Sistema de lastrado para buceo

Cinturón de lastre de buceo convencional con hebilla de liberación rápida
Otros nombres	Pesas de buceo Cinturón de pesas Pesas integradas Pesos de ajuste
Usos	Corrección de la flotabilidad y ajuste del trimado de los buceadores
Artículos relacionados	Dispositivo de compensación de flotabilidad

Un sistema de lastre para buceo es un peso que se añade al buceador o al equipo de buceo para contrarrestar el exceso de flotabilidad. Pueden ser utilizados por buceadores o en equipos como campanas de buceo, sumergibles o carcasas de cámaras.

Los buceadores usan sistemas de lastre , cinturones de lastre o pesas para contrarrestar la flotabilidad de otros equipos de buceo , como trajes de buceo y cilindros de buceo de aluminio , y la flotabilidad del buceador. El buceador debe tener suficiente peso para flotar ligeramente negativamente al final de la inmersión cuando se ha utilizado la mayor parte del gas respirable, y necesita mantener una flotabilidad neutra en las paradas de descompresión de seguridad u obligatorias. Durante la inmersión, la flotabilidad se controla ajustando el volumen de aire en el dispositivo de compensación de flotabilidad (BCD) y, si se usa, el traje seco , para lograr flotabilidad negativa, neutra o positiva según sea necesario. La cantidad de peso requerida está determinada por la flotabilidad positiva total máxima del buceador completamente equipado pero sin peso anticipada durante la inmersión, con un compensador de flotabilidad vacío y un traje seco normalmente inflado. Esto depende de la masa y la composición corporal del buceador, la flotabilidad de otros equipos de buceo que se utilicen (especialmente el traje de buceo ), la salinidad del agua , el peso del gas respirable consumido y la temperatura del agua. Normalmente, oscila entre 2 kilogramos (4,4 lb) y 15 kilogramos (33 lb). Los pesos se pueden distribuir para equilibrar al buceador y adaptarlo al propósito de la inmersión.

Los buzos que se abastecen desde la superficie pueden tener que llevar un peso mayor para facilitar el trabajo bajo el agua y pueden no poder lograr una flotabilidad neutra y depender de la etapa de buceo, la campana, el cordón umbilical, la línea de vida, la cuerda de salvamento o el estay para regresar a la superficie.

Los buceadores en apnea también pueden utilizar lastres para contrarrestar la flotabilidad de un traje de neopreno. Sin embargo, es más probable que utilicen lastres para lograr una flotabilidad neutra a una profundidad específica, y su lastre debe tener en cuenta no solo la compresión del traje con la profundidad, sino también la compresión del aire en sus pulmones y la consiguiente pérdida de flotabilidad. Como no tienen obligación de descomprimirse, no tienen que tener flotabilidad neutra cerca de la superficie al final de una inmersión.

Si los lastres se pueden soltar rápidamente, pueden ser un mecanismo de rescate útil: se pueden soltar en caso de emergencia para aumentar instantáneamente la flotabilidad y devolver al buceador a la superficie. Dejar caer los lastres aumenta el riesgo de barotrauma y enfermedad por descompresión debido a la posibilidad de un ascenso incontrolable a la superficie. Este riesgo solo se justifica cuando la emergencia pone en peligro la vida o el riesgo de enfermedad por descompresión es pequeño, como es el caso del buceo en apnea y el buceo con escafandra autónoma, cuando la inmersión está muy por debajo del límite de no descompresión para la profundidad. A menudo, los buceadores tienen mucho cuidado de asegurarse de que los lastres no se dejen caer accidentalmente, y los buceadores con mucho peso pueden organizar sus lastres de manera que se puedan dejar caer subconjuntos del peso total individualmente, lo que permite un ascenso de emergencia algo más controlado.

Las pesas generalmente están hechas de plomo debido a su alta densidad , costo razonablemente bajo, facilidad de moldeo en formas adecuadas y resistencia a la corrosión . El plomo se puede moldear en bloques, moldear formas con ranuras para correas o darle forma de perdigones conocidos como " perdigones " y transportarlos en bolsas. Existe cierta preocupación de que las pesas de buceo de plomo puedan constituir un peligro tóxico para los usuarios y el medio ambiente, pero hay poca evidencia de que exista un riesgo significativo.

Los sistemas de lastrado para buceadores tienen dos funciones: lastre y ajuste del trimado.

La función principal de los pesos de buceo es la de lastre, para evitar que el buceador flote en momentos en que desea permanecer a profundidad.

En el buceo en apnea (con respiración), el sistema de lastre es casi exclusivamente un cinturón de lastre con hebilla de liberación rápida, ya que la liberación de emergencia de los lastre generalmente permitirá al buceador flotar hasta la superficie incluso si está inconsciente, donde hay al menos una posibilidad de rescate. Los lastre se utilizan principalmente para neutralizar la flotabilidad del traje de exposición, ya que el buceador es casi neutral en la mayoría de los casos y hay poco otro equipo transportado. Los lastre necesarios dependen casi por completo de la flotabilidad del traje. La mayoría de los buceadores en apnea se lastrarán para tener flotabilidad positiva en la superficie y usarán solo el lastre suficiente para minimizar el esfuerzo necesario para nadar contra la flotabilidad al comienzo de una inmersión, mientras retienen suficiente flotabilidad a la profundidad máxima para no requerir demasiado esfuerzo para nadar de regreso hasta donde la flotabilidad se vuelve positiva nuevamente. Como corolario de esta práctica, los buceadores en apnea usarán un traje húmedo tan delgado como sea posible cómodamente, para minimizar los cambios de flotabilidad con la profundidad debido a la compresión del traje.

El control de la flotabilidad se considera una habilidad esencial y una de las más difíciles de dominar para el principiante. La falta de un control adecuado de la flotabilidad aumenta el riesgo de perturbar o dañar el entorno y es una fuente de esfuerzo físico adicional e innecesario para mantener la profundidad precisa, lo que también aumenta el estrés. ^[1]

El buceador generalmente tiene la necesidad operativa de controlar la profundidad sin recurrir a una cuerda para llegar a la superficie o sujetarse a una estructura o accidente geográfico, o descansar en el fondo. Esto requiere la capacidad de lograr flotabilidad neutra en cualquier momento durante una inmersión, de lo contrario, el esfuerzo invertido para mantener la profundidad nadando contra la diferencia de flotabilidad sobrecargará al buceador y requerirá un gasto de energía innecesario, lo que aumentará el consumo de aire y aumentará el riesgo de pérdida de control y de escalada a un accidente. ^{[2] [3]} Mantener la profundidad mediante el uso de aletas necesariamente dirige parte del empuje de las aletas hacia arriba o hacia abajo, y cuando está cerca del fondo, el empuje hacia abajo puede perturbar el bentos y remover el cieno. El riesgo de daño por impacto de aletas también es significativo. ^[4]

Un requisito adicional para el buceo en la mayoría de las circunstancias es la capacidad de lograr una flotabilidad positiva significativa en cualquier punto de la inmersión. ^{[3] [5] [6]} Cuando se está en la superficie, este es un procedimiento estándar para mejorar la seguridad y la comodidad, y bajo el agua generalmente es una respuesta a una emergencia.

El cuerpo humano medio, con los pulmones llenos de aire en reposo, se encuentra cerca de la flotabilidad neutra. Si se exhala el aire, la mayoría de las personas se hundirán en agua dulce, y con los pulmones llenos, la mayoría flotará en agua salada. La cantidad de peso necesaria para proporcionar flotabilidad neutra a un buceador desnudo suele ser insignificante, aunque hay algunas personas que necesitan varios kilogramos de peso para volverse neutras en agua salada debido a su baja densidad media y su gran tamaño. Este suele ser el caso de las personas con una gran proporción de grasa corporal. Como el buceador es casi neutro, la mayor parte del lastre se necesita para compensar la flotabilidad de su equipo. ^[7]

Los componentes principales del equipo del buceador promedio que son positivamente flotantes son los componentes del traje de exposición. Los dos tipos de traje de exposición más comúnmente utilizados son el traje seco y el traje húmedo . Ambos tipos de traje de exposición utilizan espacios de gas para proporcionar aislamiento, y estos espacios de gas son inherentemente flotantes. La flotabilidad de un traje húmedo disminuirá significativamente con un aumento en la profundidad ya que la presión ambiental hace que el volumen de las burbujas de gas en el neopreno disminuya. Las mediciones del cambio de volumen de la espuma de neopreno utilizada para trajes húmedos bajo compresión hidrostática muestran que aproximadamente el 30% del volumen, y por lo tanto el 30% de la flotabilidad de la superficie, se pierde en aproximadamente los primeros 10 m, otro 30% en aproximadamente 60 m, y el volumen parece estabilizarse en aproximadamente el 65% de pérdida en aproximadamente 100 m. ^[8] La pérdida total de flotabilidad de un traje húmedo es proporcional al volumen inicial sin comprimir. Una persona promedio tiene una superficie de aproximadamente 2 m ² , ^[9] por lo que el volumen sin comprimir de un traje de neopreno de una pieza de 6 mm de espesor será del orden de 1,75 x 0,006 = 0,0105 m ³ , o aproximadamente 10 litros. La masa dependerá de la formulación específica de la espuma, pero probablemente será del orden de 4 kg, para una flotabilidad neta de aproximadamente 6 kg en la superficie. Dependiendo de la flotabilidad general del buceador, esto generalmente requerirá 6 kg de peso adicional para llevar al buceador a flotabilidad neutra para permitir un descenso razonablemente fácil. El volumen perdido a 10 m es de aproximadamente 3 litros, o 3 kg de flotabilidad, que aumenta a aproximadamente 6 kg de flotabilidad perdida a aproximadamente 60 m. Esto podría casi duplicarse para una persona grande que usa un traje de dos piezas para agua fría. Esta pérdida de flotabilidad debe compensarse inflando el compensador de flotabilidad para mantener una flotabilidad neutra en profundidad. Un traje seco también se comprime con la profundidad, pero el espacio de aire en el interior es continuo y se puede rellenar con un cilindro o ventilar para mantener un volumen aproximadamente constante. Una gran parte del lastre que utiliza un buceador sirve para equilibrar la flotabilidad de este espacio de gas, pero si el traje seco sufre una inundación catastrófica, gran parte de esta flotabilidad puede perderse y es necesario algún modo de compensarla. ^{[2] [7]}

Otro problema importante en el lastrado de los buceadores con escafandra autónoma de circuito abierto es que el gas respirable se agota durante la inmersión y este gas tiene peso, por lo que el peso total del cilindro disminuye, mientras que su volumen permanece casi inalterado. Como el buceador debe estar neutro al final de la inmersión, especialmente a poca profundidad para paradas de descompresión obligatorias o de seguridad , se debe llevar suficiente peso de lastre para permitir esta reducción en el peso del suministro de gas. (La densidad del aire a presión atmosférica normal es de aproximadamente 1,2 kg/m3 ^, o aproximadamente 0,075 lb/ft3 ⁾ . La cantidad de peso necesaria para compensar el uso de gas se puede calcular fácilmente una vez que se conocen el volumen y la densidad del gas libre .

La mayor parte del resto del equipo del buceador tiene flotabilidad negativa o es casi neutral y, lo que es más importante, no cambia su flotabilidad durante una inmersión, por lo que su influencia general en la flotabilidad es estática.

Si bien es posible calcular el lastre necesario teniendo en cuenta al buceador y todo su equipo, esto no se hace en la práctica, ya que todos los valores deberían medirse con precisión. El procedimiento práctico se conoce como prueba de flotabilidad y se realiza usando todo el equipo, con el tanque o tanques casi vacíos y el compensador de flotabilidad vacío, en aguas poco profundas, y agregando o quitando peso hasta que el buceador tenga flotabilidad neutra. Luego, el peso debe distribuirse sobre el buceador para proporcionar un equilibrio correcto, y una parte suficiente del peso debe llevarse de tal manera que se pueda quitar rápidamente en una emergencia para proporcionar flotabilidad positiva en cualquier punto de la inmersión. Esto no siempre es posible y, en esos casos, se debe utilizar un método alternativo para proporcionar flotabilidad positiva. ^{[3] [5] [6]}

Un buceador lastrado siguiendo este procedimiento tendrá flotabilidad negativa durante la mayor parte de la inmersión a menos que utilice el compensador de flotabilidad, en una medida que depende de la cantidad de gas respirable que lleve. Una inmersión recreativa con una sola botella puede consumir entre 2 y 3 kg de gas durante la inmersión, lo que es fácil de gestionar y, siempre que no haya obligación de descompresión, la flotabilidad al final de la inmersión no es crítica. Una inmersión técnica larga o profunda puede consumir 6 kg de gas de respaldo y otros 2 a 3 kg de gas de descompresión. Si hay un problema durante la inmersión y se deben utilizar reservas, esto podría aumentar hasta en un 50%, y el buceador debe poder permanecer abajo en la parada de descompresión más superficial. El peso adicional y, por lo tanto, la flotabilidad negativa al comienzo de la inmersión podrían fácilmente ser de hasta 13 kg para un buceador que lleve cuatro botellas. El compensador de flotabilidad se infla parcialmente cuando es necesario para soportar esta flotabilidad negativa y, a medida que se consume el gas respirable durante la inmersión, el volumen del compensador de flotabilidad se reducirá mediante la ventilación según sea necesario. El inconveniente del peso adicional y la gestión del gas necesario para compensarlo en una inmersión que se desarrolla según lo previsto es el precio que se debe pagar por la capacidad de descomprimirse después de una emergencia que consume la mayor parte del gas. De poco sirve tener suficiente gas para evitar ahogarse si, en cambio, el buceador muere o queda inválido por la enfermedad de descompresión. ^{[2] [10]}

Ejemplos:

• El cilindro común de 80 pies ^cúbicos (11 litros, 207 bar) transporta aproximadamente 6 libras (2,7 kg) de aire cuando está lleno, por lo que el buceador debe comenzar la inmersión con aproximadamente 6 libras (2,7 kg) menos y usar aproximadamente 1/10 pies ^cúbicos (2,7 L) de aire en el BCD para compensar al comienzo de una inmersión.
• Un equipo doble de 12,2 litros y 230 bares transporta aproximadamente 6,7 kilogramos (15 lb) de Nitrox cuando está lleno, por lo que el buceador debe comenzar la inmersión con aproximadamente 6,7 kilogramos (15 lb) de Nitrox negativo y usar aproximadamente 6,7 litros (0,24 pies cúbicos) de gas en el BCD al comienzo de la inmersión.
• Un tanque gemelo de 12,2 litros y 230 bares con una mezcla de descompresión profunda de 11 litros y 207 bares y un gas de descompresión superficial de 5,5 litros y 207 bares transportará 10,7 kilogramos (24 libras) de gas y, si bien es poco probable que se use todo en la inmersión, es posible y el buceador debería poder permanecer a la profundidad correcta para la descompresión hasta que se agote todo el gas.

La ponderación óptima para el buceo con escafandra autónoma permite al buceador lograr una flotabilidad neutra en cualquier momento durante una inmersión mientras todavía haya gas respirable utilizable en cualquiera de los cilindros que lleva, utilizando la menor cantidad de lastre. Las desviaciones de este valor óptimo hacen que el buceador flote mientras todavía haya gas respirable utilizable, lo que es una desventaja en emergencias donde se requieren paradas de descompresión, o hacen que el buceador flote más negativamente de lo necesario al comienzo de la inmersión con los cilindros llenos, lo que requiere más gas en el compensador de flotabilidad durante la mayor parte de la inmersión, que es más sensible a los cambios de flotabilidad con el cambio de profundidad, y puede hacer necesario un compensador de flotabilidad más grande. Estas desventajas se pueden compensar con habilidad, pero se requiere más atención y esfuerzo durante toda la inmersión. ^[2]

En el buceo con suministro desde la superficie , y en particular en el buceo de saturación , la pérdida de lastres seguida de una flotabilidad positiva puede exponer al buceador a una lesión por descompresión potencialmente mortal . En consecuencia, los sistemas de lastre para buceo con suministro desde la superficie, en los que el buceador es transportado al lugar de trabajo mediante una campana de buceo o una plataforma , no suelen estar provistos de un sistema de liberación rápida.

Gran parte del trabajo que realizan los buzos que se abastecen desde la superficie se realiza en el fondo, y se pueden utilizar botas con peso para permitir que el buzo camine erguido sobre el fondo. Cuando se trabaja de esta manera, pueden resultar útiles varios kilogramos más de los necesarios para neutralizar la flotabilidad, de modo que el buzo se mantenga razonablemente estable en el fondo y pueda ejercer una fuerza útil al trabajar.

Los cascos ligeros de uso generalizado por los buceadores que se abastecen desde la superficie están lastrados integralmente para una flotabilidad neutra en el agua, de modo que no se desprendan de la cabeza del buceador ni tiren hacia arriba del cuello, pero los cascos de flujo libre de mayor volumen serían demasiado pesados ​​y engorrosos si tuvieran todo el peso necesario incorporado. Por lo tanto, se lastran después de vestir al buceador fijando pesos a las partes inferiores del conjunto del casco, de modo que el peso se lleve sobre los hombros cuando se está fuera del agua, o se puede sujetar el casco con una correa de sujeción y los pesos del arnés proporcionan el lastre.

El casco y el corsé tradicionales de cobre generalmente se lastraban suspendiendo un gran peso de puntos de apoyo en la parte delantera y trasera del corsé, y el buzo a menudo también usaba botas con peso para ayudar a mantenerse erguido. El sistema de buceo estándar Mk V de la Marina de los EE. UU. usaba un cinturón pesado con peso abrochado alrededor de la cintura, suspendido por correas de hombro que cruzaban sobre la placa del pecho del casco, transfiriendo directamente la carga al casco flotante cuando estaba sumergido, pero con un centro de gravedad relativamente bajo. Combinado con el cordón de las piernas del traje y zapatos con peso pesado, esto reducía el riesgo de accidentes por inversión. ^[11]

El trimado es la actitud del buceador en el agua, en términos de equilibrio y alineación con la dirección del movimiento. El trimado óptimo depende de la tarea en cuestión. Para los buceadores recreativos, esto suele ser nadar horizontalmente u observar el entorno sin entrar en contacto con organismos bentónicos. ^[2] El ascenso y el descenso en flotabilidad neutra se pueden controlar bien en trimado horizontal o con la cabeza hacia arriba, y el descenso puede ser más eficiente energéticamente con la cabeza hacia abajo, si el buceador puede equilibrar eficazmente las orejas en esta posición. Los descensos de apnea suelen ser con la cabeza hacia abajo, ya que el buceador suele flotar al comienzo de la inmersión y debe bajar las aletas. Los buceadores profesionales suelen tener trabajo que hacer en el fondo, a menudo en una ubicación fija, lo que suele ser más fácil en trimado vertical, y algunos equipos de buceo son más cómodos y seguros de usar cuando están relativamente erguidos.

Un ajuste controlado con precisión reduce el esfuerzo de natación horizontal, ya que reduce el área seccional del buceador que pasa por el agua. Se recomienda un ajuste ligeramente con la cabeza hacia abajo para reducir el empuje de las aletas hacia abajo durante el aleteo, lo que reduce la sedimentación y el impacto de las aletas con el fondo. ^[12]

El peso de compensación es de gran importancia para los buceadores que nadan libremente y, dentro de esta categoría, es ampliamente utilizado por los buceadores autónomos para permitir que el buceador permanezca en posición horizontal en el agua sin esfuerzo. Esta capacidad es de gran importancia tanto para la comodidad como para la seguridad y también reduce el impacto ambiental de los buceadores en las frágiles comunidades bentónicas. ^[4]

El buceador que nada libremente puede necesitar a veces inclinarse hacia arriba o hacia abajo, pero en general, una inclinación horizontal tiene ventajas tanto para reducir la resistencia al nadar horizontalmente como para observar el fondo. Una inclinación horizontal permite al buceador dirigir el empuje propulsivo de las aletas directamente hacia atrás, lo que minimiza la alteración de los sedimentos en el fondo y reduce el riesgo de golpear organismos bentónicos delicados con las aletas. Una inclinación horizontal estable requiere que el centro de gravedad del buceador esté directamente debajo del centro de flotabilidad (el centroide ). Los pequeños errores se pueden compensar con bastante facilidad, pero los grandes desfases pueden hacer que sea necesario que el buceador ejerza un esfuerzo constante y significativo para mantener la actitud deseada, si es realmente posible. ^{[2] [1]}

La posición del centro de flotabilidad está en gran medida fuera del control del buceador, aunque es posible cierto control del volumen del traje, el cilindro o cilindros pueden desplazarse en el arnés en una pequeña cantidad y la distribución del volumen del compensador de flotabilidad tiene una gran influencia cuando está inflado. La mayor parte del control del ajuste disponible para el buceador está en la colocación de los pesos de lastre. Por lo tanto, los pesos de lastre principales deben colocarse lo más lejos posible para proporcionar un ajuste aproximadamente neutro, lo que generalmente es posible usando los pesos alrededor de la cintura o justo por encima de las caderas en un cinturón de lastre, o en bolsillos de lastre provistos en la chaqueta o arnés del compensador de flotabilidad para este propósito. El ajuste fino se puede realizar colocando pesos más pequeños a lo largo de la longitud del buceador para llevar el centro de gravedad a la posición deseada. Hay varias formas de hacer esto. ^[13]

Las pesas en los tobillos proporcionan un brazo de palanca grande para una pequeña cantidad de peso y son muy eficaces para corregir problemas de equilibrio con la cabeza hacia abajo, pero la adición de masa a los pies aumenta significativamente el trabajo de propulsión. Esto puede no notarse en una inmersión relajada, donde no hay necesidad de nadar lejos o rápido, pero si hay una emergencia y el buceador necesita nadar con fuerza, las pesas en los tobillos serán un obstáculo significativo, en particular si el buceador está marginalmente en forma para las condiciones.

Los lastres en el fondo del tanque proporcionan un brazo de palanca mucho más corto, por lo que deben ser una proporción mucho mayor del lastre total, pero no interfieren con la eficiencia de propulsión como lo hacen los lastres en los tobillos. En realidad, no hay otros lugares convenientes debajo del cinturón de lastre para agregar lastres de compensación, por lo que la opción más efectiva es llevar los lastres principales lo más bajo posible, utilizando un arnés adecuado o un compensador de flotabilidad con bolsillo de lastre integrado que realmente permita colocar los lastres correctamente, por lo que no es necesario corregir el ajuste longitudinal.

Un problema menos común se presenta cuando los rebreathers tienen un contrapulmón hacia la parte superior del torso. En este caso, puede ser necesario colocar pesos cerca del contrapulmón. Esto no suele ser un problema y, para este propósito, suelen estar integrados bolsillos para pesos en el arnés o la carcasa del rebreather y, si es necesario, se pueden colocar pesos en las correas de los hombros del arnés.

Todo o parte del sistema de lastre puede transportarse de tal manera que el buceador pueda desecharlo rápida y fácilmente para aumentar la flotabilidad; el resto suele estar fijado de forma más segura.

Los buceadores que practican apnea y buceo autónomo suelen llevar parte o la totalidad de sus lastre de forma que se puedan quitar de forma rápida y sencilla mientras están bajo el agua. La retirada de estos lastre debería garantizar que el buceador pueda salir a la superficie y mantener una flotabilidad positiva en la superficie. La técnica para desprenderse de los lastre en caso de emergencia es una habilidad básica del buceo autónomo, que se enseña en el nivel inicial. Una investigación realizada en 1976 en la que se analizaron los accidentes de buceo señaló que, en la mayoría de los casos, los buceadores no se quitaban los lastre del cinturón. ^[14] Evaluaciones posteriores en 2003 y 2004 demostraron que no deshacerse del lastre seguía siendo un problema. ^{[15] [16]}

Los cinturones de pesas son el sistema de pesas más común que se utiliza actualmente para el buceo recreativo . ^[17] Los cinturones de pesas suelen estar hechos de correas de nailon resistentes , pero se pueden utilizar otros materiales como el caucho . Los cinturones de pesas para buceo con escafandra autónoma y buceo en apnea suelen estar equipados con una hebilla de liberación rápida para permitir la descarga rápida del peso en caso de emergencia. ^[7]

Un cinturón hecho de caucho con una hebilla tradicional se llama cinturón Marsellesa . ^{[18] [19]} Estos cinturones son populares entre los apneístas porque el caucho se contrae durante el descenso a medida que el traje de buceo y los pulmones se comprimen, manteniendo el cinturón apretado durante toda la inmersión. ^[20]

El diseño más común de peso utilizado con un cinturón consiste en bloques de plomo rectangulares con bordes y esquinas redondeados y dos ranuras en ellos enroscadas en el cinturón. Estos bloques pueden estar recubiertos de plástico , lo que aumenta aún más la resistencia a la corrosión. Los pesos recubiertos a menudo se comercializan como menos abrasivos para los trajes de neopreno . Se puede evitar que los pesos se deslicen a lo largo de la cinta mediante el uso de deslizadores de cinturón de metal o plástico . Este estilo de peso generalmente pesa alrededor de 1 a 4 libras (0,45 a 1,81 kg). Los "pesos de cadera" más grandes generalmente están curvados para un mejor ajuste y tienden a pesar entre 6 y 8 libras (2,7 a 3,6 kg).

Otro estilo popular tiene una única ranura por la que se puede pasar el cinturón. A veces, se bloquean en su posición apretando el peso para sujetar la cincha, pero esto hace que sea difícil quitarlos cuando se necesita menos peso.

También hay diseños de peso que se pueden añadir al cinturón sujetándolos cuando sea necesario. Algunos cinturones de peso contienen bolsas para guardar pesos de plomo o perdigones de plomo redondos : este sistema permite al buceador añadir o quitar peso más fácilmente que con pesos enhebrados en el cinturón. El uso de perdigones también puede ser más cómodo, ya que estos se adaptan al cuerpo del buceador. Los cinturones de peso que utilizan perdigones se denominan cinturones de perdigones . Cada perdigón debe estar recubierto ^{[ aclaración necesaria ]} para evitar la corrosión por el agua de mar, ya que el uso de perdigones de escopeta sin recubrimiento para el buceo en el mar provocaría que el plomo acabara corroyéndose y formando cloruro de plomo en polvo.

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  Peso sólido para cinturón y bolsas que contienen perdigones de plomo para buceo
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  cinturón de perdigones, tobillera llena de perdigones de plomo y reglas para los pies como escala
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  Pesas y cinturones de pesas para buceo
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  Pesa de cadera para buceo de 3 kilogramos, curvada para un mejor ajuste
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  Peso de buceo compacto de 3 kilogramos
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  Pesas de buceo - 500 g Bright Weights - pequeñas pesas de plomo con revestimiento de plástico

Estos se almacenan en bolsillos integrados en el dispositivo de control de flotabilidad . A menudo, una solapa de velcro o un clip de plástico mantienen los pesos en su lugar. Los pesos también pueden estar contenidos en bolsas con cremallera o velcro que se insertan en bolsillos especiales en el BCD. Las bolsas de pesas a menudo tienen asas, que se deben tirar para dejar caer las pesas en una emergencia o para quitarlas al salir del agua. Algunos diseños también tienen "bolsas de ajuste" más pequeñas ubicadas más arriba en el BCD, que pueden ayudar al buceador a mantener una actitud neutral en el agua. Las bolsas de ajuste generalmente no se pueden desechar rápidamente y están diseñadas para contener solo 1-2 libras (0,5-1 kg) cada una. Muchos sistemas integrados no pueden soportar tanto peso como un cinturón de pesas separado: una capacidad típica es de 6 kg por bolsillo, con dos bolsillos disponibles. ^[21] Esto puede no ser suficiente para contrarrestar la flotabilidad de los trajes secos con ropa interior gruesa que se usan en agua fría.

Algunos sistemas de arnés BCD incluyen una correa de entrepierna para evitar que el BCD se deslice hacia arriba cuando está inflado o hacia abajo cuando está invertido debido a los pesos.

Un arnés de lastre generalmente consta de un cinturón alrededor de la cintura que sostiene bolsas para las pesas, con correas para los hombros para mayor soporte y seguridad. A menudo, una solapa de velcro mantiene las pesas en su lugar. Tienen asas, de las que se debe tirar para dejar caer las pesas en una emergencia o para quitarlas al salir del agua. Un arnés de lastre permite llevar las pesas cómodamente más abajo en el cuerpo que un cinturón de lastre, que debe ser lo suficientemente alto como para que las caderas lo sostengan. Esto es una ventaja para los buceadores que no tienen una cintura perceptible, o cuya cintura es demasiado alta para ajustarla correctamente si se usa un cinturón de lastre. Estas ventajas también pueden estar disponibles en algunos estilos de pesas integradas en el chaleco compensador. Un arnés de lastre también puede incorporar una correa o correas en la entrepierna para evitar que el peso se desplace si el buceador está en una postura inclinada con la cabeza hacia abajo.

Se trata de pesos que se fijan directamente al arnés, pero que se pueden quitar desenganchando el mecanismo de enganche. También se pueden utilizar para aumentar temporalmente el peso de un cinturón de lastre convencional. Hay varios tamaños disponibles, que van desde los 0,5 a los 5 kg o más. Los modelos más grandes están pensados ​​como pesos primarios que se pueden desechar y se utilizan de la misma forma que los pesos integrales del BCD o los pesos del arnés de lastre, pero se enganchan a la placa posterior o a la correa del arnés de montaje lateral, y las versiones más pequeñas también son útiles para los pesos de ajuste.

Algunos rebreathers (por ejemplo, el Siebe Gorman CDBA ) tienen una bolsa que contiene bolas de plomo, cada una de un poco más de una pulgada de diámetro. El buceador puede liberarlas tirando de una cuerda.

Los buceadores que se abastecen desde la superficie suelen llevar sus lastres bien sujetos para reducir el riesgo de que se les caigan accidentalmente durante una inmersión y pierdan el control de su flotabilidad. Pueden llevarse en un cinturón de lastre con una hebilla segura, sujetos por un arnés de lastre, conectados directamente al arnés de seguridad de buceo o suspendidos del corsé del casco. También se puede utilizar calzado con mucho peso para estabilizar al buceador en posición vertical.

Además del peso que se puede dejar caer fácilmente, algunos buceadores añaden pesos fijos adicionales a su equipo, ya sea para reducir el peso colocado en el cinturón, lo que puede causar dolor lumbar, o para desplazar el centro de masa del buceador para lograr la posición óptima en el agua.

• Los pesos del tanque se fijan al cilindro de buceo para desplazar el centro de masa hacia atrás y hacia la cabeza o los pies, según la ubicación.
  • Las pesas en forma de V son pesas largas y estrechas que se colocan en la ranura entre cilindros gemelos. Pueden llevarse solas o en pares. Tradicionalmente, se fabrican con piezas fundidas de plomo con secciones en cuña, pero también se encuentran en formato cilíndrico macizo y como bolsillos de pesas de cinta estrechos y largos llenos de perdigones. ^{[22] [23]}
  • Los pesos de ajuste del tanque son pesos más pequeños, generalmente sujetos hacia la base de un cilindro de aluminio para evitar que se incline hacia arriba con la base en el agua de mar cuando está montado de costado o en una eslinga, cuando se agota el gas.
• Las pesas en los tobillos , que suelen pesar alrededor de 1 libra o 0,5 kg de perdigones, se utilizan para contrarrestar la flotabilidad positiva de las mallas de los trajes de buceo , que empeora en los trajes secos por la migración de la burbuja interna de aire a los pies, y las aletas con flotabilidad positiva . Algunos buceadores prefieren aletas con flotabilidad negativa. El esfuerzo adicional necesario para bucear con pesas en los tobillos o aletas pesadas aumenta el consumo de gas del buceador.
• Las placas traseras de metal hechas de acero inoxidable, que se pueden usar con compensadores de flotabilidad de estilo ala , mueven el centro de masa hacia arriba y hacia atrás. Algunas placas traseras están equipadas con un peso adicional, a menudo montado en el canal central, también llamado peso de quilla o peso p. ^[22]
• Algunos buceadores prefieren los cilindros de acero a los de aluminio, en particular los buceadores en aguas frías que deben usar un traje que aumenta su flotabilidad general, debido a su flotabilidad negativa . La mayoría de los tanques de acero mantienen una flotabilidad negativa incluso cuando están vacíos; los tanques de aluminio pueden volverse positivos a medida que se utiliza el gas que contienen. Los tanques de acero de alta presión (300 bar) son significativamente negativos.

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  Cinturón de tiro para buceo
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  Tobilleras de perdigones de plomo para buceo
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  Pesas y cinturones de buceo, mostrando dos tipos de clip de cinturón
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  Un sistema de arnés de lastre para buceo con bolsillos de lastre integrados
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  Arnés de peso para apnea para pesca submarina
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  Peso de ajuste con clip en la cinta del arnés (vista posterior que muestra la cinta de agarre del cordón elástico)
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  Peso con clip Draeger que muestra el mecanismo del clip
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  Un arnés de seguridad para buceadores con bolsillos de peso extraíbles, utilizado para buceo con suministro desde la superficie.
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  Peso de buceo principal con clip mediante un soporte de cinturón y un retenedor con clip de resorte
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  Peso de buceo principal con clip que muestra el soporte del cinturón y el retenedor con clip de resorte
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  Vista frontal del peso de inmersión principal tipo bloque monolítico con clip
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  Peso de buceo principal tipo bloque monolítico con clip que muestra la placa de agarre con bisagra y el retenedor del cordón elástico
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  Vista posterior del peso de inmersión principal tipo bloque monolítico con clip
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  Peso principal de buceo ensamblado con clip mediante una placa de agarre articulada y un retenedor con cordón elástico. El marco de soporte está diseñado para ser liviano para viajes y puede soportar una amplia gama de tipos de peso estándar.
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  Pesos de buceo: bolsas de perdigones tubulares y rectangulares y pesos cilíndricos para tanques

Existen varios riesgos operativos asociados con los pesos de buceo:

• Sobrepeso que provoca incapacidad para ascender o permanecer en la superficie, o dificultades para ascender y controlar la flotabilidad. Si es grave, puede ser necesario deshacerse de los pesos para llegar a la superficie. ^[24]
• La falta de lastre que provoca la incapacidad de descender o permanecer a la profundidad requerida. Si bien la incapacidad de descender al comienzo de una inmersión puede considerarse un inconveniente, la incapacidad de mantener la profundidad en una parada de descompresión requerida al final de la inmersión puede poner al buceador en grave riesgo de sufrir enfermedad por descompresión.
• Incapacidad o imposibilidad de deshacerse del peso para mantener la flotabilidad en caso de emergencia. En caso de falta de aire, puede que no haya gas disponible para inflar el compensador de flotabilidad si se ha dejado que se infle de manera insuficiente. La única opción que queda para llegar a la superficie puede ser deshacerse del peso. Una necesidad similar puede surgir en la superficie si hay una pérdida importante de flotabilidad. Ocasionalmente, un buzo que se encuentra al costado del bote se quita el equipo de buceo con el compensador de flotabilidad antes de pasar su cinturón de peso y luego le resulta imposible mantenerse a flote porque tiene demasiado peso. Si no logra agarrar el bote o deshacerse del cinturón, el riesgo de ahogarse es alto. ^[25]
• Pérdida de peso en profundidad en el momento equivocado. Desechar los pesos en profundidad para establecer una flotabilidad positiva generalmente impedirá un ascenso adecuadamente controlado. El riesgo de ahogamiento debido a la falta de gas respirable se intercambia por el riesgo de enfermedad por descompresión. La pérdida accidental de pesos cuando no hay una emergencia causará una emergencia si hay una obligación de descompresión. ^[26]
• Pérdida, daño o lesión causada por un manejo inadecuado. Al pasar las pesas a una persona en el barco, existe el riesgo de que se caigan y golpeen al buceador o al pie de alguien, la válvula de demanda, la máscara o la cámara, o que caigan por la borda y se pierdan, o que golpeen a un buceador que se encuentra debajo del barco.
• Molestias o lesiones por estrés relacionadas con la distribución y el soporte del peso. Un cinturón de lastre que cuelga de la parte baja de la espalda de un buceador horizontal para contrarrestar la flotabilidad del traje que se extiende por toda la longitud del buceador puede provocar dolor en la parte baja de la espalda. Al caminar por tierra antes y después de una inmersión, el cinturón de lastre puede ejercer una presión dolorosa sobre las articulaciones de la cadera.
• Carga de trabajo adicional debido a una distribución subóptima. El trabajo de aleteo generalmente se incrementará si se utilizan pesas en los tobillos que deben acelerarse para cada patada. Cuando esto se combina con otros efectos que aumentan la carga de trabajo del buceador, puede exceder de manera acumulativa la capacidad de trabajo del buceador y dar como resultado un ciclo de retroalimentación positiva de acumulación de dióxido de carbono. ^[24]

Los problemas de flotabilidad y de lastre se han relacionado con una proporción relativamente alta de muertes en el buceo. Se ha recuperado una cantidad relativamente grande de cuerpos con todos los pesos todavía en su lugar. ^{[15] [14] [16]}

El material más común para las pesas de buceo personales es el plomo fundido . La razón principal para usar plomo es su alta densidad, así como su punto de fusión relativamente bajo, bajo costo y fácil disponibilidad en comparación con otros materiales de alta densidad. También es resistente a la corrosión en agua dulce y salada. La mayoría de las pesas de buceo son fundidas por fundiciones y vendidas por tiendas de buceo a buceadores en una variedad de tamaños, pero algunas son fabricadas por buceadores para su propio uso. El plomo de desecho de fuentes como plomos de pesca y pesos de equilibrio de ruedas puede ser moldeado fácilmente por un aficionado en moldes reutilizables relativamente baratos, aunque esto puede exponerlos a humos de plomo vaporizado. ^[27]

Aunque el plomo es el material denso (SG=11,34) menos costoso que existe, es una sustancia tóxica que causa daños biológicos a la vida silvestre y a los seres humanos. Los Centros para el Control de Enfermedades han declarado que no se ha determinado un nivel seguro de exposición al plomo en los niños y que una vez que el plomo ha sido absorbido por el cuerpo, sus efectos no se pueden corregir. Incluso una cantidad muy pequeña de exposición causa una reducción permanente de la inteligencia, la capacidad de concentración y la capacidad académica. ^[28] El plomo se puede inhalar o ingerir como polvo metálico o como productos de corrosión en polvo; sin embargo, la mayoría de las sales de plomo tienen una solubilidad muy baja en agua y el plomo puro se corroe muy lentamente en el agua de mar. No es probable que el plomo metálico y los productos de corrosión inorgánicos se absorban a través de la piel. ^[29]

Aunque es económico reciclar plomo de otras fuentes para fabricar pesas caseras para buceo, el plomo puro se funde a 327,46 °C (621,43 °F) ^[30] y libera vapores a 482 °C (900 °F). Los vapores formarán óxidos en el aire y se depositarán en forma de polvo en las superficies cercanas. Incluso con una buena ventilación, habrá polvo de óxido de plomo en el área de fusión del plomo. ^[31]

Las pesas de bloque sólido pueden corroerse y dañarse cuando se caen o chocan con otras pesas. En las pesas de bolsa flexibles, los pequeños trozos de perdigones de plomo se frotan entre sí cuando se manipulan y se usan, liberando polvo de plomo y productos de corrosión en el agua. ^[32] La cantidad de plomo que se pierde en el agua es aproximadamente proporcional a la superficie total de las pesas y a la cantidad de movimiento entre las superficies de contacto, y es mayor para tamaños de perdigones más pequeños.

La solubilidad de las sales de plomo en el agua de mar es baja, aunque la materia orgánica natural desempeña un papel importante en la complejación del plomo disuelto, y las concentraciones de plomo oceánico suelen oscilar entre 1 y 36 ng/L, con entre 50 y 300 ng/L en aguas costeras afectadas por actividades antropogénicas. ^[33]

El buceo también se practica a veces en piscinas para entrenar y hacer ejercicio. Las piscinas pueden contaminarse con pesas de plomo. Muchos buceadores que utilizan la misma piscina con pesas de plomo aumentarán con el tiempo la contaminación por plomo del agua de la piscina hasta que se cambie el agua. ^[34]

No existen estudios publicados sobre la absorción de plomo por parte de buceadores o personal de apoyo al buceo debido al manejo de pesas, lo que sugiere que no ha sido considerado un problema por los expertos médicos en buceo ni por las autoridades de seguridad y salud ocupacional. ^[35]

Se han considerado otros metales pesados ​​como alternativa al plomo. Un ejemplo es el bismuto , que tiene una densidad similar (GE = 9,78) y un punto de fusión bajo. Es menos tóxico y sus sales son muy insolubles, lo que limita su absorción por el cuerpo. ^[36] El tungsteno (GE = 19,25) es otro posible sustituto del plomo, pero es muy caro en comparación, tanto como material como para fabricarlo en formas adecuadas.

Se pueden utilizar materiales no tóxicos como el hierro (SG=7,87) en lugar del plomo y no causarían envenenamiento ni contaminación. Sin embargo, la densidad de la mayoría de estos materiales es significativamente menor, por lo que el peso de buceo debe ser de mayor volumen y, por lo tanto, de mayor masa, para igualar la flotabilidad negativa de la masa de plomo que reemplaza. Un peso de plomo de 1 kg se reemplazaría ^[1] por un peso de hierro de 1 × (7,87/11,34) × ((11,34-1)/(7,87-1)) = 1,044 kg, una carga adicional del 4,4 % para el buceador cuando está fuera del agua.

El hierro también se corroe mucho más fácilmente en el agua de mar que el plomo, y necesitaría algún tipo de protección para evitar la oxidación. Las aleaciones de acero inoxidable son más resistentes a la corrosión, pero, en el caso de los grados más económicos, deben enjuagarse con agua dulce después del uso para evitar la corrosión durante el almacenamiento. El coste de dar forma a materiales alternativos puede ser considerablemente mayor, en particular para pequeñas cantidades. Por ejemplo, actualmente, los pesos de inmersión de acero inoxidable y tungsteno solo se pueden obtener fresando un material de metal sólido en forma de bloque o cilindro para darle la forma requerida. Es posible fundir directamente algunos de estos materiales en una fundición , pero se requeriría una producción de gran volumen para que los procesos de fundición fueran rentables.

Las pesas de plomo se pueden recubrir con una capa protectora exterior, como plástico o pintura, que se utiliza habitualmente para reducir el plomo . Esto evita que el plomo se corroa o se convierta en polvo por el roce y ayuda a amortiguar los impactos. Sin embargo, la protección se reduce si el revestimiento se agrieta o se daña de otro modo. Los plásticos blandos pueden volverse quebradizos con el tiempo debido a la degradación por rayos UV de la luz solar y la pérdida de plastificantes , lo que provoca grietas y roturas. ^{[ cita requerida ]} Los materiales de encapsulación suelen tener una flotabilidad casi neutra en el agua y reducen la densidad media de las pesas, lo que hace que estas sean ligeramente menos efectivas y aumenta el peso total en el aire del equipo de buceo.

• Pesas de lastre para campanas y escenarios:– Una pesa de lastre es un peso de lastre grande suspendido de un cable que baja desde un lado del pórtico de lanzamiento y recuperación, a través de un par de poleas en los lados de la pesa, y sube por el otro lado de regreso al pórtico, donde se sujeta. La pesa cuelga libremente entre las dos partes del cable y, debido a su peso, cuelga horizontalmente y mantiene el cable bajo tensión con las partes verticales paralelas. La campana cuelga entre las partes verticales del cable y tiene un pasacables en cada lado que se desliza a lo largo del cable a medida que se baja o se sube. El despliegue de la campana se realiza mediante un cable de elevación primario unido a la parte superior. A medida que se baja la campana, los pasacables evitan que gire sobre el cable de despliegue, lo que torcería el cordón umbilical y provocaría bucles o enganches. Por lo tanto, los cables de las pesas de lastre funcionan como guías o rieles a lo largo de los cuales se baja la campana al lugar de trabajo y se sube de nuevo a la plataforma. ^{[37] [38]}
• Lastre liberable en campanas cerradas , trajes de buceo atmosférico , ^[39] vehículos submarinos operados a distancia y sumergibles : ^[40] Pesos sólidos que pueden ser liberados por el operador o que se liberan automáticamente en caso de un corte de energía, para lograr flotabilidad positiva en una emergencia, lo que permite que la unidad flote de regreso a la superficie. ^[39]
• Pesos de ajuste en trajes de buceo atmosférico , ^[39] vehículos submarinos operados a distancia y sumergibles , ^[40] utilizados para compensar las variaciones en la carga útil.
• Pesos de lastre y compensación en equipos de cámaras y vehículos de propulsión para buceadores . ^[41] Los conjuntos de cámaras y luces suelen estar lastrados o provistos de flotabilidad rígida para proporcionar flotabilidad neutra y compensación razonablemente estable, ya que esto hace que sea más fácil mantener la cámara en su lugar al preparar una toma. Consideraciones similares se aplican a las cámaras de video, que a menudo deben mantenerse estables y enfocadas durante períodos relativamente largos. Los vehículos de propulsión para buceadores están lastrados para flotabilidad neutra y compensación nivelada para que sea más fácil dirigirlos durante períodos prolongados y a velocidades variables, un procedimiento que generalmente se realiza utilizando solo una mano, de modo que la otra esté disponible para otro trabajo. ^[41]

• Principio de Arquímedes  – Principio de flotabilidad en dinámica de fluidos
• Flotabilidad  : Fuerza ascendente que se opone al peso de un objeto sumergido en un líquido.
• Compensador de flotabilidad (buceo)  – Equipo para controlar la flotabilidad de un buceador.
• Ascenso de emergencia  : Un ascenso a la superficie por parte de un buzo en una situación de emergencia.
• Factores humanos en el diseño de equipos de buceo  – Influencia de la interacción entre el usuario y el equipo en el diseño

^ Derivación de la fórmula para el peso aparente equivalente en agua.

Densidad = masa/volumen, ρ = m/V entonces m = ρ × V

Flotabilidad en el agua: B = (ρ - ρ _agua ) × V × g, donde g = aceleración gravitacional en la superficie de la Tierra

Para dos objetos de diferentes densidades pero la misma flotabilidad en el agua: B ₁ = B ₂ entonces (ρ ₁ - ρ _agua ) × V ₁ × g = (ρ ₂ - ρ _agua ) × V ₂ × g (g se puede dejar caer desde ambos lados)

Por lo tanto: V ₁ = V ₂ × (ρ ₂ - ρ _agua ) ÷ (ρ ₁ - ρ _agua )

Además, para los mismos dos objetos en el aire (ignorando la flotabilidad del aire): m ₁ = ρ ₁ × V ₁ y m ₂ = ρ ₂ × V ₂

por sustitución: m ₁ ÷ m ₂ = (ρ ₁ ÷ ρ ₂ ) × ((ρ ₂ - ρ _agua ) ÷ (ρ ₁ - ρ _agua ))

entonces: m ₁ = (ρ ₁ ÷ ρ ₂ ) × ((ρ ₂ - ρ _agua ) ÷ (ρ ₁ - ρ _agua )) × m ₂

Y lo mismo funciona con SG en lugar de densidad: m ₁ = (SG ₁ ÷ SG ₂ ) × ((SG ₂ - SG _agua ) ÷ (SG ₁ - SG _agua )) × m ₂

Y como SG _agua = 1: m ₁ = (SG ₁ ÷ SG ₂ ) × ((SG ₂ - 1) ÷ (SG ₁ - 1)) × m ₂

Sustituyendo valores para 1 kg de plomo y hierro se obtiene: 1 kg de plomo × (7,87/11,34) × ((11,34-1)/(7,87-1)) = 1,044 kg de hierro