MEDIO ACUATICO

EL MEDIO SUBACUATICO

Dado que el agua es un material no comprimible, la presión del agua contra un cuerpo aumenta directamente proporcional a la profundidad del buceo. Esta presión es el resultado de dos fuerzas: el peso de la columna de aire directamente por encima y el peso del ambiente en la superficie. Aumenta 1 atmósfera cada 10 metros (1 atmósfera = 760 mm Hg). La densidad es la relación que existe entre el peso (masa) y el volumen de los cuerpos.

Un litro de agua dulce pesa un kilogramo, y el agua salada pesa 1,025 kilogramos. El agua es aproximadamente 800 veces más densa que el aire. Se habla de aire como si fuera un solo gas, y realmente es una mezcla de gases. El aire que respiramos esta compuesto de:

 78 % de nitrógeno

 21 % de oxigeno

 0.03 % de bióxido de carbono

 0.97 de otros gases, como el monóxido de carbono, argon y neon.

Esto significa que cada 100 gramos de aire, 78 g son de nitrógeno, 21 g de oxigeno, y 1 g de dióxido de carbono con otros gases. Obviamente los gases de mayor importancia para el buceo, son el nitrógeno y el oxigeno, por lo que se los puede usar para fines prácticos como si ellos dos fuesen la composición total del aire. Aunque en realidad sean varios los gases que componen el aire:

 Nitrógeno (N2): Es el mayor componente del aire, es un gas inerte y no se combina químicamente con nuestro cuerpo. Su principal característica es que se diluye en la sangre y en los tejidos cuando estamos sometidos a presión y tiene efectos narcóticos peligrosos a profundidades mayores a 30 metros. (4 atmósferas de presión).

 Dióxido de carbono (CO2): Este gas es generado por los tejidos del cuerpo como productos de los deshechos metabólicos de nuestras células y es exhalado durante el ciclo normal de respiración. Este gas estimula el proceso respiratorio.

 Monóxido de carbono (CO): Es altamente toxico y muy peligroso cuando se llega a mezclar con el aire con que se llena el tanque.

Leyes físicas

Flotabilidad y principio de Arquímedes

Existe la flotabilidad positiva, neutra y negativa. Flotabilidad positiva: es cuando tiende a flotar, o sea, tiene menor densidad que el agua en que se encuentra, ya sea dulce o salada. Flotabilidad neutra: es cuando ni flota ni se hunde, es decir, tiene la misma densidad del agua en que se encuentra. Flotabilidad negativa: es cuando tiende a hundirse, o sea, tiene mayor densidad que el agua en que se encuentra. La flotabilidad es mejor explicada por el principio de Arquímedes, que dice: Todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un líquido experimenta un empuje vertical, hacia arriba, igual al peso del líquido que desaloja. Esta característica de disminución de peso en los objetos sumergidos tiene aplicaciones practicas en las maniobras subacuaticas. Ejemplo: Un buzo que pesa con equipo completo 102.5 kilogramos es sumergido totalmente en un tanque lleno con agua de mar y desplaza 100 litros de agua. El empuje hacia arriba que recibirá el buzo será igual al peso del agua desplazada. Si un litro de agua de mar pesa 1.025 kilogramos, 100 litros, pesan 102.5 kilogramos. En este caso, el empuje hacia arriba que recibe el buzo será igual a su peso, por lo que tendrá flotabilidad neutra. Podemos decir que la densidad del buzo resulta igual a la densidad del agua de mar. Si este mismo buzo es sumergido totalmente en un recipiente de agua dulce también desplazara 100 litros de agua, el peso del agua desplazada es de 100 kilogramos, ya que un litro de agua dulce pesa 1 kilogramo por litro. Ahora, el empuje hacia arriba que recibirá el buzo será de 100 kilogramos, el cual es menor que su peso (102.5 kg), por lo que el buzo se hundirá. Podríamos decir que el cuerpo humano, tiene la misma densidad que el agua salada. La flotabilidad del cuerpo la podríamos ajustar y controlar por medio de nuestros pulmones. Cuando inhalamos completamente tendremos flotabilidad positiva, en virtud del aumento del volumen y cuando exhalamos tendremos flotabilidad negativa.

Ley de Boyle y el buceo con tanque de aire comprimido

Esta ley tiene implicancia directa en el ascenso en el buceo libre. Vimos que los pulmones del buzo son comprimidos al descender, reduciendo el volumen y aumentando la densidad del aire. Cuanto más desciende el buzo, tanto más estará expuesto a un barotrauma de pulmón en su ascenso. En el caso del buceo libre, la cantidad de aire que tenía en sus pulmones cuando se encontraba en la superficie se comprime en el descenso. Pero al ascender, se expandirá sin consecuencia para el pulmón por ser la misma cantidad de aire que tomó inicialmente en la superficie. En el caso de un buzo autónomo, es decir, aquel con tanque de aire comprimido, con regulador de demanda, el volumen o tamaño de sus pulmones permanecerá igual desde la superficie hasta donde desee llegar y la presión interna de los pulmones siempre será igual a la presión del medio en que se mueve. Ejemplo: un buzo que se encuentra a una profundidad de 10 m respira el doble de aire que en la superficie y ese aire es dos veces más denso. La presión interior de los pulmones será de 2 atmósferas. A una profundidad de 20 m el buzo respira triple cantidad de aire que en la superficie, siendo este tres veces más denso y la presión interior de los pulmones de 3 atmósferas. En todos los casos anteriores el tamaño de los pulmones de buzo no sufrió alteración alguna. Cuando el buzo autónomo realice una inspiración en la profundidad y comienza el ascenso sin exhalar el aire inspirado, los pulmones comienzan a expandirse debido a la disminución de la presión del medio y puede sufrir un barotrauma de pulmón (aumento del volumen de lo pulmones hasta su máximo limite, generando una ruptura). El barotrauma se explicara en detalle en el ítem de Enfermedades de la profundidad.

Ley de Charles

Esta ley explica el comportamiento del aire en los tanques de buceo con relación a la temperatura. Establece que si el volumen del aire permanece constante (el tanque permanece del mismo tamaño), la presión varía directamente proporcional a la temperatura. La temperatura absoluta aumenta el doble, la presión interior del tanque también aumenta el doble. Si dejamos el tanque lleno expuesto al sol, aumentara su temperatura y también su presión interna, por eso, se debe tener cuidado de no exponer los tanques llenos de aire comprimido

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