Como amante o aficionado del buceo, hay una serie de leyes físicas y químicas que debes conocer y comprender bien, ya que son de vital importancia para entender muchos de los principales riesgos a los que nos exponemos cada vez que nos sumergimos. Además, más allá de conocer los riesgos, su correcta comprensión expande y afianza nuestro conocimiento como buceadores, reforzando nuestra confianza en nosotros mismos.

Una de estas leyes fundamentales en la ciencia del buceo es la ley de Boyle, también conocida como ley de Boyle-Mariotte, la cual vamos a ver cómo tiene múltiples implicaciones durante una inmersión de buceo.

¿Qué nos dice la ley de Boyle?

Formulada por el químico Robert Boyle en el siglo XVII, la ley de Boyle nos dice que, a temperatura (T) constante, el volumen (V) de un gas es inversamente proporcional a la presión (P) que se ejerce sobre dicho gas.

Es decir, el volumen y la presión tienen una relación inversa. Expresado matemáticamente, la ley de Boyle nos indica que, en un gas a temperatura constante, el producto de la presión por el volumen es una constante.

En un gas, si la T [del gas] =constante, entonces P [del gas] x V [del gas] = constante

En términos prácticos, y sobre todo de cara a entender cómo esta ley nos va a afectar en buceo autónomo (scuba diving), la ley de Boyle nos indica que, si el producto de volumen por presión tiene que ser constate, entonces cuando aumenta la presión, el volumen disminuye (se comprime), mientras que, si la presión disminuye, el volumen aumenta (se expande).

¿Cuál es su aplicación práctica en buceo?

La Ley de Boyle tiene múltiples repercusiones para los buceadores, ya que, como bien sabemos, durante una inmersión de buceo estaremos constantemente expuestos a cambios de presión.

En el ejemplo clásico (e imaginario) de un buceador que se lleva consigo un globo de aire a su inmersión, este globo verá su volumen disminuir (el globo se comprimirá) a medida que descendemos y ganamos profundidad (la presión aumenta). Durante el ascenso, según vayamos retornando a superficie (la presión disminuye), el globo irá aumentando su volumen (el globo se expandirá) hasta recobrar su volumen original una vez de vuelta en superficie.

La clave ahora está en entender cómo este proceso de expansión y compresión nos afecta a nosotros como buceadores, tanto en nuestro cuerpo, donde vamos a encontrar espacios aéreos (llenos de aire), como en nuestro equipo de buceo.

Recordatorio: ¿por qué cambia la presión durante un buceo?

Llegados a este punto, conviene recordar lo que sucede durante una inmersión de buceo en lo que respecta a los cambios de presión.

La presión total a la que estamos expuestos en un determinado momento es lo que denominamos presión absoluta. En superficie, esta presión absoluta es de 1 atmósfera o 1 bar, equivalente a la presión atmosférica (la presión que ejerce la atmósfera terrestre sobre nuestro cuerpo). Sin embargo, durante una inmersión de buceo, también tenemos que tener en cuenta la presión que el agua ejerce sobre nuestro cuerpo. Esta presión es la que conocemos como presión hidrostática.

Por tanto, de cara a entender cómo nos afecta personalmente la ley de Boyle, debemos siempre tener presente lo siguiente:

• Durante un descenso, o cada vez que ganamos profundidad, aumenta la presión absoluta a la que estamos expuestos (presión atmosférica + presión del agua). Por la ley de Boyle, sabemos que cualquier gas expuesto a este aumento de presión, verá su volumen disminuido.
• Del mismo modo, durante un ascenso, o cada vez que perdemos profundidad, disminuye la presión absoluta a la que estamos expuestos. En un ascenso completo, la presión absoluta irá disminuyendo progresivamente hasta que, de vuelta en superficie, ésta vuelta a ser igual a la presión atmosférica. Por la ley de Boyle, sabemos que cualquier gas expuesto a esta disminución de presión, se expandirá en volumen.

Cómo afecta la Ley de Boyle a nuestro cuerpo

Debido a los cambios de presión sufridos durante la inmersión, la ley de Boyle nos explica cómo los espacios aéreos de nuestro cuerpo (cavidades llenas de aire) se verán sometidos a procesos similares de expansión y compresión en función de la profundidad. Nos referimos específicamente a nuestros oídos, pulmones y senos paranasales, aunque también vamos a ver más abajo otras consideraciones importantes a tener en cuenta en lo que respecta a la enfermedad descompresiva.

Oídos: el porqué de las técnicas de compensación

Entender cómo la ley de Boyle afecta a nuestros oídos es fundamental para una práctica de buceo segura y satisfactoria. De hecho, una de la primeras lecciones que aprendemos cuando buceamos por primera vez es cómo compensar nuestros oídos.

En este caso, debemos fijarnos en lo que sucede en el oído medio, una de las tres partes de su anatomía (externo, medio e interno). El oído medio es una pequeña cavidad hueca llena de aire, por lo que, como cualquier otro espacio aéreo, se verá expuesto a cambios de volumen en función de los cambios de presión.

Durante el descenso, al aumentar la presión absoluta, y siguiendo lo que nos dice la ley de Boyle, este espacio se verá comprimido (disminuyendo el volumen). Esta compresión es la que hace que, si no compensamos correctamente, sintamos dolor. Mediante una correcta técnica de compensación (como la maniobra de Valsalva, entre otras), en definitiva, lo que estamos haciendo es revertir el proceso de compresión en el oído medio forzando aire dentro de esta cámara a través de las trompas de Eustaquio.

Durante el ascenso, sin embargo, el proceso se da a la inversa, y no es necesario compensar el oído. A no ser que haya alguna complicación interna (como una congestión o alguna obstrucción en las trompas de Eustaquio), nuestros oídos podrán adaptarse sin problema a un descenso de presión en el medio.

Pulmones: la importancia vital de la regla número 1 en buceo autónomo (es decir, scuba diving)

En el caso de los pulmones, no tenemos que llevar a cabo ninguna maniobra específica de compensación. Lo que hacemos es seguir a rajatabla la regla número uno en buceo con equipo autónomo (scuba diving): nunca aguantar la respiración. O, dicho de otra manera, respirar siempre. Con cada inhalación y exhalación, de forma continuada, estamos «compensando» los pulmones, permitiendo una correcta adaptación a los cambios de presión.

De hecho, uno de los principales riesgos a los que nos exponemos, y algo que se debe remarcar incesantemente a los nuevos buceadores, es aguantar la respiración durante un ascenso, ya sea por error, por falta de atención o por nerviosismo. Al dejar de haber un intercambio de aire, nuestros pulmones pasan a contener un volumen fijo de gas. Cuando ascendemos, disminuye la presión. Y, como ya hemos aprendido, el volumen de aire contenido en nuestros pulmones se expandirá, pudiendo provocar lo que se conoce como una sobreexpansión pulmonar, enfermedad que puede llegar a ser muy grave.

Por tanto, sé muy consciente en todo momento de tu respiración y bajo ningún concepto dejes de respirar durante el buceo. Y menos aún durante un ascenso. Estarás exponiéndote a la peor de las consecuencias de la ley de Boyle.

Senos paranasales: cuidado con las sinusitis y las congestiones agudas

Los senos paranasales son ocho cavidades aéreas que todos los seres humanos tenemos en torno a nuestra nariz. Al estar conectados con nuestras fosas nasales, no necesitan de ninguna técnica de compensación específica durante el buceo. Sin embargo, si estamos congestionados o tenemos mucosidad excesiva en alguno de los senos, es posible que el proceso de compensación se vea afectado (y poco o nada podríamos hacer). En caso de congestión, sinusitis o mucosidad excesiva, lo más cauto es quedarse en superficie sin bucear para evitar problemas de compensación en los senos (además de los oídos).

Burbujas de nitrógeno y enfermedad descompresiva

Además de los espacio aéreos mencionado de nuestro cuerpo, la ley de Boyle se ha de tener también presente cuando hablamos de la aparición de burbujas de nitrógeno libres en nuestro organismo por una mala desaturación de nitrógeno durante los ascensos (enfermedad descompresiva).

Si bien la aparición en sí de las burbujas por una mala desaturación no se explica por la ley de Boyle, ésta sí nos enseña qué sucede con dichas burbujas durante el ascenso, expandiéndose y aumentando en volumen, agravando así los síntomas de la enfermedad descompresiva.

Si quieres saber más sobre la enfermedad descompresiva, te recomendamos que leas nuestro artículo «Claves para entender qué es la enfermedad descompresiva».

Cómo afecta la Ley de Boyle a nuestro equipo de buceo

Del mismo modo que los espacios aéreos de nuestro cuerpo se ven afectados por la ley de Boyle, también lo harán las partes o elementos de nuestro equipo que contengan aire, como la máscara, el traje o el chaleco (también jacket o BCD).

Dependiendo de a qué parte del equipo nos referimos, vamos a ver cómo la ley de Boyle puede tener implicaciones importantes para nuestra flotabilidad (y, por tanto, en nuestra seguridad) o para nuestra integridad física, pudiendo ser causante de algunos barotraumas (lesiones corporales derivadas de los cambios de presión, además de los ya vistos en el caso de oídos, pulmones o senos paranasales).

Traje de buceo

En lo que respecta al uso del traje, la ley de Boyle es de vital importancia en el caso de trajes secos ya que, a diferencia de los húmedos, lo que nos protege térmicamente es la capa de aire que se forma entre nuestro cuerpo y el traje. Es por esto que es importante recibir la formación adecuada antes de lanzarse al agua con un traje seco por primera vez, ya que debemos conocer cómo manipular el traje para evitar que los cambios de presión supongan un riesgo para nuestra integridad física, ya sea por una alteración de la flotabilidad y por una lesión provocada por la compresión excesiva del traje en el descenso.

En el caso de los trajes húmedos, las implicaciones son menores ya que no vamos a encontrar ninguna capa de aire entre nuestro cuerpo y el traje, sino una capa de agua, que será la que, al calentarse, nos proteja térmicamente. Sin embargo, sobre todo en trajes semisecos o de cierto grosor, podemos aun así encontrar ciertos pliegues o bolsas de aire atrapada que se compriman durante el descenso, pudiendo ocasionar algún hematoma superficial o moratón en la piel.

Chaleco o jacket

Aprender a usar el jacket correctamente es uno de los principales retos para poder mantener una flotabilidad adecuada durante todo el buceo. No sólo es importante entender cuándo inflar o desinflar el chaleco, sino comprender cómo la ley de Boyle afecta al aire que se encuentra dentro de nuestro chaleco durante la inmersión.

• Durante el descenso, al ir aumentando progresivamente la presión, cualquier volumen de aire contenido en el chaleco se comprimirá. Es decir, verá su volumen reducido, pudiendo hacer que entremos en una flotabilidad negativa no deseada. Es por ello que, durante los descensos, debemos de prestar especial atención a nuestra flotabilidad y añadir más aire al chaleco si fuera necesario. De lo contrario, podríamos acabar en el fondo del océano peleándonos con la arena o chocándonos contra un coral o un erizo de mar.
• Durante el ascenso, el proceso se invierte, y cualquier volumen de aire en nuestro chaleco sufrirá un proceso de expansión. Si no controlamos bien esta expansión, desinflando el chaleco, el exceso repentino de aire puede provocar que adquiramos una flotabilidad positiva excesiva, «propulsándonos» a superficie, lo cual puede suponer un riesgo de enfermedad descompresiva o incluso sobreexpansión pulmonar si, por un descuido, hemos contenido la respiración en el ascenso.

Máscara de buceo

En el caso de la máscara, hemos de tener en cuenta que, entre el cristal templado de la máscara, bien sellada, y la cara, se forma un espacio de aire. Si no prestamos atención a cómo este espacio se comprime (y lo corregimos adecuadamente), se puede llegar a generar un efecto ventosa, provocando que los vasos sanguíneos cercanos a la superficie de los ojos se vean afectados e incluso revienten. Si alguna vez has visto a un buceador con los ojos enrojecidos o incluso inyectados en sangre después de un buceo, se trata de un barotrauma provocado por una compresión excesiva de la cámara de aire formada en el interior de la máscara.

La técnica más sencilla para evitar lesiones por compresión de la máscara es exhalar levemente a través de la nariz cada vez que sintamos que la máscara se comprime.

Conclusión

Es importante que no cunda el pánico ni que sintamos ansiedad por tener que recordar en todo momento lo que nos dice la ley de Boyle. Es algo que forma parte de la práctica y, con la experiencia, lo vamos a integrar en nuestro buceo de una forma sencilla y automática.

Lo que sí es clave es recordar y poner en práctica siempre las consideraciones más importantes para reducir los riesgos derivados de la aplicación práctica de la ley de Boyle. No es nada nuevo, y algo que todos los buceadores conocemos a la perfección.

• Nunca, bajo ningún concepto, aguantes la respiración. Respira en todo momento.
• Asciende lenta y progresivamente para favorecer una correcta desaturación de nitrógeno y evitar la formación de burbujas de nitrógeno libres en tu organismo.
• Durante el descenso, ten cuidado, sé cauto y asegúrate de compensar bien los oídos. No fuerces.
• No bucees si estás enfermo, tienes sinusitis o mucosidad excesiva.
• Presta atención a tu flotabilidad durante los ascensos y descensos, asegurándote de inflar y desinflar el chaleco según sea necesario.
• Asegúrate de haber recibido la formación necesaria antes de irte al agua con un traje seco.