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El buceo en Apnea.
EL BUCEO EN APNEA
"Apnoia", es palabra griega que significa "suspensión voluntaria del acto respiratorio".
Este buceo, también llamado libre, a pecho o a pulmón, es la técnica de buceo más primitiva y probablemente practicada por millones de personas provistas tan solo de unas gafas de buceo y un tubo, y bucean a poca profundidad, durante cortos períodos de tiempo. Además hay muchos miles de buceadores profesionales que se sumergen a mayor profundidad durante largos períodos para ciertas actividades subacuáticas. El último grupo incluye mujeres buceadoras de Corea (Hae-Nyo) y Japón (Ama), pescadores de esponjas en Grecia, y de perlas en el archipiélago Tuamotu. Estos buceadores aprenden el arte del buceo a lo largo de muchos años de duro entrenamiento, con el fin de incrementar tanto la profundidad como el tiempo en el fondo con riesgo mínimo.
A diferencia del buceo autónomo, un buceador en apnea no puede normalmente permanecer bajo el agua durante más de dos minutos. Durante este breve período de tiempo, sin embargo, tienen lugar profundos cambios en ciertas funciones fisiológicas.
Hay dos tipos básicos:
- Con peso constante.
- Con peso variable.
En el primer caso, el buceador desciende con el mismo peso (plomos, cuchillo, gafas, etc) con el que sube.
En el segundo, se utilizan lastres, para descender más rápido, que el buceador suelta en el fondo para hacer más fácil el ascenso. Con esta técnica Y. Mayol, a los 56 años de edad descendió en 1983 a 105 metros en una inmersión de 3 minutos 16 segundos. Algunos han muerto intentando batir este récord casi increíble que fue conseguido con un complejo apoyo técnico-sanitario tras un larguísimo entrenamiento.
Si comparamos al hombre con los mamíferos acuáticos, vemos como utilizan los mismos mecanismos de adaptación, siendo los cetáceos los únicos que presentan importantes diferencias anatómicas para la vida acuática. El resultado de ello es que mientras una ballena puede permanecer sumergida durante dos horas, algunas focas y roedores acuáticos solo pueden hacer inmersiones de quince minutos y en algunos casos cono el elefante marino, solamente de seis minutos.
La duración de la apnea depende de:
- Composición del aire alveolar.
- Reserva de O2 y CO2.
- PH.
- Consumo de O2 y producción de CO2 tisular.
- Factores psicológicos.
Estos datos se verán muy afectados por:
- Ejercicio físico.
- Frío.
- Hiperventilación previa.
Citándose algunos casos en los que un hombre ha permanecido más de once minutos sumergido, habiendo respirado previamente oxígeno puro durante una hora.
El tiempo de apnea en superficie, entre las personas normales, suele ser:
- Tras espiración forzada 15 seg.
- Tras espiración normal 20 seg.
- Tras inspiración normal 30 seg.
- Tras inspiración forzada 50 a 60 seg.
- Tras hiperventilación 90 a 150 seg.
<> Estas cifras bajan a la mitad, cuando el sujeto hace ejercicio moderado.
Una inmersión en apnea está normalmente precedida por una inmersión del cuerpo en el agua hasta el cuello (inmersión con la cabeza fuera). De hecho, es probablemente mayor el porcentaje de tiempo que pasa el buceador flotando en la superficie del agua (p.e. sumergido hasta el cuello) que totalmente sumergido bajo el agua. No debe pensarse que el buceo en apnea es una situación normal para nuestro organismo. Se producen grandes y complejas alteraciones fisiológicas que es importante reconocer. Algunas de éstas son:
-BRADICARDIA DE INMERSIÓN.Consiste en un enlentecimiento de la frecuencia cardíaca que se produce inmediatamente después de sumergirse en el agua y que es independiente de la que se produce por la apnea simple. En el hombre basta introducir la cara en un recipiente con agua.
La bradicardia es mayor si se realiza la prueba en apnea que si se hace respirando por medio de un tubo.
-ADAPTACIÓN PULMONAR A LA PRESIÓN. Disminución progresiva del volumen pulmonar al incrementarse la presión, aplastándose el tórax a medida que se desciende.
- MODIFICACIÓN DEL RETORNO VENOSO. Aumentando el flujo de sangre al corazón.
- RIÑÓN. Aumento de la cantidad de aire.
Al inicio hemos visto que la técnica denominada HIPERVENTILACIÓN (consiste en una respiración profunda y rápida para eliminar todo el CO2 posible de la sangre y pulmones) alarga más del doble el tiempo de apnea.
Aunque respiramos automáticamente, sin darnos cuenta, hay un sistema de alarma que nos hace sentir la necesidad de respirar. Este sistema está regulado por los niveles CO2 y O2 en la sangre, siendo mucho más precoz y potente el efecto producido por la elevación de CO2 que es el de la reducción de O2 en la sangre.
Dentro de los accidentes y patologías que pueden aparecer en el curso de la inmersión en apnea podemos encontrar:
1. CAUSAS AJENAS AL BUCEO. Hélices, golpes, animales, etc.
2. CAUSAS DEBIDAS AL MEDIO AMBIENTE. Ahogamiento, hidrocución.
El buceador en apnea puede ser víctima de muy numerosos accidentes e incidentes. Las variaciones brutales de la presión ambiental entre la superficie y una quincena de metros de profundidad, conjugados con la brevedad obligatoria de la apnea y la rapidez del descenso, favorecen los barotraumas de oídos o de senos más que en el caso del buceador con escafandra autónoma.
RIESGOS PROPIOS DEL BUCEO EN APNEA.
El buceo en apnea presenta unos peligros particulares ligados a la hipoxia y a la hipercapnia acompañante a la parada transitoria de la ventilación y las modificaciones de la presión hidrostática. Estos accidentes son poco conocidos; es por lo que nosotros insistiremos sobre su mecanismo. Finalmente en unos casos bien particulares se pueden producir accidentes de descompresión.
- Síndrome hipóxico.
- Patología del tubo.
- Efectos de la presión.
- Enfermedad descompresiva.
Síncope hipóxico.
Durante mucho tiempo, el buceo en apnea se ha considerado como inofensivo por los aficionados. Algunos accidentes que se producían eran etiquetados como ahogamientos por los médicos. Aunque de hecho los ahogamientos son pocos en la realidad de este deporte. Se discute, en efecto, si en un gran número de casos son ahogamientos en el sentido propio del término, es decir, que el sujeto a perdido la vida por inmersión. Pero ¿Cual ha sido la causa inicial del ahogamiento?.
En la mayor parte de los casos el ahogamiento sobreviene en sujetos entrenados, excelentes nadadores, habituados al ambiente acuático y bien protegidos del frío, los más de estos ahogamientos sobrevienen tardíamente después de una estancia prolongada en el agua.
La pérdida de consciencia y ahogamiento es ciertamente el accidente grave que sufre más a menudo el buceador en apnea en nuestras costas.
Este tipo de pérdida de consciencia sobreviene casi siempre en los últimos metros del ascenso (normalmente entre 5 y 10 metros), a menudo a menos de un metro de la superficie por lo que incluso puede llegar a la superficie, su cabeza emerge, habiendo podido respirar, se hunde en posición vertical, cabeza en alto, efectúa varias veces este movimiento de emersión e inmersión de abajo arriba y de arriba abajo, en lo se conoce como el "signo del tapón".
El sujeto está manifiestamente inconsciente, y si el acompañante no le mantiene la cabeza fuera del agua, su pérdida de consciencia va rápidamente a desembocar en el ahogamiento pues estos movimientos respiratorios van a producirse en inmersión. Se podría decir que se este ahogamiento se produce es porque el sujeto se encuentra en el agua. Esta pérdida de consciencia en tierra no es tan peligrosa pues es de corta duración, pero en el agua se vuelve peligroso al suprimirse los esfuerzos conscientes de lucha contra el medio. El ahogamiento no es más que la consecuencia de la pérdida de consciencia y no la causa; es un ahogamiento secundario.
El peligro de la hiperventilación, es que al reducir exageradamente los niveles de CO2 en la sangre se prolonga artificialmente el periodo de apnea durante el buceo, llevando a un agotamiento excesivo de las reservas de oxigeno.
Cuando se hiperventila se produce un ligero aumento de la oxigenación, y un acusado descenso de las concentraciones de anhídrido carbónico, ambas son las causas que aumentan la capacidad de prologar el período de apnea, y por ello la mayoría de los buceadores hiperventilan antes de sumergirse.
A medida que el buceador desciende, las concentraciones de oxígeno y carbónico van en aumento, pero como el CO2 había sido disminuido por la hiperventilación, al llegar a cierta profundidad estará con presiones de oxígeno altas, mientras que las de carbónico permanecerán normales o bajas. En estas circunstancias, el submarinista se encuentra en el fondo en hiperoxia, experimentando sensaciones de bienestar y sin síntomas de fatiga. Cuando la producción de CO2 del organismo y el consumo de oxígeno llegan a los límites suficientes para excitar los centros respiratorios, el buceador siente deseo de respirar y comienza el ascenso.
Durante el ascenso, la presión va disminuyendo y con ella las presiones parciales de los gases alveolares, llegando a límites en que la presión parcial de O2 alveolar es menor que en la sangre. Entonces se invierte el intercambio de gases a nivel del alvéolo, pasa oxígeno desde la sangre al pulmón, produciéndose hipoxia que, a menudo, va seguida de mareo, vértigo y pérdida del conocimiento.
Patología del tubo.
Entre dos inmersiones en apnea, el buceador nada en la superficie utilizando un tubo; en efecto, la situación de las fosas nasales en la parte anterior de la cabeza hace obligatorio el uso de un tubo que prolongue hacia el exterior las vías respiratorias si quiere al mismo tiempo contemplar el fondo mientras nada sobre el vientre respirando por este tubo que desemboca en la vecindad de la nuca. En esencia se trata de un tubo de metal o más frecuentemente de material plástico de algunas decenas de cm de largo y de 2 cm de diámetro interior con dos acodaduras sucesivas de 90º; tiene una embocadura que permite sujetarlo con los dientes.
La respiración con tubo aumenta el espacio muerto anatómico del sujeto. Admitamos que nuestro buceador tenía un espacio muerto del orden de 150 ml; si el tubo mide 50 cm de longitud y su calibre interior es de 2 cm, su volumen será de 160 ml que se añade al espacio muerto del sujeto dando un total de alrededor de 300 ml.
Al final de la espiración la totalidad de este espacio muerto estará relleno de aire espiratorio, empobrecido de oxígeno y enriquecido de anhídrido carbónico, durante la inspiración estos 300 ml. de aire penetran de nuevo en los pulmones antes que el aire fresco. Con cada respiración el aire contenido en los pulmones se va progresivamente haciendo más rico en CO2 y pobre en O2 ya que la renovación
es menor. Para evitar esto es conveniente, al utilizar el tubo, respirar lenta y profundamente. Este aumento del espacio muerto tiene más importancia en los niños, en donde los volúmenes pulmonares son más pequeños; es por esto por lo que los niños presentan las perturbaciones más serias y más precoces utilizando tubos para adultos. La falta de experiencia junto a la temeridad que caracterizan a la infancia hacen de estos incidentes peligrosos y frecuentes.
Es evidente que las dimensiones del tubo resultan de un compromiso entre:
-LA LONGITUD DEL TUBO que debe ser bastante grande para permitir la respiración en la superficie sin penetración de agua, sin ser demasiado largo, lo que aumentaría innecesariamente el espacio muerto.
-EL DIÁMETRO DEL TUBO; un diámetro pequeño reduce el espacio muerto pero aumenta el esfuerzo ventilatorio.
Un buen compromiso lleva a adoptar una longitud de no más de 40 cm. con un diámetro interior de 2 cm. lo que corresponde a un volumen de aproximadamente 125 ml.
Diversos fabricantes han propuesto perfeccionamientos del tubo; han adjuntado en el extremo aéreo una válvula constituida por una pelota libre en un alojamiento, puede parecer útil a los debutantes; en efecto esta válvula evita, al menos en teoría, la entrada de agua por esta extremidad cuando está sumergida, pero tarde o temprano la válvula se acuña y si el nadador no tiene la pericia de soltar la embocadura, el incidente puede terminar mal, sobre todo en el caso de sujetos pusilánimes, fácilmente accesibles al pánico.
Otros fabricantes hacen terminar el tubo directamente sobre la máscara que recubre la totalidad de la cara, incluida la boca; esta mejora está destinada a situar al nadador en las condiciones respiratorias habituales. En este caso el espacio muerto del tubo y de la máscara se suman (aproximadamente 400 a 500 ml.); el anhídrido carbónico, a causa de su gran densidad, se acumula en las partes declives u mal ventiladas de la máscara; dando lugar a una hipoxia y sobre todo a una hipercapnia progresiva, más peligrosas en cuanto que son insidiosas. Además, esta disposición vuelve la penetración de agua en el tubo particularmente nociva, ya que se puede aspirar por la nariz desencadenando accidentes sincópales graves en el medio acuático.
Efectos de la presión.
La profundidad máxima de inmersión en apnea está determinada teóricamente, para cada individuo, por las magnitudes respectivas de su capacidad pulmonar y del volumen residual a deducir de ella.
Cuando un buceador en apnea cuya capacidad pulmonar (CP) es de 6 litros, de los que la cuarta parte (1,5 l) corresponde al volumen residual (VR), se sumerge a 10 m, la CP se reduce a la mitad; si prosigue hasta los 20 m, la CP se verá reducida a una tercera parte (2 l); y si alcanza los 30 m. a una cuarta parte (1,5 l), equivalente a su VR.
Toda inmersión a mayor profundidad, en teoría, no podrá determinar ya una reducción paralela del VR que es irreductible. Por tanto, se producirá un estado de presión intratorácica negativa, en relación con la presión ambiental, con dos consecuencias: efecto de succión de sangre hacia los vasos intratorácicos, y aplastamiento de la jaula torácica.
Enfermedad descompresiva.
Debido a que la cantidad de nitrógeno transferido desde el alvéolo a la circulación durante una inmersión en apnea es muy pequeña, no hay peligro real para desarrollar enfermedad descompresiva.
Sin embargo, es teóricamente posible acumular suficiente N2 si el buceador realiza repetidamente inmersiones a considerable profundidad con intervalos en superficie muy cortos, De hecho, en los últimos años, se esta apreciando cada vez mayor incidencia de este tipo de accidentes, relacionados con el uso de los propulsores submarinos ("torpedos" o "scooter"). Los buceadores de perlas del Archipiélago Tuamotu realizan inmersiones repetidas a 30-40 metros de profundidad (cada inmersión dura aproximadamente 1,5 a 2,5 min) durante aproximadamente 6 horas al día durante la temporada de buceo, y del 10 al 30% de buceadores se sabe que desarrollan lo que llaman "taravana" (tara, volverse; vana, loco) al final del día. "Taravana incluye síntomas como vértigo, náusea, parálisis parcial o completa, inconsciencia temporal y, en casos extremos, muerte. Aunque la etiología del "taravana" no está completamente comprendida, científicos del buceo sospechan que puede achacarse a la retención de N2.
Un modelo aparentemente complicado de intercambio gaseoso durante una inmersión en apnea puede resumirse como sigue: La transferencia de O2 desde los pulmones a la sangre no se altera hasta que empieza el ascenso. Es durante esta fase de ascenso que el buceador puede caer en un estado crítico de hipoxia. La dirección normal de difusión del CO2 de la sangre a los pulmones se invierte durante el descenso y en el fondo, lo cual da lugar a una retención significativa del CO2 en sangre (hipercapnia). Durante el ascenso, el CO2 retenido difunde hacia pulmones. Una cantidad pequeña de N2 también se incorpora a al circulación durante el descenso, lo cual se invierte durante el ascenso.