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Pressão no mergulho

Professor estive lendo seu excelente artigo sobre porque não sentimos pressão atmosférica – Força devida à pressão atmosférica: por que não a sentimos? –  e estive pensando, se fosse possível igualarmos a pressão interna com a pressão externa quando estamos mergulhando, seria possível o corpo não sofrer dano? Ou o fato da pressão da circulação como o senhor bem mencionou ser menor o sistema circulatória acabaria por se romper? E uma última questão é a pessoa morreria até por outros fatores biológicos mas minha pergunta é se o corpo afundasse de modo a ser submetido a uma enorme pressão, esse corpo em tese implodiria? Obrigada

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

A equalização da pressão interna com a externa é conditio sine qua non para mergulhos em quaisquer profundidades pois o corpo humano não é uma estrutura rígida, permitindo apenas pequenas diferenças de pressão entre o interior e o exterior. Um modelo para o nosso corpo é um saco plástico que contem água e ar no seu interior. Conforme o saco afunde na água, o volume gasoso é reduzido no interior do saco, enquanto o volume de liquido praticamente não é afetado pelo aumento da pressão. Vide Variação da densidade da água com a pressão. Esta redução do volume gasoso no interior do saco equaliza a pressão externa com a interna  e este modelo do saco fechado é adequado ao mergulhador por apneia, sem equipamento para respirar.

Um mergulhador que submerge assistido por equipamento de respiração, recebe do equipamento o gás em uma pressão adequada à profundidade em que se encontra, graças a uma válvula reguladora. É importante notar que mínimas diferenças de pressão entre o exterior o interior do corpo do mergulhador produziriam importantes efeitos de “amassamento” do corpo (caso a pressão externa seja maior do que a interna) ou de “inchamento” do corpo (caso a pressão interna seja maior do que a externa) já que ele não não é uma estrutura rígida. Por exemplo, um mergulhador com os pulmões inflados, deve soltar ar dos pulmões quando começa a retornar em direção à superfície sob pena de graves danos, até o extremo de romper os pulmões.

Desta forma em mergulhos sempre há necessidade de equalização da pressão interna com a externa, independentemente da profundidade, seja  no mergulho por apneia (analogia do saco com ar e líquido)  ou no mergulho assistido com  introdução de gás comprimido nas vias respiratórias. Se houver uma obstrução da comunicação das cavidades internas ao corpo, preenchidas com gases (como é o caso dos seios faciais entupidos por secreções), com o meio externo,  pode acontecer a ruptura de tais estruturas devido às diferenças de pressão.

Então, conforme o mergulhador vai mais fundo, maior é a pressão  da mistura gasosa que sai dos tanques e entra em seus pulmões e como é bem sabido, ar contem 80% de nitrogênio e 20% de oxigênio. Vide Composição dos gases no ar poluído do centro da cidade.

A cada 10m de descida na água a pressão total cresce em 1 atm e se o mergulhador respirar ar comprimido (há opções de outras misturas gasosoas, desde o uso de hélio e ar até oxigênio puro), a pressão parcial de oxigênio cresce 0,2 atm e a pressão parcial de nitrogênio cresce 0,8 atm. A 30m de profundidade a pressão total do ar é 4 atm, sendo 3,2 atm a pressão parcial de nitrogênio e 0,8 atm a pressão parcial do oxigênio. Com o aumento da pressão parcial os gases se dissolvem em maior quantidade no sangue e tal pode acarretar sérios problemas. A pressão parcial máxima de oxigênio recomendada não deve ultrapassar 1,6 atm pois valores tão altos ou superiores a este causam envenenamento por oxigênio.

Outro problema sério é provindo do aumento da dissolução de nitrogênio no sangue, causando “embriaguez por nitrogênio” com perda da capacidade de reconhecimento da realidade.

Para minimizar os efeitos nocivos do oxigênio e do nitrogênio utilizam-se misturas gasosas variadas conforme discutido em Misturas gasosas.

E quando o mergulhador é descomprimido ao subir, os gases  dissolvidos no sangue borbulham em caso de descompressão rápida de forma análoga ao que acontece quando um refrigerante é aberto. Este tipo de problema causa a chamada “doença da descompressão” que, em casos mais extremos,  leva a acidentes vasculares e à morte. Mergulhadores que passam muito tempo sob grandes pressões devem ser submetidos a descompressões lentas em câmaras especiais durante muitas horas ou dias.

Fica evidente então que os problemas relacionados com mergulhos de grande profundidade são muitos, envolvendo aspectos não triviais do metabolismo do nosso corpo, e que os perigos não estão relacionados com a suposta implosão do corpo pois esta de fato não acontece. Vide Underwater diving.

Vide também Corpos humanos não deveriam explodir no espaço interplanetário quando há descompressão?

“Docendo discimus.” (Sêneca)

Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 3562.


14 comentários em “Pressão no mergulho

  1. Mariadne Petrenko Nogueira Betoni disse:

    Porque um sonar não pode estar ligado quando tem um mergulhador na agua?

  2. Quando blindo um cano de paredes grossas com uma câmera de vigilância dentro sem está em funcionamento. estou testando a espessura e a resistência das paredes do tubo e verificando se a câmera de vigilância sofria danos no interior do tubo.

    Por favor responda, pois estou desenvolvendo uma engenhoca (câmera de vigilância) blindada dentro de um tubo contra água e que deva funcionar dentro de cesto de pesca mostrando em tempo real tudo que se passa dentro do cesto e em que hora fechar o cesto, içar com quincho – recolher o que foi capturado e repetir a operação) o único cuidado que temos é de não ultrapassamos os 50 mts de profundidade. Ajudenos.

  3. Helen disse:

    O mergulho em grandes profundidades pode causar danos aos mergulhadores devido ao aumento da pressão parcial de oxigênio e de nitrogênio no organismo. Para evitar consequências danosas aos mergulhadores, o gás hélio é frequentemente usado na mistura de gases por eles respirada.

  4. Gabrielle disse:

    Pq a água não entra no equipamento de mergulho subaquático? O equipamento é apenas apoiado nos ombros!!!

    • Fernando Lang disse:

      Introduz um copo virado na água e verás que a água não entra nele. Para a água entrar a pressão interna deve ser menor do que a interna e no equipamento de mergulho existe uma válvula que regula a pressão interna para que não entre água.

    • Ricardo Braga disse:

      Além da pressão interna nos cilindros, inicialmente com 200 atm de pressão. Todo o equipamento regulador, que diminui essa pressão para a pressão ambiente, possui válvula unidirecionais. Ou seja, o ar passa de um estágio do equipamento para outro, mas não tem como voltar, e nem como entrar água. De fato a água só entraria no equipamento se eu abrir as válvulas manualmente e a pressão do cilindro estiver à mesma pressão ambiente.

  5. katia disse:

    Por que o mergulhador não pode prender a respiração ou subir rápido demais quando volta à superfície?

    • Fernando Lang disse:

      Prender a respiração quando sobe é perigoso pois a pressão externa e a pressão externa não deve ser muito menor do que a interna. Então o mergulhador sobre, soltando ar para equalizar as duas pressões.
      A subida rápida pode ocasionar que os gases dissolvidos no sangue borbulhem produzindo uma embolia no sistema circulatório. A descompressão da subida deve ser lenta para evitar embolias.

  6. EMILIE LINDA disse:

    Porque a água não entra no equipamento de mergulho? ​

  7. ana disse:

    Quando uma pessoa mergulha n’água irá sofrer quais tipos de pressão? *

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