Redução de Riscos - Mecanismo Básico da Descompressão

Para que um mergulhador possa reduzir de forma efetiva os riscos fisiológicos de um mergulho é necessário que ele controle os aspectos ligados a Doença Desompressiva. 

Para que esse controle seja efetivo é importante que ele conheça os mecanismos básicos da descompressão. Esse é tema desta postagem, espero que apreciem a leitura.

Mecanismo Básico da Descompressão 

Quando um mergulhador desce e inicia a respiração de uma mistura de gases sob pressão, gases inertes como nitrogênio e hélio se dissolvem em vários tecidos corporais. Esta absorção de gases inertes ocorre em diferentes taxas (velocidades) para cada um dos vários tecidos corporais (mais detalhes posteriormente) e continua enquanto a pressão do gás inspirado na circulação e no sistema respiratório for maior do que a pressão parcial do gás absorvido nos tecidos corporais. Quando a absorção de gás cessa, dizemos que um tecido está saturado com um determinado gás. Isto não ocorre com mergulhadores recreacionais e a maioria dos mergulhadores técnicos, já que estes permanecem submersos por períodos que não permitem a absorção completa. Esta absorção completa é comum com mergulhadores comerciais (exemplo, exploração petrolífera) que permanecem sob pressão por diversos dias, realizando o que chamamos de mergulho saturado.

Quando o mergulhador sobe, este processo é revertido. A pressão parcial de gás inerte dissolvido nos tecidos torna-se maior do que na circulação e no sistema respiratório (devido à diminuição da pressão do gás respirado quando profundidades menores são atingidas). Durante a subida, o gás se difunde dos tecidos para o sangue e então para os pulmões. A velocidade de subida deve ser controlada cuidadosamente para prevenir que a pressão do gás exceda a pressão ambiente. Esta arte e ciência de subir lentamente e não exceder nenhum limite, o que colocaria o mergulhador em risco, é conhecida como descompressão e todo mergulhador necessita descomprimir e então eliminar os gases dissolvidos após cada mergulho.

Circuito de absorção de gás

Considerando que é fundamental o entendimento do que acontece no nosso corpo durante a absorção e eliminação de gases inertes para a realização de um mergulho seguro iremos descrever com mais detalhes este processo fisiológico.

Alvéolos para a as artérias

Quando o mergulhador inspira, gás com pressão elevada enche os pulmões (alvéolos). Este gás tem pressão maior do que o gás nos capilares alveolares.

A maior pressão do gás inspirado e a menor pressão do gás nos capilares alveolares geram um diferencial de pressão (gradiente de pressão) que gera um processo de difusão, que por sua vez leva a equalização entre as pressões do gás inspirado e do gás no sangue alveolar.

Com o passar do tempo o sangue deixa os capilares alveolares e é transportado para o coração, gerando novamente um gradiente de pressão entre o gás inspirado e o gás nos capilares alveolares. Fazendo com que o processo se repita com uma nova quantidade de sangue que chega aos alvéolos.

  

Sangue para os tecidos

Quando a sangue atinge os tecidos, também existe um gradiente de pressão entre o de gás nos sangue e o gás nos tecidos.

O processo de difusão gerado pelo gradiente de pressão faz com que os tecidos absorvam gás, quando uma nova quantidade sangue chega aos tecidos o processo de difusão se repete, gerando novamente a absorção de gás inerte pelos tecidos.

Sangue retorna aos pulmões

O sangue venoso deixa os tecidos com uma pressão igual à nova pressão tecidual.

O sangue venoso passa pelos pulmões e atinge um novo equilíbrio com o gás alveolar.

Sangue volta aos tecidos

Quando sangue retorna aos tecidos ele novamente perde gás, fazendo com que os tecidos absorvam mais gás inerte.

Quando a pressão tecidual aumenta, o gradiente de pressão diminui e o processo de saturação (absorção) tem sua velocidade diminuída.

Cada volume de sangue que chega aos tecidos eleva um pouco a quantidade de gás inerte, o que aumenta a pressão parcial até que a saturação esteja completa.

Circuito de eliminação de gás

Quando o mergulhador sobe o processo citado anteriormente é invertido. A pressão parcial de gás inerte nos tecidos torna-se maior do que a pressão do sistema circulatório e respiratório. Pela inversão das pressões parciais o gás inerte viaja através da corrente sanguínea venosa em direção ao pulmão. A seguir veremos os detalhes deste processo.

Tecidos para o sangue

Se a pressão alveolar de gás (pressão ambiente) cai repentinamente, o gás dissolvido nos tecidos ficará com uma pressão maior do que a pressão total de gás inerte nos tecidos corporais e do que a pressão de gás inspirado. Este fenômeno é denominado de supersaturação e resulta em um gradiente de pressão entre os tecidos e o sangue.

Este gradiente faz com que o gás dissolvido nos tecidos passe para o sangue, diminuindo a pressão nos tecidos e aumentando a pressão no sangue. Se o gradiente de pressão entre os tecidos e o sangue for muito grande o gás dissolvido sairá dos tecidos em forma de bolhas.

Sangue para os pulmões

O sangue que agora tem maior pressão e transporta o gás inerte de volta ao pulmão, onde outro gradiente de pressão é formado entre a pressão do sangue e do gás alveolar.

Devido ao gradiente o gás deixa o sangue e se desloca para o alvéolo, resultando em redução da pressão do sangue e aumento da pressão de gás alveolar fazendo com que o gás seja eliminado pelo pulmão.

Sangue retorna aos tecidos

Com uma menor pressão parcial de gás inerte o sangue retorna aos tecidos o processo é repetido.

  

Todos os Mergulhos são Descompressivos

Mesmo que ela seja mais complexa, podemos dizer que descompressão significa fazer uma subida lenta e gradual em todos os mergulhos realizados. Subidas lentas podem ser consideradas o fator mais importante de um mergulho seguro, já que isso permite que o gás inerte seja eliminado sem a formação de um gradiente de pressão exagerado. A manutenção de um gradiente de pressão controlado e dos limites conservadores previne a difusão rápida da supersaturação dos tecidos e consequentemente a formação excessiva de bolhas.

A descompressão ideal seria uma subida lenta e controlada. Entretanto, isto é muito difícil e algumas vezes impossível, sendo assim, mergulhadores fazem a subida com uma ou mais interrupções até chegar à superfície. Estas paradas são chamadas de paradas de descompressão ou segurança. A quantidade de gás inerte que necessita ser eliminada durante uma subida e consequentemente o tempo de subida (descompressão) vai depender de vários fatores, como: 

• Profundidade – Quanto mais fundo mais gás inerte vai ser dissolvido nos tecidos devido à maior pressão parcial do mesmo.
• Tempo de fundo – Mergulhos mais longos vão permitir que mais gás inerte seja absorvido, fazendo com que os tecidos fiquem parcial ou totalmente saturados.
• Gás respirado – Respiração de misturas com menor quantidade de gás inerte vão requer menor descompressão devido à menor pressão parcial destes gases. Acredita-se que nitrogênio e hélio sejam absorvidos e eliminados de forma diferente.
• Mergulhos anteriores – A existência de gás inerte residual de mergulhos anteriores terá função importante sobre a quantidade total de saturação dos tecidos.

Geralmente assumimos que a doença descompressiva está relacionada às quantidades excessivas de gás inerte (além dos limites não-descompressivos), contudo sabemos que esta patologia pode ser causada por falta de controle do gradiente de pressão e consequente falta de uma eliminação controlada de gás, sem a necessidade que uma quantidade excessiva de gás inerte tenha sido absorvida (extrapolação dos limites não-dscompressivos). Dessa forma, podemos dizer que todos os mergulhos necessitam de algum tipo de procedimento descompressivo, algumas vezes mais curtos outras vezes mais longos.

No mergulho recreacional quando nos mantemos dentro dos tradicionais limites não descompressivos e realizamos uma subida controlada e também uma parada de segurança, estamos realizando um procedimento descompressivo. Nos últimos anos, considerando as diferentes teorias sobre absorção e eliminação de gases inertes, foi desenvolvido um novo conceito para o procedimento descompressivo realizado no mergulho recreacional. Esse conceito está baseado naquilo que é chamado de Razão Descompressiva/Descompressão Mínima.

A razão descompressiva é um sistema que aplica determinadas regras para desenvolver uma estratégia de descompressão para determinado perfil de mergulho. Estas regras são derivadas da combinação de diferentes teorias descompressivas e softwears de descompressão com uma metodologia de fácil utilização. Metodologia esta que envolve misturas padronizadas, a utilização de janela de oxigênio e a consideração da fase de gases livres e dissolvidos durante a descompressão. A razão de descompressão pode ser utilizada em qualquer tipo de ambiente durante o transcorrer de um mergulho de forma simples, o que permite ajustes ao planejamento quando necessário (cálculos “on fly”).

Tradicionalmente, o corpo de descompressão foi baseado em princípios Haldanianos e Neo-Haldanianos. Estes princípios criam um perfil que leva o mergulhador o mais rápido possível para águas rasas sem que os valores M (carga máxima de gases inertes) sejam excedidos, parando somente quando o valor M foi alcançado, dessa forma, fazendo com que o mergulhador suba para profundidades pequenas e então permaneça lá por um longo período de tempo. Esta teoria de descompressão desconsidera a possibilidade de ocorrência de bolhas em profundidades onde os valores M não foram excedidos e, portanto negligência qualquer potencial de crescimento das bolhas ou bolhas pré-existente. Estas teorias, em principio, assumem que não seria possível a formação de bolhas nos tecidos se eles não excedessem o valor M correspondente.

Infelizmente esta abordagem não nasceu da realidade e pesquisadores como Bühlmann encontraram "micro-bolhas" pré-existentes e alguns tecidos onde bolhas surgiam muito mais fundo do que eles pensavam. Pesquisadores como Bruce Weinke e David Yount iniciaram o estudo da formação das bolhas em profundidades maiores que as tradicionalmente utilizadas e desenvolveram perfis descompressivos que consideravam estas bolhas, seus mecanismos e sua fase livre de crescimento. Juntamente com estes trabalhos nasceu o conceito de paradas profundas (deep stops), introduzido por Brian Hills para diminuir os perfis de subida, já que permitiam que estas bolhas fossem transportadas até os pulmões antes de iniciarem uma fase de crescimento. Mergulhadores também iniciaram o uso dos modelos de Bühlmann com fatores de gradiente (GF) que forçam o modelo a introduzir paradas em profundidades maiores. Todas estas abordagens têm o mesmo objetivo: parar o mergulhador mais fundo do que os modelos tradicionais de descompressão, trazendo-o até a superfície mais lentamente sem penalizá-lo pelas paradas mais profundas e tornar as paradas rasas tradicionalmente prolongadas mais curtas. A descompressão seria efetivamente completada na sua porção mais funda e não nos últimos metros antes da superfície.

Na próxima postagem sobre o tema trataremos com mais detalhes sobre a descompressão mínima.

Abraços e até mais...Carlinhos/Careca

carlinhos@planetamergulho.com.br

Fontes Consultadas

Begnning With the end in Mind – the Fundamental of Recreational diving. GUE, Jesper Berlung

Essentials of Recreational Diving. UTD, Andrew Georgitsis and Jeff Seckendorf