nitrógeno principalmente, que en total suponen una presión de 4065 mmHg. Como la
presión en el interior es mucho mayor que la presión en el exterior del cuerpo, los
gases pueden escapar del estado disuelto y formar burbujas (siendo el nitrógeno el
principal responsable). En principio, se trata de microburbujas extravasculares que dan
lugar a fenómenos locales de compresión extrínseca en estructuras vecinas, que
afectan el curso de pequeños vasos sanguíneos, fibras nerviosas o estructuras
musculares y tendinosas, y provocan los primeros síntomas dolorosos, irritativos, y
erráticos. Pero en otras ocasiones, las burbujas migran y drenan hacia el sistema
venoso y, en menor cuantía, al sistema linfático.
Puede darse el caso de que las burbujas no aparezcan durante muchos minutos o
incluso horas, porque en ocasiones los gases pueden permanecer disueltos en el
estado saturado durante horas antes de la formación de las burbujas.
Síntomas de la enfermedad por descompresión
La enfermedad por descompresión es una auténtica enfermedad sistémica, cuya
sintomatología está en función de la gravedad de la lesión y de la localización del
fenómeno aeroembólico. Los síntomas están producidos por el bloqueo por burbujas
de gas de muchos vasos sanguíneos de diferentes tejidos. En un principio solo se
bloquean los vasos más pequeños por burbujas diminutas pero a medida que éstas
confluyen se afectan vasos progresivamente mayores. La consecuencia de este
proceso es la isquemia tisular y a veces la muerte.
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En las personas con enfermedad por descompresión se registra en un 85-90% de los
casos la presencia de dolor en las articulaciones y músculos de las piernas y de los
brazos. En el 5-10% se producen síntomas del sistema nervioso tales como mareos
(5%), parálisis, colapso o inconsciencia (3%). Por último, un 2% presenta asfixia como
consecuencia de la obstrucción de los capilares de los pulmones por las microburbujas;
se caracteriza por disnea grave, edema pulmonar y en ocasiones la muerte.
Eliminación del nitrógeno del cuerpo
L o descrito con anterioridad es perfectamente evitable si se sube lentamente
limitando el tiempo de ascenso y realizando paradas a determinados metros
antes de llegar a la superficie para liberar el exceso de nitrógeno acumulado
disuelto mediante la espiración a través de los pulmones. Aproximadamente 2/3 del
nitrógeno total se liberan en una hora y el 90% en seis horas. El 100% antes de las 12
horas.
Cabe destacar la existencia de una serie de tablas de descompresión que detallan los
procedimientos para una descompresión segura. Se calculan mediante un modelo
matemático basado en la teoría de Haldane y desarrollado según observaciones
teóricas y empíricas, llevadas a cabo por diferentes escuelas, que han introducido
algunas variaciones. En la actualidad, las tablas de descompresión han sido
desplazadas por los descompresímetros digitales de pequeño tamaño, que calculan de
forma muy precisa la situación descompresiva teórica que corresponde según a la
profundidad, el perfil y la duración de la inmersión.
Otra técnica alternativa es la descompresión en tanque. El buceador se dispone en el
interior de un tanque presurizado y después de forma gradual se reduce la presión
hasta la presión atmosférica normal. La descompresión en tanque cobra especial
importancia en el tratamiento de aquellas personas en las que aparecen síntomas de
enfermedad por descompresión al cabo de varios minutos o incluso horas después de
haber vuelto a la superficie. En estos casos, mediante esta técnica se vuelve a
comprimir inmediatamente al buceador hasta un nivel profundo. Después se reailiza la
descompresión durante un periodo de tiempo varias veces mayor que el habitual.
Efectos bioquímicos
Equilibrio sanguíneo O2/CO2
Normalmente el O2, por ser el gas consumido para el metabolismo celular, presenta
tensiones sanguíneas menores a las presiones parciales alveolares, en cambio el CO2,
como producto de desecho, presenta tensiones sanguíneas mayores que las presiones
parciales alveolares. Esto crea un gradiente de presiones en las interfases alveolo-
sangre, que permiten el intercambio gaseoso. El cuerpo posee un mecanismo
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fisiológico que nos alerta cuando se ve sometido o se acerca a una situación de anoxia.
Esta alarma fisiológica es la que produce la sensación de asfixia. El aumento de la
tensión del CO2 en el flujo sanguíneo acarrea una ligera acidificación del pH sanguíneo
debido a su transformación en ácido carbónico, este cambio es detectado por un par
de receptores nerviosos en la arteria carótida y desencadenan el reflejo de asfixia.
Luego no son las tensiones de los gases las que son directamente «reguladas» por el
organismo, sino el pH del plasma sanguíneo, como indicador indirecto de estas
tensiones. Es decir que nuestro mecanismo de alerta del riesgo de hipoxia depende
invariablemente del cambio del pH sanguíneo debido al aumento de la tensión del CO 2.
Cuando se incurre en una hiperventilación (aumento voluntario o involuntario de la
frecuencia respiratoria), las presiones parciales alveolares de los gases y de las
tensiones sanguíneas tienden a igualarse: aumenta la tensión sanguínea del O 2 y
disminuye la de CO2. El pH sanguíneo tiende a alcalinizarse y por lo tanto se retarda el
reflejo de asfixia. Los buzos en apnea recurren con frecuencia a una corta
hiperventilación en superficie, antes de la inmerión. Esto con el fin de oxigenar al
máximo los tejidos y el aire contenido en los pulmones, pero también para retrasar la
sensación de asfixia y maximizar así el tiempo de confort durante la inmersión. La otra
cara de la moneda es el riesgo de provocar un accidente sincopal.
El síncope es la pérdida de conocimiento o desmayo breve, debido a una insuficiencia
de aporte de oxígeno hacia el cerebro (Tensión O2 < 0,17 bar ). Básicamente es el
efecto de la hipoxia. Tras una hiperventilación importante, los síntomas pre-sincopales
(sensación de asfixia, vertigos y mareos) no aparecen y el síncope aparece
instantáneamente y sin advertencia (y para un buzo que no sea asistido
inmediatamente, las consecuencias serán mortales).
La insuficiencia de aporte de oxígeno puede ser causada por no respirar
correctamente. El intercambio de oxígeno y dióxido de carbono se realiza únicamente
en los pulmones; la boca, la garganta y la tráquea con “espacios muertos” que no
intervienen en este intercambio. Al inhalar, el primer aire que llega al pulmón es el que
ha quedado en los espacios aéreos muerto de la respiración anterior y por tanto será
aire con alto contenido en dióxido de carbono. Si el buzo toma respiraciones
superficiales, está inhalando proporcionalmente menos aire fresco y más dióxido de
carbono. Básicamente esta respirando aire de los espacios muertos. Por tanto la
respiración superficial no es eficaz porque una cantidad muy pequeña del aire que
mueve toma parte en realidad en el intercambio gaseoso. La respiración profunda es
una respiración más eficaz.
Toxicidad de los gases
Hipoxia por monóxido de carbono (CO): la aparición de monóxido de carbono
solo es posible en buceadores que utilicen bombonas de compresión con altas
presiones. En éstas, el mal uso del lubricante para los cilindros del compresor
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produciría una combustión parcial que liberaría el CO. El método de acción en
nuestro organismo es el mismo en la superficie del mar (presión de 1 atm) que
a profundidad, ya que su toxicidad siempre es muy alta para los seres humanos.
El monóxido de carbono tiene una gran afinidad por la hemoglobina presente
en los eritrocitos o glóbulos rojos desplazando la unión del oxigeno (menos afín
que el anterior), por tanto la llegada de O2 a los tejidos se ve gravemente
disminuida (Hipoxia) produciendo efectos variados como dolores de cabeza,
somnolencia, vértigo llegando al desmayo e incluso la muerte. Algunas de las
características de los intoxicados por CO son la rojez de sus labios y un tono de
piel muy blanquecino.
Hipercapnia: La producción de dióxido de carbono CO2 es un proceso natural
en el ser humano siendo los niveles habituales de presión parcial en los
alveolos entorno a los 40 mm de Hg. El descenso no produciría cambios en esta
presión (como si ocurre en el N2, explicado más adelante), es más si se sigue
con ciclos de inspiración y espiración normales se mantendrá a los mismos
niveles como si estuviera en tierra. Solo se produce el aumento del mismo
debido a los propios sistemas de respiración. Cuando se utilizan tubos el
espacio muerto alveolar aumenta su volumen permitiendo la acumulación del
CO2 espirado. Éste podrá ser reinspirado e incorporado al volumen de reserva.
El buceador no tendrá problemas hasta que los niveles de PCO2 no lleguen a 80
mm Hg, gracias a métodos de compensación como aumento de la frecuencia
respiratoria (y por tanto de la espiración para expulsar el CO2). Pero a partir de
este nivel, el centro de respiración se deprime y pierde su acción
produciéndose acidosis respiratoria, fatiga, obnubilación llegando a
inconsciencia.
Hiperoxia: a partir de tensiones tisulares superiores a los 0,5 bar, el oxígeno
empieza a tomar un carácter tóxico que se consolida completamente cuando su
tensión tisular alcanza 1,4 bar. Debido al aumento en la presión de oxígeno
hacia miles de mmHg, gran parte del oxígeno pasa a estar disuelto en el agua
de la sangre, además del que permanece unido a la hemoglobina. Estas
elevadas presiones parciales de oxígeno hasta niveles tan críticos, hacen que el
mecanismo amortiguador hemoglobina-oxígeno no funcione adecuadamente, y
con lo cual, no se pueda mantener la presión parcial de oxígeno tisular en su
rango normal, que se sitúa entre unos 20 y 60 mmHg. Este desfase en la
presión parcial de oxígeno tisular puede resultar muy perjudicial para muchos
tejidos corporales.
Al respirar oxígeno a una presión de aproximadamente 4 atm, o lo que es lo
mismo, 3040 mmHg, se producirán convulsiones que irán seguidas de coma,
causando la muerte rápida (de 30 a 60 minutos) de los buceadores. Esto es lo
que se conoce como intoxicación aguda por oxígeno. Pero además de las
convulsiones, se pueden producir otros síntomas como son náuseas, calambres
musculares, trastornos de la visión, mareo, desorientación e irritabilidad. El
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31. Torrico Zambrano José Miguel
ejercicio que se requiere durante el buceo hace que los síntomas de esta
intoxicación, acompañados de su gravedad, aparezcan mucho antes que si se
estuviese sumergido a la misma profundidad pero en reposo.
Bajo esas presiones parciales el O2 se disocia en radicales libres (peróxido de
hidrógeno H2O2 y radicales hidróxilo ·OH). Incluso cuando la presión parcial de
oxígeno tisular se encuentra en un rango normal (40 mmHg aproximadamente),
se forman radicales libres, pero en pequeñas cantidades. Para solucionar este
problema los seres humanos tenemos una serie de enzimas en nuestros tejidos
como son las peroxidasas, las catalasas o las peróxido dismutasas que eliminan
rápidamente estos radicales. Por lo tanto, si el mecanismo amortiguador
hemoglobina-oxígeno consigue mantener la PO2 en un rango normal, se
eliminarán los radicales libres de forma adecuada. Sin embargo, esto no ocurre
cuando aumenta mucho la PO2 alveolar (por encima de 2 atm), ya que el
mecanismo amortiguador de hemoglobina-oxígeno falla y no puede mantener
la PO2 tisular en su rango normal, lo que conllevará una acumulación de los
radicales libres debido a la inundación de los sistemas enzimáticos diseñados
para eliminarlos.
Uno de los principales efectos que produce esto, es que los ácidos grasos
poliinsaturados de las membranas celulares se oxidan, entonces se inhibe la
función celular a nivel de la membrana. Este efecto sobre la membrana celular
afecta especialmente el sistema nervioso (la membrana celular de las neuronas
y su delicado equilibrio de electrolitos y sustancias mensajeras son la clave de
la transmisión de los impulsos nerviosos). Por lo tanto, aunque todos los tejidos
se ven afectados por igual, su efecto neurotóxico es el que reviste mayor
gravedad. El sistema nervioso regula y controla la mayoría de las funciones
vitales.
Otro efecto que produce es la oxidación de algunas enzimas celulares,
causando lesiones en los sistemas metabólicos celulares.
Además de esto, la intoxicación crónica del oxígeno puede provocar
alteraciones pulmonares. Una persona que está expuesta durante un tiempo
prolongado a una presión de oxígeno de 1 atm no padecerá la toxicidad aguda
del sistema nervioso central descrita anteriormente, sin embargo cuando la
persona está expuesta a esta presión durante un tiempo superior a 12 horas,
empezará a aparecer una congestión de las vías aéreas pulmonares, edema
pulmonar, y atelectasia. Esto es debido a que los espacios aéreos de los
pulmones están expuestos directamente a esa elevada presión de oxígeno.
Pero esto no ocurre en los demás tejidos corporales, ya que en esos tejidos el
oxígeno se libera a una PO2 casi normal por la actuación del sistema
amortiguador hemoglobina-oxígeno.
El riesgo de hiperoxia dicta los límites de seguridad del buceo autónomo con
aire. En España el límite máximo de profundidad para el buceo recreativo se
establece en 40 m, y en 55 m para inmersiones excepcionales.nota 1 También la
asociación P.A.D.I. establece el límite del buceo recreativo en 40 m,18 si bien
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32. Herramientas De Colaboración Digital
muchas asociaciones recomiendan y/o exigen no superar los 18-20 m de
profundidad con las titulaciones básicas.
Narcosis de nitrógeno:
El aire es una combinación de igual que ocurre desde los 60 a
gases entre los que el nitrógeno los 75 metros donde el
ocupa un gran volumen con buceador carece de fuerza para
medidas de hasta un 75~80%. realizar cualquier tipo de
Por ello se deduce que en movimiento y realiza con
condiciones normales y a nivel torpeza las tareas más sencillas.
del mar (presión de 1 atm) no Por último a partir de los 75
presenta ningún tipo de efecto metros (una presión de 8,5 atm)
en el organismo de un ser se puede llegar al desmayo o
humano. No puede decirse que pérdida del conocimiento
ocurra lo mismo en altas provocando el ahogamiento.
presiones como ocurre en el Estos efectos son en general
submarinismo donde se similares a los debidos a la
perdería esa estabilidad (léase intoxicación por alcohol o a las
presiones parciales y tensiones sustancias narcóticas y es por
tisulares). Cuando se esto que reciben el nombre de
permanece periodos largos de "narcosis". Son los buzos
tiempo (1 ó 2 horas) a cierto autónomos con aire los
nivel de profundidad, producen expuestos a este tipo de efecto,
efectos reversibles sobre el pudiéndose dar casos muy por
sistema nervioso. Empezando encima de los 30 m de
con 36 metros de profundidad profundidad, dependiendo del
donde el buceador experimenta estado general del buzo. Se cree
alegría o euforia junto a que su efecto es debido a los
disminución de la atención a la mismos que realizan los
seguridad o los detalles. anestésicos con interrupción o
Seguimos descendiendo 45 a 60 alteración de la conductividad
metros, es la fase o zona de de las membranas neuronales y
somnolencia con por tanto de la excitabilidad
desorientación, pérdida de neuronal.
memoria y pesadez corporal. Al
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