CENTRO DE MEDICINA REGENERATIVA VITHAS XANIT
CMR-X
JESUS BARRIONUEVO RODRIGUEZ LST Cert. # 51372
Revisión de la formación del desarrollo de burbujas en la descompresión. El problema de estabilidad de micronúcleos. 3ª Parte
Review of the development of bubble development in decompression. The problem of stability of micronuclei. 3rd Part
El concepto de micronúcleo no está exento de aun de discrepacias e incognitas. El más importante es la contabilidad a largo plazo de la existencia de estas microburbujas llenas de gas, ya que de su pequeño tamaño se podría esperar que espontáneamente pudiera contraerse en ausencia de otras fuerzas de estabilización, por ejemplo, revestimientos activos de superficie.
Por lo tanto, es necesario analizar la existencia de vidas medias no despreciables. Para entender el problema, consideramos las tres fuerzas actuando en una sola burbuja. Esas serán la presión del contenido de gas empujando hacia afuera, la presión ambiental empujando hacia adentro y la tensión superficial de Laplace de la burbuja. Para que una burbuja sea estable, existe la necesidad de equilibrar la fuerza de la tensión superficial, siendo inversamente proporcional al radio, por lo que se vuelve dominante para burbujas muy pequeñas que deberían tener una tendencia a disolverse por debajo de un radio crítico a la presión atmosferica. Los micronúcleos, del orden de un par de micrómetros, deben ser estables para la presión atmosférica, pero sin invocar un mecanismo de estabilización adicional, se disolverían inmediatamente.
La estabilidad mecánica es una condición necesaria, pero no suficiente para la estabilidad de la burbuja. Para que una microburbuja sea estable, también necesita ser termodinámicamente estable o, en otras palabras, en equilibrio químico con su entorno. Como se supone que los micronúcleos existen independientemente a cualquier inmersion, deberían ser estables en presión atmosférica. Sin embargo, en ausencia de un mecanismo de estabilización, su tensión superficial se reduciría ellos a la disolución. Una forma de superar este problema es invocar surfactantes que son compuestos orgánicos anfifílicos que disminuyen la tensión superficial de las burbujas; quedando analizada las moléculas de surfactante como estabilizadores. La permeabilidad de la membrana de la burbuja que depende de la difusividad a través de la burbuja; luego también dicta la tasa de crecimiento de la burbuja.
Sin embargo, un surfactante que reduciría el término de tensión superficial de la ecuación de Young Laplace aún no se ha identificado in vivo . Además, los estudios in vitro mostraron el efecto opuesto con surfactante conocido, ya que un aumento en surfactante indujo una disminución en la formación de burbujas después descompresión . Otro mecanismo de estabilización proviene de consideraciones geométricas para encontrar contacto de ángulos que permitirían el crecimiento de burbujas. Por ejemplo, se han sugerido grietas hidrófobas como uno de ellos.
Reciente investigaciones propusieron un mecanismo de estabilidad para los núcleos de gas. Esto es necesario para explicar por qué los núcleos estables parecen existir, lo cual es a priori un contador intuitivo, ya que las grandes fases gaseosas con un radio superior a 1 μm deben elevarse a la superficie de un líquido y las más pequeñas deben difundirse hacia el exterior debido a los efectos de la tensión superficial. Determinados investigadores como Herzfeld y Fox, establecieron la idea de una piel impermeable para estabilizar los núcleos de burbujas, ésta fue abandonada después de que Strasberg demostrara que un cambio cíclico en la presión no dejó a los núcleos inafectados. Además, la contradifusión que parece ocurrir donde hay varios gases involucrados también va contra las pieles impermeables. Para superar el problema encontrado con las pieles impermeables, la hipótesis de Yount era un mecanismo de estabilización basado en revestimientos activos de superficie con permeabilidad variable a los gases.
La idea es que la superficie de las burbujas debe ser inicialmente permeable para que el gas se difunda hacia el interior, entonces debe ser progresivamente impermeable de forma efectiva por encima de un umbral de presión estática aplicada rápidamente. Estas propiedades se encontraron en la práctica para ser similares a tener pieles de surfactante por lo que este modelo se convirtió en la teoría de estabilización de surfactante.
