Teoria Descompressiva

MERGULHO

Teoria Descompressiva Análise ao modelo de cálculo ZH-L8 - ADT

José Eduardo Domingues 01-01-2003

MERGULHO Teoria Descompressiva

Pág. 1

Índice

Teoria descompressiva - Modelo Buhlmann

1. Gradiante 2

2. Modelo de cálculo 3

3. Significado de meios tempos de saturação 5

4. Tecidos do corpo e períodos 6

5. Tabela de tecidos 7

6. Exemplo de cálculo 8

7. Saturação crítica, pressão ambiente tolerada 8

8. Dissolução de dessaturação durante a subida 12

9. Tecidos directores 14

10. Patamares de descompressão 14

11. Cálculo de um mergulho com patamares 15

12. Tabelas de descompressão 16

13. Um novo modelo de cálculo 16

14. Tipos de acidentes 20

15. Situações extraordinárias 22

16. Fórmulas matemáticas suplementares 26


Pág. 2

Teoria descompressiva - Modelo Buhlmann

Se todos os livros e artigos escritos para o comum dos mortais sobre teoria da relatividade fossem dispostos lado a lado, formariam uma cadeia que provavelmente teria comprimento suficiente para atingir a Lua. "Toda a gente sabe" que a teoria da relatividade de Einstein é a maior criação da Ciência deste século, e toda a gente se engana. Mas se todos os livros e artigos escritos para o comum dos mortais sobre teoria descompressiva fossem dispostos lado a lado, mal dariam para cobrir o tampo de uma secretária. Este texto, foi escrito para alterar essa actitude.

Durante muitos anos, os modelos descompressivos aplicados às tabelas de mergulho foram "guardadas" como segredo, e eram "olhadas" pela comunidade de mergulho, como um mito.

Diversas foram as discussões para definir os modelos de cálculo para tabelas "boas" e "más". Mais tabelas apareciam no mercado, mais obscuro se tornava o assunto.

Como consequência da procura de novos objectivos, apareceu um modelo de base científica, as tabelas Buhlmann 86, que incluíam as mais recentes inovações na teoria descompressiva. Esta base científica, mostrou, que nada de mítico se passava referente a este assunto, mas sim, baseando-se numa pesquisa científica, durante mais de três décadas, foi possível apresentar um modelo matemático.

Novos conceitos foram aplicados ao modelo inicial, que introduziam de forma clara a segurança necessária para a prática do mergulho. O conceito de gradiante, tensão, meios tempos, dissolução, saturação, entre um leque diverso de factores, aparecem associados a qualquer recente modelo de cálculo.

Nas próximas linhas apresenta-se uma breve descrição, referente a estes conceitos para que possamos entender sem misticismos, este assunto.

1. Gradiante

O gradiante de pressão de um gaz inerte, estabelece o processo de equilíbrio das pressões dos gazes inertes entre o ar que respiramos, o sangue e os tecidos. Sempre que o gradiante se modifica, existe uma tentativa de equalização (como exemplo, durante uma descida, o organismo aumenta o grau de dissolução e, inversamente, é eliminado durante a subida pela respiração).

Esta equalização de pressões, segue uma progressão exponencial tanto na absorção como na eliminação. Se a diferença de pressões e a duração da exposição são conhecidas, a equalização das pressões pode ser calculada com base nos meios tempos de saturação (período).


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2. Modelo de cálculo

O modelo de cálculo que se explana, acenta num modelo matemático estático, sem incluir factores de cálculo de consumos ou variações de temperatura.

Tensão: entende-se pela pressão que um gás dissolvido exerce num determinado líquido.

A tensão do azoto, num determinado tecido (PN2) aumenta, perante um determinado período de duração de exposição, dada pela seguinte expressão:

PN2(tE) = PN2(t0) + (PIN2 – PN2(t0)) x (1-e –k*tE)

PN2(tE)= Tensão de azoto dissolvido ao fim da exposição

PN2(t0) = Tensão de azoto dissolvido no início da exposição

PIN2 = Pressão de azoto alvéolar

e = Número de Euler (2.71828)

K = Logaritmo natural de base 2 (0.69315) / Período

P = Pressão

Os parâmetros que influenciam o índice de saturação (1-e –k*tE), na expressão em cima descrita são:

� � ��α� ��α

��

��


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Onde os parâmetros α� �� , são afectados pelos seguintes factores:

solubilidade do azoto nos tecidos Factores

α

- tipo de tecido - taxa de difusão - difusão através de vários tecidos - idade - capilaridade - barreiras de difusão - tensão de superfície - lípidos (gordura)

taxa de fluxo sanguíneo Factores

�

- actividade física - temperatura - vasodilatação - forma física - ingestão de medicamentos - estado psicológico - vasoconstrição - tipo de tecido - perfusão

coeficiente de solubilidade de azoto no sangue Factores

α� � - temperatura - lípidos (gordura) - ingestão de medicam

Volume do tecido Factores

� - tipo de tecido

2.1. Pressão de azoto alvéolar

O ar alvéolar contém humidade sob a forma de vapor de água, incompressível. Para uma temperatura corporal de 37°C, este vapor exerce uma pressão de 0,063 bar. É necessário ter em linha de conta com esta pressão no modelo de cálculo da pressão de azoto alvéolar (PIN2).

PIN2 = (Pambiente - 0,063) * 0,79

Assim, ao nível médio das águas do mar (Pambiente = 1.013 bar), a pressão de azoto alvéolar (PIN2) é igual a 0.75 bar.


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2.2. Tensão de azoto inicial

A tensão de azoto inicial PN2 (t0), que entra no modelo de cálculo, correspondente á saturação da PIN2, que é de 0.75 bar, ao nível médio das águas do mar. Ela baixa á medida que aumenta a altitude, em consequência da diminuição da pressão atmosférica. Nesta sequência, o organismo necessita de um tempo de adaptação, aos mergulhos em altitude.

3. Significado de meios tempos de saturação

O processo de dissolução ou de dessaturação desenrola-se de modo exponencial. Isto é, o processo começa muito rapidamente e desenvolve-se de forma cada vez mais lenta.

Definimos período (T), o tempo necessário que um tecido leve a saturar-se até á metade da sua capacidade.

Figura 1

O esquema da Figura 1, mostra que a taxa de saturação é de 75% ao fim de 2 períodos, 87,5% ao fim de 3 períodos e assim por diante. O que significa que a cada período suplementar o índice de saturação é dividido por metade. Após 6 períodos, uma saturação completa é atingida, sendo dado que matematicamente, 100% nunca será atingido pelo facto que a divisibilidade por dois é sempre infinitamente possível, sem atingir a saturação total.

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Período


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A Figura 2, mostra o princípio simétrico no processo de dessaturação.

Figura 2

4. Tecidos do corpo e períodos

Se ao nível dos pulmões o equilíbrio das pressões entre o ar inspirado e o sangue é rápido, este equilíbrio é mais lento entre o sangue e os diferentes tecidos. A rapidez do equilíbrio de um tecido, é principalmente definido pela vascularidade e é expressa pelo seu período. Mais o tecido é irrigado, e mais rapidamente o equilíbrio é restabelecido e o seu período mais pequeno.

O nosso corpo, é constituído por uma multiplicidade de tecidos com vascularidades diferentes aos quais correspondem períodos diferentes.

A vascularidade nos tecidos do nosso corpo, não é uma constante, ela é alterada por factores como: actividade corporal e factores externos. Em consequência, poder-se-á usar ou associar, vários períodos, a um mesmo tecido. Este ponto é particularmente importante para os músculos, pele e tecidos subcutâneos, assim como para as articulações e ossos.

Com efeito, em caso de actividade física, os tecidos são mais irrigados e como consequência permitem um equilíbrio mais rápido.

Na pesquisa experimental, referente à teoria descompressiva, trabalhos físicos têm uma análise cuidada neste ponto de equilíbrio. Tal facto, é importante na análise do ponto de equilíbrio, que muitas vezes é recomendada uma pequena actividade natatória.

As várias tabelas existentes, têm na sua análise, um conjunto definido de tecidos. A título de exemplo, as tabelas Buhlmann são caracterizadas por possuírem 16 tecidos diferentes.

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Período


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A base experimental e observação, baseada nos acidentes de mergulho, permitiu determinar os períodos mais representativos do nosso corpo.

Período Tecidos

Rápido - sangue - cérebro - espinal medula

Período Tecidos

lento - cartilagens - articulações

5. Tabela de tecidos

A seguinte tabela descrita, mostra a correspondência entre certos tecidos de nosso corpo e os 16 tecidos utilizados como base de cálculo. Indica-se, também seus respectivos períodos relativos ao azoto e ao hélio.

Número do tecido Período para Azoto (N2) Período para Hélio (H2) Tecido do corpo

1 4.0 minutos 1.51 minutos Sangue

2 8.0 minutos 3.02 minutos Cérebro

3 12.5 minutos 4.72 minutos Medula

4 18.5 minutos 6.99 minutos


6 38.3 minutos 14.48 minutos Pele

7 54.3 minutos 20.53 minutos Músculos


9 109.0 minutos 4 1.20 minutos

10 146.0 minutos 55.19 minutos Orelha


12 23 9.0 minutos 90.34 minutos

13 305.0 minutos ] 15.29 minutos Articulações

14 390.0 minutos 147.42 minutos Ossos

15 498.0 minutos 188.24 minutos Cartilagens



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6. Exemplo de cálculo

Qual é a tensão dissolvida de azoto atingida num tecido com um período (T) = 18.5 minuto, onde a profundidade é de 35 metro exposto durante 25 minuto? (O mergulhador é totalmente adaptado á pressão de superfície de l bar e a descida é calculada como tempo de mergulho, como se fosse instantânea).


i) Cálculo de 1-e –k*tE

1-e –0,69315/18,5*25 = 0.608, que representa 60,8%

Conclusão: Significa que, após passar 25 minutos, o tecido possui 60,8% do gradiante

ii) Cálculo de PIN2 – PN2(t0)

PIN2 – PN2(t0) = ((4.5 – 0.063) * 0.79) – 0.75 = 2.755 bar

Conclusão: A dissolução após passar 25 minutos a 35 metros é de 1.675 bar (2.755 * 60,8%).

iii) Cálculo de PN2(tE)

PN2(tE) = 1.675 + 0.75 = 2.425 bar

7. Saturação crítica, pressão ambiente tolerada

No final de um mergulho, e em função dos períodos respectivos, todos os tecidos são "carregados" de azoto. Na subida, existe um momento onde a tensão de azoto de certos tecidos excede a pressão parcial de azoto inspirada. Neste ponto, aqueles tecidos estão sobressaturados.

Na base de experiências reais e ensaios em câmara hiperbárica, constatou-se que todos os tecidos do nosso corpo suportavam, sem sofrer danos, uma certa sobressaturação.


Pág. 9

Testes complementares foram tomados em conta, e tomaram evidente que aquela sobressaturação, aumentando rapidamente, criaria a formação de micro-bolhas gasosas sendo notada pelo aparecimento de sintomas característicos de acidente de descompressão.

O limite da sobressaturação tolerada, antes do início do acidente, chama-se saturação crítica.

Os tecidos com períodos curtos, toleravam bem uma sobressaturação superior em relação aos períodos longos, o que representa que, tecidos com boa vascularidade aceitam uma sobressaturação maior do que os com menor vascularidade.

A tensão de azoto máxima tolerada por um determinado tecido chama-se tensão crítica e depende do período utilizado. Calcula-se da seguinte forma:

PN2(tE) = ��

! + "

Pode-se transformar esta fórmula, de forma a traduzir o cálculo da tensão de azoto tolerada:

Pambiente tolerada =(PN2(tE) – a ) * b

Os coeficientes a e b, foram confirmados pela experiência de mergulhos reais. Baseados em dados empíricos, os coeficientes a e b, podem ser derivados directamente dos meios tempos referentes ao azoto (N2

-1/2t):

a = 2 bar * (N2-1/2t/minuto) -1/3

b =1.005 – 1 (N2-1/2t/minuto) -1/2

A título de exemplo, para meios tempos (N2-1/2t) de 27 minuto os coeficientes a e b dão

como resultado os seguintes valores:

Meios tempos Coeficiente a Coeficiente b 27 Minuto 0.6667 bar 0.8126


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Para um meio tempo de 27 minuto, observa-se o gráfico baseada em valores empíricos de acordo com os coeficientes a e b derivados do meio tempo correspondente. Os valores inferiores á pressão atmosférica são observados para valores da Pambiente tolerada inferiores a 1 bar (dados pela recta y = 1).

Os coeficientes levados a cabo por Buhlmann são os indicados no seguinte quadro:

Número do tecido Período para Azoto (N2) Coeficiente a Coeficiente b

1 4.0 minutos 1.2599 0.0550

2 8.0 minutos 1.0000 0.6514

3 12.5 minutos 0.8618 0.7222

4 18.5 minutos 0.7562 0.7825

5 27.0 minutos 0.6667 0.8126

6 38.3 minutos 0.5933 0.8434

7 54.3 minutos 0.5282 0.8693

8 77.0 minutos 0.4701 0.8910

9 109.0 minutos 0.4187 0.9092

10 146.0 minutos 0.3798 0.9222

11 187.0 minutos 0.3497 0.9319

12 239.0 minutos 0.3223 -0.9403

13 305.0 minutos 0.2971 0.9477

14 390.0 minutos 0.2737 0.9544

15 498.0 minutos 0.2523 0.9602

16 635.0 minutos 0.2337 0.9653

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PN2t

Meio-tempo = 27 minutos


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7.1. Exemplo de cálculo

Um tecido com período (T) de 27 minutos tem uma tensão de azoto de 3.32 bar. Qual a profundidade (pressão ambiente tolerada) que o mergulhador pode subir sem danificar os tecidos?

PN2(tE) = ��

! + "

3.32 = ��

#$%&'( + �$��) ⇔ Pambiente tolerada = 2,15 bar

Esta pressão representa, por arredondamento (2.2 bar), a uma profundidade de 12 metros.

Sobre a base dos valores precedentes, é possível calcular um método simples de descompressão.


Um tecido com período (T) de 12,5 minutos vem de terminar um patamar aos 6 metros. Pretende-se saber, quanto tempo tem de permanecer aos 3 metros, antes de regressar à superfície (pressão atmosférica é de 1 bar)?

Antes de resolver este problema, teremos que recorrer à equação já conhecida da tensão de azoto dissolvida no fim da exposição:


É possível isolar o índice da saturação, traduzindo-se:

(1-e –k*tE) = �*'�+��,��*'�#��-*'��,��*'�#�


Pág. 12

i) Cálculo da Pambiente tolerada no final da exposição

Pambiente tolerada = (PN2(tE) – a) * b

1 = (PN2(tE) – 0,8618) * 0,7222 ⇔ PN2(tE) = 1/0,7222 + 0,8618 ⇔

PN2(tE) = 2,226

ii) Cálculo da Pambiente tolerada nos 3 metros

Pambiente tolerada = (PN2(tE) – a) * b

1,3 = (PN2(t0) – 0,8618) * 0,7222 ⇔ PN2(t0) = 1,3/0,7222 + 0,8618 ⇔

PN2(t0) = 2,662

iii) Cálculo do coeficiente da saturação

(1-e –k*tE) = �*'�+��,��*'�#��-*'��,��*'�#�

(1-e –k*tE) = '�''(,'�(('

&�.,#�#(.�/#�01��,'�((' ⇔ (1-e –k*tE) = 0,258

Isto é, após passar um determinado tempo (valor a calcular) a 3 metros, o tecido em causa tem um gradiante de 25,8%. Como cálculo do tempo de permanência aos 3 metros passamos a executar:

0,258n = 1-e –0,69315/12,5*tE ⇔ 0,258 – 1 = -e –0,69315/12,5*tE ⇔ tE = ,#�'1%2#(,#�#3323'

⇔

tE = 5,38 minutos

Como conclusão, aos 3 metros permanecemos 6 minutos, e após este tempo regressaremos à superfície.

8. Dissolução de dessaturação durante a subida

A dissolução e dessaturação durante a subida, pode-se calcular com alguma precisão, utilizando uma profundidade intermédia.


Pág. 13


Como se compota um tecido durante a subida, onde o seu período (T) é de 27 minutos, estando a 45 metros de profundidade e possuindo uma tensão de azoto (PN2) de 2,72 bar?

Afim de resolver este problema, teremos que recorrer à equação já conhecida, da pressão de azoto alveolar (PIN2):

PIN2 = (Pambiente - 0,063) * 0,79

A pressão ambiente, obtém-se:

2,72 = (Pambiente - 0,063) * 0,79 ⇔ Pambiente = 3,5 bar

Esta pressão, representa uma profundidade de 25 metros.

A dissolução, durante a subida dos 45 metros para os 25 metros, calcula-se:

i) Profundidade média = 23�456789:'3�456789

' = 35 metros = 4,5 bar

ii) Tempo de subida (t) = 2 minutos (10 metros /minuto)

iii) Cálculo de 1-e –k*tE

1-e –0,69315/27 * 2 = 0,05

iv) Cálculo da tensão de azoto aos 25 metros de profundidade:


PN2(tE) = 2,72 + ((4,5 – 0,063) * 0,79 – 2,72) * 0,05 ⇔ PN2(tE) = 2,759 bar


Pág. 14

Em conclusão, durante a subida dos 45 metros para os 25 metros, ainda consegue dissolver 0,039 bar de azoto (2,72 para 2,759 bar).

A dessaturação, durante o resto da subida, calcula-se da mesma forma.

9. Tecidos directores

Os tecidos que determinam a velocidade de subida e a duração dos patamares de descompressão são chamados tecidos directores ou condutores.

A velocidade de subida e os patamares mais profundos são condicionados pelos tecidos mais rápidos (tecidos 1 a 5), e são os tecidos médios e lentos (tecidos 6 a 16) que determinam a descompressão final, vulgarmente a, 6 e 3 metros.

10. Patamares de descompressão

Os patamares de descompressão para o mergulho desportivo e profissional são patamares de 3 em 3 metros. Um espaçamento maior, criaria uma duração total maior de patamares de descompressão e inversamente um espaçamento menor, permitiria uma descompressão mais rápida mas seria necessário uma apurada técnica de mergulho para a cumprir.

O ideal, seria uma descompressão contínua, sem patamares de descompressão, mas para tal, seria necessário um computador muito preciso para garantir um método eficiente e seguro.

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1.7

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12. Tabelas de descompressão

As tabelas de descompressão, tomam somente em conta, a profundidade, duração do mergulho e pressão atmosférica. Não tomando em conta, factores exteriores muito importantes, como: fadiga, stress, frio, etc. Pelo que, factores como aqueles não estando incluídos nos modelo de cálculo sendo somente analisados, por modelos que controlam a gestão de ar integrado, sendo um processo mais complexo.

13. Um novo modelo de cálculo

Durante anos, os modelos de descompressão não foram modificados. A adaptação dos coeficientes, redução nas curvas de segurança e patamares mais prolongados são as bases para os novos modelos.

13.1. Doença descompressiva - análise de incidentes

Os computadores de mergulho seguem de forma real o perfil de mergulho que se está a efectuar. A filosofia das tabelas de descompressão "executam" o perfil de mergulho de forma rectangular dando, naturalmente, tempos de duração de descompressão maiores que os computadores de mergulho. Por este facto, muitos mergulhadores crêem que as tabelas oferecem melhor protecção que os computadores de mergulho.

As estatísticas, porém, não mostram tal facto. A prova, é que as diferenças de mergulhos por tabelas e por computadores não diferem na prática. Uma parte significativa das estatísticas, prova que, os incidentes de descompressão são ocorrência de mergulhos onde as paragens de descompressão foram respeitadas.

Algumas hipóteses estão na base deste facto que provêm de factores de diversas ordens, como por exemplo, a permeabilidade da parede cardíaca (Foramen Ovale Perméable), mergulhos sucessivos em excesso, mergulhos "ió-ió", subidas rápidas, esforços, etc.

"Foramen Ovale" Permeável - O feto tem uma ligação entre a aurícula esquerda e a direita do coração. Esta abertura (Foramen Ovale), fecha-se, em princípio, após a nascença. Normalmente, um conjunto de efeitos evita a passagem de sangue venoso para a circulação arterial. A respiração forçada, uma forte compensação (valsalva), fazem aumentar a pressão na aurícula esquerda. Assim o sangue venoso pode "passar" para a circulação arterial sem passar pelos pulmões. Este facto faz com que a entrada de micro-bolhas sejam canalizadas no sangue arterial e levadas para os tecidos, criando uma sobrecarga adicional de micro-bolhas. As pesquisas mostram que 30% da população vivem, com o Foramen Ovale mais ou menos permeável.

Para evitar este incidente, é necessário possuir um perfil de descompressão capaz de evitar a formação de micro-bolhas. Porém com o recurso ao Doppler, mostra-se que este objectivo não é satisfatório mesmo recorrendo a subidas lentas. Para garantir segurança, seriam necessários tempos de descompressão irrealistas e velocidades de subida extremamente lentas.


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A hipótese mais plausível, é que em situações de risco determinado, são responsáveis os seguintes factores:

* mergulhos sucessivos em excesso; * mergulhos "ió-ió"; * subidas rápidas; * patamares de descompressão não efectuados ou encurtados; * Trabalho/esforço; * mergulho em condições de frio; * mergulhos profundos; * Voar após mergulho.

Estes factores expõem ao risco tanto utilizadores de tabelas de descompressão, como computadores. Os computadores, actualmente, possuem uma vantagem, que permitem introduzir no algoritmo factores como frio, esforço e produção de micro-bolhas.

13.2. ZH-L8ADT

Com o crescente aumento do mergulho e estudos baseados em fisiologia e medicina de mergulho, e com elaboração de modelos cada vez mais seguros, surgiu um modelo verdadeiramente revolucionário: ZH-L8 ÁDT (ZH = Zurich, L = modelo linear de saturação, 8 - número de tecidos, ADT = adaptável). Este modelo é revolucionário, pois introduz factores adaptáveis ao algoritmo.

13.3. Modificação da circulação sanguínea no mergulho

A maioria dos modelos de descompressão utilizados, recorrem a um certo número de compartimentos (tecidos) dispostos em paralelo. Cada um dos compartimentos saturam/dessaturam segundo um modelo exponencial. A irrigação por Kg de tecido diminui á medida que o número de Tecidos aumenta.

Como já se constatou, a velocidade de saturação é caracterizada pelo período (T) do tecido. Porém, um valor de período constante, para a saturação dos tecidos, não é de forma a melhor escolha. A irrigação tecidular modifica-se, por exemplo, sobre a influência de trabalho, frio e aprisionamento de micro-bolha nas artérias e veias. Afim de reduzir este factor, computadores de mergulho introduzem um acrescento ao seu período, durante o intervalo de superfície.


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O esquema à frente descrito, mostra os tecidos em análise, fluxos sanguíneos e litros por minuto por kg de peso ponderal.

Outro dos factores da modificação da circulação sanguínea do mergulho é o efeito de shunt. Este efeito, tem como ocorrência a obstrução dos alvéolos capilares pulmonares, que não deixam que as trocas gasosas se façam. Assim a passagem é feita por uma passagem alternativa ("bypass") onde as trocas não se dão.

Óssos e Articulações

Pele e Gordura

Músculos

S.N.C

Pulmões e Coração

Rins

Estômago, Intestinos e Fígado

Músculos

Pele e Gordura

Óssos e Articulações

Área Superior

Área Peitoral

Área Superior

Valores (l/min/kg)

Repouso Trabalho

0,03 0,06

0,04 0,10

0,04 0,40

0,05

0,70 2,00

4,00 3,00

0,80 0,60

0,04 0,40

0,04 0,10

0,03 0,06


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Pode-se estabelecer uma percentagem de shunt do fluxo total de sangue:

;<=>?�@ �ABC=DE�FB�GC=�B�FE�H">I=E�FB��JK"HH�KBL�DM>=?B

B?"C��BC=DE�H">I=N>EB�KBL�DM>=?B

13.4. Comportamento do corpo perante o trabalho

As tabelas são desenhadas, admitindo um trabalho que dispensa uma energia média de 50 watt. Mas é pouco provável que o esforço durante um mergulho seja constante. À medida que o trabalho se desenrola, a saturação é mais difundida. Em situações de trabalho, são necessários tempos de descompressão maiores, afim de poderem os tecidos dessaturar da sobrecarga adicional.

Uma forma de cálculo do trabalho durante o mergulho, é introduzir computadores com gestão de ar integrado, onde se podem analisar, em tempo real, o consumo de ar.

13.5. Comportamento do corpo perante o frio

A temperatura corporal no mergulho diminui. Para que o corpo possa conservar a temperatura durante o tempo necessário da imersão, aquele restringe o acesso de sangue aos vasos capilares superficiais (vasoconstrição), afim da temperatura interna se manter a 37°C durante o maior tempo possível. Esta redução superficial, faz com que o tecido cutâneo sature/dessature de forma mais lenta.

A temperatura superficial não pode ser medida com precisão. Assim é tomado como valor estatístico uma amostra populacional, a diversas profundidades. Assim estabeleceu-se um modelo de cálculo para o arrefecimento do corpo durante o mergulho. Este modelo é de todas as formas aproximado, e naturalmente, não exacto.

A análise desta aproximação é baseada para fatos húmidos, mas como é sabido, também existe arrefecimento nos portadores de fatos secos. Em conclusão, tanto o esforço como o arrefecimento, são factores que influenciam os tecidos afectos, e podem, no modelo de cálculo ter períodos variáveis, consoante variações (ver ponto 15.2 e 15.3).


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13.6. Micro-bolhas

Durante o mergulho, as micro-bolhas podem aparecer de três formas:

13.6.1. Micro-bolhas na circulação venosa

Surgem durante e após cada mergulho. Estas micro-bolhas podem ser medidas pelo método Doppler. Regra geral, são eliminadas nos pulmões.

13.6.2. Micro-bolhas na circulação arterial

Surgem perante uma subida rápida (embolia gasosa arterial). Estas micro-bolhas podem ser perigosas, caso sejam canalizadas para o sistema nervoso central. Uma vez chegadas aos tecidos, provocam sintomas de doença descompressiva.

13.6.3. Micro-bolhas nos tecidos

Surgem durante e após uma descompressão insuficiente. Estas micro-bolhas provocam a clássica doença descompressiva.

Os algoritmos para o cálculo da formação das micro-bolhas são tão complexos que mesmo os computadores mais modernos ainda não contemplam tais cálculos de forma completamente aceitável. A forma de contemplar tais aparecimentos, foi, estabelecer padrões de extrapolação (este algoritmo depende principalmente da pressão parcial do azoto, da pressão ambiente e pressão sanguínea).

Estes algoritmos foram comparados com as pesquisas da Comex e apresentaram resultados concordantes entre o modelo e os valores experimentais.

14. Tipos de acidentes

Os tratados clássicos de medicina hiperbárica, classificam a sintomatologia descompressiva em dois tipos: Tipo I e Tipo II.

14.1. Acidentes do tipo I

A sua apresentação está ligada á presença de micro-bolhas extravasculares que provocam fenómenos compressivos ou irritativos sobre estruturas anatómicas adjacentes.

14.1.1. Sintomas cutâneos

Podem tratar-se de lesões irritantes, prurido, ou mesmo, transtornos puntiformes, de observação rara, que correspondem a uma forma de eliminação de azoto através da pele. Outras lesões mais frequentes adoptam a forma de erupção azul-cianótica, rosados, não confluentes e com leve prurido com disposição geográfica definida (frequentemente localizada nos peitorais). Estas lesões, por si só, não se revestem de gravidade, não obrigando muitas vezes a procedimentos de emergência, mas requerem atenção, pois podem anteceder a transtornos maiores.


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Em tais casos a coloração é azulada, com prurido e confluentes com grande rapidez, e que, em alguns minutos podem abranger uma grande área superficial (com incidência no tórax). É preciso definir e identificar as lesões puntiformes, pois estas indicam a existência de transtornos de coagulação.

14.1.2. Dores musculares (Bends)

A presença de micro-bolhas de azoto, retidas nos músculos, podem provocar uma dor variável e não localizada. Os bends têm uma intensidade moderada, e não é provável a ocorrência de dores fortes. Este tipo de sintomas tende a desaparecer nos primeiros minutos de recompressão hiperbárica.

14.2. Acidentes do tipo II

Algumas micro-bolhas extravasculares provocam efeitos de compressão ou mesmo irritação sobre os nervos. Outras, formam-se nos tecidos "gordos" afectos ao sistema músculo-esquelético. O tecido nervoso é um dos tecidos mais adiposos do corpo humano, e portanto, o sistema nervoso central (S.N.C.), é um tecido com apetências na formação endógena de micro-bolhas intratecidulares que comprometem a integridade anatómica. Em alguns casos podem aparecer sintomas neurológicos, em função da quantidade afectada tecidular e do tamanho das micro-bolhas.

À rede alvéolar, como se sabe, é um filtro eficaz na eliminação de micro-bolhas, mas a sua capacidade é limitada. Uma agressão disbárica pode uma massiva afluência de micro-bolhas provocando o colapso momentâneo do filtro pulmonar. Se esta situação é fugaz, o problema é restabelecido rapidamente. Se, pelo contrário, a situação se mantém, o colapso alvéolar traduz-se numa sensação de opressão precordial, com dispneia ou insuficiência respiratória transitória. Este fenómeno tem o nome de chookes.

A sintomatologia neurológica, em princípio, é identificada por sintomas na área medular baixa (a lesão medular afecta vários planos em sentido descendente).

Também na endolinfa se podem formar micro-bolhas que comprometem a função vestibular. Da extrema sensibilidade deste órgão, responsável pelo equilíbrio, á hipóxia condiciona um limite muito baixo segundo o qual, em função da teoria do volume crítico, a síndrome da vertigem vestibular descompressiva, chamado também vestibular bends, pode aparecer sem nenhum outro tipo de sintomatologia.

14.3. Período de latência

A sintomatologia dos acidentes de descompressão mais graves, podem aparecer na última fase do mergulho, na subida, ou mesmo aquando da chegada á superfície. Os sintomas não embólicos, podem aparecer após alguns minutos ou mesmo passadas várias horas. Assim, não é de estranhar que um acidente de descompressão "leve", se possa "declarar" 6 horas, após o final do mergulho.

Alguns estados ou situações, podem acelerar o mecanismo descompressivo, e provocar o aparecimento de sintomas deforma mais rápida. A idade, a obesidade, o exercício, frio, álcool e fármacos são factores de risco descompressivo.


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14.4. Diagnóstico

Muitos mergulhadores não reconhecem os seus defeitos técnicos e ocultam anomalias cometidas durante a sua actividade desportiva ou mesmo profissional. O diagnóstico diferencial deve ser imediatamente executado por entidades não disbáricas, se não existir técnicos qualificados, pois existem traumatismos, intoxicações, doenças respiratórias, alterações cutâneas que se podem confundir com acidentes disbáricos. É sempre importante se diferenciar os vários sintomas, dos sintomas descompressivos.

As determinações analíticas dão informações muito valiosas e importantes para o diagnóstico disbárico. É frequente detectar redução plaquetária e elevações moderadas da transaminase glutâmico-oxalacetica (AST), por exemplo.

Existem uns geradores ultra-sónicos que aplicados sobre as zonas dos grandes vasos, permitem detectar por efeito de Doppler a presença de micro-bolhas na corrente sanguínea. O momento máximo de detecção normalmente está entre os 30 e 150 minuto contados após o final do mergulho.

Actualmente, existem alguns sistemas em fase experimental que pretendem aplicar técnicas de ultrasonoscopia para detectar a presença de micro-bolhas in loco. Mas infelizmente é muito difícil que este sofisticado procedimento possa estar á disposição dos centros de medicina associados ao mergulho.

15. Situações extraordinárias

As seguintes situações apresentam-se como efeito, consequências e regras para que nas situações descritas, se possa minimizar os incidentes indicados.

15.1. Efeito de shunt (pulmonar/vascular) durante o intervalo de superfície

Efeito: perturbação da difusão alvéolar causado pela obstrução de micro-bolhas nos capilares pulmonares. O efeito é dependente do tempo, sendo problemático durante a subida, mas notório após 15-30 minuto após a chegada á superfície.

Consequência: atraso na dessaturação causando acidentes do tipo I.

Regras: aguardar pelo menos 2 horas para um segundo mergulho sucessivo.

Restringir a actividade de mergulho para um máximo de 3 mergulhos diários.

15.2. Esforço físico

Efeito: taxa de difusão elevada, sendo necessário um tempo de dessaturação mais prolongado.

Consequência: pressão do gás inerte, maior, do que a calculada. O efeito é sobretudo restringido aos músculos.


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15.3. Frio extremo

Efeito: vasoconstrição dos vasos sanguíneos (pele).

Consequência: dessaturação mais lenta durante a parte final do mergulho, principalmente durante a descompressão. O efeito é mais pronunciado quando a temperatura no início do mergulho é maior do que a média, causando vasodilatação e perfusão mais acentuada no início do mergulho.

15.4. Velocidade mais lenta que 10 m/minuto

Efeito: tecidos médios e lentos absorvem gás inerte durante a subida.

Consequência: maior saturação nos tecidos médios e lentos do que a calculada.

Regras: a diferença entre o tempo indicado pela tabela e o tempo real da subida, deve ser adicionado ao tempo de fundo.

Importante

Para evitar tempos adicionais de fundo penalizantes, deve-se aumentar a velocidade de subida para valores altos (para profundidades superiores a 40 metro).

* Até os 10 metro => velocidade de subida 8-10 m/minuto

* Entre os 10 e os 20 metro ==> velocidade de subida 10-12 m/minuto

* Entre os 20 e os 30 metro ==> velocidade de subida 12 -15 m/minuto

* Superior a 30 metro => velocidade de subida 18 -20 m/minuto

15.5. Omissão de descompressão

Efeito: pressão crítica tolerada dos tecidos pode ter sido excedida causando formação de micro-bolhas.

Consequência: podem ocorrer sintomas do tipo II. Quanto mais profundo for o patamar omitido, maior é a afectação nos sintomas.

Regras: as seguintes regras só se aplicam, quando o patamar omitido não é superior a 6 metro e não existe outra possibilidade de recompressão ou emergência médica de suporte. Se não ocorrem sintomas de doença descompressiva ou sobrepressão pulmonar, e se um segundo mergulho é possível (ar, estado físico e mental) num período até 2 - 3 minuto então:

* atingir o patamar mais profundo que o omitido; * repetir aquele patamar completamente; * acrescentar em 50% os tempos dos restantes patamares mais superficiais;


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* não voar por um período de 7 -12 hora; * interromper a actividade do mergulho pelo menos durante 12 hora; * alerta para sintomas atrasados.

==> o tratamento eficaz, será sempre, o tratamento hospitalar

15.6. Velocidade superior a 10 m/minuto

Efeito: pressão crítica tolerada dos tecidos pode ter sido excedida causando formação de micro-bolhas. Possibilidade de sobrepressão.

Consequência: podem ocorrer sintomas do tipo II.

Regras: se não ocorrem sintomas de doença descompressiva ou sobrepressão pulmonar, e se um segundo mergulho é possível (ar, estado físico e mental) num período até 2 - 3 minuto então:

* atingir metade da profundidade do mergulho; * permanecer 5 minuto aquela profundidade; * executar a subida, de acordo com a profundidade máxima do mergulho abortado; * não voar por um período de 12 hora; * interromper a actividade do mergulho pelo menos durante 24 hora;

=> o tratamento eficaz, será sempre, o tratamento hospitalar, sendo de aconselhar:

* Correcto posicionamento da vítima; * administração de oxigénio a 100%; * precoce recompressão.

15.7. Mergulhos sucessivos

Efeito: os tecidos não têm possibilidade de dessaturar a um ritmo normal.

Consequência: podem ocorrer sintomas do tipo I após 2 - 3 semanas ou mesmo de regresso, por avião, a casa.

Regras: executar uma pausa, de Vz dia após 3 dias de mergulho, ou 1 dia por cada semana de mergulho.

15.8. Voar após o mergulho

Efeito/ Consequência: subpressão aplicada aos tecidos pode provocar exceder a tolerância permitida. Pressão nas cabinas : 0.73 - 0.85 bar

Regras: parar de mergulhar 12-24 hora antes de voar.


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15.9. Efeito de, medicamentos, droga, gordura, idade, stress

Efeito: taxas de difusão afectadas pelo estado.

Consequência: o processo de saturação/dessaturação não é calculado segundo modelos conhecidos. Podem ocorrer atrasos no aparecimento dos sintomas da narcose.

Regras: a actividade do mergulho não deve ser praticada senão perante boas condições físicas e mentais.

15.10. Situações indiferenciadas

Efeito: subidas normais.

Consequência: formação de micro-bolhas no sangue venoso.

Efeito: subidas rápidas.

Consequência: formação de micro-bolhas no sangue arterial e venoso.

Efeito: subidas muito rápidas.

Consequência: formação de micro-bolhas no sangue arterial, venoso e tecidos.

Efeito: omissão de descompressão.

Consequência: formação de micro-bolhas nos tecidos.

Efeito: mergulhos em "ió-ió".

Consequência: formação de micro-bolhas no sangue arterial e tecidos.


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16. Fórmulas matemáticas suplementares

As seguintes expressões, ajudam-nos a compreender fórmulas de cálculo, aplicadas a situações específicas:

16.1. Pressão ambiente de superfície

Pressão ambiente de superfície = ƒ(altitude)

Pressão ambiente de superfície = Pp0 * O,�P

QR�/S/QTUVUWPOXYZ/[\]

Ppo = pressão ambiente ao nível médio das águas do mar (1.013 bar)

d(ar) = densidade do ar (1.24 Kg/m")

g = gravidade (9.81 m/seg2)

cf1 = coeficiente de conversão: bar --> N/m2(cf1 = 100.000)

altitude = metros acima do nível médio das águas do mar

A seguinte matriz, referência a variação entre a altitude e a pressão atmosférica:

Altitude (metros) Pressão (bar) 0 1.0130

500 0.9417 1000 0.8868 2000 0.7865 3000 0.6975

16.2. Pressão absoluta

Pressão absoluta = ƒ(pressão ambiente de superfície, profundidade)

Pressão absoluta = Pressão ambiente de superfície + Pressão água

Pressão água = dH20 * g * Profundidade * cf2

dH2O = densidade da água (água doce = 1000 kg/m3 água salgada = 1020 kg/m3)

g = gravidade (9.81 m/seg2) cf2 = coeficiente de conversão: N/m2 —> bar (cf2 = 1/100.000)

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