Matemáticamente la ecuación de Laplace para una burbuja de gas esférica estable se generalizó para incluir los efectos de su tensión superficial y elasticidad de fuerzas de su entorno, suponiendo que es un material isotrópico suave.
La ecuación (GYL; Generalized Young Laplace) es exacta en el régimen donde estas burbujas esféricas lo suficientemente grandes (más de 1 μm) para ignorar el comportamiento microscópico de la tensión superficial y la interfaz entre la burbuja y su entorno.También se deriva la energía libre de Gibbs de deformación del entorno elástico. En termodinámica, la energía de Gibbs (antiguamente denominada «energía libre de Gibbs», «energía libre» o «entalpía libre») es un potencial termodinámico, es decir, una función de estado extensiva con unidades de energía, que da la condición de equilibrio y de espontaneidad para una reacción química (a presión y temperatura constantes).
Partiendo, de un nuevo modelo para tejidos como «Los materiales elásticos isotrópicos que tienen una tensión superficial y resisten tanto la compresión como las fuerzas de cizalladura» son por lo tanto propuesto, que explicaría la hipótesis de los micronúcleos al resolver su problema de estabilización. La elasticidad del tejido se considera aquí como una posible explicación para la estabilidad de los micronúcleos, que explica tanto estabilidades mecánicas y termodinámicas. La derivación muestra que las burbujas están debajo de cierto radio y siendo mecánicamente estable, mientras que cualquier tamaño de radio intermedio será inestable, debido a la fuerzas opuestas que actúan sobre la presión de la burbuja debido a la tensión superficial y la resistencia al corte. Estos umbrales depende de la magnitud relativa del módulo de corte del material elástico, pero corresponden en tamaño aproximadamente a radios por debajo de 0,8 μm y luego por encima de 6 μm. Esta interesante propiedad podría explicar por qué las burbujas muy pequeñas (núcleos de burbujas) necesitan que los gases inertes disueltos desencadenen su crecimiento por encima del radio para la segunda región mecánicamente estable. Otro estudio que combina esta estabilidad mecánica con la estabilidad química que los materiales elásticos con un módulo de cizallamiento no despreciable pueden producir micronúcleos estables para que las burbujas crezcan a partir de el.
Sin embargo, suponiendo que la tribonucleación ( Cavitacion ) ocurre en el cuerpo a partir del movimiento muscular, que se ha sugerido como un mecanismo para explicar la mayor ocurrencia de DCS después del ejercicio, esto podría explicar una población no despreciable de micronúcleos en un momento dado a medida que se forman nuevos micronúcleos por tribonucleación.
Se consideró un mecanismo de estabilización alternativo, desde consideraciones geométricas. Un crecimiento de burbujas en modelo de grietas cónicas hidrofóbicas dentro de los vasos fue probado con parámetros de tejidos realistas investigados por Chappell y Payne. Miraron su comportamiento bajo compresión, mostrando que la geometría resistiría la compresión a través de una ligera deformación y cambio de radio de curvatura. Luego se investigó cómo las burbujas podrían crecer desde estas grietas bajo descompresión. El modelo fue desarrollado para dar cuenta de solo la transferencia de gas inerte y pasó a través de las paredes de la grieta. Incorporación de gases metabólicos (en este caso oxígeno) demostró tener un impacto mensurable al hacer que la tensión superficial sea menos significativa en la nucleación. Esto se explica a través de la alta difusividad de los gases metabólicos.
