HIPERBARISMO

Cuando nos sumergimos a determinada profundidad nuestro cuerpo experimenta unos cambios que hay que tener encuentra. Cuando realizamos la actividad del buceo, las altas presiones que alcanzan los buzos debajo del mar no se pueden tomar de broma, ya que a veces los han llevado hasta la muerte.

                         

Las altas presiones afectan al odio medio en concreto el tímpano, los pulmones, empastes dentales... Durante la inmersión del ser humano se ha encontrado que se reduce la frecuencia cardíaca, produciendo un estado de bradicardia (frecuencia cardíaca menor de 60 latidos por minuto). El agua fría además exagera esta sensación. La respiración por consiguiente será mucho más activa que en el exterior, ya que se basa en vencer la presión positiva, además hay que tener en cuenta que el aire comprimido es mucho más denso de lo normal y esto aumenta el nivel de viscosidad de los bronquios.El aumento en la presión parcial del nitrógeno puede resultar en la Narcosis por Nitrógeno. Por lo regular, esta condición puede ser evidente cuando los buceadores con escafandra se aproximan a los 30 metros de profundidad. 

                                      

Los peligros que  vienen asociados al  submarinismo son variados, como: 

• Enfermedad por descompresión o Bends: Los buzos deben respirar una mezcla gaseosa que lleve al menos un gas inerte y debe permanecer un tiempo y en una profundidad determinada para que se produzca esta enfermedad.Es de las dolencias más graves que puede experimentar un buceador. Formación de burbujas de nitrógeno en nuestro organismo, por sumersiones o salidas demasiado rápidas. 

• Otros barotraumas: La presión del aire debe ser igual a ambos lados del tímpano para que nada suceda. Cuando  las diferencias son considerables se produce una rotura del tímpano.

     -Barotis media: producida como hemos dicho anteriormente  por una presión desigual en ambos lados del tímpano. La trompa de Eustaquio normalmente ayuda a eliminar esta diferencia de presión, pero cuando la diferencia se produce muy rápido tiene que pasar por la trompa de Eustaquio igualmente rápido para igualar, pero si esta zona no esta en perfectas condiciones puede llegar a provocar que el tímpano se dañe o llegue  a romperse.

                                         

    - Aerosinusitis: se produce por cambios de presión producidos por una mala comunicación de los senos con la nariz. Suele dañar la  mucosa sinusoidal o crear una sinusitis aguda.

                                       

LEY DE BOYLE-MARIOTTE

Un efecto derivado de la presión causada por la profundidad marina, es la compresión del volumen de los gases. Este fenómeno viene explicado por un principio de la física: la ley de Boyle-Mariotte.

Este principio es muy importante en la fisiología de buceo, ya que provocará que el aumento de la presión pueda colapsar las cavidades aéreas del cuerpo del buceador, llegando a causar lesiones graves.

Ademas de esto, la ley de Boyle-Mariotte tiene distintas aplicaciones a la hora de bucear, como por ejemplo:

En el cálculo del consumo de aire,
Si el consumo de aire (volumen) es 1 en superficie, a 2 bares (10 metros) , será el doble, y a 100 metros, sería 10 veces mas. Ya que mientras la presión y el volumen de un gas son inversamente proporcionales, la presión y densidad de un gas son directamente proporcionales.

Al reducirse el volumen del aire en la botella proporcionalmente (a 1 atmósfera el volumen es 1, a 2 atmósferas , el volumen es la mitad, a 3 bares 1/3) para llenar nuestros pulmones, necesitamos más aire (no por el aire en sí, sino por el volumen de nuestros pulmones que debemos llenar) al estar el aire de la botella a mayor presión, tiene más densidad y menos volumen, con lo que para llenar nuestros pulmones con 2 litros a 10 metros, necesitaremos 10 veces mas de aire.

A la hora de calcular volumenes a distintas presiones,
Un buceador va a recuperar un motor fueraborda hundido en superficie, y ya ha calculado el volumen necesario a insuflar en el globo para dicho trabajo, pero no conoce cuánto se expandirá el aire en superficie. (Como hay un cambio de presión, afectará al volumen, según determinó Boyle)

El objeto, está hundido en agua salada a 26 metros, y el buceador ya ha determinado que se requerirá de fuerza de empuje 29 Kg.

P1 x V1 = P2 x V2

P1 x V1 = 3,6 atm x 28,15 litros( lo deducimos al dividir la fuerza de 29 Kg entre 1,03 del agua salada me da el volumen en litros)

3,6 atm x 28,15 = 1 atm (P2 es la presión al llegar a superficie) x V2 (el volumen que buscamos)

V2 = 101,34 litros (este será el volumen del globo en superficie, con lo que puede determinar si el globo explotará o no al leer las características del mismo).

PARA EMPEZAR: PRESIÓN Y PROFUNDIDAD

Al ser esta una de las primeras entradas de nuestro blog, y ya que va a ser un término que usaremos durante todo el contenido de este, es importante tener bien clara la relación que existe entre la presión y la profundidad marina.

Una columna agua marina de 10 metros de altura ejerce la misma presión en su parte inferior que la presión de la atmósfera que hay encima del mar. Por tanto, una persona que está a 10 metros debajo de la superficie del océano está expuesta a una presión de 2 atmósferas, 1 atmósfera de presión producida por el peso del aire que está por encima del agua y la segunda atmósfera por el peso del propio agua. A 20 metros las presión será de 3 atmósferas, y así, sucesivamente, como se refleja en esta tabla orientativa.

Para ampliar:

El medio marino (características)
Profundidaz y presión
Vivir en el fondo marino

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

Los tres pilares de la física del buceo son el principio de Arquímedes, la presión y las leyes de los gases.

El principio de Arquímedes dice así: "Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluidos desalojado". Conocer este principio básico y adaptar el buzo a estas circunstancias es realmente crucial para que la experiencia del buceo se desarrolle correctamente. Gracias a este principio, podemos conocer la fuerza necesarios para elevar un objeto, es decir, hacer que tenga flotabilidad positiva; además nos daremos cuenta de que nos notamos mas ligeros. Lo que realmente ocurre es que experimentamos un empuje hacia arriba igual al peso del agua que desalojamos.

Entonces al utilizar un traje de buzo, nuestro volumen aumenta, por lo que adquirimos una flotabilidad positiva y se vuelve muy difícil sumergirnos. Para ello necesitaremos un mecanismo adicional.

PRESENTACIÓN DEL GRUPO DE TRABAJO

Bienvenidos amigos marineros!!

Somos Boris Gracía Caro, Álvaro Huete-Huerta y María Fonseca Pérez  los que realizamos  este trabajo de investigación, alumnos de 2º de Bachillerato Científico-Tecnológico del IES Alpajés.

Nuestro proyecto se basa en la investigación de las particularidades fisiológicas del buceo: el modelo físico del ser humano, como afectan las leyes físicas en relación con el buceo.

También investigaremos sobre los fundamentos biológicos y los riesgos del buceo, y como nos hemos ido enfrentando a ellos a lo largo de la historia, nos centraremos ademas en las diferentes enfermedades que afectan al ser humano.

Para todo esto contaremos con la ayuda de dos profesores del instituto: Javier Medina Domínguez (profesor de Biología) y Julio Martínez Maganto (profesor de Historia).

¡COMENCEMOS LA AVENTURA SUBMARINA!