A medida que descendemos en el seno del agua, la presión ambiente va aumentando a razón de aproximadamente 1 kg./cm2 por cada 10 mts. de profundidad. La musculatura de la caja torácica es capaz de bombear aire a nuestros pulmones venciendo sólo una mínima diferencia de presión entre nuestra boca y la ejercida por el medio sobre nuestros pulmones. Por tanto cuando nos sumergimos en el agua necesitamos algún aparato o ingenio que nos suministre aire ( o mezcla respiratoria), exactamente a la misma presión a la que se encuentra nuestro entorno ( presión que irá variando al variar de cota ).
Por otro lado este aire debe suministrarse en la cantidad ( caudal ) necesaria en cada situación de demanda ( ritmo respiratorio variable y volumen ventilado por los pulmones en cada ciclo respiratorio) que depende de las características fisiológicas del individuo y la situación en que se encuentre ( fatiga, estrés, temperatura, etc.). Este caudal debe suministrarse, lógicamente, con el mínimo esfuerzo. Nuestro depósito de aire (botella) va variando su presión a medida que consumimos su contenido. El aparato respirador no debe acusar esa variación y mantener sus prestaciones durante toda la inmersión.
El aparato en cuestión se llama regulador a demanda, ya que el suministro de aire no es continuo sino que se produce cuando es solicitado por nuestra respiración.
Es importante aclarar conceptos como caudal y esfuerzo respiratorio.
Cada vez que respiramos a un ritmo respiratorio determinado, nuestros pulmones ventilan el mismo volumen de aire, tanto si estamos en superficie como si estamos a 30 mts. de profundidad. Sin embargo en superficie ese volumen de aire se encuentra a 1 atm. de presión y a 30 mts. ese volumen de aire está a 4 atm. ( 1 atm. superficie + 3 atm. columna de 30 mts. de agua ) . Es decir estamos moviendo el mismo volumen pero cuatro veces más denso. A nuestro regulador le estamos solicitando cuatro veces más caudal . Por tanto el consumo será también cuatro veces mayor).
Otra cosa diferente es el esfuerzo (depresión ) que mis pulmones deben ejercer para mantener abiertas las válvulas del regulador y conseguir esa cantidad de aire.
Este esfuerzo ha de ser lo más pequeño posible y se mide en milibares (mbar ) o lo que es equivalente cm. de columna de agua (cm.c.H2O). Será negativo durante la inhalación y positivo durante la exhalación.
El aire lo respiramos más denso a medida que descendemos. Por tanto cabría esperar que el esfuerzo necesario para respirar aumentase con la profundidad y así es. De hecho el esfuerzo necesario para exhalar el aire a través del regulador aumenta progresivamente con la profundidad. Sin embargo existen descubrimientos de ingeniería como el efecto Venturi que hacen que , durante la inhalación, el regulador se pueda poner incluso más “ suave” , si está bien diseñado. Mantener el efecto Venturi controlado, sin que nos de sobrepresión, a cualquier profundidad ya es otro cantar. Pero no corramos y vayamos paso a paso.
Para la cantidad de aire o caudal que solicitamos a un regulador la unidad de medición son los litros / minuto.
Para poder afirmar que un regulador tiene un esfuerzo de inhalación bajo y un comportamiento agradable hay que someter ese regulador a la profundidad de 50 ó 60 mts. (según norma EN250 o US NAVY standards ,respectivamente) y solicitarle un caudal muy superior al de uso normal.
Como es obvio para que esto sea objetivo, se deben realizar dichas pruebas con unos simuladores de respiración contenidos en cámaras hiperbáricas, que reproducen las condiciones extremas de funcionamiento, obteniendo mediciones de esfuerzos y gráficas especiales. Las condiciones de prueba y la interpretación de los resultados fueron establecidos primero por la US NAVY y recogidas por la norma Europea EN250.
Funcionamiento del regulador
En buceo deportivo se utilizan botellas cargadas a 200 atm. ( en equipos terrestres como los de los bomberos, se utilizan botellas a 300 atm.). El regulador nos va a reducir esa presión variable durante la inmersión a la presión ambiente. Sería prácticamente imposible conseguir unas prestaciones constantes y con la sensibilidad requerida en una sola reducción de presión. Por ello esta reducción de presión se hace en dos etapas. Incluso los antiguos reguladores bitráquea eran de dos etapas (salvo algún modelo muy arcaico). En ellos las dos etapas estaban construidas en un mismo cuerpo metálico comunicadas por un taladro. En los actuales reguladores las dos etapas están separadas y unidas por un latiguillo flexible.
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