Máscara de buceo

Una máscara de buceo (también conocida como media máscara , máscara de apnea , máscara de snorkel o máscara subacuática ) es un elemento del equipo de buceo que permite a los buceadores , incluidos los buceadores subacuáticos , los jugadores de hockey subacuático , los jugadores de rugby subacuático , los buceadores en apnea y los practicantes de snorkel , ver claramente bajo el agua . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Los buceadores con suministro de superficie suelen usar una máscara facial completa o un casco de buceo , pero en algunos sistemas se puede usar la media máscara. ^{[ 2 ]} Cuando el ojo humano está en contacto directo con el agua en lugar del aire , su entorno normal, la luz que entra en el ojo se refracta en un ángulo diferente y el ojo no puede enfocar la luz en la retina. Al proporcionar un espacio de aire delante de los ojos, el ojo puede enfocar casi normalmente. La forma del espacio de aire en la máscara afecta ligeramente la capacidad de enfoque. Se pueden colocar lentes correctivas en la superficie interior de la ventana de visualización o se pueden usar lentes de contacto dentro de la máscara para permitir una visión normal a las personas con defectos de enfoque.

Durante el descenso, la presión ambiental aumenta, por lo que es necesario igualar la presión dentro de la máscara con la presión externa para evitar el barotrauma conocido como compresión de la máscara . Esto se logra permitiendo que salga suficiente aire por la nariz hacia la máscara para aliviar la diferencia de presión, lo que requiere que la nariz quede dentro del espacio de aire de la máscara. La igualación durante el ascenso es automática, ya que el exceso de aire dentro de la máscara se escapa fácilmente a través del sello.

Existe una amplia gama de formas de visor y volúmenes internos disponibles, y cada diseño generalmente se adapta mejor a ciertos tipos de rostro que a otros. Un ajuste cómodo y un sellado hermético alrededor de los bordes del faldón de goma son fundamentales para el correcto funcionamiento de la máscara. Las normas nacionales e internacionales relativas a las máscaras de buceo garantizan que se fabriquen con la calidad adecuada.

Los rayos de luz se curvan al pasar de un medio a otro; la magnitud de la curvatura está determinada por los índices de refracción de ambos medios. Si un medio tiene una forma curva particular, funciona como una lente . La córnea , los humores y el cristalino del ojo forman juntos un sistema de lentes que enfoca las imágenes en la retina . Nuestros ojos están adaptados para ver en el aire. Sin embargo, el agua tiene aproximadamente el mismo índice de refracción que la córnea (ambos alrededor de 1,33), por lo que la inmersión elimina efectivamente las propiedades de enfoque de la córnea. Cuando nuestros ojos están en el agua, en lugar de enfocar las imágenes en la retina, las enfocan mucho más allá de ella, lo que resulta en una imagen extremadamente borrosa debido a la hipermetropía . ^{[ 3 ]}

Al usar una máscara de buceo plana, los humanos pueden ver con claridad bajo el agua. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} La ventana plana de la máscara de buceo separa los ojos del agua circundante mediante una capa de aire. Los rayos de luz que entran desde el agua hacia la ventana plana paralela cambian mínimamente su dirección dentro del material de la ventana. ^{[ 3 ]} Pero cuando estos rayos salen de la ventana hacia el espacio de aire entre la ventana plana y el ojo, la refracción es bastante notable. Las trayectorias de visión se refractan (se curvan) de manera similar a como se observan los peces en un acuario. ^{[ 6 ]}

La refracción de la luz que entra en la máscara hace que los objetos parezcan un 34 % más grandes y un 25 % más cercanos bajo el agua . También se aprecian la distorsión de cojín y la aberración cromática lateral . A medida que el buceador desciende en agua limpia, esta actúa como un filtro de color , eliminando el extremo rojo del espectro visible de la luz solar que entra en el agua y dejando solo el extremo azul . Dependiendo de la profundidad y la claridad del agua, eventualmente se bloquea toda la luz solar y el buceador tiene que recurrir a fuentes de luz artificial para ver bajo el agua. ^{[ 3 ] [ 7 ]}

Existen dos categorías básicas de máscaras de buceo: la media máscara cubre los ojos y la nariz, y la máscara facial completa cubre los ojos, la nariz y la boca, incluyendo así parte del aparato respiratorio. Aquí se describe la media máscara. ^{[ 8 ] : 4–17}

Las máscaras de buceo pueden tener una placa frontal de vidrio templado , duradera y única , o dos lentes frente a los ojos . Estas pueden estar sostenidas por un marco de plástico o metal relativamente rígido, o pueden estar unidas permanentemente al borde de la falda, en una construcción conocida como "sin marco". En el caso de las máscaras de apnea, que necesitan tener un volumen interno bajo para minimizar la cantidad de aire necesaria para igualar el cambio de presión que ocurre con la profundidad, las lentes pueden ser de plástico de policarbonato . Las mejores máscaras de buceo están bien selladas. Generalmente hay una "falda" de caucho sintético o elastómero de silicona para sostener el marco y las lentes y crear un sello hermético con el rostro del buceador. ^{[ 1 ] [ 8 ] : 4–17} El material de la falda puede ser casi transparente, translúcido u opaco. Una falda casi transparente proporciona una mayor visión periférica, aunque algo distorsionada, y puede reducir la sensación de claustrofobia en algunos buceadores, pero en algunos casos la luz que entra por los lados puede causar reflejos internos que distraen. La falda también cubre la nariz, generalmente mediante un bolsillo nasal, para que el aire pueda exhalarse por la nariz hacia la máscara y así igualar la presión interna durante el descenso y evitar un posible barotrauma en la zona cubierta del rostro. ^{[ 9 ]} La sección de la máscara que cubre la nariz debe permitir al usuario bloquear las fosas nasales mientras iguala la presión en el oído medio. Todas las máscaras de buceo tienen un sistema para mantenerlas en su posición, generalmente una correa de elastómero de un material similar a la falda, ^{[ 1 ]} pero ocasionalmente se utiliza una almohadilla de neopreno expandido con correas de velcro. Las correas de la máscara suelen ser más anchas en la parte posterior o estar divididas en una correa superior e inferior en la parte posterior de la cabeza para mayor estabilidad y comodidad. ^{[ 8 ] : 4–17}

Algunas máscaras tenían una válvula de purga unidireccional debajo de la nariz para expulsar el agua, pero esto ya no es común, ya que no eran ni necesarias ni fiables, y a menudo tenían fugas. ^{[ 8 ] : 4–17}

Normas de fabricación

Se conocen nueve normas nacionales e internacionales relacionadas con las máscaras de buceo: norma británica BS 4532:1969 (modificada en 1977); ^{[ 10 ]} norma de la URSS y la CEI GOST 20568:1975 (vigente); ^{[ 11 ]} norma alemana DIN 7877:1980; ^{[ 12 ]} norma industrial polaca BN-82/8444-17.01 (vigente). ^{[ 13 ]} norma nacional estadounidense ANSI Z87.11:1985 (vigente); ^{[ 14 ]} norma austriaca ÖNORM S 4225:1988; ^{[ 15 ]} norma nacional china CNS 12497:1989 (vigente); ^{[ 16 ]} norma nacional china CNS 12498:1989 (vigente); ^{[ 17 ]} y norma europea EN 16805:2015 (vigente). ^{[ 18 ]}

Las máscaras de buceo pueden equiparse con lentes graduadas para buceadores que necesitan corrección óptica para mejorar su visión. ^{[ 19 ]} Las lentes correctoras se tallan planas en un lado y se cementan ópticamente a la cara interna de la lente de la máscara. Esto proporciona la misma corrección tanto por encima como por debajo de la superficie del agua. También hay lentes bifocales disponibles para esta aplicación. Algunas máscaras están fabricadas con lentes extraíbles, y existe una gama de lentes correctoras estándar que se pueden adaptar. Las lentes autoadhesivas de plástico que se pueden aplicar al interior de la máscara pueden desprenderse si la máscara se inunda durante un período prolongado. Se pueden usar lentes de contacto debajo de una máscara o casco, pero existe cierto riesgo de perderlas si la máscara se desplaza en aguas turbulentas. ^{[ 7 ] [ 20 ]}

Se considera que una máscara se ajusta bien cuando sella de forma cómoda y eficaz alrededor de todo el borde y proporciona un buen campo de visión, sin presionar la nariz ni la frente durante su uso bajo el agua. Los apneístas consideran deseable un volumen interno bajo, ya que se desperdicia menos aire para compensar la presión, y los buceadores con equipo autónomo, ya que hay menos tendencia a que la presión se eleve bajo la nariz debido a la flotabilidad, lo cual resulta incómodo con bastante rapidez. ^{[ 21 ]}

Los buceadores pueden comprobar si una máscara les queda bien colocándosela en la cara, sin usar las correas, e inhalando suavemente por la nariz. Si la máscara se mantiene en su sitio sin ayuda, esto indica que no entra aire y que el faldón está en contacto suficiente con la piel del rostro alrededor de toda la máscara. Un sellado óptimo requiere que los pelos no se filtren por debajo del borde del sello, ya que pueden permitir la entrada de agua a la máscara. Esto es más problemático en la frente que en la parte inferior del rostro, ya que el agua de la parte superior tiende a entrar en los ojos, mientras que el agua que se acumula en la parte inferior se elimina fácilmente exhalando una pequeña cantidad de aire por la nariz. La mayoría de los buceadores con barba aprenden a controlar esta pequeña fuga sin dificultad, molestias ni que les manche el bigote. Otros factores que influyen en un ajuste cómodo son que haya suficiente espacio para la nariz en el bolsillo nasal, que no haya contacto entre la estructura rígida de la máscara y el puente de la nariz, y que no se ejerza una presión excesiva en la frente. También debe haber suficiente espacio entre las lentes de la máscara y el rostro para que las pestañas no toquen el cristal de forma perceptible al parpadear. ^{[ 22 ]}

La correa se puede ajustar a la cabeza del buceador. Si está demasiado suelta, puede que no selle correctamente y la máscara se salga fácilmente; si está demasiado apretada, puede causar molestias o dolor. Colocar la correa correctamente en la parte posterior de la cabeza reduce el riesgo de que se salga y facilita el vaciado. ^{[ 23 ]}

Al entrar al agua con la máscara puesta, el buceador puede necesitar evitar manualmente que el impacto del agua la desplace o la tire. Como alternativa, puede entrar al agua sin la máscara y luego ponérsela, o utilizar un método de entrada que no genere un flujo de agua rápido sobre ella. Llevar la máscara subida hasta la frente fuera del agua o en la superficie aumenta el riesgo de que se caiga o se tire. ^{[ 23 ]}

Para evitar que la máscara se empañe por la condensación en el cristal, muchos buceadores escupen en la máscara seca antes de usarla, esparcen la saliva por la superficie interior de la placa y la enjuagan con un poco de agua. El residuo de saliva permite que la condensación humedezca el cristal y forme una película continua, en lugar de gotas. Existen productos comerciales que pueden utilizarse como alternativa al método de la saliva, algunos de los cuales son más eficaces y duran más. ^{[ 24 ]}

El mantenimiento estándar consiste en enjuagar la máscara por dentro y por fuera con agua limpia y fresca después de cada uso, y dejarla secar a la sombra antes de guardarla. La luz ultravioleta degrada los materiales sintéticos del faldón y la montura. Una máscara bien mantenida debería durar varios años. La correa es el componente que más se desgasta y suele ser la primera en fallar, pero generalmente se puede reemplazar. Inspeccionar la correa para detectar grietas y desgarros antes de usarla puede reducir el riesgo de fallo durante una inmersión. ^{[ 23 ] : 56}

Quitarse y volverse a colocar la máscara bajo el agua y vaciarla son habilidades básicas que todos los buceadores deben aprender para poder lidiar con inundaciones y fugas o con el desplazamiento de la máscara sin pánico. ^{[ 21 ]}

Eliminación de máscaras

Es bastante común que entre agua en la máscara, lo cual puede resultar molesto o interferir con la visión clara, y el buceador necesita poder eliminar el agua de forma rápida y eficaz. Las causas de la fuga incluyen un ajuste deficiente, filtraciones a través del vello facial o de la cabeza, el movimiento de los músculos faciales que provoca fugas temporales o el impacto de objetos externos contra la máscara, que puede deformarla temporalmente, moverla y provocar fugas, o, en casos extremos, desprenderla por completo de la cabeza del buceador. ^{[ 8 ] : 6–13}

Los métodos de purga difieren entre la media máscara, que cubre los ojos y la nariz, y la máscara facial completa, que también cubre la boca. Si la máscara tiene una válvula de purga y la tensión de la correa es correcta, el buceador mantiene la cabeza de manera que la válvula quede en el punto más bajo y exhala por la nariz. Si la máscara se ajusta bien al rostro del buceador y la correa está colocada correctamente, la exhalación por la nariz generalmente expulsará el agua por el borde inferior del faldón. Puede ser necesario presionar la parte superior de la máscara contra el rostro para mejorar el sellado si el buceador se gira hacia un lado. Si el ajuste no es perfecto o la correa está demasiado baja, la presión de contacto del borde superior contra la frente puede ser insuficiente para mantener el sellado cuando la cabeza está erguida. ^{[ 8 ] : 6–13}

Igualación

Los cambios de presión durante el ascenso y el descenso pueden afectar los espacios de gas del buceador y del equipo de buceo. Un cambio de presión provocará una diferencia de presión entre el espacio de gas y el entorno, lo que hará que el gas se expanda o se comprima, si es posible. Restringir la expansión o compresión del gas para equilibrar la presión puede dañar los materiales o tejidos circundantes por sobreexpansión o aplastamiento. Algunos espacios de gas, como la máscara, liberan automáticamente el exceso de gas al expandirse durante el ascenso, pero deben ecualizarse durante la compresión del descenso. ^{[ 21 ]}

La compensación de la máscara es una habilidad esencial para cualquier tipo de buceo. Las gafas que no cubren la nariz no se pueden compensar y no son adecuadas para bucear. La máscara se compensa exhalando suficiente aire por la nariz para lograr una presión interna equilibrada. Cualquier exceso simplemente se escapará por el borde de la máscara. Compensar (o despejar) los oídos es necesario para prevenir el barotrauma en el oído medio e interno. Algunos buceadores necesitan taparse las fosas nasales como parte de su técnica de compensación, y esto debe tenerse en cuenta en el diseño del borde de la máscara. ^{[ 21 ]}

Los compensadores son dispositivos de sujeción nasal, externos o internos, que permiten a los buceadores taparse las fosas nasales al igualar la presión en los oídos. Los compensadores externos, situados en la parte frontal de la máscara, constan de una cavidad nasal elástica hueca. Los compensadores internos, moldeados en la parte inferior de la máscara, tienen hendiduras para los dedos en el exterior y salientes elásticos huecos en el interior, con un espacio entre ellos para acomodar la nariz.

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  Máscara de buceo antigua con una ventana grande.
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  Máscara de buceo de finales de la década de 1950 equipada con ventanas laterales para visión panorámica.
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  Máscara de buceo envolvente de principios de la década de 1960 que prometía una visión de 180 grados.
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  Máscara de buceo de silicona suave con dos ventanas y sin válvula de purga.
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  Una máscara HydroOptix de doble cúpula
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  Máscara con lentes bifocales para instrumentos de lectura
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  Una máscara de buceo de doble lente y bajo volumen, con amplio campo de visión periférico, del tipo preferido por muchos jugadores de hockey subacuático .

Las primeras máscaras de buceo se fabricaban con un solo panel de vidrio o plástico transparente, generalmente elíptico , pero a veces circular o aproximadamente rectangular o triangular con lados y esquinas redondeados. ^{[ 25 ]} A finales de la década de 1950 y principios de la de 1960, algunos modelos se equiparon con lentes múltiples o envolventes que prometían una visión de 180 grados. Otros presentaban hendiduras en el faldón inferior a ambos lados de la nariz, en las que el buceador podía introducir el pulgar y el índice para pellizcarse la nariz al realizar la maniobra de Valsalva para destaparse los oídos . Este diseño se mejoró acercando la ventana al rostro, reduciendo el volumen de aire dentro de la máscara y facilitando así la limpieza de los oídos. La ventana tiene un recorte para ajustarse alrededor de la nariz, que está cubierto por el material de goma o silicona del faldón. Esto facilita pellizcarse la nariz al destaparse los oídos. ^{[ 21 ]}

Un desarrollo posterior es la máscara con dos ventanas, una para cada ojo. Puede tener las ventanas más cerca del rostro que el tipo de una sola ventana, y por lo tanto contiene menos volumen interno para que el buceador lo vacíe o ecualice, y una flotabilidad menor. Este tipo de máscaras se suele denominar "máscara de bajo volumen". ^{[ 21 ]} Los participantes en el deporte del hockey subacuático deben usar máscaras de doble lente de este tipo por su seguridad: el deporte utiliza un disco de plomo pesado similar a un disco de hockey sobre hielo , pero los jugadores hábiles pueden lanzar el disco a una altura considerable desde el fondo al hacer pases, lo que conlleva la posibilidad de contacto accidental del disco con otros jugadores. Si un disco golpea la lente de una máscara de una sola lente, puede romper el cristal y pasar a través de la abertura para golpear la cara y los ojos, pero con una máscara de doble lente, aunque el cristal se rompa, el marco impedirá que el disco siga pasando. ^{[ 26 ]}

Las innovaciones recientes han dado lugar a diseños más complejos, destinados a proporcionar funciones adicionales:

• La máscara de doble cúpula. Esta fue inventada por HydroOptix. Las máscaras de doble cúpula permiten un campo de visión más amplio y evitan el error de refracción en la percepción de la distancia y el tamaño de los objetos. Bajo el agua, las ventanas curvas de la máscara hacen que la visión del buceador sea efectivamente más hipermétrope o menos miope , y el buceador debe usar lentes de contacto especiales para compensar (a menos que sus ojos sean miopes en el grado justo para compensar exactamente la refracción en las ventanas curvas de la máscara). La visión del buceador se volverá miope cuando saque la cabeza del agua con las lentes de contacto puestas. ^{[ 27 ]}
• La "Máscara de Datos", o máscara de buceador con pantalla integrada, desarrollada por Oceanic , es una media máscara con una pantalla LCD integrada que muestra varias condiciones de buceo y respiración, incluyendo la función de un ordenador de buceo , la profundidad y las presiones de los tanques. ^{[ 28 ]}

Existen otros tipos de equipos para mejorar la visión subacuática:

• Máscara de buceo integral : la suelen usar los buceadores profesionales que necesitan poder comunicarse verbalmente bajo el agua .
• Casco de buceo ligero : lo suelen usar los buceadores que utilizan equipos de buceo con suministro de aire desde la superficie .
• Casco de buceo estándar de cobre : ​​parte del traje de buceo estándar antiguo u otro casco de flujo libre.
• Máscara llena de líquido: la necesidad de equilibrar la presión interna de la máscara exhalando aire por la nariz reduce la capacidad del apneísta para bucear a gran profundidad. Se han desarrollado máscaras o gafas de natación con lentes de alta potencia (40-200 dioptrías ) que se llenan con agua o solución salina, las cuales no necesitan ser ecualizadas. ^{[ 29 ]}
• Se han probado lentes de contacto con la graduación adecuada, pero no son de uso común.

• Visión subacuática : capacidad de ver objetos bajo el agua. 
• Factores humanos en el diseño de equipos de buceo : influencia de la interacción entre el usuario y el equipo en el diseño. 

• Contenido multimedia relacionado con máscaras de buceo en Wikimedia Commons
• Ciencia Oceánica del Buceo en Aguas Profundas : Explicación de la física de la visión subacuática.