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Teoria da Descompressão

Quando tiramos o primeiro curso de mergulho, e temos contacto com as primeiras tabelas de mergulho ou com o primeiro computador de mergulho, embora sem termos noção, eles não são mais do que uma aplicação prática da Teoria da Descompressão.


Modelo de Descompressão Haldaneano

John Scott Haldane foi o primeiro fisiologista a explicar, predizer e prevenir a doença de descompressão. Haldane começou por estudar o trabalho realizado por Paul Bert, um investigador que identificou que a dissolução do Nitrogénio era a causa da doença de descompressão.

Haldane e a sua equipa de investigadores, iniciou as suas experiências com cabras em câmaras de pressão. Destas experiências resultou a criação de um modelo teórico de descompressão, com o qual foram desenvolvidas tabelas de mergulho. Estas tabelas foram verificadas posteriormente em testes com humanos em águas abertas.

As tabelas de mergulho recreativo actuais assim como os computadores de mergulho são baseados na teoria desenvolvida por Haldane, embora possam ter sofrido alguns ajustes ou aplicações específicas.



Conceitos do Modelo Haldaneano

Haldane fundamentou o seu modelo de descompressão nos seguintes conceitos:

  • Numa descida para um mergulho profundo, a pressão do Nitrogénio no ar respirado é superior à pressão do Nitrogénio dissolvida no corpo do mergulhador. O Nitrogénio passa de dissolvido no ar (pressão superior) para dissolvido no corpo (pressão menor);
  • O Nitrogénio continua a dissolver-se nos tecidos até que estes saturem e que não sejam capazes de absorver mais Nitrogénio a uma determinada profundidade. A pressão do Nitrogénio no ar e no corpo ficam equilibradas;
  • Durante a subida, a pressão do Nitrogénio dissolvido nos tecidos do corpo é agora superior à pressão circundante. O Nitrogénio dissolve-se fora dos tecidos, no ar respirado e é libertado do corpo;
  • A diferença entre a pressão do Nitrogénio dissolvida no corpo e a pressão circundante é chamada de Gradiente de Pressão;
  • Durante a subida, os tecidos podem tolerar algum gradiente de pressão sem causarem doença da descompressão. O Nitrogénio em solução é dissolvido inofensivamente fora dos tecidos;
  • Se o gradiente de pressão excede limites aceitáveis, então o Nitrogénio dissolvido é libertado da solução mais rápido do que o corpo pode eliminar através da respiração e circulação, formando bolhas de Nitrogénio, causando a doença da descompressão;
  • A doença da descompressão pode ser evitada mantendo o gradiente de pressão dentro de limites aceitáveis. Se o gradiente de pressão for elevado para o mergulhador subir directamente do para a superfície, este deve de o fazer em etapas (paragens de descompressão) que permitem que o Nitrogénio se dissolva e saia do corpo sem exceder o limite do gradiente de pressão.


Compartimentos de Tecido

Através das suas experiências, Haldane descobriu que diferentes partes do corpo absorvem e eliminam Nitrogénio a taxas diferentes. Com base nesta descoberta, Haldane desenvolveu um modelo matemático constituído por vários Tecidos Teóricos. Estes tecidos teóricos não correspondem a qualquer tecido do corpo em particular, como tal são chamados de Compartimentos do Tecido.

O modelo original era composto por 5 compartimentos de tecido, tendo sido revisto posteriormente para 6 pela U.S. Navy e mais recentemente por outros modelos, como por exemplo a RDP que possui 12 compartimentos distintos. Teoricamente pode-se criar modelos com centenas de compartimentos, embora não se torne prático.


Meia – Vida

Para cada compartimento, Haldane designou por meia-vida, a taxa de absorção e eliminação de Nitrogénio. A meia-vida é o tempo, em minutos, em que o compartimento chega a metade entre o início da pressão nos tecidos e o equilíbrio / saturação, a uma determinada profundidade.

O compartimento dissolve metade do Nitrogénio remanescente para cada meia-vida, gerando uma progressão exponencial que deixa cada compartimento 50% equilibrado após uma meia-vida, 75% equilibrado após duas meias-vida, 87,5% equilibrado após três meias-vidas e assim sucessivamente. Na prática, após seis meias vidas (98,4%) é considerado completamente equilibrado em uma determinada profundidade.

O modelo original de Haldane era composto por compartimentos com meias-vida desde os 5 minutos até aos 75 minutos. Compartimentos com meias-vida curtas são chamados de Compartimentos Rápidos e compartimentos com meias-vidas longas são chamados de Compartimentos Lentos.


Valores-M

Cada compartimento tem uma pressão máxima permitida pelo tecido, quando o mergulhador sobe à superfície, de forma a prevenir que o gradiente de pressão exceda o seu valor máximo aceitável. Este valor de pressão máximo tem o nome de Valor-M. Sempre que o mergulhador excede esse valor de qualquer compartimento, existe um risco de doença de descompressão inaceitável.

No caso do mergulho recreativo, sem descompressão, apenas é tido em conta o valor-M de superfície. Já para mergulhos com descompressão, existem valores-M para todos os compartimentos e profundidades de cada paragem de descompressão.

Os modelos de descompressão baseiam os seus valores-M em testes de mergulho que originaram doença de descompressão, ou que formaram bolhas silenciosas (sem causarem doença de descompressão), mas que foram detectadas pelos ultrasons de Doppler.

Para a maioria dos modelos, quer utilizados por tabelas ou computadores de mergulho recreativo, o valor-M na superfície é calculado ao nível do mar. Em mergulhos efectuados a altitudes superiores a 300 m, a redução da pressão atmosférica pode causar gradientes de pressão superiores ao aceitável, levando a um risco de doença de descompressão elevado.


Modelo Haldaneano em Mergulho Simples

Em mergulhos profundos, os compartimentos mais rápidos alcançam os seus valores-M primeiro do que os compartimentos lentos. Os valores-M dos compartimentos rápidos são mais altos, contudo as meias-vidas são bastante curtas o que os leva a atingirem os limites rapidamente. Por outro lado, em mergulhos pouco profundos, a pressão máxima que um compartimento pode alcançar é menor do que o valor-M dos compartimentos rápidos. Nestes mergulhos, ao contrário dos profundos, são os compartimentos lentos que controlam o limite do mergulho. O compartimento que atinge primeiro o seu valor-M é designado de Compartimento Controlador.


Modelo Haldaneano em Mergulhos Repetitivos

Inicialmente não existiam especificações para mergulhos repetitivos. Para lidar com este tipo de mergulho, a descompressão era baseada na maior profundidade de cada mergulho e no tempo total de todos os mergulhos, não existindo método que determinasse o valor de Nitrogénio libertado no intervalo de superfície.

A U.S. Navy desenvolveu investigações para responder a esta limitação, desses estudos, resultou que teoricamente todos os compartimentos podem eliminar Nitrogénio dentro das suas taxas de meias-vidas, significando que qualquer compartimento ser o compartimento controlador do mergulho repetitivo, dependendo do tempo e profundidade do primeiro mergulho e do seguinte, assim como do intervalo de superfície.

Para simplificar este modelo, a U.S. Navy desenvolveu uma tabela de intervalos de superfície baseada no pior cenário possível, utilizando os compartimentos mais lentos (o compartimento mais lento da U.S. Navy é de 120 minutos). Sendo esta a razão para que ao fim de 12 horas (120min X 6 meias-vidas = 720min = 12 horas), a U.S. Navy já não considerada mergulho repetitivo, sendo assumido que todos os compartimentos ficam limpos na taxa do compartimento mais lento.


Bibliografia: DiveMaster Manual PADI


 

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