Fatores gradiente

Um caminho para controlar o risco de descompressão


Fatores gradiente são uma forma de aumentar o conservadorismo durante os mergulhos.


Procedimentos de descompressão costumavam ser muito mais fáceis de debater. Há pouco tempo mergulhadores ao redor do mundo em geral confiavam em um pequeno número de tabelas de mergulho para protegê-los. Conservadorismo era adicionado quer ficando longe dos limites ou computando limites baseados em profundidades maiores do que a real e / ou tempos de fundo maiores do que o real, para criar uma margem de segurança. Simples.

Temos, agora, computadores de mergulho com um conjunto de algoritmos de base. E o que é ainda mais desafiador, muitos designers e / ou fabricantes têm modificado os algoritmos de base, frequentemente não fornecendo detalhes sobre as modificações. Ainda assim, muitas vezes optamos por confiar na máquina e em seus criadores, às vezes com um fervor quase religioso se as discussões na Internet forem atrativas o suficiente. Simples também.

O problema com soluções simples é que muitas vezes elas trazem limitações críticas. Devemos lembrar que os algoritmos de descompressão são modelos matemáticos destinados a prever o resultado de processos fisiológicos complexos. Eles quase certamente não capturam a "verdade", mas na verdade eles não precisam. Tudo que eles precisam fazer é produzir um resultado satisfatório com uma frequência suficiente para que sejam aceitos. O problema ocorre quando acreditamos que esses algoritmos são mais espertos do que eles realmente são.

O estresse descompressivo é determinado pela absorção e eliminação de gases inertes. O perfil de mergulho é claramente o principal fator, mas outros fatores, principalmente o status térmico e o exercício, podem desempenhar um papel importante, alterando as taxas. Os computadores de mergulho são ótimos para rastrear perfis de mergulho, mas os dispositivos atuais não integram também o impacto de fatores térmicos ou do exercício de uma forma significativa. E, sim, isso é verdade mesmo para os computadores que medem a temperatura da água e / ou a frequência cardíaca. Isso também continuará a ser verdade para os próximos computadores que medem a frequência cardíaca, valores respiratórios e / ou um ou temperaturas de pele em dois pontos. A implementação desses componentes é crítica para aprendermos a construir computadores da geração futura, mas uma quantidade enorme de dados fisiológicos deve ser recolhida e analisada antes de começarmos a entender como integrar significativamente essas medidas nos modelos de risco de descompressão.


Computadores de mergulho existentes não integram o impacto de fatores térmicos ou de exercício sobre o stress descompressivo de forma significativa.


O que sabemos é que os algoritmos de descompressão deste lado do universo de Star Trek não garantem a segurança descompressiva. Eles podem funcionar bem para alguns mergulhadores e algumas exposições, mas a verdade é que a doença descompressiva (DD) pode se desenvolver em pessoas que mergulham dentro dos limites dos modelos de descompressão. O risco vem de uma interação incrivelmente complexa entre o perfil de mergulho, o momento e a intensidade dos estados térmicos e dos exercícios e uma série de fatores individuais. Para alguns, o nível de risco associado aos algoritmos de descompressão atuais é aceitável. Outros podem precisar de margens de segurança adicionais, quer para abordar as diferenças na susceptibilidade ou simplesmente para a paz de espírito. Isso nos leva a ajustes conservadores.

Muitos computadores de mergulho oferecem algum grau de conservadorismo selecionável pelo usuário, o que é importante, uma vez que o que aparece na tela do computador é frequentemente aceito como uma verdade absoluta. Pode ser mais fácil seguir as indicações de um computador que mostra um perfil mais conservador do que se lembrar de ficar longe dos limites apresentados por configurações mais liberais. O maior desafio em qualquer caso, é lembrar que só porque o computador diz que um perfil é seguro não significa necessariamente que ele o seja.

Os fabricantes têm implementado uma variedade de protocolos conservadores em computadores de mergulho. Alguns são menos lógicos do que outros, mas novamente a "verdade" é menos importante do que um bom resultado. A dificuldade está em avaliar o impacto dessa variedade de configurações, particularmente se elas estão descritas de forma incompleta ou mal descritas pelos fabricantes ou comerciantes. Felizmente, no nosso mundo imperfeito, há um método computacional de conservadorismo que eu acho intuitivamente fácil de quantificar e compreender: fatores gradiente.

Desenvolvido por Erik Baker, fatores gradiente permitem que mergulhadores ajustem os limites de exposição para se tornarem frações de outro limite. Fatores gradiente são comumente usados com o algoritmo Bühlmann, um conjunto bem pesquisado de procedimentos de descompressão para o qual o código fonte subjacente foi lançado abertamente para a comunidade. A liberação aberta permitiu que um monte de olhos brilhantes e curiosos avaliassem completamente o algoritmo e oferecessem correções que foram incorporadas a versões posteriores.

Precisamos de ir um pouco mais fundo para prosseguir. A absorção e a eliminação de gases podem ser previstas utilizando meios tempos exponenciais. Para ilustrar: Um mergulhador desce a uma profundidade fixa e permanece lá. Nesta situação, uma meia vida é o tempo que leva para o gás inerte ocupar um tecido em uma quantidade igual à metade da diferença entre o teor de gás inerte encontrada em equilíbrio com a pressão de superfície e o teor de gás que o tecido teria se saturado à pressão da profundidade atual. O próximo meia-vida elimina metade da diferença restante, e assim por diante. O equilíbrio completo é obtido em cerca de seis meias-vidas. A complicação é que os tecidos do corpo absorvem e eliminam gases inertes em taxas diferentes. Os tecidos mais rápidos são os pulmões, o equilíbrio é atingido quase que instantaneamente. O sangue é outro tecido extremamente rápido, seguido pelo cérebro. Os tecidos mais lentos são aqueles que são relativamente mal perfundidos, tais como ligamentos e cartilagem, ou aqueles que são relativamente mal perfundidos e que têm uma elevada capacidade para a absorção de gás inerte, tal como alguns tecidos adiposos.

Cada meia-vida utilizado num algoritmo é chamado de um "compartimento". Um determinado compartimento não tem necessariamente que copiar um tecido real ". Pelo contrário, a intenção é utilizar um conjunto de diferentes meias vidas para estimar o que acontece em todo o corpo.

Robert Workman cunhou o termo "valor máximo", abreviado para "valor-M", em meados dos anos 1960, quando ele estava conduzindo pesquisas de descompressão com a Marinha americana. Albert Bühlmann e outros modeladores também usaram o termo. O valor de M descreve a magnitude de supersaturação (pressão de gás maior do que a pressão ambiente) que um dado tecido pode, teoricamente, tolerar durante a subida antes que uma eliminação ordenada do gás inerte seja substituída por um resultado negativo. Valores M podem ser previstos para qualquer tipo de tecido de compartimento. Tecidos mais rápidos têm valores-M mais elevados com base na expectativa de que eles podem tolerar níveis mais elevados de supersaturação do que tecidos mais lentos, em parte porque suas rápidas eliminações significam que os níveis elevados não vão existir por muito tempo.

O poder computacional de computadores de mergulho é essencial para estimar o status de vários compartimentos, em tempo real, ajustando os limites de exposição com base no compartimento que é considerado mais crítico em qualquer ponto do processo - o compartimento de controle. Isso é importante porque os mergulhadores modernos raramente seguem perfis quadrados e sem complicações. Em vez disso, eles frequentemente seguem perfis complexos com descidas e subidas, contando com o computador de mergulho para manter o controle de seu estado de descompressão.


O poder computacional dos computadores de mergulho é essencial para estimar o status de vários compartimentos de tecido em tempo real.


Embora o valor M seja um conceito útil, nós sabemos que as bolhas podem se formar e a DD pode se desenvolver mesmo em concentrações dentro dos limites do valor-M. É aqui que os fatores de conservadorismo se tornam importantes. Sabendo-se que o limite teórico pode não ser seguro, é desejável ser mais conservador. Para isso os limites permitidos durante a subida (descompressão) podem ser ajustados, e o computador indica o perfil ajustado. Este ajuste pode ser feito com estratégias que "enganam" o computador. Por exemplo, a quantidade de gás inerte no gás respirado poderia ser definido como maior do que realmente é (se recursos ajustáveis pelo usuário permitam isso), ou nitrox pode ser respirado durante o mergulho, enquanto o computador está definido como ar. Alternativamente, a pressão da superfície pode ser mais baixa do que a pressão real para solicitar cálculos mais conservadores. O problema com a abordagem de "enganar" é que efeitos secundários indesejáveis podem acontecer. Por exemplo, se um mergulhador está respirando mais oxigênio do que o computador espera, ele não irá fornecer as advertências sobre a exposição excessiva de oxigênio, o que seria feito se os níveis de oxigênio corretos fossem registrados.

A melhor alternativa para enganar o algoritmo de descompressão é limitar a gravidade da exposição, enquanto as informações completas são passadas ao modelo. Isso nos traz de volta aos fatores gradiente, que são definidos por dois valores: O primeiro número do par ("GF low ") representa a percentagem do valor-M que estabelece a primeira parada durante a subida; o segundo número ("GF high ") é a percentagem do valor-M que não deve ser ultrapassada em qualquer momento durante a subida. O computador de mergulho efetivamente desenha uma linha reta entre os dois, criando a inclinação da subida.

Computadores de mergulho que incorporam fatores gradiente normalmente fornecem ou um número limitado de opções ou permitem intervalos totalmente ajustáveis pelo usuário. A figura abaixo mostra duas configurações como exemplo. A linha de 0 por cento sobre o percentual de escala valor-M (eixo Y) é o ponto de não supersaturação; isso pode ser pensado como a profundidade do fundo a partir do qual um mergulhador vai partir para a superfície. A linha de 100 por cento corresponde ao limite do valor-M, que já sabemos não ser necessariamente seguro. A definição 15/85 (linha tracejada) pode ser selecionada por alguém que acredita em paradas profundas e tem confiança de que é resistente à doença descompressiva. A primeira parada, usando apenas 15 por cento do valor-M num mergulho típico (um em que a maioria dos tecidos não atingem a saturação) praticamente assegura que a absorção do gás inerte vai continuar durante as paradas, nos tecidos intermediários e lentos, uma vez que eles estão certamente abaixo do nível de saturação na profundidade da parada. Permitindo que a supersaturação atinja 85 por cento do valor-M durante a subida fornece uma margem modesta a partir de um limite teórico. Pode ser suficiente, em alguns casos, mas pode não ser suficiente para indivíduos sensíveis ou se fatores não mensurados pelo computador de mergulho atuem para aumentar o risco. Finalmente, a natureza relativamente íngreme da curva significa que existe uma elevada taxa de mudança de pressão relativamente perto da superfície, e o conhecimento atual indica que uma lenta taxa de subida é mais segura.




Em comparação, a configuração 30/70 (linha sólida) traz o mergulhador mais distante do fundo na primeira parada, o que reduz a absorção continua durante a subida. Atingindo apenas 70 por cento do valor-M durante a subida proporciona uma maior segurança, e o declive menos acentuado da curva indica uma taxa reduzida de mudança de pressão crítica na zona próxima da superfície.

Fatores gradiente foram desenvolvidos principalmente para o mergulho técnico, mas o conceito se traduz diretamente para o mergulho recreativo, e especialmente a utilização do valor "GF high". As velocidades de subida tipicamente lentas do mergulho moderno significam que o "GF low" muitas vezes não é alcançado, a menos que um valor muito baixo favorecendo paradas profundas (talvez menos de 20) seja selecionado. O "GF high" normalmente determina a maior magnitude de estresse descompressivo atingido durante o mergulho. Fatores gradiente são relevantes para mergulhos em multinível, bem como para mergulhos de perfil quadrado.

Alguns mergulhadores não vão compreender a necessidade de incorporar conservadorismo adicional, especialmente se eles não tiveram problemas de descompressão em mergulhos anteriores. É importante lembrar, porém, que as manifestações subclínicas (DD não detectada) podem representar algum risco ao longo do tempo, que o quanto mais velhos ficamos mais susceptíveis vamos estar, e que o risco real varia com as especificidades de cada indivíduo e para cada mergulho. Conservadorismo adicional pode ser reconfortante, e para muitos mergulhadores passar mais tempo na água é um prazer e não um problema. Por outro lado, a maioria das pessoas vai, provavelmente, concordar que a DD é um problema.

A garantia de um resultado seguro para todos os mergulhadores provavelmente exigiria um grau inaceitável de conservadorismo, mas ferramentas como fatores gradiente podem fornecer um meio termo. Os mergulhadores que querem ajustar seus riscos, para além dos níveis de conservadorismo padrão pode facilmente fazê-lo. Os computadores que permitem que o ajuste seja trocado durante um mergulho proporcionam ainda mais flexibilidade. Algumas situações que podem justificar um ajuste durante um mergulho incluem um maior esforço físico do que o esperado na parte funda do mergulho, e uma perda parcial do suprimento de gás. No primeiro exemplo, o mergulhador pode reduzir a "GF high" para adicionar mais conservadorismo ou, no segundo exemplo, pode aumentá-la para dar prioridade a um menor tempo de mergulho contra um menor conservadorismo. Aqueles que dependem de computadores de mergulho que não possuem a flexibilidade descrita aqui devem se lembrar de desenvolver, e seguir, as suas próprias defesas, independentemente daquilo que o computador está mostrando.

Aprender sobre as opções disponíveis é uma estratégia importante para a gestão de risco. O mergulhador que pensa e está bem-informado sabe muito mais sobre as condições que podem afetar o risco em tempo real durante um mergulho do que os nossos computadores de mergulho atuais - e, provavelmente, muito mais do que os computadores de mergulho do futuro. É importante usar as ferramentas disponíveis de forma eficaz tanto para o planejamento quanto para a implementação de cada mergulho. Isso ajudará a garantir os bons resultados que cada mergulhador espera.
Escolhendo um computador de mergulho
Recursos obrigatórios
  • Um algoritmo de descompressão cuidadosamente selecionado
  • Poder de computação suficiente para executar o algoritmo completo
  • Configurações claramente explicadas e conservadorismo ajustável pelo usuário
  • Facilidade de operação, que não requer ler o manual do usuário para operar, mesmo após um período de não utilização
  • Um display que é fácil de ler e interpretar
  • Longa duração da bateria com indicadores claros do nível das bateria e / ou baterias facilmente substituíveis

Recursos opcionais, mas úteis
  • Fatores de conservadorismo que podem ser ajustados durante o mergulho para acomodar mudanças de riscos e prioridades
  • Download dos mergulhos e das configurações, para poderem ser facilmente analisados e comparados
Referência
Referência
1. Baker EC. Understanding M-values. Disponível em: www.ddplan.com/reference/mvalues.pdf

© Alert Diver — 4º Trimestre 2015

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