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. Estudios contemporáneos. 2ª Parte

Review of the development of bubble development in decompression. Contemporary studies. 2nd Part.

El postulado para micronúcleos ha existido durante mucho tiempo, con poca evidencia experimental directa para apoyarlo en vivo. Leonard Hill describió cómo las burbujas necesitan “puntos” débiles para crecer a partir de un fluido. Brian Hills desarrolló un enfoque para prevenir la enfermedad de descompresión (que describió como “termodinámico y cinético”) centrado en el seguimiento de gas en fase disuelta y libre . Hempleman y Hennessy sugirieron que el cuerpo tolera un cierto grado de embolia y sugirieron nueva definición de DCS como un umbral de volumen de burbujas de gases totales que circulan.

Herzfeld y Fox discutieron la necesidad de núcleos para inducir la formación de burbujas a través de ultrasonidos, cavitación; argumentando que las presiones en el orden de cientos de atmósferas (decenas de MPa, es decir, por debajo de 900 msw) sería necesario de lo contrario. Estas semillas de burbujas a su vez necesitan estabilizarse ya que su tensión superficial sola de otro modo los disolvería. Para explicar esto sugirieron burbujas con pieles orgánicas. Estas las burbujas estabilizadas pueden actuar como núcleos de cavitación. Esto también es apoyado por el trabajo de Harvey cuyos experimentos demostraron que los gases no disueltos desempeñan un papel clave en dicha cavitación. Ninguna cavitación podría ser inducido ultrasónicamente durante algún tiempo después de someter el agua a 1000 atm durante 15 minutos y descomprimirla rápidamente. Harvey explicó esta observación diciendo que las altas presiones forzaron al gas a una solución completa y hoy se llamaría un “procedimiento de desnucleación”.
Además de Harvey, quien demostró que las fisuras en los sólidos podrían favorecer el crecimiento del gas de fase libre, la estabilización a través de consideraciones geométricas, mirando los ángulos de contacto de la burbuja en crecimiento desde una superficie no plana, también fue considerado por Greenspan y Tschiegg quienes mostraron que el umbral de cavitación acústica en el agua podría elevarse pasando las muestras a través de filtros de membrana.

El doctor Campbell evaluó cuantitativamente la teoría de que la tribonucleacion en soluciones líquidas ocurre en áreas de presiones reducidas a medida que dos superficies atractivas se separan rápidamente, y se discute el papel de la superficie sólida composición en dicha nucleación homogénea . Descubrió que para inducir el crecimiento de burbujas a un tamaño macroscópico, el gas en solución tenía que estar presente, de manera similar a las condiciones de cavitación descritas por Harvey y Herzfeld.
Los ángulos de contacto que producirían la formación de burbujas también se discutieron como grietas superficiales de la separación las superficies se consideraron geométricamente. El análisis de estabilidad de las burbujas de gas en soluciones líquidas fue analizado por Epstein y Plesset en los años 80, primero usando la teoría de la difusión y luego más sistemáticamente en consideraciones termodinámicas completas, lo que resulta en la bien conocida ecuación de Raleigh-Plesset, ( En mecánica de fluidos, la ecuación de Rayleigh–Plesset es una ecuación diferencial ordinaria que gobierna la mecánica de una burbuja de un determinado gas inmerso en un líquido infinito ).

P B ( t ) presión en el interior de la burbuja, asumiéndose que esta es lo bastante pequeña como para que sea uniforme.

P ∞ ( t ) es la presión externa en el fluido a una distancia infinita.

Ƿ L es la densdidad del líquido que rodea a la burbuja, asumiéndose constante.

R ( t ) es el radio de la burbuja

VL es la viscosidad cinemática del fluido que rodea a la burbuja, considerándose constante

S es la tensión superficial de la burbuja.

Siendo  P B ( t )   y P ∞ ( t )  conocidas, la ecuación de Rayleigh–Plesset puede ser usada para obtener el radio de la burbuja en función del tiempo.

Una serie de experimentos que respaldaban el concepto de los núcleos de gas se realizaron a finales de los años 70 y principios de los 80; en el que presurizaron y luego descomprimieron la gelatina transparente para estudiar formación de burbujas. La motivación para esto fue la simple observación de que DCS puede presentarse en casi cualquier parte del cuerpo. Presumieron que esto se debe a las propiedades del agua relacionadas con la cavitación. La gelatina fue elegido como medio acuoso porque es convenientemente transparente y las burbujas que se producen en él estacionario hace que sea fácil contarlos y clasificarlos ópticamente. Su serie de experimentos en 1976 concluyó con la hipótesis de que las burbujas se forman a partir de núcleos preexistentes. La formación de burbujas en humanos y en el agua destilada sobresaturada se mostró incluso para presiones inferiores a 1 atm, mientras que la resistencia a la tracción calculada de agua debe exceder 1000 atm . Esto no puede explicarse por “impurezas sólidas con superficies lisas”. Además, se demostró que el umbral de cavitación aumenta significativamente después de los procedimientos de desgasificación, una prueba específica para núcleos de gas. Se probó una técnica similar en las muestras de gelatina donde la presión estática era aplicada y se demostró que el umbral de cavitación para la gelatina aumenta. Se concluyó con estas observaciones que los núcleos de gas estaban probablemente en el origen de la formación de burbujas de los buceadores y llegaron tan lejos como sugerir procedimientos de desnucleación a partir de excursiones de presión o a través de drogas. Se presumió que  la adaptacion observada en muchos trabajadores bajo presion podría deberse al  agotamiento de la población de micronúcleos. Ello también instó a nuevos algoritmos de descompresión que incorporarían la dinámica de burbujas directamente (en lugar de consideraciones de proporción de compartimentos solamente) a desarrollar la luz de estos hallazgos.
Algunas de las primeras “pruebas” experimentales para el concepto de micronúcleos in vivo vinieron de Evans quien mostró que la descompresión de experimentales en animales después de comprimirlos a 400 atm resultó significativamente con menos nivel de burbujas; presumiblemente de “aplastar” la población de micronúcleos antes de la descompresión.
Otros estudios determinantes con animales incluidos en una determinada  descompresión, respirando aire después de una excursión de presión muy corta a 3 MPa (305 msw), y antes de partir ellos a 0.7 MPa (73 msw) durante 2 horas; determinaron una presencia de DCS significativamente menor para los animales que fue a 3 MPa con respecto a los que no. Ambos estudios parecen consistentes con la idea de reducir los precursores de burbujas de gas antes de la descompresión para tener en cuenta la formación de menos burbujas, apoyando así la base teórica de micronúcleos. También muestran potencial para prevenir el DCS mediante el desarrollo de procedimientos para atacar micronúcleos preinmersión.

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