Módulo 5, Tópico 1
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Processos de Trocas Gasosas

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Em consequência das Leis de Henry e de Dalton, um aumento de pressão sobre uma mistura gasosa, quando em contacto com um líquido, resulta numa dissolução dos gases dessa mistura nesse líquido. A quantidade de gás que se irá dissolver depende do coeficiente de solubilidade respetivo: este representa a maior ou menor facilidade que um determinado gás tem em dissolver-se num determinado líquido.

Quer o processo de dissolução, quer o processo de libertação, não se iniciam imediatamente com a variação de pressão. Existe um período de tempo durante o qual as moléculas se opõem a este movimento. As moléculas do gás dissolvido criam uma oposição, quer à dissolução de novas moléculas de gás (fase compressiva), quer à libertação de moléculas de gás (fase descompressiva). A este fenómeno dá-se o nome de inércia.

O processo de dissolução vai-se tornando mais lento à medida que nos aproximamos do novo estado de saturação. No sentido inverso verifica-se fenómeno idêntico: à medida que a pressão diminui, mais lenta se torna a libertação do gás do seio do líquido, em direção ao novo estado de saturação.

Da mesma maneira que um gás livre exerce uma determinada pressão sobre um líquido, um gás dissolvido também exerce uma determinada pressão no seio do líquido que o dissolve e consequentemente sobre o gás livre – tensão.

A diferença entre a pressão e a tensão, que vai variando ao longo do processo das trocas gasosas, tem o nome de gradiente (quando se atinge um novo estado de saturação, em que a pressão e a tensão estão em equilíbrio, o gradiente é nulo).

Todo este processo de trocas gasosas no organismo humano ocorre sob duas formas: perfusão difusão.

O fenómeno da perfusão está associado ao processo de trocas gasosas entre o sangue e os tecidos irrigados por este. O fenómeno da difusão está associado ao processo de trocas gasosas entre tecidos contíguos pouco irrigados.

À relação inequívoca entre um determinado gás e um determinado líquido foi dada a designação de tecido, definido em função do seu período (ou semi-vida) “h”, em minutos. O período é o tempo que o tecido demora a atingir a semi-saturação/semi-dessaturação (50%) relativamente ao seu novo estado de saturação.

Na prática, considera-se que um tecido não consegue dissolver mais gás e atinge o seu estado de saturação total após 6 semi-vidas.

EXEMPLO

Um tecido de h = 10 minutos, para um determinado valor de pressão, atingirá a semi-saturação/semi-dessaturação ao fim de 10 minutos. Atingirá ainda o novo estado de saturação/dessaturação total ao fim de 6 x 10 minutos = 60 minutos.

Um tecido pode ser considerado “rápido” se saturar ou dessaturar num curto espaço de tempo (exemplo: h = 8 minutos) e pode ser considerado “lento” se esse espaço de tempo for longo (exemplo: h = 498 minutos).

Com base na noção de tecido atrás referida, para o cálculo da tabela Bülhmann foram considerados 16 tecidos (ou compartimentos), com períodos relativos ao azoto que variam entre 4 e 635 minutos.

Está provado que, para uma dada pressão ambiente, quanto menor for o período de um tecido, maior é a sua tensão crítica, o que quer dizer, maior é a tensão de azoto suportada pelo tecido.

Tabela de máximas tensões toleradas (M-values), em bar

Por aqui se verifica que um mergulhador pode chegar à superfície com valores de tensão de azoto, dissolvido nos tecidos, superiores àqueles que normalmente tem (0.79 bar).

Por exemplo, um mergulho feito à profundidade de 33 metros e com tempo de fundo de 40 minutos resultará numa tensão de azoto dissolvida nos tecidos de acordo com a tabela abaixo.

• O tecido h = 635 pode subir diretamente para a superfície;
• O tecido h = 77 pode subir diretamente para a superfície;

• O tecido h = 38.5 só pode subir para os 3 metros;
• O tecido h = 27 só pode subir para os 6 metros;

• O tecido h = 12.5 só pode subir para os 9 metros;
• O tecido h = 4 só pode subir para os 3 metros.

Uma vez que todos estes tecidos fazem parte de um conjunto (o corpo humano), a subida só pode ser feita até aos 9 metros (1ºpatamar de descompressão), onde o tecido h = 12.5 estará a libertar azoto até que a sua tensão atinja 3.03 bar, podendo então subir para o patamar dos 6 metros (2ª paragem de descompressão) e assim sucessivamente até à superfície.

Neste exemplo o tecido que comanda a subida até ao patamar mais fundo é o tecido h = 12.5, denominando-se tecido diretor. Este pode ser definido como o tecido que, para não ultrapassar a máxima tensão tolerada, obriga à paragem de descompressão em cada patamar.

O tempo de duração de cada um dos patamares de descompressão é o tempo necessário para que a tensão do tecido diretor baixe o suficiente (ou seja, até à tensão crítica respetiva) de forma a permitir a subida para o patamar seguinte (se existir) ou para a superfície.