Nitrox: qué cambia realmente cuando sustituimos parte del nitrógeno por oxígeno

Para muchos buceadores, empezar a utilizar Nitrox parece simplemente cambiar de botella. El equipo es prácticamente el mismo, el regulador funciona igual y, bajo el agua, respirar una mezcla con un 32 % de oxígeno no se siente diferente de respirar aire comprimido. Sin embargo, desde el punto de vista fisiológico estamos modificando algo fundamental: la proporción de los gases que entran en nuestros pulmones y, con ello, las presiones parciales de nitrógeno y oxígeno a las que estará sometido nuestro organismo durante toda la inmersión.

El aire que respiramos en superficie contiene aproximadamente un 21 % de oxígeno y un 78 % de nitrógeno, además de pequeñas cantidades de otros gases. Cuando hablamos de Nitrox o, con mayor precisión, Enriched Air Nitrox —EAN— nos referimos normalmente a una mezcla en la que la proporción de oxígeno es superior a la del aire. En buceo recreativo son muy habituales mezclas como EAN32, con un 32 % de oxígeno, o EAN36, con un 36 %. Al aumentar el oxígeno reducimos necesariamente la cantidad de nitrógeno. Y esa modificación aparentemente sencilla tiene dos consecuencias principales: absorbemos menos nitrógeno a una profundidad determinada, pero estamos expuestos a una presión parcial de oxígeno mayor. La primera puede ser una ventaja; la segunda introduce un límite nuevo que debemos respetar.

No respiramos “más oxígeno” de la misma manera que en superficie

Para entender realmente el Nitrox tenemos que abandonar durante un momento la idea de porcentajes y pensar en presiones parciales. Un gas respirado bajo presión no produce los mismos efectos fisiológicos que ese mismo gas respirado en superficie.

A nivel del mar estamos aproximadamente a una atmósfera absoluta de presión. Si respiramos aire con un 21 % de oxígeno, la presión parcial del oxígeno es aproximadamente 0,21 atmósferas. A diez metros de profundidad, donde la presión ambiental es aproximadamente de dos atmósferas, ese mismo aire produce una presión parcial de oxígeno aproximada de 0,42 ata. A treinta metros, donde estamos alrededor de cuatro atmósferas absolutas, alcanzaría aproximadamente 0,84 ata.

Con Nitrox ocurre exactamente lo mismo, pero partimos de una fracción de oxígeno superior. Si respiramos EAN32 a treinta metros, la presión parcial de oxígeno será aproximadamente 1,28 ata. Con EAN36 a esa misma profundidad alcanzaríamos aproximadamente 1,44 ata.

Esto explica una de las ideas esenciales del Nitrox: la profundidad determina cuánto “oxígeno efectivo” recibe nuestro organismo, no solamente el porcentaje escrito en la botella.

Qué ocurre con el nitrógeno

El nitrógeno representa aproximadamente el 79 % del aire respirable si agrupamos con él los gases inertes minoritarios. Nuestro organismo no lo utiliza para producir energía, pero bajo presión se disuelve progresivamente en los tejidos.

Cuanto mayor es la presión parcial de nitrógeno y más tiempo permanecemos a profundidad, mayor puede ser la cantidad de gas inerte que absorbemos. Durante el ascenso, al disminuir la presión ambiental, ese nitrógeno debe eliminarse progresivamente a través de la circulación y los pulmones.

Este proceso constituye la base de los modelos de descompresión que utilizan nuestras tablas y ordenadores.

Cuando respiramos Nitrox, parte de ese nitrógeno ha sido sustituido por oxígeno. Por ejemplo, EAN32 contiene aproximadamente un 68 % de nitrógeno frente al cerca del 79 % del aire. A una misma profundidad, por tanto, la presión parcial de nitrógeno es menor y nuestros tejidos están expuestos a una carga de gas inerte inferior.

Ese es el verdadero fundamento de la principal ventaja del Nitrox.

Más tiempo sin descompresión, pero no porque tengamos más aire

Una consecuencia directa de reducir la presión parcial de nitrógeno es que, para una misma profundidad, los límites de no descompresión pueden ser mayores que cuando respiramos aire.

No significa que la botella dure más. Un cilindro de doce litros a 200 bar contiene prácticamente la misma cantidad de gas independientemente de que esté lleno de aire o de EAN32. Si nuestro consumo respiratorio es idéntico, consumiremos la botella aproximadamente al mismo ritmo.

Lo que cambia es la composición del gas que estamos respirando y, por tanto, la cantidad de nitrógeno que nuestros modelos de descompresión estiman que absorbemos.

Podemos imaginarlo mediante el concepto clásico de profundidad equivalente de aire o Equivalent Air Depth (EAD). Una inmersión realizada con Nitrox puede exponer al buceador a una presión parcial de nitrógeno equivalente a la que tendría respirando aire a una profundidad menor. Por eso las tablas y ordenadores pueden permitir tiempos de fondo sin descompresión más largos.

DAN explica precisamente que el Nitrox reduce la absorción de nitrógeno para una profundidad determinada y que puede utilizarse de dos maneras: aprovechar esa menor carga para ampliar los límites de no descompresión, o mantener un perfil equivalente al que realizaríamos con aire y disponer de un margen adicional respecto a la carga de gas inerte.

El Nitrox no elimina el riesgo de enfermedad descompresiva

Aquí aparece uno de los malentendidos más importantes. Respirar Nitrox no significa que ya no podamos sufrir una enfermedad descompresiva.

Seguimos respirando nitrógeno, nuestros tejidos siguen absorbiéndolo y seguimos necesitando respetar velocidades de ascenso, límites de exposición y una planificación adecuada.

Si aprovechamos toda la capacidad adicional del Nitrox para permanecer más tiempo bajo el agua hasta alcanzar nuevamente el límite de no descompresión indicado por nuestro ordenador, parte del margen que habíamos ganado desaparece. DAN señala que cuando se utiliza Nitrox hasta los límites correspondientes a su profundidad equivalente de aire, el riesgo de enfermedad descompresiva no debe considerarse sustancialmente diferente al de utilizar aire hasta sus propios límites.

Por el contrario, si realizamos exactamente el mismo perfil que habríamos realizado con aire pero respiramos Nitrox, estamos reduciendo la exposición al nitrógeno y aumentando el margen respecto al modelo de aire.

Esto no convierte la inmersión en “segura” en términos absolutos, porque la enfermedad descompresiva depende de muchos factores y puede aparecer incluso respetando tablas u ordenadores. Pero fisiológicamente sí estamos reduciendo la carga de gas inerte.

¿Hay pruebas de que genere menos burbujas?

Existe evidencia experimental interesante.

En 2016, Souday y colaboradores publicaron en PLOS ONE un ensayo aleatorizado, doble ciego y cruzado en el que buceadores realizaron inmersiones simuladas con aire y con Nitrox EAN36 siguiendo exactamente el mismo perfil: 28 metros durante 55 minutos, con una descompresión controlada.

Los investigadores seleccionaron buceadores con tendencia a producir burbujas venosas después de las inmersiones y midieron posteriormente esas burbujas mediante Doppler.

El resultado fue significativo: respirando EAN36 se observó una carga de burbujas venosas mucho menor que respirando aire durante el mismo perfil. Los autores interpretaron los resultados como evidencia de una menor tensión descompresiva cuando se sustituía parte del nitrógeno por oxígeno sin modificar el perfil de inmersión.

Sin embargo, hay que interpretar el estudio correctamente. Participaron únicamente doce sujetos en la fase cruzada y habían sido seleccionados precisamente por su tendencia a generar burbujas. Además, una reducción de burbujas detectadas mediante Doppler no puede traducirse directamente en un porcentaje concreto de reducción del riesgo clínico de enfermedad descompresiva.

Es una evidencia fisiológica interesante y coherente con lo que sabemos sobre el Nitrox, pero no una licencia para ignorar la planificación.

Entonces, ¿por qué no utilizar cuanto más oxígeno mejor?

Porque el oxígeno también tiene límites.

Necesitamos oxígeno para vivir, pero eso no significa que cantidades cada vez mayores sean siempre mejores. A presiones parciales suficientemente elevadas, el oxígeno puede producir toxicidad.

Y esta es precisamente la contrapartida fundamental del Nitrox: al reducir el nitrógeno aumentamos el oxígeno.

En buceo nos preocupa especialmente la toxicidad aguda sobre el sistema nervioso central, conocida habitualmente como toxicidad CNS por oxígeno. Puede producir alteraciones visuales o auditivas, náuseas, contracciones musculares, mareo y otros síntomas, aunque el evento que más preocupa bajo el agua es una convulsión.

Una convulsión en tierra puede ser tratable. Una convulsión debajo del agua puede provocar pérdida del regulador y ahogamiento.

Por eso cualquier mezcla Nitrox tiene una profundidad máxima operativa, conocida como MOD, Maximum Operating Depth.

La profundidad máxima depende de la mezcla

La MOD no es una profundidad elegida arbitrariamente por una agencia de buceo. Se deriva de la fracción de oxígeno de la mezcla y de la presión parcial máxima de oxígeno que aceptamos para la planificación.

La relación es sencilla:

MOD = [(PO₂ máxima / fracción de O₂) − 1] × 10

para una aproximación en metros de agua de mar.

Si utilizamos como referencia una PO₂ de 1,4 ata, que es el máximo establecido por el manual actual de seguridad de buceo de NOAA para exposiciones Nitrox normales, un EAN32 tendría una MOD aproximada de 34 metros. Con EAN36, la MOD se reduce a aproximadamente 29 metros. NOAA especifica además que los límites deberían reducirse cuando existen condiciones como esfuerzo elevado, frío o exposiciones prolongadas.

Esto revela algo que inicialmente parece contradictorio: cuanto mayor es el porcentaje de oxígeno, menor es la profundidad a la que podemos utilizar esa mezcla dentro de un determinado límite de PO₂.

Nitrox no es, por tanto, un gas para ir más profundo. Es justamente al contrario.

Más oxígeno puede significar menos profundidad

Imaginemos dos botellas. Una contiene aire y otra EAN36.

A veinte metros, el EAN36 proporciona una reducción importante de la presión parcial de nitrógeno respecto al aire y puede ofrecer ventajas claras en una inmersión relativamente larga.

Pero si descendemos cada vez más, la presión parcial de oxígeno sigue aumentando. Alrededor de los 29 metros, EAN36 alcanza aproximadamente una PO₂ de 1,4 ata.

Por tanto, utilizar una mezcla con mucho oxígeno para intentar bajar más profundo sería exactamente lo contrario de una planificación correcta.

En buceo técnico ocurre por la misma razón algo que puede sorprender a quien empieza a estudiar mezclas: los gases utilizados a gran profundidad contienen porcentajes de oxígeno más bajos, mientras que las mezclas muy ricas en oxígeno se reservan para profundidades menores durante determinadas fases de descompresión.

EAN32 y EAN36 no son simplemente dos versiones del mismo gas

Ambas mezclas reducen la cantidad de nitrógeno respecto al aire, pero tienen aplicaciones diferentes.

EAN32 permite llegar algo más profundo antes de alcanzar una determinada presión parcial de oxígeno. EAN36 reduce todavía más la carga de nitrógeno, pero alcanza antes su límite de profundidad.

Por eso no existe una mezcla Nitrox que sea “la mejor” para todas las inmersiones.

La mezcla apropiada depende principalmente de la profundidad prevista, del tiempo, de la planificación descompresiva y del límite de exposición al oxígeno que vayamos a utilizar.

Elegir Nitrox consiste precisamente en equilibrar esas dos variables: queremos reducir el nitrógeno sin aumentar demasiado la presión parcial de oxígeno.

El ordenador necesita saber qué estamos respirando

Un ordenador de buceo Nitrox realiza sus cálculos utilizando la fracción de oxígeno que le indiquemos. Por eso configurar correctamente el gas no es un detalle administrativo.

Si tenemos EAN32 en la botella pero el ordenador está configurado para otra mezcla, los cálculos de exposición al nitrógeno, presión parcial de oxígeno y límites de profundidad pueden no corresponder con el gas que realmente estamos respirando.

Por la misma razón, tampoco basta con que el centro de buceo diga que una botella contiene “Nitrox 32”.

El buceador debe conocer la mezcla real.

Los procedimientos de buceo con Nitrox incluyen habitualmente analizar personalmente el porcentaje de oxígeno de la botella antes de utilizarla, identificarla correctamente y determinar su MOD antes de la inmersión. El manual de seguridad de NOAA exige confirmar previamente el porcentaje de oxígeno utilizado por cada buceador y establecer los límites correspondientes de profundidad y tiempo.

El motivo es sencillo: con aire conocemos aproximadamente su composición. Con una mezcla preparada específicamente, no deberíamos asumirla.

¿El Nitrox hace que terminemos menos cansados?

Este es probablemente uno de los comentarios más frecuentes entre buceadores que empiezan a utilizarlo: “con Nitrox salgo menos cansado”.

Es posible encontrar muchos testimonios personales en ese sentido, pero científicamente debemos ser más prudentes.

Al reducir la exposición al nitrógeno y, en determinados perfiles, la formación de burbujas venosas, existe una base fisiológica que ha llevado a plantear la hipótesis de que Nitrox podría reducir determinados síntomas subjetivos posteriores al buceo.

Sin embargo, los estudios controlados disponibles no han demostrado de forma consistente que respirar Nitrox produzca menos fatiga subjetiva que respirar aire cuando los buceadores desconocen qué mezcla están utilizando. El propio estudio de Souday y colaboradores recuerda trabajos previos en los que no se detectaron diferencias significativas en la fatiga posterior a inmersiones simuladas.

Por tanto, alguien puede sentirse personalmente mejor buceando con Nitrox, pero actualmente no deberíamos afirmar como hecho probado que Nitrox “evita el cansancio”.

Tampoco nos da más energía bajo el agua

Otro error intuitivo consiste en pensar que, como estamos respirando más oxígeno, nuestros músculos dispondrán de mucha más energía y rendiremos mejor.

En una persona sana, la hemoglobina ya se encuentra prácticamente saturada de oxígeno respirando aire normal. Aumentar la presión parcial de oxígeno incrementa principalmente el oxígeno disuelto en el plasma, pero no transforma el Nitrox en una especie de combustible deportivo.

No debemos pensar en EAN32 como si respirar un 32 % de oxígeno significara disponer de un 50 % más de rendimiento que respirando aire.

No funciona así.

La ventaja principal de Nitrox en buceo recreativo sigue siendo la reducción de la fracción de nitrógeno y las consecuencias que eso tiene para la exposición descompresiva.

¿Reduce la narcosis por nitrógeno?

Aquí también conviene ser cuidadosos.

Si sustituimos una parte del nitrógeno por oxígeno, matemáticamente estamos respirando menos nitrógeno. Podría parecer entonces evidente que Nitrox debería reducir la narcosis.

Sin embargo, el efecto narcótico de los gases bajo presión es más complejo y existe debate sobre hasta qué punto el oxígeno debe considerarse también narcótico a estas presiones. Por eso Nitrox no debe utilizarse como una estrategia para prevenir la narcosis ni como justificación para realizar inmersiones más profundas.

En la práctica recreativa, la reducción de nitrógeno obtenida con EAN32 o EAN36 no convierte estas mezclas en gases destinados a solucionar los problemas asociados a grandes profundidades.

Para eso existen otras estrategias y otras mezclas respiratorias.

La toxicidad por oxígeno no depende solamente de la profundidad

La profundidad determina la presión parcial de oxígeno, pero también importa cuánto tiempo permanecemos expuestos a ella.

Una exposición elevada durante poco tiempo y una exposición moderadamente elevada durante muchas horas no plantean exactamente el mismo problema fisiológico.

En buceo recreativo, la preocupación inmediata suele centrarse en la toxicidad del sistema nervioso central porque una convulsión bajo el agua tendría consecuencias potencialmente catastróficas. En exposiciones acumuladas más prolongadas también existe toxicidad pulmonar por oxígeno.

Por eso los sistemas de planificación Nitrox no consideran únicamente la MOD. Los ordenadores pueden controlar también la exposición acumulada al oxígeno y mostrar indicadores como el porcentaje de CNS utilizado durante una o varias inmersiones.

NOAA establece límites de exposición basados tanto en la presión parcial de oxígeno como en el tiempo, y exige que el tiempo máximo de fondo respete los límites correspondientes para la PO₂ utilizada.

Nitrox no sustituye una buena planificación

Puede resultar tentador pensar que una mezcla con menos nitrógeno convierte automáticamente una inmersión en más segura. Pero ninguna mezcla corrige una velocidad de ascenso excesiva, una mala planificación del gas, una hidratación inadecuada, un esfuerzo excesivo, una exposición térmica importante o una mala gestión del equipo.

Tampoco permite ignorar el ordenador.

Nitrox modifica principalmente dos variables de nuestra exposición: disminuye la presión parcial de nitrógeno y aumenta la presión parcial de oxígeno. Todo lo demás continúa existiendo.

Precisamente por eso utilizar Nitrox requiere formación específica. No porque respirar EAN32 sea complicado, sino porque debemos comprender qué hemos ganado y qué nuevo límite hemos introducido.

Entonces, ¿cuándo tiene realmente sentido?

Nitrox resulta especialmente interesante en inmersiones donde el límite de no descompresión puede convertirse en el factor restrictivo antes que el consumo de gas.

Una inmersión relativamente prolongada a veinte o veinticinco metros puede beneficiarse claramente de una mezcla enriquecida. También puede resultar útil en jornadas con varias inmersiones, porque permite reducir la exposición al nitrógeno en cada una de ellas si mantenemos perfiles razonables.

En cambio, en una inmersión corta y poco profunda donde nuestra botella se vacía mucho antes de acercarnos al límite de no descompresión, disponer de un NDL mayor quizá no aporte una ventaja práctica significativa.

El Nitrox es una herramienta. Como cualquier herramienta, su utilidad depende del perfil para el que se utilice.

Lo que realmente cambia dentro de nuestro cuerpo

La diferencia fundamental puede resumirse de una forma bastante sencilla.

Cuando respiramos Nitrox a una determinada profundidad, nuestros pulmones reciben una presión parcial de nitrógeno menor que respirando aire. Como consecuencia, el gradiente que impulsa el nitrógeno hacia nuestros tejidos también es menor y, para un mismo perfil, la carga de gas inerte puede reducirse.

Al mismo tiempo, nuestros pulmones reciben una presión parcial de oxígeno superior. Hasta cierto punto esto no representa un problema, pero a medida que aumentamos la profundidad o prolongamos la exposición nos acercamos a los límites relacionados con la toxicidad del oxígeno.

Por eso Nitrox no es simplemente “aire mejorado”.

Es un intercambio.

Reducimos uno de los problemas del buceo con aire —la exposición al nitrógeno— a cambio de tener que controlar con mucha más atención otro gas: el oxígeno.

Ni gas milagroso ni simple aire con más oxígeno

El Nitrox tiene ventajas reales y bien fundamentadas, pero muchas de ellas se han mezclado con afirmaciones que la evidencia no respalda tan claramente.

Puede reducir la carga de nitrógeno. Puede aumentar los límites de no descompresión. Utilizado con un perfil equivalente al que haríamos con aire puede proporcionar un margen adicional respecto a la exposición a gas inerte y existen estudios experimentales que han encontrado una reducción de burbujas venosas.

Pero no elimina la enfermedad descompresiva, no hace que la botella dure más, no nos permite bajar más profundo y no está demostrado que haga que todos los buceadores terminen menos cansados.

Además, cuanto más oxígeno contiene nuestra mezcla, más importante se vuelve conocer exactamente qué estamos respirando y dónde está su límite.

Quizá esa sea la mejor forma de entender qué significa realmente sustituir parte del nitrógeno por oxígeno: no estamos haciendo desaparecer las reglas de la física y la fisiología del buceo.

Estamos cambiando unas por otras.

Y aprender Nitrox consiste precisamente en saber cuáles han cambiado.

Referencias

Souday V, Koning NJ, Perez B, et al. Enriched Air Nitrox Breathing Reduces Venous Gas Bubbles after Simulated SCUBA Diving: A Double-Blind Cross-Over Randomized Trial. PLOS ONE. 2016;11(5). DOI: 10.1371/journal.pone.0154761.

National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). NOAA Diving Standards & Safety Manual. Edición revisada, 2023. Sección 6.6: Nitrox Diving Parameters. Establece, entre otros requisitos, control de la composición de la mezcla, límites de exposición al oxígeno y una PO₂ inspirada máxima de 1,40 ata para las exposiciones Nitrox contempladas por el manual.

Divers Alert Network (DAN). Decompression Sickness: Breathing Gas Mixture. Revisión sobre Nitrox, absorción de nitrógeno, profundidad equivalente de aire, enfermedad descompresiva y toxicidad del oxígeno.

Woods Hole Oceanographic Institution. Diving Safety Manual. Sección dedicada al buceo con Nitrox y control de la exposición al oxígeno.