REVISION OF THE FORMATION OF BUBBLES IN THE DECOMPRESSION. PART 1
La sobresaturación puede verse como la tendencia de un tejido a producir burbujas y, como tal, depende de la diferencia entre la tensión del gas en el tejido y la presión ambiental. La sobresaturación normalmente resulta de una saturación sometida a un cambio termodinámico que aumenta aún más su concentración ( por lo que más allá de la saturación) como un aumento de la temperatura, disminución del volumen o disminución de la presión ambiental. En el contexto de buceo, la presión es la principal variable de interés. Los tejidos del buceador se saturan en gas inerte en proporción a la profundidad y el tiempo. Para el caso del aire presurizado, este gas inerte es nitrógeno ya que la mayor parte del oxígeno está siendo utilizado por el cuerpo a través de las diferentes actividades metabolicas . Durante el ascenso, la tensión del gas disuelto en los tejidos es mayor que su presión parcial en los pulmones.
Partimos del concepto de la nucleación; y esta es la formación localizada de una nueva fase termodinámica a partir de una fase sólida, líquida o gaseosa. El caso de interés aquí es la formación de burbujas ( fase gaseosa ) de los tejidos (se asume la fase «líquida»). Hay dos tipos de nucleación: homogénea y heterogénea. El proceso de nucleación más común es la nucleación heterogenea, donde la nucleación ocurre en sitios específicos entre dos fases o alrededor de impurezas microscópicas.
La nucleación homogénea ocurre donde la nucleación no tiene sitios preferenciales para que las burbujas crezcan de. Es probable que las fluctuaciones aleatorias de las moléculas en el líquido formen regiones microscópicas donde las moléculas se empaquetan más de cerca y huecos donde crecen las burbujas. Como este proceso es al azar, tales sitios se crean en todo el líquido y, por lo tanto, no existen sitios preferenciales. Este proceso en realidad no es muy común ya que normalmente se observan burbujas para nuclearse de sitios preferenciales y la nucleación homogénea generalmente implica sobreenfriamiento o sobrecalentamiento. Parece, por lo tanto, poco probable que la nucleación homogénea está en el origen de los émbolos gaseosos venosos observados en estas condiciones.
La tribonucleacion, es la formación de nuevas burbujas de gas en una solución en la que dos superficies adhesivas se mueven rápidamente, separados el uno del otro debido a la presión negativa resultante que se produce momentáneamente.
En el contexto de este estudio, la cavitación se define como el proceso de formación de burbujas desde un núcleo. Esto puede ocurrir cuando la presión en el fluido cae por debajo de la presión de vapor de saturación (cavitación hirviente) o debido a la desorción de gases disueltos (cavitación desgasificante) que puede ocurrir a una presión más alta que la presión de vapor de saturación.
Para que una burbuja se forme «espontáneamente» en una solución con gas disuelto, una sobresaturación superior a 10,0 MPa es requerido que se alcance aproximadamente 900 m de agua de mar (msw). Sin embargo, las burbujas se han observado por ultrasonido imágenes en buceadores después de inmersiones tan superficiales como 3,6 metros,
(equivalente a unos 40 kPa de presión). De novo la formación de burbujas por nucleación homogénea no parece posible ( las evidencias no arrojan datos 100% consistentes ) en procesos descompresivos.
Sin embargo, la nucleación heterogénea puede explicar la formación de burbujas en niveles de sobresaturación relativamente bajos, como los que se observan en el contexto del buceo. Esto está en el origen del concepto de «micronúcleos» que se hipotetiza actúando como núcleos de gas o «semillas» para que las burbujas crezcan a partir de ello. Su definición actual son pequeñas burbujas ocupadas de gas cuyo tamaño no supera los 10 μm.;para que las burbujas crezcan a partir de los micronúcleos.
El gas disuelto en los tejidos sobresaturados que ingresan a los micronúcleos debe superar su tensión superficial, cuanto más pequeña es la burbuja, más fuerte es su resistencia a la tracción superficial. Para un gradiente de presión dado, habrá, por lo tanto, un radio de tamaño crítico por encima del cual las burbujas se excitarán al crecimiento.
