CENTRO DE MEDICINA REGENERATIVA VITHAS XANIT

CMRX

JESUS BARRIONUEVO RODRIGUEZ   LST Cert. # 51372

EL VALOR – M, Y LOS FACTORES DE GRADIENTE

THE VALUE – M, AND THE GRADIENT FACTORS

FISIOLOGIA DESCOMPRESIVA

Desde el momento en que un sujeto se sumerge respirando aire comienza la difusión del nitrógeno desde el aire alveolar a la sangre y desde esta a los tejidos. El N2 es un gas inerte sin actividad metabolica, nunca es consumido como el O2 ni producido como el CO2 . Su desplazamiento desde el aire alveolar hasta los tejidos y, en sentido inverso, desde estos hasta el exterior, esta determinado exclusivamente por los gradientes que alcanza a uno y otro lado de cada pared o membrana celular.

El medio de transporte de los gases atmosféricos desde los pulmones hasta los tejidos en la sangre. Dado que el N2  no se une a la hemoglobina como lo hace el O2, todo el nitrógeno sanguíneo es plasmático y su presión parcial en el plasma es la misma que la alcanzada en el aire alveolar. Si la pN2 alveolar aumenta, a favor de este gradiente comenzara la difusión del N2 desde el alveolo hacia la sangre a través de la pared alveolar. De esta manera aumentara la pN2 arterial y se producirá un mayor gradiente en relación con la pN2 desde la sangre hacia los tejidos.

En tanto que el O2 es consumido en la respiración celular, con lo que el gradiente sangre/tejidos para este gas se mantiene en el mismo sentido, como se mantiene enb sentido inverso el del CO2 de prodproducciónogena, no hay gradiente desde el momento en que se ha alcanzado la saturación para una presión determinada, con la pNinvariable en los tres compartimentos ( alveolo-sangre-tejidos ).

SATURACION

La saturación de un liquido por un gas se produce cuando este liquido ha aceptado la cantidad máxima de gas que es capaz de disolver a temperatura y presión constantes. La saturación no se alcanza de forma inmediata; la curva que representa esta saturación tiene una forma exponencial. La cantidad de gas disuelta en el liquido estará en razón directa a la presión a la que el gas esta sometido e inversa a la temperatura ambiente o del liquido. A este fenómeno se le llama difusión.

Al mismo tiempo podremos comprobar otros hecho inherente al fenómeno:

  1. La velocidad de difusión del gas al interior del liquido esta en razón directa al gradiente del gas en ambas fases; es decir, que al comienzo del contacto entre ambos fluidos, cuando el liquido no contiene gas alguno, el gradiente es mayor y la velocidad de difusión muy grande. A medida que la cantidad de gas disuelta va aumentando, el gradiente disminuye y la velocidad de difusión también.
  2. El gradiente de gas es minimo en las capas del liquido cercanas a la superficie de contacto y máximo en las mas alejadas.
  3. Al cabo de cierto tiempo, la presión del gas disuelto en el liquido se equilibra con la presión del gas de la fase gaseosa: se ha alcanzado un estado de equilibrio en el cual hay la misma cantidad de gas entrando en el liquido que saliendo de el; podemos decor que, con respecto a ese gas, el liquido se encuentra en estado de saturación

SOBRESATURACION

La sobresaturación es una situación inestable que tiene un limite: cuando la diferencia de presión del gas entre la fase liquida y la fase gaseosa alcanza un valor determinado sobreviene la desgasificación del liquido, desde el momento en el que el gas abandona su estado de disolución sobreviene la formación de burbujas.

Calculo descompresivo en el modelo de Buhlmann
Bülhmann es un modelo en fase disuelta basado en un ascenso limitado por los M-values,( concepto desarrollado mas adelante, junto con los factores de gradiente ) y que partía del supuesto de que el gas inerte que se había ido disolviendo en los tejidos no saldría (formando burbujas) hasta que fuera excedido el M-value. El oxígeno no nos interesa en los cálculos de decompresión porque se procesa pero no se acumula en los tejidos, sí interesa lo que pasa con los otros gases que se respiran, los gases inertes que contenga la mezcla, en buceo el nitrógeno y eventualmente y/o helio.
Todo en el algoritmo de los factores de gradiente GF se basa en el modelo Buhlmann, que considera el diferente comportamiento de los tejidos del cuerpo humano, tejidos  clasificados según su velocidad a la hora de absorber o entregar gas.

El modelo de Bühlmann tiene distintas versiones, ZH-L16 con 16 compartimientos es el más completo, el ZH-L8 es una versión reducida con 8 compartimientos pensada para su implementación en computadoras exclusivamente para el buceo recreativo, y el ZH-L86, que es el primer modelo Bühlmann usado para el cálculo de tablas.

Además el ZH-L16 tiene tres versiones:

A es el modelo teórico que Bühlmann utilizó en sus experimentos,
B pensado para el cálculo de tablas y
C para la implementación en computadoras.

Las tres versiones se diferencian en el coeficiente de seguridad con que están calculadas.
Además del prefijo “ZH” (por ZüricH) los modelos tienen en común que los compartimientos se definen mediante dos parámetros calculados en función del tiempo medio de saturación del tejido en cuestión, el factor “a” y el factor ”b”.

ZH-L16

Los 16 compartimientos son en realidad 17, porque aunque van del 1 al 16, el compartimiento 1 tiene un subgrupo, el 1b. Van desde tejidos con tiempo medio de saturación de 4min. para el compartimiento 1 hasta 635 min. para el compartimiento 16. Los compartimientos tienen un correlato experimental y se asocian por ejemplo del 1 al 4 a la sangre, sistema nervioso central ( Encefalo y medula espinal ), los riñonesy via excretora. Del 5 al 11 a la piel, los compartimientos 7 al 12 a la musculatura. El hecho de que piel y musculatura se superponen explica que los síntomas se presentan en ambos tejidos usualmente en forma simultánea. Por la inherencia de la fascia profunda; recordar que  es una capa de tejido conjuntivo muy densa y organizada que reviste a las estructuras internas como los músculos, en los cuales crea compartimientos para que su expansión intrínseca no se propague más de lo que ella permite y así comprima a las venas.

Los compartimientos 12 al 16 van de la musculatura a los huesos, pasando por ligamentos ( asintados y cordonado ) y cartílagos ( Hialino, Fibroso y Elastico ) y tejidos grasos.

Se determina que los tejidos tienen diferentes tolerancias al exceso de presión, diferencia que es inversamente proporcional a su tiempo medio de saturación. Cuanto más ”lento” es un tejido, cuanto mayor su tiempo medio de saturación, menor su gradiente (diferencia de presión) tolerable. A su vez los tejidos “rápidos”, con menor tiempo de saturación, tienen una relativa gran tolerancia a la sobrepresión. Bühlmann aprovecha esto y distribuye los compartimientos no de manera uniforme, sino que le da lugar a más tejidos lentos que rápidos, asegurando un seguimiento más preciso de aquellos.
En la aplicación del modelo podemos dividir la inmersión idealmente en tres fases: la compresión, la fase isobárica y la decompresion. En las primeras dos fases todos los tejidos (los compartimientos) incrementan su presión interna.

En la fase de ascenso, off-gassing,  disminuye la presión ambiente y los primeros tejidos cuya presión interna será superior a la ambiente serán por lo tanto los tejidos rápidos. En el caso de los tejidos lentos su presión será seguramente todavía menor a la ambiente, por lo cual seguirán saturando. Esto significa que en la primer fase del ascenso los tejidos que pueden presentar problemas son los rápidos. Continuando el ascenso en algún momento los tejidos más rápidos habrán perdido tanta carga de gas que ya no representarán riesgo, pasando algún tejido medio a ser la “zona de riesgo”. Los tejidos más lentos seguirán saturando. En los últimos metros ya cerca de la superficie tejidos cada vez más lentos pasarán a ser los que rijan el ascenso, y es la razón por la cual esta fase de la decompresión sea la más crítica. Recordemos que los tejidos lentos son los que empíricamente demuestran menos tolerancia al cambio de presión.

Esto nos dice que en la fase del ascenso tendremos siempre un tejido que con su gradiente crítico determine la profundidad a la que podemos ascender sin riesgo. Es decir que siempre hay un “tejido director” que establece el techo de nuestro ascenso. Si este techo se produce bajo la superficie estaremos hablando de una inmersión más allá del “tiempo nulo”, una inmersión con decompresión obligatoria. Bühlmann recomienda siempre una parada en los 3-4m de profundidad, en los 2m para el caso de buceo en lagos a más de 700m de altura.

VALORES  M, Y LOS FACTORES DE GRADIENTE

Básicamente , un valor -M es el valor máximo de presión ( diferente para cada profundidad y compartimento tisular, TCs ) que si excedemos, el calculo descompresivo Bühlmann nos penalizaría.

Valor -M se define como el valor máximo de la presión ( absoluta ) de un gas inerte que un determinado tejido o compartimento tisular puede tolerar , sin presentar signos evidentes de enfermedad descompresiva . Los valores -M son la representación de los límites del gradiente , entre la presión del gas inerte y la presión ambiente , tolerado en cada uno de los tejidos . Los valores -M conocidos también  como ” límites de la tolerancia a la sobrepresión ” , “tensión crítica” y ” límites de sobresaturación

Un procedimiento fisiologico de ascenso debería ser la de ascender por la columna de agua hasta que la presión del gas inerte de los TCs llegue cerca del valor -M de Bühlmann , dejar que se libere el gas necesario , ascender la siguiente parada y así sucesivamente . La idea es , controlar el ascenso de manera que la presión de los TCs nunca exceda la de los valores -M .

Desgraciadamente , la enfermedad descompresiva no se rige exclusivamente por los valores -M de Bühlmann . Cuando se superan estos valores -M pueden aparecer síntomas graves de enfermedad descompresiva , pero todavía no llegamos al límite , de otros síntomas ( quizás más leves ) pueden aparecer .

Ciertamente la enfermedad descompresiva no es una ciencia exacta. Lo único que podemos decir es que las ED ocurren más a menudo cuando se superan estos valores M, y que ocurren en menor medida si se respeta este límite. A los factores predisponentes ya conocidos existen otros menos usuales, Estos entre otros son:

Incapacidad para determinar una deco adecuada a la inmersión
Existen muchos ordenadores, diferentes tablas, algoritmos, etc. Y aun así a veces “salta la liebre” y aparece la ED. Deberíamos estar en condiciones de decir y decidir si el perfil propuesto por un soft o una tabla se ajusta a nuestra realidad. No todos somos genéticamente iguales.

Incapacidad para mantener la profundidad durante la parada
Si no somos capaces de mantener una flotabilidad excelente, no deberíamos meternos en estas historias. Las grandes oscilaciones en una parada poco profunda, anulan la efectividad de la deco. Maxime si la inmersión es con Helio, ya que el Helio NO PERMITE OSCILACIONES DE DECO. Lo mismo que la posición. Nuestro pulmón no trabaja igual en vertical que en horizontal

Incapacidad para ajustar la deco en respuesta a los cambios surgidos en la inmersión

Todo esto ha resultado en múltiples estudios, en busca de la solución perfecta, o casi perfecta. Por desgracia no existe, pero si podemos minimizar los riesgos de una ED siguiendo las pautas adecuadas y sabiendo lo que estamos haciendo.

Para el modelo ZH-L, los valores M no representan una línea definida entre la ausencia de síntomas y la aparición teórica de los primeros síntomas clínicos sino entre los subclínicos y los clínicos; lo cual es coherente con la experiencia estadística, que confirma que los valores M no son una línea sino más bien una zona difusa. No es como dices que “Bühlmann se acerque peligrosamente a los M-Values”, sino que de hecho la parada la marca en la última cota múltiplo de 10 pies antes del valor M.

La idea no es bajar la cota “porque sí”, sino que si tenemos en cuenta situaciones de inestabilidad y que los núcleos pueden anidar burbujas antes de llegar las paradas (definidas por el valor M en el ZH-L) especialmente si usamos gases poco densos. Por eso tendremos que parar antes y por ello los modelos posteriores utilizan factores de corrección para cada presión ambiente.

En el caso de bucear aire, esta bajada de cota no es muy significativa, pero si usamos mezlas con Helio los modelos de fase disuelta producen muchos problemas y por eso algunos buzos “estiramos” las paradas hacia abajo, deteniendo el ascenso mucho antes de alcanzar los valores M para un sólo compartimento de múltiples gases.

Los factores de corrección de “modelos descompresivos mas actuales” hacen lo mismo, usando diferentes técnicas, “alargando la deco”  hacia abajo.
Uno de esos métodos de corrección, fue ideado y recalculado, consigueindose limitar los valores M de Bühlmann de manera lineal mediante dos funciones: el factor de gradiente bajo (low) permite controlar la zona donde se va a efectuar la primera parada de descompresión, si su valor es 0 la parada se realiza en el “suelo descompresivo” donde al menos uno de los compartimentos que usa el ZHL está en sobresaturación y ha comenzado a descomprimir.Y el factor de gradiente alto (high) controla el nivel de sobresaturación al finalizar la descompresión.
Dependiendo del tipo de mezclas que uses y de lo que quieras hacer, puedes “alargar” las paradas con unos GF u otros. Para el caso de mezclas GUE suele usarse algo del tipo 30/85.

Por tanto, podemos concluir que los factores de gradiente ( FGS ) se han calculado para permitir, al buceador , decidir cómo de rápida y de cercana es la aproximación de la presión de sus CTs los respectivos valores -M .

Los factores de gradiente se calculan siguiendo la siguiente fórmula :

FGS = ( Presión al CT – Presión ambiente ) / ( Valor -M – Presión ambiente )

Dicha ecuacion nos indica que cuando tenemos un FG = 1.0 , el valor de la presión del TC es igual al valor -M . Por lo tanto , es importante que este FG no supere el valor de 1 . En segundo lugar , nos indica que cuando la presión del TC es igual a la presión ambiente, el FG = 0 .

Por tanto un procedimiento de ascenso correcto podría ser la de fijar un FG = 0.8 e iniciar el ascenso sin sobrepasar este límite . De esta manera, se sabe que los TC nunca excederán más de un 80 % de la distancia que hay entre la presión ambiental y el valor -M , es decir , se consigue un margen de seguridad de un 20 % hacia los valores-M .

Normalmente , los ordenadores de buceo que funcionan con FG dejan elegir dos parámetros de FG . En el caso del ejemplo anterior , en el que nos movemos desde el inicio ya lo largo de todo el ascenso en un FG = 0.8 , el equivalente a la configuración del ordenador de buceo sería un FG = 80 / 80 .

Procedimiento fisiologico de la descompresion

No se considera una buena opción la de ascender directamente tan cerca de los valores -M , como se expone en el ejemplo anterior . La opción “mas fisiológica” seria iniciar el ascenso con un FG bajo y, poco a poco , ir incrementando. Por ejemplo, iniciar el ascenso con un FG = 12:30 y poco a poco aumentar a un FG = 0.85 hasta la superficie . Entonces, la configuración que deberíamos poner en el ordenador sería un 30/85.

Configuración del FG  30/85

En primer lugar , el ordenador de buceo permitirá el ascenso hasta que los TCs lleguen a un FG = 12:30 . Esto quiere decir que la presión de los TCs se encuentra en un 30% de la distancia que hay entre la presión ambiente y el valor -M . Entonces, se debe detener el ascenso hasta que la presión de los TCs disminuya y nos permita avanzar hasta la siguiente parada .

Disminucion fisiológica de la presión del TCs para un  ascenso fisiológicamente adecuado

Supongamos que con un FG = 12:30 tenemos la primera parada en 33m ( 110ft ) , entonces determinamos 2 puntos . El punto 1 es ( 33,0.30 ) que quiere decir que nos encontramos en 33m con un FG = 12:30 . El punto 2 es ( 0,0.85 ) que significa que nos encontramos en superficie con un GF = 0.85 . La manera mas tolerable y fisiologica de realizar el ascenso es creando una línea entre estos dos puntos  y ascender de manera que no se exceda nunca el FG generado por esta línea .

Resumen

Siguiendo la explicación anterior , si por ejemplo ponemos unos parámetros de FG en el ordenador de 10/90 o 10/80 , etc nos ayudará a generar paradas más profundas . El LowGF ( FG bajo) = 12:10 significa que la primera parada se realizará cuando los TCs se encuentren sólo un 10 % de la distancia entre la presión ambiente y los valores -M , en vez de un 30% como en el ejemplo anterior . Simplemente, la línea del FG comenzará más profunda.

El método de FG es una expansión necesaria del modelo de compartimentos tisulares de Bühlmann .

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