En actividades de buceo submarino como el buceo de saturación , el buceo técnico y el buceo con nitrox, la profundidad operativa máxima ( MOD ) de un gas respirable es la profundidad por debajo de la cual la presión parcial de oxígeno (pO 2 ) de la mezcla de gases excede un límite aceptable. Este límite se basa en el riesgo de toxicidad del oxígeno del sistema nervioso central , es algo arbitrario y varía según la agencia de formación de buzos o el Código de prácticas, el nivel de esfuerzo bajo el agua esperado y la duración planificada de la inmersión, pero normalmente está en el rango de 1,2 a 1,6 bar . [1]
La MOD es importante a la hora de planificar inmersiones utilizando gases como heliox , nitrox y trimix porque la proporción de oxígeno en la mezcla determina una profundidad máxima para respirar ese gas con un riesgo aceptable. Existe riesgo de toxicidad aguda por oxígeno si se excede la MOD. [1] Las tablas siguientes muestran las MOD para una selección de mezclas de oxígeno. El aire atmosférico contiene aproximadamente un 21% de oxígeno y tiene una MOD calculada mediante el mismo método.
La toxicidad aguda por oxígeno, o del sistema nervioso central, es una respuesta variable en el tiempo al historial de exposición a presión parcial del buceador y es compleja y no se comprende completamente.
La toxicidad del oxígeno en el sistema nervioso central se manifiesta como síntomas tales como cambios visuales (especialmente visión de túnel ), zumbidos en los oídos ( tinnitus ), náuseas , espasmos (especialmente en la cara), cambios de comportamiento (irritabilidad, ansiedad , confusión) y mareos . A esto puede seguirle una convulsión tónico-clónica que consta de dos fases: se produce una contracción muscular intensa durante varios segundos (fase tónica); seguidos de espasmos rápidos de relajación y contracción muscular alternas que producen sacudidas convulsivas ( fase clónica ). La convulsión finaliza con un período de inconsciencia (el estado postictal ). [2] [3] El inicio de la convulsión depende de la presión parcial de oxígeno en el gas respirable y de la duración de la exposición. Sin embargo, el tiempo de exposición antes de su aparición es impredecible, ya que las pruebas han demostrado una amplia variación, tanto entre individuos como en el mismo individuo de un día a otro. [2] [4] [5] Además, muchos factores externos, como la inmersión bajo el agua, la exposición al frío y el ejercicio, disminuirán el tiempo hasta la aparición de los síntomas del sistema nervioso central. [6] La disminución de la tolerancia está estrechamente relacionada con la retención de dióxido de carbono . [7] [8] [9] Otros factores, como la oscuridad y la cafeína , aumentan la tolerancia en animales de prueba, pero estos efectos no se han probado en humanos. [10] [11]
Los límites máximos de exposición única recomendados en el Manual de Buceo de la NOAA son 45 minutos a 1,6 bar, 120 minutos a 1,5 bar, 150 minutos a 1,4 bar, 180 minutos a 1,3 bar y 210 minutos a 1,2 bar. [1]
La fórmula simplemente divide la presión parcial absoluta de oxígeno que puede tolerarse (expresada en atm o bar ) por la fracción de oxígeno en el gas respirable, para calcular la presión absoluta a la que se puede respirar la mezcla. (por ejemplo, el 50% de nitrox se puede respirar al doble de la presión del 100% de oxígeno, así que divídalo por 0,5, etc.). De esta presión total que puede tolerar el buceador, 1 atmósfera se debe a la presión superficial del aire terrestre y el resto se debe a la profundidad en el agua . Entonces, la 1 atmósfera o bar aportada por el aire se resta para dar la presión debida a la profundidad del agua. La presión producida por la profundidad en el agua se convierte a presión en pies de agua de mar (fsw) o metros de agua de mar (msw) multiplicando por el factor de conversión apropiado, 33 fsw por atm o 10 msw por bar.
En pie
En la que pO 2 es la presión parcial máxima de oxígeno elegida en atmósferas absolutas y la FO 2 es la fracción de oxígeno en la mezcla. Por ejemplo, si un gas contiene 36% de oxígeno (FO 2 = 0,36) y el pO 2 máximo límite se elige en 1,4 atmósferas absolutas, la MOD en pies de agua de mar (fsw) [Notas 1] es 33 fsw/atm x [( 1,4 ata / 0,36) − 1] = 95,3 fsw. [12]
En metros
Donde pO 2 es la presión parcial máxima elegida en oxígeno en bar y el FO 2 es la fracción de oxígeno en la mezcla. Por ejemplo, si un gas contiene 36% de oxígeno y la pO 2 máxima es 1,4 bar, la MOD (msw) es 10 msw/bar x [(1,4 bar / 0,36) − 1] = 28,9 msw.
Estas profundidades están redondeadas al pie más cercano.
Estas profundidades se redondean al metro más cercano.
![{\displaystyle MOD(fsw)=33\mathrm {~fsw/atm} \times \left[\left({pO_{2}\mathrm {~ata} \over FO_{2}}\right)-1\right ]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9727dcc6825f825901f6185e78ed87842546f002)
![{\displaystyle MOD(msw)=10\mathrm {~msw/bar} \times \left[\left({pO_{2}\mathrm {~bar} \over FO_{2}}\right)-1\right ]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3954f8a213064ba5e45f7f568f2b1a6198c10c4e)
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