En actividades de buceo submarino , como el buceo de saturación , el buceo técnico y el buceo con nitrox, la profundidad máxima de operación ( 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 por oxígeno del sistema nervioso central , es algo arbitrario y varía según la agencia de formación de buceadores o el Código de prácticas, el nivel de esfuerzo submarino 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 en las que se utilicen gases como heliox , nitrox y trimix , ya que la proporción de oxígeno en la mezcla determina una profundidad máxima para respirar ese gas con un riesgo aceptable. Existe un riesgo de toxicidad aguda por oxígeno si se supera 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 del oxígeno, o toxicidad 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 del sistema nervioso central se manifiesta como síntomas tales como cambios visuales (especialmente visión de túnel ), zumbido en los oídos ( tinnitus ), náuseas , espasmos (especialmente en la cara), cambios de comportamiento (irritabilidad, ansiedad , confusión) y mareos . Esto puede ser seguido por una convulsión tónico-clónica que consta de dos fases: ocurre una contracción muscular intensa durante varios segundos (fase tónica); seguida de espasmos rápidos de relajación y contracción muscular alternada que producen sacudidas convulsivas ( fase clónica ). La convulsión termina 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 la duración de la exposición. Sin embargo, el tiempo de exposición antes del inicio es impredecible, ya que las pruebas han demostrado una amplia variación, tanto entre individuos como en el mismo individuo de un día para 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 demostrado en humanos. [10] [11]
Los límites máximos de exposición individual 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 se puede tolerar (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, por lo que se divide por 0,5, etc.). De esta presión total que puede tolerar el buceador, 1 atmósfera se debe a la presión superficial del aire de la Tierra y el resto se debe a la profundidad en el agua . Por lo tanto, la atmósfera o bar aportados por el aire se restan para obtener 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 adecuado, 33 fsw por atm o 10 msw por bar.
En pies
En donde pO 2 es la presión parcial máxima elegida de oxígeno en atmósferas absolutas y FO 2 es la fracción de oxígeno en la mezcla. Por ejemplo, si un gas contiene 36% de oxígeno (FO 2 = 0,36) y la pO 2 máxima limitante 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 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 se redondean al pie más cercano.
Estas profundidades se redondean al metro más cercano.
![{\displaystyle MOD(fsw)=33\mathrm {~fsw/atm} \times [\left({pO_{2}\mathrm {~ata} \sobre 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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