Historicamente o mergulho foi e continua sendo uma atividade realizada com a
finalidade de buscar alimento, minerais valiosos, realizar atividades militares e observar a
vida marinha. Esses mergulhos duravam poucos minutos e ao longo dos anos diversos
aparatos e técnicas foram desenvolvidos e, atualmente, é comum os mergulhadores
utilizarem snorkel (tubo em forma de J) ou cilindro de gás comprimido, possibilitando que o
mergulhador fique submerso por mais tempo e chegue a maiores profundidades. Apesar
de existir relatos na história do mergulho por volta de 4.500 a.C, as limitações e os riscos
dessa atividade ainda estão presente nos tempos modernos.
O mergulho consiste em um dos principais desafios para a fisiologia, uma vez que,
além do estresse térmico, este ambiente caracteriza-se pela exposição do organismo a
uma alta pressão (ambiente hiperbárico), diferente da pressão observada ao nível do mar
de uma atmosfera (1 atm = 760 mmHg. Existem duas forças que contribuem para este
aumento de pressão, o peso da coluna d‟água sobre o mergulhador (pressão hidrostática)
e o peso da atmosfera na superfície do mar. Onde a cada 10 metros de profundidade há o
aumento de 1 atm, assim 20 metros de profundidade será equivalente a 2 atm ou 1.520
mmHg.
Embora o corpo seja composto fundamentalmente por água, à mesma e pouco
afetada pelas variações de pressão durante o mergulho. Entretanto, o corpo contém
algumas cavidades cheias de ar, por exemplo, os pulmões, as vias respiratórias e o ouvido
médio. Essas regiões são sensíveis a variações de pressão com o aumento da
profundidade. Segundo a lei de Boyle, numa temperatura constante, o volume de uma
determinada massa de gás varia inversamente com sua pressão. Assim, observa-se que o
aumento da pressão comprime o pulmão. Dessa forma, se o volume pulmonar de 6 litros
de ar for submetido ao dobro da pressão de 1 atm para 2 atm, esse volume pulmonar será
reduzido pela metade, 3 litros. A partir disso, podemos deduzir que nosso sistema
necessita acionar mecanismos fisiológicos para se adaptar e/ou desenvolver estratégias
para manter seu funcionamento adequado.
Dentre as modalidades de mergulho podemos citar o mergulho em apneia, na qual o
mergulhador se utiliza apenas da sua capacidade pulmonar. Alguns fatores serão
determinantes para a duração da apneia, por exemplo, a elevação da pressão parcial de
dióxido de carbono ( ) e queda da pressão parcial de oxigênio ( ) no sangue
arterial, provenientes do metabolismo e respiração celular. Assim, quanto maior a
intensidade do exercício físico durante o mergulho, menor será o tempo submerso, devido
ao maior consumo de e produção de .
Uma estratégia que prolonga o tempo de mergulho é a hiperventilação antes de
mergulhar em apneia, possibilitando com essa manobra o aumento da pressão de e a
redução da no sangue arterial. Contudo, no momento em que a for alta o
suficiente para estimular a respiração o mergulhador inicia a subida, o tórax se expande
como consequência da diminuição da pressão exercida pela água, somado a isso existe
uma diminuição da intrapulmonar, interrompendo a difusão do para o sangue,
induzindo o desmaio durante subida. Além disso, níveis elevados de podem causar
desorientação e desmaio.
Cabe ressaltar que o é importante para formação do ácido carbônico, auxiliando
na manutenção do pH sanguíneo. Assim, quando maior a concentração de ácido carbônico
mais baixo será o pH do sangue, promovendo uma quadro deacidose. Levando em
consideração que valores de pH normal (7,4) promove a dilatação de vasos sanguíneos no
encéfalo, a hiperventilação por reduzir a e induzir um aumento do pH sanguíneo
(alcalose) fazendo com que o vaso cerebral sofra contração, reduzindo o fluxo sanguíneo.
Esses efeitos promovem vertigem ou perda da consciência.
Curiosamente, quando imergimos nosso rosto em água gelada é disparado uma
resposta fisiológica, chamado de reflexo do mergulho. Essa resposta consiste na redução
da frequência cardíaca (bradicardia), redução do débito cardíaco (volume de sangue
bombeado pelo coração durante um minuto), vasoconstrição periférica, levando a um
aumento da pressão arterial, e acúmulo de lactato nos músculos devido a pouca
oxigenação.
Dessa forma, fica evidente que o mergulho é uma condição adversa para a fisiologia
humana, onde o organismo sofre alterações de forma aguda, principalmente por fatores
físicos como a compressão dos pulmões, seios da face e ouvido médio. Apesar disso, a
necessidade de inspirar e expirar são respostas fisiológicas essenciais para manter
a oxigenação dos tecidos, principalmente, do encéfalo e coração, e manobras para
aumentar o tempo de mergulho como a hiperventilação apenas altera a saturação dos
gases no sangue arterial, distanciando suas pressões parciais do ponto de ruptura da
apneia, porém o risco é elevado para o mergulhador, podendo levar a morte. Assim, o
ambiente hiperbárico é extremamente perigoso para as funções vitais, necessitando de
conhecimento técnico e planejamento. Curiosamente os seres humanos com seus
equipamentos conseguiram chegar a Lua e outros planetas do sistema Solar, entretanto,
não conseguiram desvendar os mistérios que existem nas profundezas abissais dos
nossos oceanos, devido à fragilidade do nosso corpo e inclusive de equipamentos em
ambientes hiperbáricos.
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