Un equipo de buceo , originalmente solo scuba , es cualquier aparato de respiración que es transportado completamente por un buceador bajo el agua y que le proporciona gas respirable a la presión ambiental. Scuba es un anacrónimo de aparato de respiración subacuático autónomo . Aunque estrictamente hablando, el equipo de buceo es solo el equipo de buceo que se requiere para proporcionar gas respirable al buceador, el uso general incluye el arnés o aparejo mediante el cual se transporta y aquellos accesorios que son partes integrales del arnés y el conjunto del aparato de respiración, como un chaleco o un compensador de flotabilidad de estilo ala e instrumentos montados en una carcasa combinada con el manómetro. En un sentido más amplio, el equipo de buceo se ha utilizado para referirse a todo el equipo de buceo utilizado por el buceador, aunque esto se denominaría más comúnmente y con más precisión equipo de buceo o equipo de buceo . El equipo de buceo es abrumadoramente el sistema de respiración subacuático más común utilizado por los buceadores recreativos y también se utiliza en el buceo profesional cuando proporciona ventajas, generalmente de movilidad y alcance, sobre los sistemas de buceo suministrados desde la superficie y está permitido por la legislación y el código de práctica pertinentes.
Existen dos variantes funcionales básicas del buceo con escafandra autónoma de uso general: circuito abierto a demanda y rebreather. En el buceo con escafandra autónoma de circuito abierto a demanda, el buceador expulsa el gas respirable exhalado al medio ambiente, y cada respiración se realiza a presión ambiental, a demanda, mediante un regulador de buceo, que reduce la presión del cilindro de almacenamiento. El gas respirable se suministra a través de una válvula a demanda; cuando el buceador inhala, reduce la presión en la carcasa de la válvula a demanda, con lo que aspira gas fresco. En el buceo con rebreather , el sistema recicla el gas exhalado, elimina el dióxido de carbono y compensa el oxígeno utilizado antes de que el buceador reciba gas del circuito respiratorio. La cantidad de gas que se pierde del circuito durante cada ciclo respiratorio depende del diseño del rebreather y del cambio de profundidad durante el ciclo respiratorio. El gas en el circuito respiratorio está a presión ambiental y el gas almacenado se proporciona a través de reguladores o inyectores , según el diseño.
Dentro de estos sistemas, se pueden utilizar varias configuraciones de montaje para transportar el equipo de buceo, según la aplicación y la preferencia. Estas incluyen: montaje posterior, que generalmente se utiliza para buceo recreativo y para equipos de emergencia para buceo con suministro desde la superficie; montaje lateral, que es popular para penetraciones en cuevas estrechas; montaje con eslinga, utilizado para equipos de caída por etapas; equipos de gas de descompresión y de emergencia donde el suministro principal de gas está montado en la parte posterior; y varios sistemas de transporte no estándar para circunstancias especiales.
El riesgo más inmediato asociado con el buceo es el ahogamiento debido a una falla en el suministro de gas respirable. Esto se puede controlar mediante un control diligente del gas restante, una planificación adecuada y la provisión de un suministro de gas de emergencia que el buceador lleve en un cilindro de emergencia o que le suministre su compañero , y las habilidades necesarias para manejar las fuentes de gas durante la emergencia.
La palabra SCUBA fue acuñada en 1952 por el Mayor Christian Lambertsen , quien sirvió en el Cuerpo Médico del Ejército de los EE. UU. de 1944 a 1946 como médico. [1] Lambertsen primero llamó al aparato de rebreather de circuito cerrado que había inventado "Laru", un ( acrónimo de Lambertsen Amphibious Respiratory Unit ) pero, en 1952, rechazó el término "Laru" para "SCUBA" ("Self-Contained Underwater Breathing Apparatus"). [2] La invención de Lambertsen, para la cual tuvo varias patentes registradas de 1940 a 1989, fue un rebreather y es diferente de los conjuntos de regulador de buceo de circuito abierto y cilindro de buceo también conocidos comúnmente como scuba. [3]
El buceo con circuito abierto a demanda es una invención de 1943 de los franceses Émile Gagnan y Jacques-Yves Cousteau , pero en inglés el acrónimo de Lambertsen se ha vuelto de uso común y el nombre Aqua-Lung (a menudo escrito "aqualung"), acuñado por Cousteau para su uso en países de habla inglesa , [4] ha pasado a un segundo plano. Al igual que con el radar , el acrónimo scuba se ha vuelto tan familiar que generalmente no se escribe con mayúscula y se trata como un sustantivo común. Por ejemplo, se ha traducido al idioma galés como sgwba . [ cita requerida ]
Aunque el término era originalmente un acrónimo, "scuba" se utiliza actualmente para referirse al aparato o la práctica de buceo con el aparato, ya sea solo como un nombre común, o como un adjetivo en scuba set y scuba diving respectivamente. También se utiliza como un adjetivo que se refiere al equipo o la actividad relacionada con el buceo con aparatos de respiración autónomos. [5]
Un buceador utiliza un aparato de respiración subacuático autónomo (scuba) para respirar bajo el agua . El scuba le proporciona al buceador las ventajas de la movilidad y el alcance horizontal mucho más allá del alcance de una manguera umbilical conectada a un equipo de buceo con suministro desde la superficie (SSDE). [6]
A diferencia de otros modos de buceo, que dependen de la apnea o del gas de respiración suministrado bajo presión desde la superficie , los buceadores llevan su propia fuente de gas de respiración , normalmente aire comprimido filtrado , [7] lo que les permite una mayor libertad de movimiento que con una línea de aire o el cordón umbilical del buceador y una mayor resistencia bajo el agua que con la apnea. El buceo con escafandra autónoma se puede realizar de forma recreativa o profesional en una serie de aplicaciones, incluidas las científicas, militares y de seguridad pública, pero la mayoría del buceo comercial utiliza equipos de buceo con suministro desde la superficie para el suministro principal de gas cuando esto es posible. Es posible que se requiera que los buceadores con suministro desde la superficie lleven un equipo de buceo como suministro de gas de respiración de emergencia para llegar a un lugar seguro en caso de que falle el suministro de gas de la superficie. [6] [8] [9]
Hay buceadores que trabajan, a tiempo completo o parcial, en la comunidad del buceo recreativo como instructores, instructores asistentes, divemasters y guías de buceo. En algunas jurisdicciones, la naturaleza profesional, con especial referencia a la responsabilidad por la salud y la seguridad de los clientes, de la instrucción de buceo recreativo, el liderazgo de buceo a cambio de una remuneración y la guía de buceo está reconocida y regulada por la legislación nacional. [9]
Otras áreas especializadas del buceo incluyen el buceo militar , con una larga historia de buzos militares en varios roles. Sus roles incluyen combate directo, infiltración tras las líneas enemigas, colocación de minas o uso de un torpedo tripulado , desactivación de bombas u operaciones de ingeniería. En operaciones civiles, muchas fuerzas policiales operan equipos de buceo policial para realizar operaciones de "búsqueda y recuperación" o "búsqueda y rescate" y para ayudar con la detección de delitos que pueden involucrar cuerpos de agua. En algunos casos, los equipos de buceo de búsqueda y rescate también pueden ser parte de un departamento de bomberos , servicio paramédico o unidad de salvavidas , y pueden clasificarse como buceo de seguridad pública . [9]
También hay buceadores profesionales involucrados con el entorno submarino , como fotógrafos submarinos o videógrafos submarinos, que documentan el mundo submarino, o buceo científico , incluyendo biología marina , geología, hidrología , oceanografía y arqueología subacuática . [8] [9]
La elección entre el equipo de buceo autónomo y el equipo de buceo con suministro desde la superficie se basa en limitaciones tanto legales como logísticas. Cuando el buceador requiere movilidad y una gran amplitud de movimientos, el equipo autónomo suele ser la opción preferida si las restricciones legales y de seguridad lo permiten. Los trabajos de mayor riesgo, en particular en el buceo comercial, pueden estar restringidos al equipo de buceo con suministro desde la superficie por la legislación y los códigos de práctica. [9] [10]
Existen métodos alternativos que una persona puede utilizar para sobrevivir y funcionar bajo el agua, entre los que se incluyen actualmente:
Respirar con equipo de buceo es, en general, una cuestión sencilla. En la mayoría de las circunstancias, difiere muy poco de la respiración normal en la superficie. En el caso de una máscara facial completa, el buceador puede respirar normalmente por la nariz o la boca, según prefiera, y en el caso de una válvula de demanda sostenida por la boca, el buceador tendrá que sostener la boquilla entre los dientes y mantener un sello alrededor de ella con los labios. En una inmersión prolongada, esto puede provocar fatiga de la mandíbula y, en algunas personas, reflejo nauseoso. Hay varios estilos de boquillas disponibles en el mercado o como artículos personalizados, y uno de ellos puede funcionar mejor si ocurre cualquiera de estos problemas.
La advertencia que se suele citar contra la retención de la respiración durante el buceo es una simplificación exagerada del peligro real. El propósito de la advertencia es garantizar que los buceadores inexpertos no contengan la respiración accidentalmente mientras salen a la superficie, ya que la expansión del gas en los pulmones podría expandir en exceso los espacios de aire pulmonares y romper los alvéolos y sus capilares, lo que permitiría que los gases pulmonares ingresen a la circulación de retorno pulmonar, la pleura o las áreas intersticiales cerca de la lesión, donde podrían causar condiciones médicas peligrosas. Mantener la respiración a una profundidad constante durante períodos cortos con un volumen pulmonar normal generalmente es inofensivo, siempre que haya suficiente ventilación en promedio para evitar la acumulación de dióxido de carbono, y los fotógrafos submarinos lo hacen como una práctica estándar para evitar sobresaltar a sus sujetos. Mantener la respiración durante el descenso puede eventualmente causar compresión pulmonar y puede permitir que el buceador pase por alto las señales de advertencia de un mal funcionamiento del suministro de gas hasta que sea demasiado tarde para remediarlo.
Los buceadores expertos en circuito abierto pueden hacer pequeños ajustes a la flotabilidad modificando el volumen pulmonar promedio durante el ciclo respiratorio. Este ajuste suele ser del orden de un kilogramo (que corresponde a un litro de gas) y se puede mantener durante un período moderado, pero es más cómodo ajustar el volumen del compensador de flotabilidad a largo plazo.
Se debe evitar la práctica de la respiración superficial o la respiración salteada en un intento de conservar el gas respirable, ya que tiende a causar una acumulación de dióxido de carbono, lo que puede provocar dolores de cabeza y una capacidad reducida para recuperarse de una emergencia de suministro de gas respirable. El aparato de respiración generalmente aumentará el espacio muerto en una cantidad pequeña pero significativa, y la presión de ruptura y la resistencia al flujo en la válvula de demanda causarán un aumento del trabajo neto de respiración, lo que reducirá la capacidad del buceador para otro trabajo. El trabajo respiratorio y el efecto del espacio muerto se pueden minimizar respirando relativamente profunda y lentamente. Estos efectos aumentan con la profundidad, ya que la densidad y la fricción aumentan en proporción al aumento de la presión, con el caso límite en el que toda la energía disponible del buceador puede gastarse simplemente en respirar, sin que quede nada para otros fines. Esto sería seguido por una acumulación de dióxido de carbono, causando una sensación urgente de necesidad de respirar, y si este ciclo no se rompe, es probable que se produzca pánico y ahogamiento. El uso de un gas inerte de baja densidad, normalmente helio, en la mezcla respirable puede reducir este problema, además de diluir los efectos narcóticos de los demás gases. [11]
Respirar con un rebreather es muy parecido, excepto que el trabajo respiratorio se ve afectado principalmente por la resistencia al flujo en el circuito de respiración. Esto se debe en parte al absorbente de dióxido de carbono en el depurador y está relacionado con la distancia que pasa el gas a través del material absorbente y el tamaño de los espacios entre los granos, así como con la composición del gas y la presión ambiental. El agua en el circuito puede aumentar en gran medida la resistencia al flujo de gas a través del depurador. Tiene aún menos sentido respirar de forma superficial o intermitente con un rebreather, ya que esto ni siquiera conserva el gas y el efecto sobre la flotabilidad es insignificante cuando la suma del volumen del circuito y el volumen pulmonar permanece constante. [ cita requerida ]
Hasta que el Nitrox , que contiene más oxígeno que el aire, fue ampliamente aceptado a fines de la década de 1990, [12] casi todo el buceo recreativo usaba aire comprimido y filtrado simple. Otras mezclas de gases, típicamente utilizadas para inmersiones más profundas por buceadores técnicos , pueden sustituir al helio por parte o la totalidad del nitrógeno (llamado Trimix o Heliox si no hay nitrógeno), o usar proporciones más bajas de oxígeno que el aire. En estas situaciones, los buceadores a menudo llevan equipos de buceo adicionales, llamados etapas, con mezclas de gases con niveles más altos de oxígeno que se usan principalmente para reducir el tiempo de descompresión en el buceo con descompresión por etapas . [13] Estas mezclas de gases permiten inmersiones más prolongadas, una mejor gestión de los riesgos de enfermedad por descompresión , toxicidad por oxígeno o falta de oxígeno ( hipoxia ) y la gravedad de la narcosis por nitrógeno . Los equipos de buceo de circuito cerrado ( rebreathers ) proporcionan una mezcla de gases que se controla para optimizar la mezcla para la profundidad real en el momento.
Los equipos de buceo son de dos tipos:
Ambos tipos de equipos de buceo incluyen un medio para suministrar aire u otro gas respirable , casi siempre desde un cilindro de buceo de alta presión , y un arnés para sujetarlo al buceador. La mayoría de los equipos de buceo de circuito abierto tienen un regulador de demanda para controlar el suministro de gas respirable, y la mayoría de los rebreathers tienen un inyector de flujo constante , o un inyector controlado electrónicamente para suministrar gas fresco, pero también suelen tener una válvula de diluyente automática (ADV), que funciona de la misma manera que una válvula de demanda, para mantener el volumen del circuito durante el descenso. [14]
El buceo con demanda de circuito abierto expulsa el aire exhalado al ambiente y requiere que cada respiración sea suministrada al buzo a demanda por un regulador de buceo, que reduce la presión del cilindro de almacenamiento y la suministra a través de la válvula de demanda cuando el buzo reduce ligeramente la presión en la válvula de demanda durante la inhalación. [8] [6]
Los subsistemas esenciales de un equipo de buceo de circuito abierto son: [ cita requerida ]
Los componentes adicionales que, cuando están presentes, se consideran parte del equipo de buceo son:
El compensador de flotabilidad generalmente se ensambla como parte integrada del conjunto, pero técnicamente no es parte del aparato de respiración.
El cilindro se suele llevar en la espalda. Los "conjuntos gemelos" con dos cilindros de baja capacidad montados en la espalda conectados por un colector de alta presión eran más comunes en la década de 1960 que ahora para el buceo recreativo, aunque los buceadores técnicos suelen utilizar cilindros gemelos de mayor capacidad ("dobles") para aumentar la duración de la inmersión y la redundancia. En una época, una empresa llamada Submarine Products vendía un equipo de buceo deportivo con aire comprimido con tres cilindros montados en la espalda con colector. [ cita requerida ] Los buceadores que se adentran en cuevas y naufragios a veces llevan cilindros unidos a sus costados , lo que les permite nadar en espacios más reducidos.
Los equipos de buceo de flujo constante no tienen un regulador de demanda; el gas respirable fluye a una velocidad constante, a menos que el buceador lo encienda y apague manualmente. Utilizan más aire que el equipo de buceo regulado por demanda. Hubo intentos de diseñarlos y usarlos para buceo y para uso industrial antes de que el aqualung tipo Cousteau se volviera común alrededor de 1950. Algunos ejemplos fueron el vestido de Charles Condert en los EE. UU. (a partir de 1831) y la válvula de suministro controlada manualmente de Yves le Prieur en Francia (a partir de 1926); consulte Cronología de la tecnología del buceo . Estos sistemas están obsoletos ya que desperdician la mayor parte del gas o requieren el control manual de cada respiración, y hay reguladores de demanda más eficientes disponibles. El " Respirador incomparable de Ohgushi " de Japón a partir de 1918 tenía una válvula de suministro de gas respirable controlada por mordida, que podría considerarse una forma de válvula de demanda, y se utilizó con éxito durante varios años.
Este sistema consta de uno o más cilindros de buceo que contienen gas respirable a alta presión, normalmente de 200 a 300 bares (2900 a 4400 psi), conectados a un regulador de buceo . El regulador de demanda suministra automáticamente al buceador tanto gas como sea necesario a la presión ambiental.
Este tipo de equipo de respiración a veces se denomina aqualung . La palabra Aqua-Lung , que apareció por primera vez en la patente de Cousteau - Gagnan , es una marca registrada , actualmente propiedad de Aqua Lung/La Spirotechnique . [15]
Este es el primer tipo de válvula de demanda de buceo que se empezó a utilizar de forma generalizada y es el que se puede ver en las clásicas aventuras de buceo en televisión de los años 60, como Sea Hunt . Se utilizaban a menudo con cilindros gemelos con colector.
Todas las etapas de este tipo de regulador se encuentran en un conjunto de válvulas de gran tamaño montado directamente en la válvula del cilindro o en el colector, detrás del cuello del buceador. Dos mangueras de respiración de caucho corrugado de gran diámetro conectan el regulador con la boquilla, una para el suministro y otra para el escape. La manguera de escape se utiliza para devolver el aire exhalado al regulador, para evitar diferencias de presión debido a la variación de profundidad entre la válvula de escape y el diafragma de la etapa final , lo que causaría un flujo libre de gas o una resistencia adicional a la respiración, según la orientación del buceador en el agua. En los equipos modernos de una sola manguera, este problema se evita moviendo el regulador de la segunda etapa a la boquilla del buceador . Los reguladores de doble manguera venían con una boquilla como estándar, pero una máscara de buceo de cara completa era una opción. [ cita requerida ]
La mayoría de los equipos de buceo de circuito abierto modernos tienen un regulador de buceo que consiste en una válvula reductora de presión de primera etapa conectada a la válvula de salida o colector del cilindro de buceo . Este regulador reduce la presión del cilindro, que puede ser de hasta 300 bares (4400 psi), a una presión más baja, generalmente entre aproximadamente 9 y 11 bares por encima de la presión ambiental. Una manguera de baja presión conecta esto con el regulador de segunda etapa, o "válvula de demanda", que está montado en la boquilla. La exhalación se produce a través de una válvula de hongo unidireccional de goma en la cámara de la válvula de demanda, directamente en el agua bastante cerca de la boca del buceador. Algunos de los primeros equipos de buceo de una sola manguera usaban máscaras faciales completas en lugar de una boquilla, como los fabricados por Desco [16] y Scott Aviation [17] (que continúan fabricando unidades de respiración de esta configuración para uso de los bomberos ).
Los reguladores modernos suelen tener puertos de alta presión para sensores de presión de computadoras de buceo y manómetros sumergibles, y puertos de baja presión adicionales para mangueras para inflar trajes secos y dispositivos BC. [18]
La válvula de demanda principal es aquella por la que el buceador suele respirar. Puede haber una válvula de demanda secundaria en el mismo regulador o en una primera etapa diferente conectada al mismo equipo de buceo. Los equipos de buceo adicionales que se utilizan para rescate, etapas, descompresión o buceo con montaje lateral generalmente solo tienen una segunda etapa, que para ese equipo es la principal por defecto.
La mayoría de los equipos de buceo recreativo tienen una válvula de demanda de respaldo de segunda etapa en una manguera separada, una configuración llamada válvula de demanda "secundaria" o "pulpo", "fuente de aire alternativa", "secundaria segura" o "segunda segura". Esta disposición tenía como objetivo reducir los problemas de respiración de un compañero con una sola válvula de demanda y se ha convertido en el estándar en el buceo recreativo. Al proporcionar una segunda válvula de demanda, se elimina la necesidad de respirar alternativamente con la misma boquilla cuando se comparte el aire. Esto reduce el estrés de los buceadores que ya están en una situación estresante y, a su vez, esto reduce el consumo de aire durante el rescate y libera la mano del donante. [ cita requerida ]
Algunas agencias de formación de buceadores recomiendan que un buceador ofrezca rutinariamente su válvula de demanda primaria a un buceador que solicita compartir aire, y luego cambie a su propia válvula de demanda secundaria. [13] La idea detrás de esta técnica es que se sabe que la válvula de demanda primaria está funcionando, y el buceador que dona el gas tiene menos probabilidades de estar estresado o tener un alto nivel de dióxido de carbono, por lo que tiene más tiempo para ordenar su propio equipo después de suspender temporalmente la capacidad de respirar. En muchos casos, los buceadores en pánico han arrebatado los reguladores primarios de las bocas de otros buceadores, [ cita requerida ] por lo que cambiar al respaldo como rutina reduce el estrés cuando es necesario en una emergencia.
En el buceo técnico, la donación de la válvula de demanda primaria es comúnmente el procedimiento estándar, y la primaria se conecta a la primera etapa mediante una manguera larga, típicamente de alrededor de 2 m, para permitir compartir gas mientras se nada en fila india en un espacio estrecho como podría ser necesario en una cueva o un naufragio. En esta configuración, el secundario generalmente se sostiene debajo de la barbilla mediante un lazo elástico suelto alrededor del cuello, alimentado por una manguera más corta, y está destinado a un uso de respaldo por parte del buceador que dona gas. [13] El regulador de respaldo generalmente se lleva en el área del pecho del buceador, donde se puede ver y acceder fácilmente para uso de emergencia. Puede llevarse asegurado por un clip desprendible en el compensador de flotabilidad , enchufado en un enchufe de fricción suave unido al arnés, asegurado deslizando un lazo de la manguera en la cubierta de la correa del hombro de un chaleco compensador estilo chaqueta, o suspendido debajo de la barbilla en un lazo elástico desprendible conocido como collar. Estos métodos también evitan que el secundario cuelgue debajo del buceador y se contamine con escombros o se enganche en los alrededores. Algunos buzos lo guardan en el bolsillo del chaleco, pero esto reduce la disponibilidad en caso de emergencia.
Ocasionalmente, la segunda etapa secundaria se combina con el conjunto de válvula de inflado y escape del dispositivo compensador de flotabilidad. Esta combinación elimina la necesidad de una manguera de baja presión separada para el BC, aunque el conector de la manguera de baja presión para uso combinado debe tener un orificio más grande que las mangueras de inflado de BC estándar, porque necesitará entregar un caudal más alto si se usa para respirar. [ cita requerida ] Esta unidad combinada se lleva en la posición en la que la unidad de inflado normalmente colgaría en el lado izquierdo del pecho. Con diseños de inflador DV/BC integrados, la válvula de demanda secundaria está al final de la manguera de inflado de BC más corta, y el donante debe mantener el acceso a ella para el control de la flotabilidad, por lo que la donación del regulador primario para ayudar a otro buceador es esencial con esta configuración. [19] La válvula de demanda secundaria a menudo es de color parcialmente amarillo y puede usar una manguera amarilla, para una alta visibilidad y como indicación de que es un dispositivo de emergencia o de respaldo.
Cuando se utiliza una configuración de montaje lateral, la utilidad de una válvula de demanda secundaria se reduce en gran medida, ya que cada cilindro tendrá un regulador y el que no se utiliza estará disponible como respaldo. Esta configuración también permite que todo el cilindro se entregue al receptor, por lo que es menos probable que se necesite una manguera larga.
Algunos instructores de buceo siguen enseñando la respiración con un compañero desde una única válvula de demanda como una técnica obsoleta pero todavía útil en ocasiones, que se aprende además del uso de la válvula de demanda de respaldo, ya que la disponibilidad de dos segundas etapas por buzo ahora se asume como estándar en el buceo recreativo. [ cita requerida ]
Se han diseñado equipos de buceo criogénicos de circuito abierto que tienen tanques de aire líquido en lugar de cilindros. El cineasta submarino Jordan Klein, Sr. de Florida, codiseñó un equipo de buceo de este tipo en 1967, [20] llamado "Mako", y fabricó al menos cinco prototipos . [21]
El Kriolang ruso (del griego cryo- (= "escarcha" tomado como "frío") + inglés "pulmón") fue copiado del equipo de buceo criogénico de circuito abierto "Mako" de Jordan Klein y se fabricó hasta al menos 1974. [22] Tendría que llenarse poco tiempo antes de su uso.
Un rebreather hace recircular el gas de respiración que ya ha utilizado el buceador después de reemplazar el oxígeno que ha utilizado y de eliminar el producto metabólico de dióxido de carbono. El buceo con rebreather es utilizado por buceadores recreativos, militares y científicos, donde puede tener ventajas sobre el buceo con circuito abierto. Dado que el 80% o más del oxígeno permanece en el gas exhalado normal y, por lo tanto, se desperdicia, los rebreathers utilizan el gas de manera muy económica, lo que permite inmersiones más prolongadas y mezclas especiales más baratas de usar a costa de una tecnología más complicada y más posibles puntos de falla. Se requiere una capacitación más estricta y específica y una mayor experiencia para compensar el mayor riesgo involucrado. El uso económico de gas del rebreather, típicamente 1,6 litros (0,06 pies cúbicos) de oxígeno por minuto, permite inmersiones de duración mucho más larga para un suministro de gas equivalente de lo que es posible con equipos de circuito abierto donde el consumo de gas puede ser diez veces mayor. [23]
Existen dos variantes principales de rebreather: los rebreathers de circuito semicerrado y los rebreathers de circuito completamente cerrado, que incluyen la subvariante de los rebreathers de oxígeno. Los rebreathers de oxígeno tienen una profundidad operativa máxima segura de alrededor de 6 metros (20 pies), pero varios tipos de rebreathers de circuito completamente cerrado, cuando se utiliza un diluyente a base de helio , se pueden utilizar a más de 100 metros (330 pies) de profundidad. Los principales factores limitantes de los rebreathers son la duración del depurador de dióxido de carbono, que generalmente es de al menos 3 horas, el mayor trabajo respiratorio a profundidad, la fiabilidad del control de la mezcla de gases y el requisito de poder salir del agua de forma segura en cualquier punto de la inmersión. [24]
Los rebreathers se utilizan generalmente para aplicaciones de buceo, pero también se utilizan ocasionalmente para sistemas de rescate o extensores de gas para buceo con suministro desde la superficie. [25]
La posible resistencia de una inmersión con rebreather es mayor que la de una inmersión con circuito abierto, para un peso y volumen similares del equipo, si el equipo es más grande que el límite inferior práctico para el tamaño del rebreather, [26] y un rebreather puede ser más económico cuando se usa con mezclas de gases costosas como heliox y trimix , [26] pero esto puede requerir muchas inmersiones antes de alcanzar el punto de equilibrio, debido a los altos costos iniciales y de funcionamiento de la mayoría de los rebreathers, y este punto se alcanzará antes para inmersiones profundas donde el ahorro de gas es más pronunciado. [23]
Los cilindros de gas que se utilizan para el buceo vienen en varios tamaños y materiales y generalmente se designan por material (generalmente aluminio o acero) y tamaño. En los EE. UU., el tamaño se designa por su capacidad nominal , el volumen del gas que contienen cuando se expanden a la presión atmosférica normal. Los tamaños comunes incluyen 80, 100, 120 pies cúbicos, etc., siendo el más común el "Aluminio 80". En la mayor parte del resto del mundo, el tamaño se da como el volumen interno real del cilindro, a veces denominado capacidad de agua, ya que así es como se mide y se marca (WC) en el cilindro (10 litros, 12 litros, etc.). [27]
La presión de trabajo del cilindro variará según el estándar de fabricación, generalmente desde 200 bar (2900 psi) hasta 300 bar (4400 psi).
Un cilindro de aluminio es más grueso y voluminoso que un cilindro de acero de la misma capacidad y presión de trabajo, ya que las aleaciones de aluminio adecuadas tienen una resistencia a la tracción menor que el acero y es más flotante, aunque en realidad es más pesado fuera del agua, lo que significa que el buceador tendría que llevar más peso de lastre. El acero también se utiliza con más frecuencia para cilindros de alta presión, que transportan más aire para el mismo volumen interno. [28]
El método común de mezclar nitrox por presión parcial requiere que el cilindro esté en "servicio de oxígeno", lo que significa que se han reemplazado los componentes no compatibles con el oxígeno del cilindro y la válvula del cilindro y se ha eliminado cualquier contaminación por materiales combustibles mediante limpieza. [29] Los cilindros de buceo a veces se denominan coloquialmente "tanques", "tanques de buceo", "botellas" o "frascos", y algunos de estos pueden ser equivalentes al término correcto en otros idiomas, aunque el término técnico adecuado para ellos es "cilindro" o "cilindro de buceo". [30]
Los buceadores con rebreather y algunos buceadores con escafandra autónoma de circuito abierto llevan cilindros de buceo adicionales para emergencias en caso de que el suministro principal de gas respirable se agote o funcione mal. Si el cilindro de emergencia es pequeño, se los puede llamar " cilindros pony ". Tienen sus propios reguladores de demanda y boquillas, y técnicamente son equipos de buceo adicionales distintos. En el buceo técnico , el buceador puede llevar diferentes equipos para diferentes fases de la inmersión. Algunas mezclas de gases respirables , como el trimix, solo se pueden usar en profundidad, y otras, como el oxígeno puro , solo se pueden usar durante las paradas de descompresión en aguas poco profundas. Los cilindros más pesados generalmente se llevan en la espalda sostenidos por una placa posterior, mientras que otros se cuelgan lateralmente de puntos fuertes en el arnés. [ cita requerida ]
El equipo de buceo puede ser transportado por el buceador de varias maneras. Las dos configuraciones de montaje básicas más comunes son el montaje posterior y el montaje lateral, y el montaje posterior puede ampliarse para incluir un montaje lateral auxiliar, incluido el montaje lateral de perfil bajo con correas elásticas y el montaje en eslinga o en platina menos compacto. Algunos rebreathers de buceo se montan en el pecho.
El buceo con montaje posterior es sencillo, popular y, para un solo cilindro, está bien equilibrado y es fácil de aprender a usar. Existen varias variaciones de la configuración que se han desarrollado para mejorar la comodidad, la seguridad o la idoneidad para el uso con varios cilindros.
La configuración más común para el buceo recreativo es el arnés con chaleco estabilizador, en el que un solo cilindro, o en ocasiones dos, se sujeta al compensador de flotabilidad tipo chaleco que se utiliza como arnés. Algunos arneses tipo chaleco permiten montar un cilindro de rescate o de descompresión mediante eslingas desde anillos en D en el arnés. También se puede sujetar un cilindro de rescate pequeño (cilindro pony) al costado del cilindro principal montado en la espalda. [31] [32]
Otra configuración popular es la de placa posterior y ala , que utiliza una vejiga compensadora de flotabilidad de inflado posterior intercalada entre una placa posterior rígida y el cilindro o cilindros de gas principal. Esta disposición es particularmente popular con equipos de dos cilindros y se puede utilizar para transportar equipos más grandes de tres o cuatro cilindros y la mayoría de los rebreathers. Se pueden montar cilindros adicionales para descompresión en los costados del buzo. [ cita requerida ]
También es posible utilizar un arnés de mochila sencillo para sujetar el conjunto, ya sea con un compensador de flotabilidad tipo collar de caballo o sin él. Esta era la disposición estándar antes de la introducción del compensador de flotabilidad y todavía la utilizan algunos buceadores recreativos y profesionales cuando se adapta a la operación de buceo. [ cita requerida ]
Los buceadores que utilizan el sistema desde la superficie generalmente deben llevar un suministro de gas de emergencia, también conocido como equipo de rescate , que generalmente se monta en la parte posterior del equipo de buceo de circuito abierto y se conecta al sistema de suministro de gas respirable conectando una manguera entre etapas al bloque de conmutación de gas (o bloque de rescate), montado en el costado del casco o la máscara facial completa, o en el arnés del buceador, donde se puede alcanzar fácilmente, pero es poco probable que se abra accidentalmente. Se pueden utilizar otros arreglos de montaje para circunstancias especiales.
El sistema de buceo Mini B es un equipo de buceo de circuito abierto con un arnés integrado y una bolsa blanda de transporte y almacenamiento. [33] Estas unidades constan de una mochila con un arnés de talla única, en cuyo interior hay una celda de aire para el control de la flotabilidad, un cilindro montado horizontalmente y un regulador con válvulas de demanda primaria y de pulpo, y una consola con manómetro sumergible y medidor de profundidad, que sobresalen de la parte superior de la unidad cuando está en uso. Algunos rebreathers militares, como el Interspiro DCSC y el IDA71 ruso , también almacenan las mangueras de respiración dentro de la carcasa cuando no están en uso. [34]
Los buceadores técnicos pueden necesitar llevar consigo varias mezclas de gases diferentes o varios cilindros adicionales con el gas adicional necesario para la inmersión. Estos están pensados para ser utilizados en diferentes etapas del perfil de inmersión planificado y, por razones de seguridad, es necesario que el buceador pueda comprobar qué gas se está utilizando en cualquier profundidad y momento determinados, y abrir y cerrar las válvulas de suministro cuando sea necesario, por lo que los gases se suelen transportar en equipos de buceo independientes y totalmente autónomos, que se suspenden del arnés a los lados del buceador. Esta disposición se conoce como montaje en plataforma o montaje con eslinga; los equipos de buceo se conocen como equipos de plataforma o cilindros de plataforma, y normalmente se aplica a cilindros adicionales al equipo o equipos principales montados en la espalda. [35]
Los equipos de la etapa pueden almacenarse a lo largo de una línea de guía de penetración para recuperarlos durante la salida para mayor comodidad. Estos también se denominan tanques de caída . Un tanque de caída generalmente está preparado para ser transportado en un soporte de eslinga y tiene un regulador con un manómetro instalado y se deposita en un lugar adecuado a lo largo de la línea de guía, generalmente sujeto a la línea para garantizar que se pueda encontrar nuevamente. La cantidad de gas en un tanque de caída puede variar según cómo se pretenda utilizar. La mezcla de gases debe ser adecuada para la etapa en la que se utilizará y se marcará en una etiqueta, generalmente con el nombre del usuario, para evitar confusiones. La válvula del cilindro está cerrada hasta el momento de su uso. [36]
Similar en concepto básico al montaje lateral y puede confundirse con él, pero no utiliza bungees para controlar la parte superior del cilindro. No se lleva ningún cilindro montado en la parte posterior, y todos los cilindros se cuelgan a los lados como los cilindros de escenario normales, por lo que no se meten debajo de los brazos para lograr una aerodinámica y un perfil bajo. [36]
Los arneses de montaje lateral sostienen los cilindros sujetándolos a anillos en D o rieles de tope en la cadera en uno o ambos lados, y los cilindros cuelgan aproximadamente paralelos al torso del buceador cuando está bajo el agua. La parte superior del cilindro se sostiene debajo del hombro del buceador mediante un elástico, manteniéndolo aproximadamente paralelo al torso, y también se puede sujetar al arnés en el área del hombro mediante un broche de presión para mayor seguridad. El arnés generalmente incluye una vejiga compensadora de flotabilidad. Es posible que un buceador experto lleve hasta 3 cilindros en cada lado con este sistema. [36] [ cita requerida ]
Configuración de buceo recreativo con un solo cilindro montado lateralmente. [36]
En algunas aplicaciones de buceo en cuevas en las que no se requiere nadar o es poco frecuente y las restricciones son estrictas, el buceador puede llevar uno o más cilindros simplemente enganchados al arnés o al cinturón de pesas , que se pueden soltar cuando sea necesario para atravesar una restricción. A esto se le ha llamado buceo sin montaje. [36]
Cada arnés de buceo requiere un sistema para sostener los cilindros en el arnés y un sistema para sujetar el arnés al buceador.
El sistema más común consiste en llevar el equipo de buceo en la espalda del buceador. Para ello, se utilizan sistemas de arnés de transporte de carga bien desarrollados y conocidos, desarrollados para actividades terrestres, y se mantienen los componentes voluminosos y pesados fuera de la zona del pecho. El montaje en la espalda también tiende a restringir el acceso a las válvulas de control del suministro de gas y coloca la mayor parte del equipo donde el buceador no puede verlo.
El sistema más básico para un equipo montado en la espalda consiste en una correa de metal o cincha alrededor del cilindro justo debajo del hombro, y otra más abajo del cilindro, a la que se unen correas de cincha para el hombro y la cintura. Las correas para el hombro pueden tener una longitud fija para adaptarse a un buceador en particular, pero más a menudo son ajustables. A veces se agrega una hebilla de liberación rápida a una o ambas correas para el hombro. El cinturón de la cintura tiene una hebilla para cerrar y soltar, y el cinturón de la cintura generalmente es ajustable para mayor seguridad y comodidad. Se han utilizado varios accesorios para unir las correas del arnés a las bandas del cilindro. Una correa de entrepierna es opcional y generalmente va desde la banda inferior del cilindro hasta la parte delantera de la cintura. Esta correa evita que el equipo se deslice hacia arriba sobre el buceador cuando está en uso. Esta disposición todavía se ve ocasionalmente en uso.
La diferencia característica entre este arnés y el básico es que se añade una placa posterior rígida o flexible entre el cilindro y las correas del arnés. El cilindro se fija a la placa posterior mediante correas metálicas o de cincha, y las correas del arnés se fijan a la placa posterior. En otros aspectos, el sistema es similar al arnés básico. Los métodos de fijación del cilindro incluyen bandas de sujeción metálicas, aseguradas mediante pernos o abrazaderas accionadas por palanca, o correas de cincha, generalmente aseguradas mediante hebillas de leva.
Este estilo de arnés se utilizó originalmente en esta forma simple, pero actualmente se utiliza más comúnmente con un compensador de flotabilidad tipo ala de inflado posterior intercalado entre el cilindro y la placa posterior.
La combinación de correa de cincha y hebilla de acción de leva que se utiliza para asegurar el cilindro a un compensador de flotabilidad o placa posterior se conoce como banda de leva o correa de leva. [37] Son un tipo de banda de tanque, [38] que incluye las correas de acero inoxidable utilizadas para mantener juntos los conjuntos de cilindros gemelos. [39] Por lo general, se basan en una acción de palanca sobre el centro para proporcionar tensión y bloqueo, que puede modificarse mediante ranuras de ajuste de longitud y cierre de seguridad secundario, como velcro , para mantener el extremo libre en su lugar. La mayoría de las hebillas de leva para buceo son de plástico moldeado por inyección, pero algunas son de acero inoxidable. [37] Muchos arneses de buceo recreativo dependen de una sola banda de leva para sujetar el cilindro a la placa posterior. Otros modelos proporcionan dos bandas de leva para seguridad. Una banda de leva también se puede utilizar en un eslinga o un equipo de buceo de montaje lateral para sujetar el clip inferior al cilindro.
Las bandas de tanque de acero inoxidable son el método estándar para soportar cilindros gemelos con colectores, ya que brindan un buen soporte para los cilindros, minimizan las cargas en los colectores y brindan puntos de fijación simples y confiables para la conexión a una placa posterior.
Se utiliza casi exclusivamente para rebreathers militares y equipos de escape.
Se han realizado algunos ejemplos de integración de una bolsa de almacenamiento y transporte en el arnés, sin un éxito notable para el buceo en circuito abierto. Los ejemplos más exitosos han sido para rebreathers militares, donde se ha dejado espacio en una carcasa rígida para colocar los tubos de respiración, la máscara o el DSV, y correas de arnés simples dentro de la carcasa cuando los contrapulmones están vacíos.
El arnés de montaje lateral más básico consiste en poco más que cilindros equipados con presillas para cinturón que se deslizan sobre el cinturón de seguridad o de batería del espeleólogo estándar, junto con los pesos adicionales necesarios para lograr una flotabilidad neutra y un paquete de baterías montado en el cinturón del espeleólogo. Esta configuración simple es particularmente discreta y adecuada para cilindros pequeños.
Un sistema más complejo, pero minimalista, es un arnés de cincha con correas para los hombros, cinturón y correa para la entrepierna, que soporta una variedad de deslizadores y anillos en D para sujetar cilindros y accesorios, con o sin lastre integrado o cinturones de lastre separados, y con o sin un compensador de flotabilidad montado en la espalda, que puede sujetarse al arnés o directamente al buceador. Los cilindros generalmente se sujetan a un anillo en D en el hombro o el pecho y a un anillo en D en el cinturón a cada lado.
El montaje de los cilindros de montaje lateral y de eslinga es similar, pero no idéntico. El montaje de eslinga incluye un broche de presión en el hombro y otro cerca de la base del cilindro, que se sujetan al arnés principal de buceo, que puede ser de montaje posterior o lateral con anillos en D o rieles como puntos de sujeción. El montaje del cilindro de montaje lateral puede omitir el broche de hombro y tiene un lazo elástico en el arnés para asegurar y confinar el extremo superior del conjunto. [36] [40]
En la mayoría de los equipos de buceo, un compensador de flotabilidad (BCD) o dispositivo de control de flotabilidad (BCD), como un chaleco estabilizador o de ala montado en la espalda (también conocido como "chaleco de seguridad"), está integrado en el arnés. Aunque estrictamente hablando, esto no es parte del aparato de respiración, generalmente está conectado al suministro de aire del buceador, para facilitar el inflado del dispositivo. Esto generalmente también se puede hacer manualmente a través de una boquilla, para ahorrar aire mientras se está en la superficie, o en caso de un mal funcionamiento del sistema de inflado presurizado. El BCD se infla con aire de la manguera del inflador de baja presión para aumentar el volumen del equipo de buceo y hacer que el buceador gane flotabilidad. Otro botón abre una válvula para desinflar el BCD y disminuir el volumen del equipo y hacer que el buceador pierda flotabilidad. Algunos BCD permiten el uso de lastre integrado, lo que significa que el BCD tiene bolsillos especiales para los lastre que se pueden descargar fácilmente en caso de emergencia. La función del BCD, mientras se está bajo el agua, es mantener al buceador en flotabilidad neutra, es decir , que no flote ni se hunda. El BCD se utiliza para compensar la compresión de un traje húmedo y para compensar la disminución de la masa del buceador a medida que se agota el gas de los cilindros. [41]
El lastre se utiliza para aumentar la densidad media del buceador y del equipo para compensar la flotabilidad del equipo de buceo, en particular del traje de buceo, lo que permite al buceador sumergirse completamente con facilidad al obtener una flotabilidad neutra o ligeramente negativa. Los sistemas de lastre originalmente consistían en bloques de plomo sólidos sujetos a un cinturón alrededor de la cintura del buceador, pero algunos sistemas de lastre de buceo están incorporados al BCD o al arnés. Estos sistemas pueden utilizar pequeñas bolsas de nailon con perdigones de plomo o pesos pequeños que se distribuyen alrededor del BCD, lo que permite al buceador obtener una mejor distribución general del peso que conduce a un equilibrio más horizontal en el agua. Los pesos del tanque se pueden unir al cilindro o enroscar en las bandas de leva que sujetan el cilindro al BCD. [42]
El instrumento básico para controlar el gas disponible es el manómetro sumergible, que indica la presión restante en un cilindro de buceo, midiendo directamente la presión en un puerto de alta presión de la primera etapa del regulador. Los buceadores recreativos suelen montar el SPG en un tubo de goma o plástico.consola junto con otros instrumentos como una brújula, un medidor de profundidad y/o un ordenador de buceo . Una alternativa al SPG es un transmisor de presión instalado en un puerto de alta presión que transmite de forma inalámbrica la presión del cilindro al ordenador de buceo para su visualización, un sistema conocido como integración de aire .
Muchos rebreathers de circuito cerrado utilizan electrónica avanzada para monitorear y regular la composición del gas respirable. [43]
La composición del gas de la botella de buceo se analiza antes de su uso y se registra en una etiqueta en la botella. Esto se hace normalmente directamente después del llenado, al entregar la botella al usuario previsto y al montar el equipo de buceo para su uso. El llenador es responsable de garantizar que la mezcla se encuentre dentro de la tolerancia de la especificación del cliente, y el usuario, o en algunos casos el instructor, es responsable de garantizar que la mezcla sea adecuada para la inmersión planificada. Cada persona que analiza el gas es responsable de garantizar que el análisis coincida con la etiqueta de la botella. El valor predeterminado es aire, que no siempre requiere una etiqueta específica. Si el gas es aire y la botella está identificada para aire únicamente por un código de color o una etiqueta, no puede ser obligatorio analizar el contenido. [27]
Una correa de retención de la boquilla (MRS) es un elemento del equipo de seguridad que es una característica de diseño obligatoria para los rebreathers vendidos en la UE y el Reino Unido, de acuerdo con la norma europea para rebreathers EN14143:2013. La experiencia de la marina durante varios años ha demostrado que las correas de retención de la boquilla son efectivas para proteger las vías respiratorias en un buceador con rebreather inconsciente como alternativa a una máscara facial completa. El dispositivo debe ser ajustable o autoajustable, para sujetar la boquilla de manera firme y cómoda en la boca del usuario y mantener un sello. La MRS también reduce la tensión en la mandíbula durante la inmersión. [44]
Las correas de sujeción de la boquilla también se han utilizado con equipos de buceo de circuito abierto, tanto en unidades de una sola manguera como de dos mangueras. Eran bastante comunes como equipo original del fabricante en la década de 1960, cuando generalmente se las llamaba correas para el cuello, [45] pero en algún momento perdieron popularidad. La comunidad de buceo técnico desarrolló más tarde un accesorio de funcionamiento similar al que generalmente se denominaCollar regulador o collar elástico, un lazo elástico fabricado en casa o de repuesto, que se utiliza generalmente para sujetar la válvula de demanda secundaria en una posición debajo del mentón donde se puede acceder a ella con las manos libres inclinando la cabeza. [13] También se puede utilizar para sujetar una válvula de demanda primaria de la misma manera, lo que la mantendrá cerca de la cara si se cae o se desprendió accidentalmente, lo que a menudo hace posible recuperarla con las manos libres. Este tipo de retenedor no necesariamente mantiene la boquilla en su lugar en la boca del buceador ni mantiene un sello si el buceador pierde el conocimiento, ya que el ajuste no siempre es ajustable. El collar elástico se puede separar del cuello con una fuerza moderada, lo que hace que la boquilla de goma se salga del lazo de retención. [46]
Existen accesorios giratorios entre la manguera de baja presión y la conexión de entrada de la segunda etapa que permiten un ángulo fijo o variable entre la manguera y la carcasa de la válvula de demanda. Estos permiten una gama más amplia de recorridos cómodos de la manguera, particularmente útiles para cilindros de montaje lateral y de etapa, pero agregan otro punto potencial de falla en la junta giratoria. Ocasionalmente, también se utilizan accesorios giratorios entre la primera etapa y la manguera para proporcionar un mejor recorrido de la manguera, pero estos generalmente tienen un ángulo fijo. Los dos tipos no son intercambiables y se pueden reconocer por la disposición de la rosca y la junta tórica. [47]
Se puede instalar una válvula de cierre operada manualmente entre la manguera de baja presión y la segunda etapa, que se puede utilizar para aislar la segunda etapa en un flujo libre, o en cualquier momento en que sea necesario. Cuando se instala, se necesita una válvula de alivio de sobrepresión en la primera etapa. Hay válvulas de perfil bajo que se operan deslizando un manguito axial para este propósito y tienen menos probabilidades de atascarse que una válvula de bola de un cuarto de vuelta, y son más rápidas de operar que una válvula de rosca, como la que es estándar en los cascos de buceo para rescate. [48]
Existen adaptadores para algunas segundas etapas que permiten conectarlas a algunos modelos de máscaras de buceo de cara completa . El sistema Dräger P-port con conector de bayoneta se utiliza en las máscaras Dräger Panorama, la máscara Ocean Reef tiene una conexión de rosca y la Kirby-Morgan 48 SuperMask utiliza un sistema de "cápsula" con clip.
Un difusor es un componente instalado sobre la salida de escape para romper el gas exhalado en burbujas lo suficientemente pequeñas como para no ser vistas sobre la superficie del agua y hacer menos ruido (ver firma acústica ). Se utilizan en buceo de combate, para evitar ser detectados por observadores de superficie o por hidrófonos submarinos , operaciones de eliminación de minas submarinas realizadas por buzos de limpieza , para hacer menos ruido, [49] para reducir el riesgo de detonar minas acústicas , y en biología marina , para evitar la alteración del comportamiento de los peces. [50]
Diseñar un difusor adecuado para un rebreather es mucho más fácil que para el buceo con circuito abierto , ya que el caudal de gas es generalmente mucho menor. [ cita requerida ] Un sistema difusor de circuito abierto llamado " silenciador de buceo " fue prototipado por Eddie Paul a principios de la década de 1990 para los fotógrafos submarinos John McKenney y Marty Snyderman; el prototipo tenía dos grandes piedras de filtro montadas en la parte posterior del cilindro con una manguera conectada a los puertos de escape del regulador de segunda etapa . Las piedras de filtro se montaron en un brazo articulado para flotar de 1 a 2 pies (30 a 60 cm) por encima del buceador, para establecer un efecto de succión diferencial de presión de profundidad para contrarrestar la presión de exhalación adicional necesaria para exhalar a través del difusor. Se afirmó que el silenciador de buceo redujo el ruido de exhalación en un 90%. [51] Los rebreathers de circuito cerrado demostraron ser más útiles para permitir que los buceadores se acercaran a los tiburones. [52]
La autonomía de gas de un equipo de buceo es el tiempo que durará el suministro de gas durante una inmersión. Esto depende del tipo de equipo de buceo y de las circunstancias en las que se utiliza.
La autonomía de los gases en el buceo con circuito abierto depende de factores como la capacidad (volumen de gas) del cilindro de buceo , la profundidad de la inmersión y la frecuencia respiratoria del buceador, que depende del esfuerzo, la condición física, el tamaño físico del buceador, el estado de ánimo y la experiencia, entre otros factores. Los buceadores novatos suelen consumir todo el aire de un cilindro estándar de "aluminio 80" en 30 minutos o menos en una inmersión típica, mientras que los buceadores experimentados suelen bucear durante 60 a 70 minutos a la misma profundidad media, utilizando el mismo cilindro de capacidad, ya que han aprendido técnicas de buceo más eficientes. [ cita requerida ]
Un buceador de circuito abierto cuya frecuencia respiratoria en la superficie (presión atmosférica) sea de 15 litros por minuto consumirá 3 × 15 = 45 litros de gas por minuto a 20 metros. [(20 m/10 m por bar) + 1 bar de presión atmosférica] × 15 L/min = 45 L/min). Si se va a utilizar una botella de 11 litros llena a 200 bar hasta que haya una reserva del 17%, hay (83% × 200 × 11) = 1826 litros disponibles. A 45 L/min la inmersión a profundidad será de un máximo de 40,5 minutos (1826/45). Estas profundidades y tiempos son típicos de buceadores recreativos experimentados que exploran tranquilamente un arrecife de coral utilizando botellas estándar de "aluminio 80" de 200 bar que se pueden alquilar en una operación comercial de buceo recreativo en la mayoría de las islas tropicales o centros turísticos costeros. [ cita requerida ]
Un rebreather de circuito semicerrado puede tener una autonomía de aproximadamente 3 a 10 veces la de un sistema de circuito abierto equivalente y se ve menos afectado por la profundidad; el gas se recicla, pero se debe inyectar gas fresco constantemente para reemplazar al menos el oxígeno utilizado, y cualquier exceso de gas de este debe ser purgado. Aunque utiliza el gas de manera más económica, el peso del rebreather alienta al buceador a llevar cilindros más pequeños. Aún así, la mayoría de los sistemas semicerrados permiten al menos el doble de duración que los sistemas de circuito abierto de tamaño promedio (alrededor de dos horas) y a menudo están limitados por la autonomía del depurador. [ cita requerida ]
Un buceador con rebreather de oxígeno o con rebreather de circuito completamente cerrado consume aproximadamente 1 litro de oxígeno corregido a la presión atmosférica por minuto. Excepto durante el ascenso o el descenso, el rebreather de circuito completamente cerrado que funciona correctamente utiliza muy poco o nada de diluyente. Un buceador con una botella de oxígeno de 3 litros llena a 200 bares que deja el 25 % en reserva podrá realizar una inmersión de 450 minutos = 7,5 horas (3 litros × 200 bares × 0,75 litros por minuto = 450 minutos). Esta resistencia es independiente de la profundidad. Es probable que la vida útil del depurador de cal sodada sea menor que esto y, por lo tanto, será el factor limitante de la inmersión. [ cita requerida ]
En la práctica, los tiempos de inmersión de los rebreathers suelen estar influenciados por otros factores, como la temperatura del agua y la necesidad de un ascenso seguro (ver Descompresión (buceo) ), y esto generalmente también es cierto para los equipos de circuito abierto de gran capacidad. [ cita requerida ]
Los equipos de buceo contienen gas respirable a alta presión. La energía almacenada del gas puede causar daños considerables si se libera de manera incontrolada. El mayor riesgo se produce durante la carga de los cilindros, pero también se han producido lesiones cuando los cilindros se han almacenado en un entorno excesivamente caliente, lo que puede aumentar la presión del gas y, en ocasiones, puede provocar la ruptura explosiva de cilindros dañados, por el uso de válvulas de cilindro incompatibles, que pueden estallar bajo carga, o por la ruptura de las mangueras del regulador en contacto con el usuario, ya que una presión de más de 100 libras por pulgada cuadrada (6,9 bar) puede romper la piel e inyectar gas en los tejidos, junto con posibles contaminantes. [53] [27] [54]
El buceo es un equipo de seguridad crítica , ya que algunos modos de falla pueden poner al usuario en riesgo inmediato de muerte por ahogamiento, y una falla catastrófica de un cilindro de buceo puede matar instantáneamente o herir gravemente a las personas que se encuentren en las cercanías. El buceo de circuito abierto se considera altamente confiable si se ensambla, prueba, llena, mantiene y usa correctamente, y el riesgo de falla es bastante bajo, pero lo suficientemente alto como para que se lo tenga en cuenta en la planificación de la inmersión y, cuando corresponda, se deben tomar precauciones para permitir una respuesta adecuada en caso de falla. Las opciones de mitigación dependen de las circunstancias y el modo de falla.
Cuando el buceador lleva varios cilindros de buceo, especialmente los de acero , la falta de flotabilidad puede ser un problema, particularmente al comienzo de una inmersión cuando están todos llenos, y la variación de la flotabilidad durante la inmersión a medida que se utiliza el gas puede requerir compensadores de flotabilidad de alta capacidad para permitir que el buceador mantenga efectivamente la flotabilidad neutra durante toda la inmersión. [ cita requerida ]
Una gran cantidad de cilindros, mangueras y accesorios que pasan a través del agua tienden a aumentar la resistencia hidrodinámica , lo que reduce la eficiencia de la natación. [ cita requerida ]
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A principios del siglo XX, se habían desarrollado dos arquitecturas básicas para los aparatos de respiración subacuática: los equipos de circuito abierto con suministro de superficie, en los que el gas exhalado por el buceador se ventila directamente al agua, y los aparatos de respiración de circuito cerrado, en los que el dióxido de carbono del buceador se filtra del oxígeno no utilizado, que luego se recircula. Los equipos de circuito cerrado se adaptaron más fácilmente al buceo en ausencia de recipientes de almacenamiento de gas a alta presión confiables, portátiles y económicos. A mediados del siglo XX, se disponía de cilindros de alta presión y habían surgido dos sistemas para el buceo: el buceo de circuito abierto , en el que el aliento exhalado por el buceador se ventila directamente al agua, y el buceo de circuito cerrado , en el que el dióxido de carbono se elimina del aliento exhalado por el buceador, al que se le agrega oxígeno y se recircula. Los rebreathers de oxígeno están severamente limitados en profundidad debido al riesgo de toxicidad por oxígeno, que aumenta con la profundidad, y los sistemas disponibles para rebreathers de gas mixto eran bastante voluminosos y estaban diseñados para su uso con cascos de buceo. [55] El primer rebreather de buceo comercialmente práctico fue diseñado y construido por el ingeniero de buceo Henry Fleuss en 1878, mientras trabajaba para Siebe Gorman en Londres. [56] Su aparato de respiración autónomo consistía en una máscara de goma conectada a una bolsa de respiración, con un estimado de 50-60% de oxígeno suministrado desde un tanque de cobre y dióxido de carbono lavado al pasarlo a través de un haz de hilo de cuerda empapado en una solución de potasa cáustica, el sistema brindaba una duración de inmersión de hasta aproximadamente tres horas. Este aparato no tenía forma de medir la composición del gas durante el uso. [56] [57] Durante la década de 1930 y durante toda la Segunda Guerra Mundial , los británicos, italianos y alemanes desarrollaron y utilizaron ampliamente rebreathers de oxígeno para equipar a los primeros hombres rana . Los británicos adaptaron el aparato de escape sumergido Davis y los alemanes adaptaron los rebreathers de escape submarino Dräger , para sus hombres rana durante la guerra. [58] En los EE. UU., el mayor Christian J. Lambertsen inventó un rebreather de oxígeno submarino de natación libre en 1939, que fue aceptado por la Oficina de Servicios Estratégicos . [59] En 1952 patentó una modificación de su aparato, esta vez llamado SCUBA, (un acrónimo de "self-contained underwater breath apparatus"), [60] [7] [1] [61] que se convirtió en la palabra genérica en inglés para el equipo de respiración autónoma para buceo, y más tarde para la actividad que utiliza el equipo. [62]Después de la Segunda Guerra Mundial, los buzos militares continuaron utilizando rebreathers, ya que no producen burbujas que delaten la presencia de los buceadores. El alto porcentaje de oxígeno que utilizaban estos primeros sistemas de rebreathers limitaba la profundidad a la que podían utilizarse debido al riesgo de convulsiones causadas por la toxicidad aguda del oxígeno . [6]
Aunque Auguste Denayrouze y Benoît Rouquayrol habían inventado un sistema regulador de demanda funcional en 1864 , [63] el primer sistema de buceo de circuito abierto desarrollado en 1925 por Yves Le Prieur en Francia era un sistema de flujo libre ajustado manualmente con una baja resistencia, lo que limitaba la utilidad práctica del sistema. [64] En 1942, durante la ocupación alemana de Francia, Jacques-Yves Cousteau y Émile Gagnan diseñaron el primer sistema de buceo de circuito abierto exitoso y seguro, conocido como Aqua-Lung . Su sistema combinaba un regulador de demanda mejorado con tanques de aire de alta presión. [65] Este fue patentado en 1945. Para vender su regulador en países de habla inglesa, Cousteau registró la marca Aqua-Lung, que primero fue licenciada a la compañía US Divers , [66] y en 1948 a Siebe Gorman de Inglaterra, [67] a Siebe Gorman se le permitió vender en países de la Commonwealth, pero tuvo dificultades para satisfacer la demanda y la patente estadounidense impidió que otros fabricaran el producto. La patente fue eludida por Ted Eldred de Melbourne , Australia, quien desarrolló el sistema de buceo de circuito abierto de una sola manguera, que separa la primera etapa y la válvula de demanda del regulador de presión mediante una manguera de baja presión, coloca la válvula de demanda en la boca del buceador y libera el gas exhalado a través de la carcasa de la válvula de demanda. Eldred vendió el primer buceo de una sola manguera Porpoise Modelo CA a principios de 1952. [68]
Los primeros equipos de buceo solían estar provistos de un arnés sencillo con correas para los hombros y un cinturón. Las hebillas del cinturón solían ser de liberación rápida, y las correas para los hombros a veces tenían hebillas ajustables o de liberación rápida. Muchos arneses no tenían placa posterior y los cilindros descansaban directamente contra la espalda del buceador. [45] Los primeros buceadores buceaban sin ayuda de flotabilidad. [69] En caso de emergencia, tenían que deshacerse de sus pesos. En la década de 1960, se comercializaron los chalecos salvavidas de flotabilidad ajustable (ABLJ), que se pueden usar para compensar la pérdida de flotabilidad en profundidad debido a la compresión del traje de neopreno y como un chaleco salvavidas que sostendrá a un buceador inconsciente boca arriba en la superficie, y que se puede inflar rápidamente. Las primeras versiones se inflaban a partir de un pequeño cilindro de dióxido de carbono desechable, más tarde con un pequeño cilindro de aire acoplado directamente. Una alimentación de baja presión desde la primera etapa del regulador a una unidad de válvula de inflado/desinflado, una válvula de inflado oral y una válvula de descarga permite controlar el volumen del ABLJ como ayuda a la flotabilidad. En 1971, ScubaPro introdujo el chaleco estabilizador . Esta clase de ayuda a la flotabilidad se conoce como dispositivo de control de la flotabilidad o compensador de flotabilidad. [70] [71]
Una placa posterior y un ala es una configuración alternativa de arnés de buceo con una vejiga de compensación de flotabilidad conocida como "ala" montada detrás del buceador, intercalada entre la placa posterior y el cilindro o cilindros. A diferencia de los chalecos estabilizadores, la placa posterior y el ala son un sistema modular, ya que consta de componentes separables. Esta disposición se hizo popular entre los buceadores de cuevas que realizaban inmersiones largas o profundas, que necesitaban llevar varios cilindros adicionales, ya que despeja el frente y los costados del buceador para colocar otro equipo en la región donde es fácilmente accesible. Este equipo adicional generalmente está suspendido del arnés o se lleva en los bolsillos del traje de exposición. [13] [72] El montaje lateral es una configuración de equipo de buceo que tiene equipos básicos de buceo , cada uno compuesto por un solo cilindro con un regulador y un manómetro dedicados, montados junto al buceador, sujetados al arnés debajo de los hombros y a lo largo de las caderas, en lugar de en la espalda del buceador. Se originó como una configuración para el buceo avanzado en cuevas , ya que facilita la penetración en secciones estrechas de cuevas, ya que los equipos se pueden quitar y volver a montar fácilmente cuando sea necesario. La configuración permite un fácil acceso a las válvulas de los cilindros y proporciona una redundancia de gas fácil y confiable. Estos beneficios para operar en espacios confinados también fueron reconocidos por los buceadores que hicieron penetraciones en naufragios . El buceo con montaje lateral ha ganado popularidad dentro de la comunidad de buceo técnico para el buceo con descompresión general , [73] y se ha convertido en una especialidad popular para el buceo recreativo. [74] [75] [76]
El buceo técnico es el buceo recreativo que excede los límites generalmente aceptados para el buceo recreativo y puede exponer al buceador a peligros que van más allá de los que normalmente se asocian con el buceo recreativo y a mayores riesgos de lesiones graves o muerte. Estos riesgos se pueden reducir con las habilidades, los conocimientos y la experiencia adecuados y utilizando el equipo y los procedimientos adecuados. El concepto y el término son ambos de aparición relativamente reciente, aunque los buceadores ya habían estado participando en lo que ahora se conoce comúnmente como buceo técnico durante décadas. Una definición razonablemente generalizada es que cualquier inmersión en la que en algún punto del perfil planificado no sea físicamente posible o fisiológicamente aceptable hacer un ascenso vertical directo e ininterrumpido al aire de la superficie es una inmersión técnica. [77] El equipo a menudo implica respirar gases distintos del aire o mezclas estándar de nitrox , múltiples fuentes de gas y diferentes configuraciones de equipo. [78] Con el tiempo, algunos equipos y técnicas desarrollados para el buceo técnico se han vuelto más ampliamente aceptados para el buceo recreativo. [77]
Los desafíos de las inmersiones más profundas y las penetraciones más largas y las grandes cantidades de gas respirable necesarias para estos perfiles de inmersión y la disponibilidad inmediata de células de detección de oxígeno a partir de finales de la década de 1980 llevaron a un resurgimiento del interés en el buceo con rebreather. Al medir con precisión la presión parcial de oxígeno, se hizo posible mantener y monitorear con precisión una mezcla de gases respirables en el circuito a cualquier profundidad. [77] A mediados de la década de 1990, los rebreathers de circuito semicerrado estuvieron disponibles para el mercado de buceo recreativo, seguidos por los rebreathers de circuito cerrado alrededor del cambio de milenio. [79] Actualmente (2018) los rebreathers se fabrican para los mercados de buceo militar, técnico y recreativo. [77]
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