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A vida sob pressão

Mais do que a falta de ar, a pressão das águas é o grande obstáculo à permanência do homem no fundo do mar, seja a 10 ou 300 metros, obrigando seu organismo a radicais adaptações ao novo meio.

Regina Prado

Sentado na areia ardente à beira do mar, o homem fita a água e sonha em conquistar o azul profundo. Há mais de 2000 anos, alguns ousados se aventuram a deixar a areia e pulam de cabeça no mundo submarino — é quando descobrem que a falta de ar não é o principal obstáculo a um passeio tranqüilo ao lado de peixes e corais. O grande vilão das histórias debaixo d’água atende pelo nome de pressão, um inimigo invisível, mortal, sub-reptício. Seja a 10 ou a 100 metros de profundidade, quanto mais se desce, mais o oceano comprime os frágeis corpos humanos, como se quisesse deliberadamente expulsá-los de um ambiente que não é seu. Com os pés em terra firme, o homem sofre a pressão de 1 atmosfera (1 quilo por centímetro quadrado do corpo, equivalente a uma coluna de ar sobre a cabeça).

Como seu organismo foi moldado pela evolução para viver nesse meio, o fardo é leve. Nos domínios dos peixes, porém, o mundo fica mais pesado: a cada 10 metros na direção do fundo do mar, a pressão aumenta em 1 atmosfera. No corpo humano apertado pelo mar, o que sofre são as cavidades recheadas de ar, como os pulmões e os ouvidos. A guerra do homem contra seu maior inimigo aquático, que pode deixar como saldo alguns mortos e feridos, ainda que com pouca freqüência, começa assim que se pula na água. Nem mesmo os praticantes do mergulho livre, a modalidade mais simples e praticada com o equipamento mais básico, se vêem livres de alguns percalços. Munido de máscara, snorkel (o canudinho para respirar na superfície) e nadadeira, o mergulhador inspira fundo desce em apnéia (com a respiração presa) e inicia sua aventura.

No caminho para baixo, toda a lei de Boyle atrapalha. Ela diz que, em temperatura constante, o volume de um gás é inversamente proporcional à pressão. Isso significa que, apertado pela pressão crescente, o ar dentro da máscara vai diminuir de volume. Se o mergulhador não injetar um pouco de ar na máscara pelo nariz, tornando iguais as pressões do mar naquela profundidade e a do ar em sua máscara, a estrutura elástica da borracha comprimirá seu rosto e surgirão hematomas.

As vítimas seguintes são os ouvidos, apelidados, sem exagero, de calcanhar-de-aquiles do mergulhador. “Uma região atrás do tímpano, chamada de ouvido médio, está cheia de ar para funcionar como uma caixa acústica, com espaço para a vibração da membrana do tímpano”, detalha o médico Paulo Iazzetti, professor e coordenador da Unidade de Medicina Hiperbárica da Universidade de Campinas. “Justamente por ser recheada de ar, esta região é vulnerável à variação da pressão.” Iazzetti já era mergulhador com apenas 12 anos e enveredou mais tarde pela Medicina Hiperbárica — ramo que surgiu para tratar acidentados em mergulhos e que hoje é usada em diversas enfermidades.

Iazzetti explica que, à medida que o mergulhador afunda, a pressão da água aumenta e empurra o tímpano para dentro, provocando dor; se o mergulhador não tomar nenhuma atitude, o tímpano poderá até se romper, causando o barotrauma do ouvido médio Para evitar este tipo de acidente, o mergulhador realiza a manobra de Valsalva, assim chamada por ter sido descrita por um fisiologista italiano com esse nome: tapa-se o nariz com dois dedos, mantém-se a boca fechada e expira-se com um pouco de força. Sem opção de saída, o ar caminha pela trompa de Eustáquio, o canal membranoso que liga o ouvido à garganta, e chega ao ouvido médio, preenchendo a cavidade e igualando a pressão de dentro com a de fora. Caso a operação seja mal feita e o tímpano se rompa (o que só uma delicada cirurgia resolve), a água fria entra no ouvido e pode atingir o labirinto, responsável pelo equilíbrio do corpo.“Se isto acontecer, a vertigem pode confundir o nadador a ponto de ele não saber se está descendo ou subindo” descreve outro médico mergulhador, Ivan Jorge Ribeiro, do Centro Hiperbárico de São Paulo. 

Nesse caso, há uma dica para localizar a superfície: seguir as bolhas de ar. “Elas, sem dúvida nenhuma, estarão subindo”, brinca Ribeiro, carioca que recebeu o apelido de Merluza em 1971, época de seu batismo na Marinha, no Rio de Janeiro, e que hoje dá aulas para novatos civis em São Paulo. Se o mergulhador cansar de ficar como ioiô afundando e buscando ar na superfície, e resolve bater papo mais longo com os peixinhos, descobrirá que a aventura se complica a cada metro em direção ao fundo. O mergulho autônomo, em que o mergulhador carrega seu suprimento de ar num cilindro de aço ou alumínio, só virou realidade quando o oceanógrafo francês Jacques Cousteau inventou o aqualung, em 1943. O ar é “engarrafado” sob uma pressão 200 vezes maior que a da atmosfera em terra firme. Uma válvula acoplada ao cilindro reduz esta pressão para cerca de 8 atmosferas. Antes de o ar atravessar o bocal e chegar até o mergulhador, porém, uma nova válvula reduz a saída à mesma pressão da água naquela profundidade.“Desta maneira, quando o ar é inspirado, está dando ao tórax uma pressão suficiente para que ele tenha movimentação, vencendo a pressão que a água faz sobre o peito”, descreve Vicente Albanez, professor de mergulho da academia Raia 4, em São Paulo. Albanez já não ouve muito bem, resultado da pressão sob seu tímpano desde o tempo em que resolveu fazer do mergulho sua profissão. Hoje, está empenhado em divulgar o mergulho como terapia para crianças com deficiência mental.

O prazer de uma fugaz estada no mundo aquático a bordo de um cilindro embute uma overdose de moléculas gasosas. Como o ar dentro dele está comprimido sob alta pressão, a quantidade de moléculas a ocupar o mesmo espaço é maior, aumentando proporcionalmente a quantidade de gás absorvido pelo mergulhador. Ocorre então uma saturação desses gases no organismo, que não está habituado a sorvê-los em quantidades tão grandes. Como o ar atmosférico é composto de 78,62% de nitrogênio, 20,84% de oxigênio e 0,5% de outros gases, o aumento significativo do volume inspirado vai resultar num problema igualmente grande para o mergulhador. O nitrogênio praticamente não é metabolizado pelo organismo e se acumula, passa dos alvéolos pulmonares para o sangue e do sangue para os tecidos, já que neles a concentração deste gás em condições normais é mínima.

A dissolução do nitrogênio no corpo não causa mal algum, mas na hora do caminho inverso — eliminar o excesso — o gás dita as regras. Para se dosar a velocidade na qual o mergulhador pode retornar à superfície sem problemas, a Marinha americana desenvolveu uma tabela de descompressão, estruturada a partir da profundidade que o mergulhador atingiu e o tempo que ele permaneceu submerso. Em outras palavras, a tabela avalia a quantidade de gás inerte que teve tempo de se instalar no organismo. Ela indica a velocidade com que se pode subir para que o gás alojado tenha tempo de sair dos tecidos e ser eliminado pelas vias aéreas — 18 metros por minuto e uma série de paradas, a 9, 6 e a 3 metros da superfície.

Quando a pressão externa diminui, o gás faz o caminho inverso, dos tecidos para os alvéolos, por difusão. Respeitada essa tabela, o risco diminui. Diminui mas não acaba, porque o padrão que determina estes números é a resistência de um marinheiro jovem, em boa forma física. Se o perfil do mergulhador não for exatamente este, é recomendado não atingir os limites. O médico Paulo Iazzetti explica que uma falha na hora de acompanhar estes números pode ocasionar a chamada doença descompressiva: “Se você retorna à superfície, onde a pressão é menor numa velocidade errada, o gás que estava dissolvido se expande e forma microbolhas onde estiver.” É como o que acontece com uma garrafa de Coca-Cola — quando aberta, a pressão dentro dela, que era grande; diminui em contato com a atmosférica e o gás fisicamente diluído desprende-se. Nos tecidos humanos, sem opção de fuga, as bolhas expandem-se no lugar em que estão.Iazzetti conta que estas bolhas provocam dores nas articulações, onde o tecido fibroso é uma porta aberta para a instalação destes gases. Em casos mais graves, as microbolhas podem se alojar no cérebro, muito vascularizado, onde, dependendo da localização, provocam danos algumas vezes até fatais. A todo instante o mergulhador é lembrado de que é um intruso na água. Uma distração ou um susto como avistar um tubarão, pode fazer com que ele suba desesperado da pior maneira possível: com a respiração presa.

Se o mergulhador prende a respiração, o gás se expande conforme a pressão diminui e deforma o pulmão, provocando a temida embolia traumática pelo ar, que é rara, mas pode acontecer em qualquer profundidade. “As moléculas de gás expandidas forçam as paredes dos pulmões, o ar entra onde não era chamado, no espaço entre o pulmão e a pleura, e colapsa a região”, descreve o médico Iazzetti. “Algumas vezes pode haver até o rompimento dos pulmões, um quadro clínico muito grave e difícil de ser tratado.” A maioria dos problemas com pressão podem ser resolvidos colocando-se o mergulhador acidentado dentro de uma câmara hiperbárica (do grego hypér, excesso, e báros, pressão), que o comprime e depois diminui gradualmente a pressão, como numa volta segura à tona, para que os gases que ele absorveu possam percorrer a via normal de retorno à atmosfera, saindo da circulação para os pulmões e daí para a boca.

A partir dos 40 metros de profundidade, em média, o mergulhador também pode começar a “ver” sereias. O mágico ilusionista, nada inocente, é de novo o nitrogênio. Uma vez no organismo, o nitrogênio se instala na bainha de mielina, uma camada gordurosa que envolve as células nervosas, e atrapalha a transferência de cargas elétricas e o caminho do estímulo nervoso. O mergulhador tem então a chamada narcose pelo nitrogênio, ou embriaguez das profundidades. Como se estivesse bêbado, ele pode simplesmente esquecer de voltar à superfície ou ser atraído para o fundo por um peixe espetacular. Neste momento, a presença de um companheiro por perto ajuda o a salvar-se. No caso da narcose, subir devagar ajuda a desalojar as bolhas de nitrogênio alojadas no sistema nervoso central. Por todos estes percalços, uma regra em mergulho é lei: jamais mergulhar sozinho.

A maioria dos mergulhadores livres e autônomos gosta de enfrentar as aventuras submarinas por esporte. Existem aqueles, porém, para quem o fundo do mar é um meio de vida. É o caso dos mergulhadores profissionais das plataformas de exploração de petróleo submarino, que descem a 300 metros de profundidade para manipular válvulas nos oleodutos ou fazer reparos nos equipamentos. Executar o trabalho não é tão complicado, o difícil é chegar lá. É preciso passar por um rosário de adaptações para poder descer tão fundo, no chamado mergulho saturado, onde a pressão ronda as 30 atmosferas — algo como 45 toneladas ou 56 fuscas sobre os ombros.

O organismo do mergulhador precisa ser lentamente comprimido, para equilibrar a pressão dos gases de seu corpo com a escandalosa pressão na água àquela profundidade. “Se isso não fosse feito, a pressão mecânica poderia esmagar os pulmões, romper os tímpanos e até provocar sangramento nos seios da face, todos recheados por ar” enumera o engenheiro Carlos Eduardo Serra, da Petrobrás responsável pelo treinamento de mergulhadores. “O primeiro passo foi encontrar uma mistura gasosa que, sob alta pressão, não provocasse efeitos colaterais no organismo.” Para o mergulho autônomo, onde. pela lei, o mergulhador só pode ir até 40 metros, ar comprimido basta. Mais fundo que isso, no mergulho dito saturado, a mistura de gases tal qual na atmosfera poderia ser fatal.“Num mergulho profundo, a embriaguez seria inevitável devido à alta pressão do gás respirado, que entra no organismo numa velocidade muito maior”, compara o médico cardiologista Elmo de Araújo Carvalho Júnior, da base naval de Mocanguê, em Niterói (RJ), onde mergulhadores são treinados para trabalhar para a Petrobrás. Para resolver este problema, a tática foi encontrar um gás mais leve, que substituísse o nitrogênio e não tivesse o tal efeito narcótico. A solução foi trocá-lo pelo hélio, de peso molecular menor, que sai dos tecidos de maneira mais fácil. 

Parte do problema foi resolvido. Antes de descer ao mar para controlar o fluxo de um oleoduto, por exemplo, o mergulhador entra num vaso de pressão instalado no convés do navio e é comprimido com esta mistura chamada heliox (hélio mais oxigênio) durante 24 horas.“Esta velocidade de compressão dos mergulhadores em câmaras hiperbáricas é empírica”, admite Carvalho. “Eles eram comprimidos gradualmente e, quando surgiam problemas, mudava-se a velocidade.” O hélio, então aliado, eliminava o problema da hospedagem do gás nos tecidos, mas não resolvia o dos tremores durante a compressão — uma doença chamada síndrome neurológica das altas pressões, com sintomas semelhantes aos da embriaguez somado a tremedeira, de aparecimento gradual e resultado direto da velocidade de compressão. Arrumou-se, então, uma nova tática. Já que o nitrogênio provoca a embriaguez atrapalhando o caminho dos impulsos elétricos nas células nervosas, ele foi novamente colocado na mistura, mas em menor quantidade.

Finalmente, o mergulhador passou a ser colocado na câmara hiperbárica com uma mistura trimix — hélio, oxigênio e 5% de nitrogênio — para não deixar que os tremores surjam. “O nitrogênio na mistura funciona como uma dose de martini. Ele não fica embriagado, e também não tem os tremores”. expIica o médico Carvalho. Neste mundo confinado, a vida do mergulhador depende de um controle rigoroso das condições de seu novo lar, o vaso de pressão, não à toa chamado de câmara de vida. O controle começa pela temperatura. “Uma das características do gás hélio é a alta condutividade de calor”, explica Atílio Vanin, químico da Universidade de São Paulo, que nunca mergulhou mas conhece muito bem os caprichos dos gases.Dentro das câmaras, o hélio rouba calor de seu vizinho — o homem a bordo. 

Para contornar esse problema, a temperatura é mantida alta, em torno de 30º e monitorada o tempo todo. Só que isso provoca uma acentuada desidratação do mergulhador, que pode perder até 6 litros de água num só dia. Além de o aumento da temperatura acelerar o metabolismo do corpo, os pulmões, habituados a sorver ar com menor densidade, recebem um número muito maior de moléculas e são obrigados a trabalhar mais. Isso leva a uma grande e constante perda de energia.Para compensar todo este desgaste o cardápio oferecido é cerca de 50% mais rico em calorias do que seria suficiente em condições normais de temperatura e pressão. Enquanto um homem adulto se satisfaz com 2 248 calorias diárias, um mergulhador mantido sob pressão precisa de 3 000, e ainda assim perde cerca de 10% de seu peso. Como se não bastasse, o novo vilão hélio reaparece para estragar até esta única diversão do dia — comer. A comida oferecida ao mergulhador que é passada por meio de escotilhas, precisa ser muito temperada porque o hélio também altera o paladar dos comensais. Na hora de trabalhar, afinal o objetivo de todo este preparo, o mergulhador é levado até a profundidade desejada pelo braço de um guindaste do convés do navio.

O transporte é dentro de um sino, antes acoplado à câmara de vida. No sino, à mesma pressão da câmara, descem dois mergulhadores com o equipamento necessário para a missão. Uma vez na água, a 300 metros de profundidade longe dos raios solares, surge um novo obstáculo: a temperatura no mar beira os 7°C, insuportável para o mergulhador. A perda de calor é também muito rápida, pois a condutividade de calor da água é 25 vezes maior que a do ar.

Para navegar neste mundo gelado, sua roupa possui uma espécie de véu transpassado por serpentinas, como as que esfriam chope, e é ligada ao sino por um cordão umbilical. Água quente vinda diretamente do navio entra por estes tubos ocos, passeia por todo o corpo e sai pelos pés, tudo para que o mergulhador não morra de frio.Terminado o trabalho, os mergulhadores avisam o navio para trazê-los de volta à superfície (na verdade, para a câmara de vida). Simples? Não. As cordas vocais em movimento precisam do ar presente na laringe para a propagação das ondas sonoras — em outras palavras, a voz. O hélio, que cobra muito alto por seu uso nas câmaras hiperbáricas, provoca uma alteração cujo nome descreve muito bem o que acontece: efeito Pato Donald. 

A voz do mergulhador, que tem sua freqüência aumentada da baixa densidade do hélio, parece mesmo a voz do famoso personagem dos desenhos animados. Entender o recado dos mergulhadores só é possível com um indispensável aparelho eletrônico que desmistura a voz, instalado no navio. Terminada a tarefa para a qual foram escalados, e já instalados a bordo do navio, só então vai se iniciar o lento retorno à “superfície”, ou a uma atmosfera de pressão.Para que o hélio instalado no organismo dos mergulhadores possa sair, a pressão parcial deste gás no ambiente precisa ser diminuída gradualmente. Assim, quando a circulação sangüínea passa pelos alvéolos pulmonares e encontra ali uma baixa concentração de hélio, já que a do ambiente está diminuindo, ele começa a bater em retirada por difusão. Porém, se a queda de concentração de hélio não ocorrer na mesma velocidade em que ele sai dos tecidos para a circulação, e da circulação para os alvéolos, ocorre a tal doença descompressiva, com as suas temidas microbolhas. Um mergulhador fica saturado pelos gases em aproximadamente 12 horas de compressão.
 
Assim, independentemente do tempo que permaneceu pressurizado, a descompressão obedece à velocidade de um dia para cada 33 metros de profundidade, determinada a partir da velocidade de saída do hélio dos tecidos. Se a lei permite que um mergulhador fique apenas 28 dias pressurizado, conta-se um dia para a compressão de mergulhos a 300 metros de profundidade, dezessete dias de trabalho e outros dez somente para descomprimi-lo, sempre ilhado em câmaras. A vida na clausura é difícil. “Sentimos o gás entrando, se instalando no corpo, falamos como Pato Donald, emagrecemos, mas tudo isso dá para agüentar — o mais importante é voltar para casa”, conta o mergulhador Sérgio Moraes Brito, 30 anos, há oito trabalhando em plataformas petrolíferas.

Para impedir que o mergulhador fique angustiado e queira voltar para casa pedido que levaria no mínimo dez dias para ser atendido, os jornais fornecidos a ele são previamente lidos. “Se ele mora num bairro do Rio de Janeiro que foi alagado durante uma chuva forte, retiramos a notícia do jornal”, admite Elmo Carvalho, da base naval de Mocanguê. No caso da Marinha, que possui câmaras para instrução que simulam o mergulho, o médico e os auxiliares encarregados têm um dossiê completo sobre o mergulhador, e tentam resolver seus problemas em terra. “Não é censura, mas também não ia ajudar nada ele ficar sabendo”, justifica-se Carvalho. De qualquer forma, toda essa complicada operação de levar um mergulhador ao fundo do mar deve desaparecer logo. Os mergulhadores estão sendo substituídos por robôs, que não têm família em terra nem o menor problema em enfrentar a brutal pressão das águas.

 

 

 

 

Para saber mais:

Deu branco no coral

(SUPER número 5, ano 9)