Submarinismo:
Entre los pioneros, muchos notaron pronto que el buceo a pulmón libre no podía satisfacer sus inquietudes por investigar los secretos sumergidos bajo el mar. Por este motivo, a lo largo de la historia han ido surgiendo artilugios que han liberado con mayor o menor éxito al hombre de la angustiosa apnea, permitiéndole permanecer sumergido para realizar su trabajo con menor esfuerzo y mayor seguridad. Encontramos las primeras referencias de estas técnicas en la antigua Grecia (360 a. de C.). Aristóteles hace referencia en su obra Problemata, a un aparato que pudo ser desde un saco o capuchón de aire hasta una campana de buceo. Por su descripción lo más probable es que fuera una campana a la que el mismo Aristóteles denomina “Lebeta” o “Caldero”. Aparte de los relatos clásicos, los primeros ingenios rudimentarios se conocen a través de los grabados en piedra encontrados en los templos asirios. En la antigua Tebas, en el templo de Deir-el-Bahari, existen bajorrelieves en piedra con os relatos de los exploradores submarinos de la reina Hatshepsut, en el siglo IX a. C. En ellos aparecen hombres nadando en inmersión, alimentándose para ello del aire contenido en un odre de cuero que sujetan con uno de sus brazos.

Las cruzadas Asimismo, se conoce que durante la Tercera Cruzada, hubo un egipcio de nombre Issa al servicio de Saladino, que estaba encargado de nadar bajo los buques de la flota cristiana que sitiaba Acre para ejercer de mensajero. Issa debió tomar como referencia los grabados de Deir-el-Bahari, ya que empleaba un pellejo lleno de aire que le permitía efectuar sus travesías sumergido y sin necesidad de subir a la superficie, donde podría ser descubierto fácilmente por las naves enemigas. Como podemos ver, estos odres o pellejos de cuero cargados de aire son, con ligeras variantes, las modernas botellas de inmersión que se utilizan en la actualidad. Ya en el siglo XII, se tienen referencias de sistemas rudimentarios de bombeo, que permitían alargar el tiempo de inmersión. El historiador árabe Bohaddin, relataba que durante el asedio de los cruzados a la ciudad de Ptolomais, un buzo árabe consiguió penetrar en la ciudad utilizando un aparato de buceo que le permitía recibir aire de la superficie y que él llamaba “fuelle” o “soplillo”. Lamentablemente no se describe el aparato usado, pero es de suponer que se trataba de una especie de tubo por el que se aspiraba el aire bombeado desde el exterior. Trajes de buzo Ya en el siglo XIII, encontramos el primer prototipo de traje completo de buzo. El autor alemán Kyeser describió en 1405 un traje para trabajar bajo el agua, compuesto por una chaqueta de cuero con un casco de metal provisto de dos ventanillas de cristal. La chaqueta y casco iban forrados interiormente con un material esponjoso para la mejor retención del aire. De la parte alta del casco salía un tubo de cuero conectado a un saco de aire.

Las contribuciones de Leonardo Da Vinci:
Incluso el genial Leonardo Da Vinci hizo sus pinitos en el mundo del diseño de equipos subacuáticos. En 1500, diseñó varios elementos para bucear y escribió algunos tratados sobre ello. Lamentablemente, estos diseños fueron robados en su momento por Napoleón durante su campaña en Italia. Dos de los modelos ideados por el inventor italiano representan un simple aparato respiratorio ara su empleo en aguas poco profundas. Consiste en una especie de embocadura moldeada para la boca, unida a la superficie por un conducto similar al actual tubo respiratorio. Así pues, dicho mecanismo podría ser lo que actualmente conocemos como la boquilla del tubo o del regulador. Asimismo, Da Vinci podría reclamar también la “patente” de las gafas de buceo, ya que otro de sus diseños muestra una especie de casco completo y gafas, completados con un tubo respiratorio hasta la superficie. Otro tanto ocurre con las aletas, un ingenio al que el inventor italiano ya entonces atribuyó mucha importancia en el equipamiento de un submarinista.

Los equipos acorazados:
Son aparatos individuales completamente estancos y lo suficientemente resistentes para soportar la presión del agua hasta una profundidad determinada, permitiendo al buzo permanecer en su interior a la presión atmosférica. Dentro de esta categoría están los trajes articulados o rígidos, las cámaras de observación submarina, los batiscafos y bentoscopios y las cámaras de rescate para submarinos hundidos. A lo largo de casi tres siglos, las dificultades en este campo siempre han sido las mismas: conseguir que el equipo sea lo suficientemente resistente para que no le afecte la presión exterior cuando se encuentra a gran profundidad, y que las juntas de brazos y piernas sean flexibles y estancas. Asimismo, era necesario compensar la rigidez de estos equipos, hecho que dificultaba la mobilidad bajo el agua. Pese a que en ocasiones estos mecanismos prestaron un servicio a la hora de rescatar tesoros hundidos o de realizar salvamentos de pecios, su principal función ha sido la colocación de cargas explosivas y guiar los grampines de extracción. Los orígenes Aunque existen referencias de equipos de estas características que datan del año 1.700, no es hasta 1.715 que tenemos la primera referencia de un equipo acorazado. Se trata del Lethbridge, un invento de un carpintero de Devonshire (Reino Unido). Se presume que el equipo constaba de un tonel de 1,8 metros de longitud y 75 centímetros de diámetro en la parte de la cabeza. En los pies el diámetro era de la mitad, siendo la capacidad del aparato de unos 110 dm3. El buzo se introducía por la apertura hermética, situada encima de la cabeza. El cilindro constaba de dos oberturas para sacar los brazos y coger instrumentos. El aporte de oxígeno se hacía subiendo a la superficie y renovando el aire mediante dos oberturas posteriores que permitían cambiar el aire del compartimento sin necesidad de abrir el traje. Así pues, este equipo presentaba el inconveniente de tener que salir periódicamente para renovar el aire. Siguiendo este diseño, el español Cervo ingenió en 1831 una esfera de madera que respetaba los principios de Lethbridge. Cervo esperaba que la estructura esférica le permitiría compensar parte de la presión del agua al no ofrecer superficies rectas. Lamentablemente este invento no llegó a buen puerto y probablemente fue aplastado por la presión en la primera inmersión realizada.

Los toneles submarinos:
El diseño de Lethbridge sentó cátedra, y durante más de un siglo todos los artilugios siguieron el mismo patrón: una cámara estanca con renovación del aire en superficie. Fue la época de los toneles submarinos. El mecanismo de renovación total del aire requería que la cámara fuera lo más grande posible para albergar más oxígeno y alargar así el tiempo de inmersión. Así pues, los diseños fueron cada vez menos aerodinámicos, llegando finalmente a la forma de barriles, capaces de contener mucho más aire. Le Batteux construyó en 1853 el llamado Tonel Buzo, de extremada simplicidad, que estaba compuesto por un auténtico tonel de madera con dos agujeros taladrados para sacar los brazos y provistos de guantes de cuero para impedir la entrada del agua. Asimismo, iba equipado con un tragaluz que permitía la visión exterior e iba sujetado por un cable que lo unía con la superficie. En 1855, Collonge mejoró el diseño de Batteux, convirtiéndolo en un compartimiento de hierro y con una importante novedad: un tubo que unía la cabina con la superficie y aportaba aire al buzo. El modelo de Collonge supuso una revolución en el diseño de estos equipamientos. El espacio ya no era un problema, por lo que el diseño podía empezar a estilizarse. Nacen así los trajes y las batisferas.

Las tablas de buceo:
Se construyeron a partir de un proceso partiendo de la enfermedad de descompresión, la cual se convirtió en un problema importante en la industria de la construcción de puentes y en la minería. Los obreros de la construcción, sufrían la enfermedad de Bends (curvaturas) o enfermedad de la descompresión, si ascendían rápidamente después de estar mucho tiempo trabajando a presión. El primero que intuyó los problemas de descompresión fue el ingeniero francés Triger, como consecuencia de los accidentes que se producían entre los obreros que trabajaban en los cajones neumáticos de cimentación de puentes, pero no llego a resolver el problema. Seria otro compatriota suyo, el fisiólogo Paul Bert (Francés) en el siglo XIX, quien descubriera que los problemas que acechaban a aquellos hombres se debían a la acumulación de nitrógeno en la sangre, el cual se liberaba en forma de burbujas, y que era el causante de las temidas embolias. Los resultados a sus investigaciones llego a publicarlos en un libro titulado: La presión barométrica, en el que sentaba las bases de la futura técnica de descompresión; Paul Bert recomendó descompresión lenta para prevenir los síntomas de la Enfermedad de Caisson (descompresíva), aunque no pudo obtener valores cuantitativos.

John Scott Haldane (1860-1936):
La temprana muerte de Paul Bert dejó incompleta su labor, hasta que diez años mas tarde el investigador de origen escocés Haldane, interesado por los problemas de intoxicación de los mineros por el CO2 y el gas carbónico, comenzó a ocuparse de los efectos del nitrógeno sobre el organismo humano. Partiendo de los trabajos de Paul Bert, puso todo su interés en llegar a la solución del problema. Entre 1906 y 1908 Haldane, realizó experimentos con 85 cabras de las que obtuvo algunas de las siguientes conclusiones: -Los síntomas empezaban a ocurrir cuando la diferencia de presión ambiente era la mitad, por ejemplo para 4 atm (30 mts), a partir de 2 atm, o menos. -Los síntomas vistos en las cabras eran problemas en las articulaciones de las patas, estas rengueaban aún si tener peso. Con el resultado de sus investigaciones y las experiencias obtenidas con los buzos de la marina británica, llegó a conclusiones como la de que los buzos que no habían sobrepasado los 12 mts. de profundidad, aun habiendo permanecido bastante tiempo en inmersión, no presentaban síntomas de embolia. Como resultado de esta y otras observaciones, Haldane llego a unas conclusiones en las que trataba de que el buzo liberase todo su N2 antes de llegar a superficie. El principio del que partió Haldane para el cálculo de sus tablas lo basó en un modelo biofísico adoptado por él en el que consideraba la diferencia de tiempo existente para llegar a la saturación total de los diferentes tejidos del organismo, teniendo en cuenta de que la solubilidad del nitrógeno en los tejidos grasos es aproximadamente cinco veces superior debido a su irrigación sanguínea, motivo por el que tanto el proceso de saturación como el de desaturación es mas lento. Mientras que aquellos que el riego sanguíneo es más intenso, el proceso es más rápido. Por este motivo a los primeros les denominaba <> y a los segundos <>. Basado en este principio ideó cinco tejidos tipo que aplicó un tiempo determinado de saturación. Efectúo diferentes pruebas con tiempos y presiones, observando como se producía y de que forma la liberación de las burbujas se llevaba a cabo, así pues logró establecer unos valores tabulados que si bien no llegaban a los porcentajes de seguridad actuales dieron entonces unos resultados muy satisfactorios. Haldane considero que la absorción y eliminación del nitrógeno era un proceso exponencial.

Absorción progresiva de nitrógeno:
Mientras se bucea el cuerpo va absorbiendo nitrógeno, el cual se disuelve en los tejidos siguiendo la Ley de Henry (a mayor presión mayor es la cantidad de moléculas de gas que se disuelven en el líquido). Al ascender este nitrógeno debe eliminarse en forma paulatina a través de la respiración sin generar enfermedad (el nitrógeno forma microburbujas no nocivas para el organismo). Se determinó que si la relación de presiones era de 2:1, el gas se eliminaba sin generar burbujas. El cuerpo humano se consideró formado por distintos tejidos con tiempos de saturación/eliminación diferentes. De esta forma surgieron los modelos matemáticos utilizados para la confección de tablas. Años después, en 1937 científicos de la U.S. NAVY (USN) marina norteamericana modificaron las tablas de Haldane. Eran las primeras tablas de una manera experimental y que además no contemplaban las inmersiones sucesivas, ya que el propósito y desarrollo estaba pensado solamente para buzos que bajaban a una cierta profundidad, realizaban su trabajo o misión, para más tarde regresar a superficie. La U.S. NAVY estudiaría la forma de construirlas, ya que las necesitaban para los trabajos militares y profesionales que realizaban, y lógicamente querían hacerlos con la mayor seguridad. Las tablas las adaptaron a los buzos clásicos de entonces empleándolas hasta 90 mts. (10 atm.), utilizando para el cálculo de tejidos de tiempo medio similares a los utilizados por Haldane, ampliados a 80 y 120 minutos, aunque pecaron de exceso de prudencia al limitar la velocidad de ascenso a 7,5 metros/min. La posterior evolución del buceo y el invento de la escafandra autónoma obligó a reconsiderar estos trabajos, de cuyo resultado, en 1958 las tablas fueron revisadas, y consideraron las inmersiones sucesivas. En dichas tablas se articulaban paradas de 3 en 3 metros, con velocidad de ascenso que se aumentó a 18 metros/min. Estas tablas fueron traducidas al sistema métrico decimal por el G.E.R.S. francés; posteriormente, el profesor italiano Gaspare Aldano, las mejoraría aunque sus estudios fueron dirigidos al buceo de gran profundidad. Otro francés, el comandante Alinat, mejoró éstos trabajos, incorporando por primera vez en las tablas, la casilla en la que introducía el coeficiente de saturación de nitrógeno para inmersiones sucesivas. Hoy en día las exigencias del buceo a grandes profundidades y para aquellos casos de inmersiones de extrema exposición, han obligado a considerar para el cálculo de éstas tablas, tejidos de medio tiempo de hasta 1000 minutos. Actualmente, se utilizan las tablas de G.E.R.S. y de la marina norteamericana, éstas últimas bastante más completas, que son las adoptadas por nuestra Marina Militar y por algunas organizaciones de buceo. A partir del resultado y obtención de unas tablas más o menos fidedignas para el buceo, basado como ya se ha explicado anteriormente en la absorción del nitrógeno en los tejidos, unos ingenieros italianos llamados De Sanctis y Alinaris, inventaron un ingenioso aparato, el descompresímetro, que vino a resolver y a simplificar los problemas inherentes a los cálculos de descompresión. (Jordi Atienza)