(Modelo de Gradiente Reducido de la Burbuja)

RGBM

“Un Algoritmo de Descompresión Moderno”

Daniel Millikovsky, NAUI Course Director – NAUITEC Trimix II Instructor # 30750

Argentina Diving Centro de Buceo

¨Una nueva mirada a la formación de burbujas¨

Hoy en día muchos grupos de científicossaben que la formación de burbujas no solo

depende del gas disuelto en el medio.

Gracias al enorme esfuerzo de científicos clásicos como Boyle, Henry, Dalton, Amonton, Charles, Gay Lussac entre muchos otros y un listado interminable de investigadores modernos hemos podido llegar a nuevas conclusiones basadas en comprobaciones científicas verificadas en laboratorio y en el campo.

¨Una nueva mirada a la Descompresión¨

A pesar de esta historia, nuestras Tablas deDescompresión anteriores mantienen muchos puntos noexplicados por la Teoría de Haldane.

Con el ánimo de resolver estos puntos y proponer unmodelo mucho más seguro que tiene en cuenta la física dela burbuja, nace de la mano del Dr. Bruce Wienke elmodelo que presento a continuación:

Modelo RGBM

¨Una nueva mirada a la formacion de burbujas

Vamos a comprender distintos mecanismos de excitabilidad que favorecen la formación, agregación y nacimiento de burbujas en un medio.

Si alteramos diversas variables como, presión, temperatura, dirección, agitación, turbulencias e incorporación de micronucleos, vamos a formar nuevas burbujas o desestabilizar las preexistentes.

De donde venimos…

Modelo de Gas Disuelto

Paul Bert 1878, ascenso lento y “O2 y CNS”Lorrain Smith 1899 “O2 y pulmones”J. S. Haldane 1908, Royal Navy

“2 :1” una sola fase …”Sir Leonard Hill

“ ascenso lento y contínuo …” , (delta P)US Navy 1937 “Valores M” 1950 1960 (seis medios tiempos)Bühlman “16 Compartimientos” E. E. / E. L. (exponencial / Lineal)

Modelo de 2 Fases (Nueva Era) 1992

RGBM

Gas disuelto + Micronúcleos preexistentes

Desarrolado por:

Dr. Bruce R. WienKe NAUI # 5343

Físico en Mecánica de la Burbuja, Director del NEST (Nuclear Emergency Safety Team), Los Alamos National Laboratory, Comité Directivo de NAUI, Comité Asesor de NAUITEC.

Modelo de 2 Fases (Nueva Era) 1992

Buceo Técnico: El tiempo total de descompresión es menor en comparación con modelos de una sola fase (Haldane), gracias a la incorporación de paradas profundas.

Buceo Recreativo: Los tiempos de fondo de buceos repetitivos son mas extensos por la reduccion de volumen acumulativo, gracias a la parada de seguridad profunda y reducción del gradiente.

Modelo de 2 Fases (Nueva Era) 1992

Unica agencia con su propio modelo de descompresión moderno que se aplica en varios campos del buceo militar, científico, comercial, técnico y deportivo.

RGBM: modelo de dos fases, incorpora la física correcta en la cual se basa.

De donde venimos…

La primera observacion de burbujas en un ser vivo …

Robert Boyle (1629)

P1 x V1 = P2 x V2

Experimentos en bombas de vacío con una serpiente, le produce una burbuja visible en el ojo, la observo pero no pudo determinar de que era…

Ley Ideal de los Gases

Combina: Ley de Boyle, Ley de Charles y Ley de Amonton.

Todos los gases se comportan casi identicamente salvo a muy altas presiones o muy bajas temperaturas.

1 1 2 2

1 2

P V P V=

T T

Donde están las burbujas?

El sistema cardiovascular del cuerpo humano es solo el 8% del total de los tejidos.

El Video Doppler analiza y nos permite ver las burbujas en sangre del circuito venoso y solo detecta burbujas en movimiento y de un diámetro mínimo de 20µ, en realidad mide solo un 3% de lo que realmente ocurre. Para investigación está muy bien y para el diagnostico de anormalidades cardíacas entre otras, pero para el buceo no es muy representativo.

Conclusión ..

En resumen todas las tablas Haldaneanas usadas hasta aquí están en realidad ”tratando” al buzo en alguna medida, porque ya tienen que manejar las burbujas formadas (fase gaseosa) y obligan al mismo a permanecer en las distintas etapas durante el ascenso, por lo general muy cerca de la superficie por periodos prolongados para eliminar parte de las mismas hasta poder seguir ascendiendo hacia la superficie.

Esto implica un estrés fisiológico muy grande para el buzo y un mayor riesgo de adquirir EDC, las tablas Haldaneanas no son tablas de descompresión en realidad, no tienen la física correcta.

Modelo de dos fases …

El Modelo de 2 Fases introduce el concepto de “paradas profundas”.

2 Fases:

1.El gas se incorpora (difunde , por ley de Henry)2.Existen micro-núcleos de Ø 1µ (1/3 del tamaño del glóbulo rojo) también llamados semillas (todavía se desconoce su origen), los mismos permanecen estables a presión constante pero cuando varía el gradiente de presión, pueden variar su tamaño.

Hay que considerar distintos factores:

Nacimiento de la burbuja.

Gas disuelto en nuestro cuerpo.

Excitación del micro-núcleo desde la fase libre y el disuelto en tejidos.

La agregación de burbujas.

El daño y la isquemia (paso anterior a la necrosis) del tejido, causada por la agregación de burbujas.

RGBM

En síntesis RGBM tiene como objeto controlar o minimizar el crecimiento de las burbujas.

Gradiente de Presión

El gradiente de presión es el diferencial de presión entre las presiones parciales del gas arterial y las tensiones de gas tisular.

Cuanto mas grande el diferencial de presión, mas rápido se da el intercambio de gases.

Gas disuelto: por Ley de Henry.

Gas libre: burbujas asintomáticas pre existentes.

De donde vienen las burbujas ?

Formación de Burbujas

Difusion de la burbuja de gas

Las semillas de burbuja se tornan inestables con los cambios de presión, temperatura y efectos mecánicos.

Compresiones y descompresiones rápidas pueden causar que estas semillas crezcan.

La tribonucleación y la cavitación son eventos que forman burbujas por principios mecánicos en isobaria (presión constante).

Micronucleos

Partículas que se encuentran en la circulación, micro trombos, plaquetas, desprendimientos lipídicos , partículas radioactivas, micro burbujas pre existentes, imperfecciones del endotelio.

Los tejidos del cuerpo almacenan “semillas de burbujas.

Son todos elementos tomadores de gas por tensión superficial o por gradiente de presión.

La física correcta (mecánica de las burbujas)

Coalescencia o agregación (unión de burbujas, convirtiéndose en una más grande)

Tribonucleación (variación de la velocidad por rozamiento en las paredes de las venas, arterias y todos los tejidos en general, fundamentalmente cuando desvían la dirección o sentido de circulación, rugosidad endotelial).

Cavitación (crecimiento por agitación).

Pasos del Crecimiento de Burbujas

Nacimiento de la burbuja Incremento del gas disuelto Excitación y crecimiento

Interacción entre la fase disuelta y la fase libre.

Agregación de burbujas Daño tisular

RGBM vs. otros Modelos de Fase

RGBM no usa burbujas de gel.

RGBM deduce la persistencia (cuanto tiempo se quedan) de la burbujas por la estructura de su piel. (lípido o

acuoso). Las burbujas de RGBM son permeables a las

transferencia de gas. La ecuación de estado (EOS) para surfactantes se

relacionan con la presión de la semilla, temperatura y tasa de difusión a la transferencia de gas.

RGBM transfiere gas a través de la interfase de la burbuja otros modelos no.

RGBM y Protocolo de Parada de Seguridad Profunda de NAUI:

*Regla de Medios: Se aplica en todo buceo deportivo “No-Descompresivo” y que sean más profundos de 12 metros. Se detiene al buzo por 3 minutos a la mitad de la máxima profundidad alcanzada (presión hidrostática) en ese buceo, luego de esta parada se asciende a una presión menor.

La parada de seguridad normal de 5 metros por 3 minutos también se incorpora como reglamentaria. Es decir en total la parada de seguridad en buceo deportivo se mantiene por el mismo tiempo pero dividida en dos estaciones de presión separadas.

Este protocolo se incorpora en NAUI desde el 2003. Actualizaciones, Revista Sources, de NAUI.

Viene del buceo técnico y la implementación del modelo RGBM de NAUI.

Ventana de Oxigeno

FN2 0.79FO2 0.21

Burbuja de Aire (Embolo Gaseoso)

Aumentar la FO2 inspirada a 1 ATA

Ventana de Oxigeno

FN2 0.79FO2 0.21

Burbuja de Aire (Embolo Gaseoso)

Aumentar la FO2 inspirada a 1 ATA

El incremento de la fracción de Oxigeno inspirada genera un gradiente de salida del Nitrógeno desde la burbuja hacia los alvéolos, por ley de Dalton,esto reduce el diámetro de la misma, reduce el edema y restituye la circulación.

de 159 mm Hg O2 a 757 mm Hg

N2O2

N2

N2

Haldane vs. RGBM

El modelo Haldaneano funciona maximizando el gradiente hasta valores máximos permisibles. Las burbujas son inestables.

El modelo RGBM funciona de manera opuesta, reduciendo el gradiente y el volumen acumulativo. Las burbujas se mantienen estables.

Haldane RGBM

Tabla RGBM

Cuadro comparativo

Tabla NAUI estándar (basada en US Navy)

Tabla NAUI RGBM

Buceo 1: 24 metros/ 30 minutos. Grupo de Salida: GIntervalo en Superficie: 1 hora Grupo al final del intervalo: F

Buceo 2: 17 metros Máximo tiempo de fondo: 19 minutos.

Buceo 1: 24 metros/ 30 minutos. Intervalo en Superficie: 1 hora

Buceo 2: 17 metrosMáximo tiempo de fondo: 55 minutos.

RGBMValidación, Comprobación e Implementación:

Los Alamos National Laboratory: Años de experimentación con paradas profundas en buceos con mezclasde gases (Trimix, Heliox, Helitrox, Heliair, Nitrox) sin incidencia de Enfermedades Descompresivas.

NEDU (Navy Experimental Diving Unit): viene realizando muchas inmersiones experimentales paravalidarlas e implementarlas oficialmente.

NAUI Technical Diving Operation: Desde 1995 ha realizado miles de inmersiones bitacoreadas desde los18 a los 150 metros de profundidad en diversas condiciones sin presentar incidentes. A la fecha mas de

200.00 buceos sin accidentes.

NAUI: Las implementó oficialmente desde el año 2001 siendo obligatoria su enseñanza y uso para los todoslos cursos de buceo deportivo y técnico.

Computadoras de Buceo que utilizan el modelo RGBM modificado y RGBM 100%:-SUUNTO D4-D6-D9, SUUNTO HELIO2, MARES M II RGBM, Mares Nemo, Mares Nemo Wide, Zeagle.

Software Abyss, Gap, Atomic Aquatics, Plexus.-Computadora Explorer de Hydrospace usa 100 % RGBM, la que usa NAUITEC como respaldo en sus buceos técnicos.Factor de incidencia menor a 1/10.000

NEST: Nuclear Emergency Safety Team, Delta Forces.

Doctor Alf O. Brubakk: Universidad de Trondheim, Noruega. Múltiples experimentaciones y comparacióncon modelo Haldaneano.

Gracias !

“Que tus burbujas se mantengan

por siempre silenciosas” Dr. David Elliot

Daniel MillikovskyNAUI , Director de Curso # 30750NAUI, Instructor Nitrox # 30750 NAUITEC, Instructor de mezclas de gases y Servicio de O2NAUITEC , Instructor Buceo Técnico # 30750 NAUITEC, Instructor Trimix II # 30750

info@argentinadiving.com www.argentinadiving.com