¿CUANTO LASTRE ME PONGO?

¿¿¿Cuanto lastre me pongo???

Puede ser esta, una de las preguntas más recurrentes en los centros de buceo, y lo cierto es que la respuesta más exacta, será un simple depende, pues son varios los factores que afectan a nuestra flotabilidad y por extensión al peso del lastre necesario para contrarrestarla.

El tipo de traje y chaleco, el tipo y tamaño de la botella, los complementos de buceo y resto de equipo que portemos, entre otros, son factores que varían de unas inmersiones a otras, por lo que las condiciones de buceo no son siempre uniformes y nuestra flotabilidad variará de igual forma.

Si tuviesemos que dar un respuesta que nos hiciera quedar bien, a nivel técnico, pero sin concretar kilos de lastre, que al final es lo que el demandante requiere, contestaría lo siguiente (esto además de no resolver la duda introduce un poco de estrés al compañero, por lo que deberemos valorar esta respuesta en cada caso):

“Los kilos de lastre deberán ser aquellos que te permitan, al finalizar la inmersión, con 50 bares de presión de aire en tu botella y el chaleco vacio permanecer con flotabilidad neutra a una profundidad entre 3 y 5 metros (parada de deco o parada de seguridad) sin hacer esfuerzos respiratorios anormales para no subir a la superficie incontroladamente."

Como ejercicio vamos a calcular la pérdida de peso (lastre) que supone el gasto del aire en una inmersión, es decir, pasar de 200 bares a 50 bares al finalizar la misma. Nos preguntamos: ¿qué diferencia de peso hay entre la botella al principio de la inmersión y al final? Y la respuesta es el peso de 150 bares (200 menos 50) de aire consumido.

Haciendo algunas simplificaciones, considerando un valor de la densidad del aire de 1,2 kg/m3 (=1,2 kg/1000 l) y suponiendo una botella de 15 litros cargada a 200 bares, tenemos:

15 l/atm x 200 atm. = 3000 l.

(densidad del aire 1,2 kg por cada 1000 litros)

3000 l x 0,0012 kg / l = 3,6 kg (PESO del aire comprimido al inicio de la inmersión)

Si salimos con 50 atm.:

15 l/atm. x 50 atm. = 750 l.

750 l x 0,0012 kg/l = 0,90 kg (PESO del aire comprimido al finalizar la inmersión)

Ello supone que hemos perdido 3,6 – 0,9 = 2,7 kg de peso durante la inmersión como consecuencia del consumo de aire y que debemos ser capaces de equilibrarlos para conseguir un ascenso controlado y una flotabilidad neutra en la parada de descompresión o de seguridad según proceda.

Haciendo algunas simplificaciones, considerando un valor de la densidad del aire de 1,2 kg/m3 (=1,2 kg/1000 l) y suponiendo una botella de 12 litros cargada a 200 bares, tenemos:

12 l/atm x 200 atm. = 2400 l.

(densidad del aire 1,2 kg por cada 1000 litros)

2400 l x 0,0012 kg / l = 2,88 kg (PESO del aire comprimido al inicio de la inmersión)

Si salimos con 50 atm.:

12 l/atm. x 50 atm. = 600 l.

600 l x 0,0012 kg/l = 0,72 kg (PESO del aire comprimido al finalizar la inmersión)

Ello supone que hemos perdido 2,88 – 0,72 = 2,16 kg de peso durante la inmersión como consecuencia del consumo de aire y que debemos ser capaces de equilibrarlos para conseguir un ascenso controlado y una flotabilidad neutra en la parada de descompresión o de seguridad según proceda.

CÁLCULO DE CONSUMOS, ¿UTILIZAR LA PRESIÓN MEDIA O LA MÁXIMA DEL TRAMO?

Para el debate os planteo,  ¿qué es más correcto, desde el punto de vista de técnico, utilizar para el cálculo del consumo la presión máxima del tramo recorrido o la presión media?. Hablo de calcular estríctamente el consumo, no de aplicar los necesarios coeficientes de mayoración, que por seguridad, me permitan garantiar el éxito de la inmersión ante eventuales imprevistos.
Dejo un ejercicio que plantea el cálculo del consumo, utilizando como criterio la presión máxima del tramo, comparando dos situaciones y surge una clara incongruencia.
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MANEJO DE LAS TABLAS P.I.R. DE PADI

Os adjunto, en el siguiente enlace, un pequeño trabajo sobre el manejo de las tablas PADI para la "Planificación de Inmersiones Recreativas". Incluye una pequeña variante que os propongo y que permite manejar únicamente 2 de las 3 tablas propuestas por PADI. No es ningún descubrimiento, es simplemente otra forma de calcular, para que cada cual utilice el sistema que más le guste.
Importante recordar que son tablas PADI, es decir, que el intervalo entre dos inmersiones, para considerarse sucesivas se establece en un máximo de 6 horas, a diferencia del sistema FEDAS que cifra dicho valor en 12 horas.
PINCHA AQUÍ

Vídeo corto explicativo (sin voz)

Vídeo largo explicativo (con voz)

Vídeo explicativo (sin voz) de la planificación utilizando sólo las tablas números 1 y 2 (no es necesario el empleo de la tabla nº 3)

LO QUE PIENSAN LOS AMIGOS DE LOS BUCEADORES

Cuando hablamos con amigos "NO" buceadores podemos observar algunos errores muy extendidos sobre cuestiones relativas al buceo y llama la atención por ser en muchos casos principios básicos y elementales para la práctica de esta actividad.

En esta entrada del blog trato de recopilar algunas de estas cuestiones y dar participación a quien quiera aportar nueva información.

Como es lógico las aclaraciones que se expresan van dirigidas a los "NO" buceadores que por otra parte difícilmente estarán interesados en este blog.

En PRIMER lugar me señalan “las bombonas contienen oxígeno (100%)". Lo de bombona en lugar de botella carece de importancia, pero lo que me sorprende es que la gran mayoría sostiene que la mezcla que respira el buceador es oxígeno puro. Como respuesta señalar que en buceo recreativo la normal es respirar aire normal con una proporción del 21% de oxígeno, al igual que la composición del aire respirado en superficie de forma natural. También se pueden respirar, en la práctica del buceo, mezclas artificiales que para el buceo recreativo supone enriquecer la mezcla de aire en oxígeno, aumentando su porcentaje hasta un máximo del 40%, lo más común es utilizar lo que se denomina NITROX32 (32% de O2). Respirar oxigeno al 100% está reservado a situaciones de auxilio (atención sanitaria) por accidentes asociados a la descompresión del buceador y el suministro de oxígeno puro se realiza en superficie o hasta una profundidad máxima de 6 metros (mar). Ello es debido a que la presión parcial del oxigeno a dicha profundidad alcanza los 1,6 bares (1 bar de presión atmosférica + 0,6 bar de presión hidrostática y al ser la mezcla al 100% la presión parcial del O2 = a la presión total del gas) lo que supone un grave riesgo por toxicidad del oxígeno.

Lo de "Cámara de descompresión" en lugar de CÁMARA DE RECOMPRESIÓN O CÁMARA HIPERBÁRICA. La cámara de descompresión se entiende desde el conocimiento del NO buceador, en buena lógica, como la máquina contraria al proceso de compresión que sufre el buceador al profundizar en el mar y soportar la presión ejercida por la masa de agua que se sitúa por encima de este. Si el buceador tiene un problema como consecuencia de haber estado sometido a una elevada presión (compresión) debe ser tratado en una cámara que lo descomprima, en principio parece lógico, de ahí el error.

Técnicamente la cámara se denomina cámara hiperbárica o cámara de recompresión, es decir, se trata de una cámara capaz de crear un ambiente de alta presión para el tratamiento de los buceadores que han realizado una incorrecta descompresión en su ascenso hacia la superficie, y por ello, se ven afectados por la enfermedad descompresiva.

Una primera explicación, para los poco curiosos, diría que el buceador a medida que profundiza en el mar soporta una mayor presión lo cual supone la necesaria adaptación física y fisiológica de nuestro cuerpo. Como casi todo en nuestra vida, los cambios bruscos son agresivos mientras que los cambios progresivos suponen una mejor adaptación y minimizan los riesgos de sufrir daños en nuestro organismo. El buceador, cuando termina la inmersión y asciende hacia la superficie va progresivamente soportando una menor presión ambiental, con lo cual, su cuerpo debe, nuevamente, adaptarse a las condiciones de menor presión. Si el ascenso se realiza demasiado rápido su organismo no dispone del tiempo necesario para readaptarse y puede sufrir daños de mayor o menor gravedad. En esta situación el buceador presenta un desajuste fisiológico con daños orgánicos y para su tratamiento precisa ser introducido en una cámara hiperbárica para su recompresión. Lo que se trata es de volver a comprimir para, en condiciones controladas, devolver al buceador progresiva y en el tiempo necesario a un ambiente de presión normal, es decir recomprimir para después descomprimir de forma controlada permitiendo a su organismo una correcta readaptación.

Un poco más de información, un poco más de conocimiento. Un buceador utiliza una botella de aire comprimido para almacenar en un recipiente de 12, 15 o 18 litros una reserva de aire suficiente para poder permanecer dentro del agua el tiempo necesario para disfrutar de la inmersión, 40 a 60 minutos. Como es lógico el buceador no puede respirar directamente el aire comprimido (alta presión) necesita de un aparato denominado regulador que, en dos etapas (fases), ajusta la alta presión del aire, en el interior de la botella, a la presión ambiental a la que está expuesto el buceador, es decir, si el buceador respira a través del regulador en superficie el aire consumido de la botella se respira a la presión ambiente, exactamente igual a como lo hace cualquier persona que pasea por el puerto respirando de forma natural. Una vez que iniciamos la inmersión y el buceador alcanza mayor profundidad el incremento de presión ambiente en el mar va en aumento, es a razón de 0,1 bares por cada metro de profundidad, ello supone que, por ejemplo a 20 metros de profundidad un buceador está sometido a una presión ambiental de 3 bares (2 bares de presión hidrostática + 1 bar de presión atmosférica). A esta presión el buceador respira gracias a que el regulador nuevamente readapta la presión de salida a las condiciones de presión ambiental.

Y toda esta información para concluir lo evidente, que el buceador respira en condiciones de presión relativamente altas comparándolas con la superficie terrestre.

El aire que respiramos contiene, en números redondos y simplificando, un 21% de oxígeno y un 79% de nitrógeno. El oxígeno es utilizado por nuestro metabolismo mientras que el nitrógeno se considera un gas inerte que entra y sale de nuestros tejidos en función de la presión ambiental.

Mientras se esta buceando el cuerpo del buceador va absorbiendo nitrógeno, el cual se disuelve en los tejidos siguiendo la siguiente condición: "a mayor presión mayor cantidad de moléculas de gas se disuelven en el tejido", es decir, "a mayor presión nuestros tejidos admiten una mayor cantidad de gas inerte". Al ascender, la presión disminuye y con ello este nitrógeno debe eliminarse de forma paulatina a través de la respiración, dado que, con la disminución de la presión nuestros tejidos admiten cada vez un menor contenido en nitrógeno. La eliminación del nitrógeno debe realizarse de forma gradual sin generar enfermedad descompresiva.

Conocemos la enfermedad descompresiva como el proceso físico y fisiológico por el cual el nitrógeno absorbido durante la inmersión es liberado, en un ascenso demasiado rápido, en forma de burbujas en la sangre, bloqueando el flujo a ciertos tejidos y provocando por ello lesiones.

CÁLCULO DE LA PRESIÓN PARCIAL O2 Y PROFUNDIDADES MÁXIMAS NITROX

A continuación se desarrolla el cálculo de la presión parcial del oxígeno, asi como el cálculo de la profundidad máxima de buceo condicionada por la presión parcial del oxígeno (máxima y de contingencia).

HAZ CLIP SOBRE LA IMAGEN PARA HACERLA MÁS GRANDE

Aquí tienes un enlace con un simulador para realizar los cálculos anteriores

EJERCICIO DE CÁLCULO DE CONSUMOS

A continuación se desarrolla un ejercicio de cálculo de consumos. Se plantea el cálculo considerando la presión máxima del tramo o la presión media. En este ejercicio el resultado es muy similar.

HAZ CLIP AQUI PARA VER EL EJERCICIO CALCULADO CON PRESIONES MÁXIMAS SOPORTADAS
HAZ CLIP AQUI PARA VER EL EJERCICIO CALCULADO CON PRESIONES MEDIAS SOPORTADAS

BUCEO NITROX: CÁLCULO DE LA PROFUNDIDAD EQUIVALENTE AIRE

Cuando uno debe planificar una inmersión utilizando aire enriquecido (porcentaje de oxígeno superior al 21%) y al objeto de manejar las tablas de planificación de inmersiones con aire normal (21% de O2) debe calcular la profundidad equivalente aire salvo que disponga de las tablas específicas para la mezcla concreta a utilizar.
Para la obtención de la formula de cálculo de la profundidad equivalente aire uno consulta los manuales de buceo NITROX y observa que se facilita una fórmula concreta y, sin ningún tipo de explicación, uno sustituye datos y obtiene el resultado buscado. Si uno trata de obtener únicamente un resultado, la misión esta cumplida, pero cuando lo que se pretende es saber un poco más, es decir, de donde ha salido la fórmula, el manual no aporta más información.
A continuación podéis ver el sencillo desarrollo matemático y, lo más importante, el argumento base de partida para llegar a la fórmula final.

EJERCICIO PRÁCTICO (sin necesidad de aprender fórmulas):

Cálculo de la profundidad equivalente aire (PEA) para una inmersion con NITROX 32 (EAN32) a 30 metros de profundidad real (recordamos que el límite por presión parcial de oxígeno, - ppO2<1,4 bares -, se situa a 33,75 metros, en inmersiones en el mar).

Planteamiento del ejercicio:   ppN2 (EAN32) a PR = ppN2 (21%O2)  a PEA

"La presión parcial del nitrógeno con la mezcla NITROX a la profundidad real debe ser igual a la presión parcial del nitrógeno con aire normal a la profundidad teórica equivalente."

Siendo:

- ppN2: presión parcial del nitrógeno

- EAN32: mezcla de aire con un 32% de O2

- PR: profundidad real de la inmersión

- 21%O2: mezcla de aire normal con un 21% de O2

- PEA: profundidad equivalente aire al 21% de O2

* ppN2 (EAN32) a 30 metros = 0,68 x 4bar = 2,72 bar (si O2=32% > N2=68%) (a 30 m. -> 4 bar de presión absoluta)

Calculamos la PEA sabiendo que la presión parcial del nitrógeno a esa profundidad teórica debe ser 2,72 bar. Planteamos la siguiente ecuación:

* ppN2 (EAN21) a PEA metros = 0,79 x Xbar = 2,72 bar (si O2=21% > N2=79%) (la incognita X es la presión absoluta a la PEA).

Despejando X = 2,72 / 0,79 = 3,443 bar = 24,43 m. (PEA)

Recordar que cada 10 metros de columna de agua son 1 bar en el mar y a cota 0 tenemos 1 bar correspondiente a la presión atmosférica, es decir:

(3,443 bar - 1 bar) = 2,443 bar => (x 10 m/bar) = 24,43 m.

(Pabsoluta - Patmosférica) = Phidrostática => (x 10 m/bar) = PEA m.