Mergulho Livre e Apagão em Águas Rasas

Backlout de Águas Rasas (hipóxia latente)

O apagão em águas rasas (SWB) é a perda repentina de consciência causada pela falta de oxigênio após um mergulho com apneia. Isso foi descrito pela primeira vez por S. Miles como “hipóxia latente”, blecaute em águas rasas é o termo que ele atribuiu à perda inexplicável de consciência em mergulhadores que usam aparelhos respiratórios de oxigênio de circuito fechado em profundidades rasas.

A inconsciência ocorre mais comumente a 5m da superfície, onde pulmões em expansão e famintos por oxigênio literalmente sugam o oxigênio do sangue do mergulhador. Depois de perder a consciência, é provável que você se afogue. O apagão ocorre de forma rápida, insidiosa e sem aviso prévio. As vítimas desta condição morrem sem qualquer ideia da sua morte iminente.

Ocorrem cerca de 7.000 afogamentos nos EUA anualmente – muitos dos quais são bons nadadores. Craig, em 1976, relatou entrevistas com sobreviventes de quase afogamento. Todos hiperventilaram antes da natação, tiveram vontade de respirar e não foram avisados da iminente inconsciência. A hiperventilação é usada por mergulhadores livres para reduzir a concentração de CO2 e prolongar a duração da apneia.

Os mergulhadores iniciantes em apneia, devido à sua falta de adaptação, geralmente não estão sujeitos a esta condição. É o mergulhador intermediário quem corre maior risco. Ele está em uma fase acelerada de treinamento e suas adaptações físicas e mentais lhe permitem mergulhar mais fundo e por mais tempo a cada novo dia de mergulho – às vezes muito profundo ou muito longo. Mergulhadores avançados não estão imunes.

Condições que produzem hipóxia latente (apagão em águas rasas)

Hiperventilação

A hiperventilação é a prática de respiração excessiva com aumento na frequência respiratória ou aumento na profundidade da respiração, ou ambos. Isso não armazenará oxigênio extra. Pelo contrário, se praticado com muito vigor, na verdade roubará oxigênio do corpo. O benefício mágico da hiperventilação é o que ela faz com os níveis de dióxido de carbono no sangue. A respiração rápida ou profunda reduz rapidamente os níveis de dióxido de carbono. São os altos níveis de dióxido de carbono, e não os baixos níveis de oxigênio, que estimulam a necessidade de respirar.

O mergulhador iniciante é muito sensível aos níveis de dióxido de carbono. Esses níveis aumentam mesmo com uma apneia de 15 segundos, fazendo com que os pulmões fiquem em chamas. O mergulhador treinado expeliu enormes quantidades de dióxido de carbono com a hiperventilação, superando assim o centro respiratório do cérebro. O metabolismo normal dos tecidos do corpo, produzindo dióxido de carbono a uma taxa regular, não repõe dióxido de carbono suficiente para estimular este centro respiratório até que o corpo fique gravemente carente de oxigênio.

A hiperventilação também causa algumas alterações no sistema nervoso central. Praticada em excesso, provoca diminuição do fluxo sanguíneo cerebral, tonturas e câimbras musculares nos braços e pernas. Mas graus moderados de hiperventilação podem causar um estado de euforia e bem-estar. Isso pode levar ao excesso de confiança e à consequência dramática de um corpo que trabalha por muito tempo sem respirar: desmaio.

As mudanças de pressão no ciclo de descida e subida do mergulhador livre conspiram para roubar-lhe oxigênio à medida que ele se aproxima da superfície pelo mecanismo de pressões parciais. Os níveis de gases, nomeadamente oxigênio e dióxido de carbono, equilibram-se continuamente no corpo. Equilíbrio de gases entre os pulmões e os tecidos do corpo. O corpo retira oxigênio dos pulmões conforme necessário. A concentração de oxigênio nos pulmões de um mergulhador em descida aumenta devido ao aumento da pressão da água.

À medida que o cérebro e os tecidos usam oxigênio, mais oxigênio fica disponível nos pulmões enquanto ele ainda está descendo. Tudo isso funciona bem desde que haja oxigênio nos pulmões e o mergulhador permaneça no nível de descida. O problema está na ascensão. Os pulmões em reexpansão do mergulhador ascendente aumentam de volume à medida que a pressão da água diminui, e isso resulta em uma rápida diminuição do oxigênio nos pulmões para níveis críticos.

O equilíbrio que forçou o oxigênio a entrar no corpo agora está invertido. É mais pronunciado nos últimos 3 a 4.5 metros abaixo da superfície, onde ocorre a maior expansão pulmonar relativa. É aqui que a inconsciência acontece com frequência. O apagão é instantâneo e sem aviso prévio. É o resultado de um nível criticamente baixo de oxigênio, que na verdade desliga o cérebro.

A lei das pressões parciais de Dalton se aplica. (Pb – PO2 + PN2 + Outros gases.)

À medida que o Pb diminui, as pressões parciais de todos os gases componentes diminuem na mesma proporção. A hipóxia da hiperventilação pré-mergulho é corrigida por um aumento da PO2 durante a descida.

Durante a descida, o volume pulmonar diminui devido à compressão torácica, resultando em aumento da PO2, PCO2 e PN2 pulmonares.

No pulmão há um aumento da frequência respiratória e uma redução da PCO2. O volume pulmonar é reduzido à metade, a PO2 pulmonar aumenta, a PCO2 pulmonar aumenta inicialmente, mas é seguida por uma PCO2 reduzida devido ao gradiente reverso.
O sangue reage desenvolvendo uma alcalose respiratória e um desvio para a direita da curva de HbO2 (oxihemoglobina). A reação é CO2 + H2O – H+ + HCO3.
Os quimiorreceptores do corpo carotídeo causam desaceleração do coração e permitem prender a respiração por mais tempo.
Há vasodilatação dos vasos cerebrais com hipóxia (baixo nível de oxigênio). Há um uso rápido de O2, a PCO2 arterial é reduzida de modo que a respiração não é estimulada até que) 2 caia até que o ponto de interrupção da apneia seja atingido. O ponto de ruptura (PCO2 / PO2) em uma pessoa treinada é menos sensível ao aumento da PCO2 ou à redução do O2. O ato de consumir oxigênio rapidamente (como ao perseguir um peixe grande) atrasa o ponto de ruptura devido à PCO2 mais elevada e ao exercício em si. O mergulhador fica com vertigens, tonturas, formigamento, falta de ar, rigidez muscular e inconsciência.
Enquanto em profundidade, o aumento da PO2 pulmonar proporciona um gradiente favorável para a transferência de O2 do pulmão para o sangue, ocorrendo mais rapidamente do que se o mergulhador estivesse na superfície.
Como a PCO2 alveolar aumenta com a compressão, o CO2 não sai do sangue para entrar no pulmão. Inicialmente, o CO2 arterial aumenta rapidamente (especialmente com exercício), depois os tecidos armazenam CO2. Mergulhadores treinados usam um tempo de fundo cronometrado (máximo de 1.5 minutos) para evitar a inconsciência ao retornar à superfície.

Na subida à superfície:

O pulmão se expande novamente ao normal, a PCO2 aumenta à medida que mais se difunde no pulmão e a PO2 cai drasticamente.
No sangue, a PCO2 aumenta dependendo da profundidade do mergulho e da quantidade de exercício. Os mergulhos profundos conduzem mais CO2 dos pulmões para os tecidos e aumentam o problema. Há um deslocamento para a direita da curva HgbO2.
Quando o ponto de ruptura é atingido, os quimiorreceptores são estimulados pelo CO2, estimulando assim a respiração. Baixo O2 também estimula a respiração.

No cérebro:

CO2 estimula a respiração
A vasodilatação estimula o consumo de O2
Ocorre hipóxia latente
Segue-se a inconsciência
Na subida, os pulmões se expandem novamente, reduzindo o gradiente de difusão favorável do oxigênio. Profundidades mais rasas fazem com que esse gradiente se aproxime de zero, atingindo o mergulhador um estado crítico de hipóxia.
A hipóxia causa inconsciência, possivelmente antes de o mergulhador chegar à superfície.
Sinais e sintomas de hipóxia latente (apagão em águas rasas).
Fraqueza extrema, tremores, inconsciência na água, amnésia do evento, afogamento.

A fisiologia do Blackout em águas rasas

Além das alterações devidas à Lei da Física de Dalton, existem outras alterações fisiológicas que entram em vigor durante o blecaute em águas rasas e o mergulho livre.

Reflexo de Mergulho

O corpo humano é capaz de adaptações notáveis ao ambiente subaquático. Mesmo mergulhadores não treinados apresentarão uma desaceleração dramática do coração quando imersos. Isso é comumente chamado de reflexo de mergulho. A imersão do rosto em água fria faz com que o coração desacelere automaticamente. A compressão torácica também pode desacelerar o coração.

Mergulhadores não treinados podem experimentar uma queda de até 40% na frequência cardíaca. Mergulhadores treinados podem produzir uma frequência cardíaca ainda mais baixa, alguns podem diminuir para incríveis 20 batimentos por minuto.

Efeitos do baço

Mergulhadores livres treinados desenvolvem diversas outras adaptações fisiológicas que levam a mergulhos mais profundos e mais longos. O baço, atuando como reservatório de sangue, auxilia mergulhadores treinados a aumentar seu desempenho. Aparentemente, o baço deles encolhe durante o mergulho, causando a liberação de células sanguíneas extras.

De acordo com William E. Hurford MD, e co-autores que escreveram no The Journal of Applied Physiology, os baços das mergulhadoras japonesas Ama (mulheres profissionais mergulhadoras livres de moluscos) que estudaram diminuíram de tamanho em 20% quando mergulharam. Ao mesmo tempo, a sua concentração de hemoglobina aumentou 10 por cento (Volume 69, páginas 932-936, 1990).

Esta adaptação, semelhante à observada em mamíferos marinhos (a concentração de células sanguíneas das focas de Weddell aumenta até 65%), poderá aumentar a capacidade dos mergulhadores de absorver oxigénio à superfície. Também poderia aumentar o fornecimento de oxigênio a tecidos críticos durante o mergulho.

Curiosamente, a contração do baço e a resultante liberação de glóbulos vermelhos não são imediatas – começa a fazer efeito após um quarto de hora de mergulho sustentado. Essa adaptação do baço, assim como outras alterações fisiológicas, provavelmente leva meia hora para surtir efeito total. Isto pode explicar o aumento de desempenho que os mergulhadores livres treinados notam após a primeira meia hora de mergulho, e também pode ser uma das causas de insuficiência cardíaca inexplicável no mergulhador com uma condição cardíaca limítrofe.

Outras adaptações

Existem outras adaptações conhecidas: os vasos sanguíneos da pele contraem-se em condições de baixo oxigênio para deixar mais sangue disponível para órgãos importantes, nomeadamente o coração, o cérebro e os músculos. Mudanças na química do sangue permitem que o corpo transporte e use o oxigênio com mais eficiência.

Na verdade, essas mudanças comprimem a última molécula de oxigênio disponível de órgãos não essenciais. Mais importante ainda, a mente do mergulhador se adapta a períodos mais longos de apneia (sem respiração). Ele pode ignorar, por longos períodos de tempo, sua voz interna que exige que ele respire.

Prevenção de blacklout em águas rasas

O apagão em águas rasas foi um tema de pesquisa importante para os médicos de mergulho na década de 1960, quando eles desenvolveram a fisiologia básica descrita acima. Estudaram também os históricos de casos de vítimas do BES, identificando diversos fatores que podem contribuir para esta condição. Estes incluem hiperventilação, exercício, personalidade competitiva, mentalidade focada e juventude.

O uso da hiperventilação na preparação para o mergulho livre é controverso. Ninguém discorda que a hiperventilação prolongada, após minutos de respiração vigorosa acompanhada de tonturas e formigamento nos braços e pernas, é perigosa. Alguns médicos mergulhadores acreditam que qualquer hiperventilação é mortal devido à variação dos efeitos entre os indivíduos e sobre uma pessoa, de um momento para outro.

Outros médicos, estudando mergulhadores livres profissionais, como os mergulhadores Ama, do Japão, descobriram que eles rotineiramente hiperventilavam levemente e respiravam fundo antes de descer. A hiperventilação deles é muito leve; eles limitam isso respirando com os lábios franzidos antes de um mergulho.

Provavelmente a melhor abordagem pode ser encontrada no Manual de Mergulho da Marinha dos Estados Unidos (Volume 1, Air Diving), que afirma: A hiperventilação com ar antes de um mergulho livre é um procedimento quase padrão e é razoavelmente seguro se não for levado muito longe. A hiperventilação com ar não deve continuar além de três a quatro respirações, e o mergulhador deve começar a subir à superfície assim que notar uma necessidade definitiva de retomar a respiração.

Aprenda os efeitos mortais do exercício debaixo d’água e planeje lidar com essa situação.

Os mergulhadores livres aprendem a prolongar seus mergulhos relaxando profundamente os músculos (veja a seção sobre mergulho profundo). A maioria dos mergulhadores faz uso mínimo de seus músculos, exceto quando lutam contra um peixe ou soltam uma âncora. Um médico escrevendo em uma revista médica australiana descobriu que um cenário comum para mortes em mergulho na Austrália é o mergulhador experiente com cinto de lastro e tiro com arpão.

Os pesquisadores médicos acham que muitas mortes em piscinas, classificadas como afogamentos, são na verdade o resultado de apagões em águas rasas. A maioria ocorre em adolescentes e adultos jovens do sexo masculino que tentam prender a respiração de resistência competitiva, frequentemente em um desafio.

Vítimas de afogamento, especialmente crianças, foram ressuscitadas após longos períodos de imersão em água fria por 30 minutos ou mais. O mesmo não acontece com as vítimas que desmaiam em piscinas de água quente. A água quente acelera a morte, permitindo que os tecidos, especialmente os cerebrais, continuem a metabolizar-se rapidamente; sem oxigênio, danos celulares irreversíveis ocorrem em minutos.

Resumo

Não hiperventile em excesso, não mais do que três ou quatro respirações.
Reduza o exercício em profundidade.
Reconheça o perigo de focar.
Não hesite em largar o cinto de lastro.
Evite mergulhos de resistência.
Ajuste o cinto de lastro para que você flutue a 4.5 metros.
Não pratique prender a respiração em uma piscina. Tenha sempre um observador de prontidão para ajudar.
Aprenda os fundamentos da RCP e pense em adaptá-los à sua arena de mergulho, seja mergulhando da costa, de prancha ou de barco.

Referência

Hong, SK. 1990. Breath-Hold Diving. In: Bove and Davis, Diving Medicine, 2nd ED., Philadelphia, PA: WB Saunders, pp 59-68.

Renúncia

Meus artigos não endossam nenhum dos medicamentos, produtos ou tratamentos descritos, mencionados ou discutidos em qualquer um dos serviços.

Você é incentivado a consultar outras fontes e confirmar as informações contidas aqui, e este material não deve ser usado como base para decisões de tratamento e não substitui consulta profissional e/ou literatura médica revisada por pares.

Se informações erradas ou imprecisas forem trazidas ao nosso conhecimento, serão feitos esforços razoáveis para corrigi-las ou excluí-las o mais rápido possível.

Ernest S. Campbell

Médico cirurgião com anos de experiência, possuindo diversas especialidades médicas, sendo uma grande referência no mercado internacional do mergulho.

Membro de várias entidades norte americanas como a Undersea & Hyperbaric Medical Society (UHMS), e foi responsável pela área de educação e treinamento da DAN nos Estados Unidos.