Como abordado no Módulo 12 – Acidente de Descompressão do curso CMAS One Star Diver, quando um gás se encontra em contacto com um líquido tem tendência a dissolver-se nesse líquido. No entanto, essa capacidade de dissolução tem um limite, que é atingido quando o líquido está saturado com o gás.

Esse limite de dissolução depende da temperatura e da pressão a que o líquido está sujeito; por outro lado, é atingido mais rapidamente quanto maior for a superfície de contacto entre o líquido e o gás.

Após estas considerações, podemos escrever a fórmula da lei de Henry: v = ε x P x V, em que:

v – volume do gás dissolvido no líquido
V – volume do líquido
P – pressão do gás sobre o líquido
ε – coeficiente de solubilidade (do gás em relação ao líquido)

Resumindo, o enunciado da Lei de Henry diz que:

O VOLUME DE UM GÁS DISSOLVIDO NUM LÍQUIDO, EM SATURAÇÃO E A UMA TEMPERATURA CONSTANTE, É DIRETAMENTE PROPORCIONAL À PRESSÃO A QUE ESTÁ SUBMETIDO E AO COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE DO GÁS EM RELAÇÃO AO LÍQUIDO

Sabendo que a pressão do azoto existente no ar é de aproximadamente 0,79bar ao nível do mar, segundo Haldane (pioneiro da fisiopatologia do mergulho), um homem de 70kg tem cerca de 510ml de azoto dissolvido nos tecidos aquosos e 422 ml dissolvido nos tecidos gordurosos, isto é, cerca de um litro no total.

Além disso, verifica-se que a solubilidade do azoto é cinco vezes maior nos tecidos gordurosos do que nos tecidos aquosos. Com efeito, o coeficiente de solubilidade do azoto é 0,067 nos tecidos gordurosos e 0,013 nos tecidos aquosos.

NOÇÃO DE TENSÃO

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Acabamos de referir que os líquidos podem dissolver gases. Ora, 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.

Para diferenciar a pressão (P) exercida pelo gás livre da pressão exercida pelo gás dissolvido, chamaremos a esta última tensão do gás dissolvido (símbolo p).

NOÇÃO DE INÉRCIA

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O início do processo de dissolução de um gás num líquido não se dá simultaneamente com o aumento de pressão, assim como a sua libertação do líquido não se dá simultaneamente com a diminuição da pressão.

Para que se dê o início da dissolução, é necessário que as moléculas do gás livre, à pressão P, vençam a oposição das moléculas do gás dissolvido no líquido, à tensão p (P > p), o que só se verifica passado algum tempo após o aumento de pressão.

Na libertação do gás o mecanismo é idêntico, mas neste caso são as moléculas do gás dissolvido, à tensão p, que têm de vencer a oposição das moléculas do gás livre, à pressão P (p > P), para que se inicie a libertação, o que também só se verifica passado certo tempo após a diminuição de pressão.

Existe portanto um intervalo de tempo em que, estando criadas as condições para se iniciar a dissolução ou a libertação do gás, estas não se verificam, devido à oposição das moléculas. A esta oposição chama-se inércia.

NOÇÃO DE SATURAÇÃO

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Pelo que foi exposto, podemos concluir que um líquido não atinge o novo estado de saturação simultaneamente com o aparecimento de um novo valor de pressão. Na realidade, é necessário que as moléculas de gás livre penetrem no líquido ou que as moléculas de gás dissolvido saiam do líquido, por difusão.

Este processo é tanto mais rápido quanto maior for a diferença para o novo estado de saturação. Efetivamente, quanto mais o líquido tende para um novo ponto de saturação, mais lentamente dissolve o gás em contacto ou liberta o gás dissolvido.

Visto que, ao aumentar rapidamente a pressão para um determinado valor, o novo estado de saturação não é atingido em simultâneo com o novo valor da pressão, verifica-se um certo período de tempo em que o líquido contém dissolvido menos gás do que poderia conter. Diz-se então que está subsaturado (P > p).

O inverso também se passa. Isto é, se diminuirmos bruscamente a pressão, o novo estado de saturação não é atingido simultaneamente com o novo valor de pressão, havendo um determinado período de tempo em que o líquido contém mais gás dissolvido do que poderia conter, dizendo-se que está sobressaturado (P <p).

Como o único estado de equilíbrio é o de saturação, no primeiro caso o líquido continua a dissolver gás até estar saturado e no segundo caso continua a libertar o excesso de gás, até atingir o novo limite de saturação (P = p).

Como já foi explicado no Módulo 12 – Acidente de Descompressão do curso CMAS One Star Diver, o ar é uma mistura de gases que nos pulmões estão em contacto com o sangue, onde se dissolvem. Ora se submetermos o nosso organismo a um aumento de pressão, o limite de saturação do sangue aumenta, podendo portanto dissolver uma maior quantidade desses gases. No entanto, devido à inércia de que falámos anteriormente, existe um certo espaço de tempo entre o aumento da pressão e o início do processo que conduzirá ao novo estado de saturação.

Ao contrário, se diminuirmos a pressão, o que acontece quando iniciamos a subida para a superfície, o limite de saturação do sangue diminui para esses gases, e ao fim de um certo tempo processa-se a libertação dos gases dissolvidos em excesso.

É imperioso que esta libertação se faça através das trocas respiratórias, isto é, ao nível pulmonar, e nunca sob a forma de bolhas no interior dos tecidos ou dos vasos sanguíneos. Este último fenómeno pode originar os vários tipos de acidente de descompressão, mais ou menos graves, que foram referidos no Módulo 12 – Acidente de Descompressão, do curso CMAS One Star Diver.

Para evitar esta situação, foram criadas as Tabelas de Mergulho, como foi referido no Módulo 13 – Tabelas e Computadores do curso CMAS One Star Diver. Os cálculos das tabelas fundamentam-se nos três parâmetros implícitos nos parágrafos anteriores: Profundidade (P), Tempo de fundo (TF) e Velocidade de subida.