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L’immersione tecnica, nozioni di base

tempo di lettura: 5 minuti

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livello elementare
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ARGOMENTO: SUBACQUEA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: immersione tecnica, miscele

 

L’immersione tecnica è un tipo di immersione subacquea che va oltre gli scopi di una attività sportiva o ricreativa e richiede un addestramento specifico avanzato, grande esperienza ed attrezzature specifiche.

In generale, sono considerate immersioni tecniche tutte quelle condotte con miscele di respirazione diverse dalla semplice aria compressa.

oxygen

limiti della pressione parziale di ossigeno – contributed by the Public Domain daScuba Diving Physiology Article (statpearls.com)

L’immersione tecnica viene condotta tenendo conto dei limiti imposti dalla fisiologia umana all’aumentare della pressione assoluta e dal conseguente comportamento dei gas disciolti nei nostri tessuti con l’aumento delle profondità. Essendo l’aria composta principalmente da due gas (ossigeno 21% ed azoto 78%) i loro effetti sul nostro organismo vincolano la durata, la profondità massima ed il tipo di immersione.

In questo primo articolo non entreremo in merito alle tante problematiche di questo tipo di immersioni.

Iniziamo con l’Ossigeno
Questo gas è presente nell’aria che respiriamo in superficie in una percentuale del 21% ad una pressione di una atmosfera. Immergendoci, con l’aumento della pressione totale, anche la sua pressione parziale (ppO2) aumenta proporzionalmente. Questo aumento ha delle ricadute importanti in quanto, fisiologicamente, il limite della pressione parziale di ossigeno deve restare entro 1,4 bar per evitare problemi di iperossia, ovvero un valore percentuale di ossigeno nel sangue superiore al normale che può causare un avvelenamento nell’organismo. Questo valore di pressione parziale è quindi legato quindi alla profondità raggiunta.

Ad esempio, se respirassimo aria ad una profondità di 20 metri (3 atmosfere di pressione totale) avremmo una ppO2 uguale a 0,66 (data da 0,21 x 3). Aumentando la profondità incorreremmo in un aumento della tossicità dell’ossigeno sempre maggiore che può portare all’iperossia che comporta allucinazioni visive e uditive, perdita del controllo muscolare e sincope.

La profondità massima di una miscela ad aria è legata ad un limite operativo di 1.4 ata a causa della pressione parziale dell’ossigeno (equivalente a 56,66 metri) … ma esiste anche un limite temporale di assunzione dello stesso. Ovviamente se invece di considerare una percentuale normale di 0,21 (aria) utilizzassimo ossigeno puro (O2) come in certi apparati impiegati dai militari) il limite massimo sarà dato dalla profondità alla quale sarà raggiunto il valore di 1,4. Con Ossigeno puro, a 10 metri di profondità, la ppO2 di ossigeno puro sarà uguale a 2 data da 1 (ppO2) x press. atm totale (2) ovvero 2. Un valore altamente rischioso per cui la quota deve essere mantenuta entro i 7 metri (press. totale 1,4 ata). 

Azoto
Per quanto concerne l’azoto (N2), essendo un gas inerte (a differenza dell’ossigeno) il problema è differente. Secondo la legge di Henry la quantità di gas disciolta in un liquido è proporzionale alla pressione parziale del gas. Essendo il nostro corpo composto da liquidi i gas vi si disciolgono proporzionalmente al tipo di tessuto raggiunto (muscolare, osseo). Applicando la legge di Henry, il corpo umano assume quindi azoto in proporzione alla pressione circostante (maggiore è la pressione assoluta maggiore è la quantità assorbita). Tale assorbimento avviene attraverso i sistemi circolatorio e respiratorio ed è legato alla profondità ed al tempo di permanenza sul fondo (maggiore è il tempo , maggiore è la saturazione nei tessuti).

E’ un problema?
No, ma lo diventa al momento della risalita quando il processo diviene inverso e devono essere rispettati i tempi e le quote di decompressione per favorire la de-saturazione del gas. In caso contrario si corre il rischio di incorrere in una malattia da decompressione.

Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file è IMG_1182-corr-1024x768.jpg

subacquei in decompressione – photo credit andrea mucedola 

Qualsiasi immersione deve quindi necessariamente tener conto del tempo dell’immersione, della miscela utilizzata (aria o miscele precostituite) e della massima profondità raggiunta. In funzione di questi parametri devono essere calcolate le tappe obbligate per la decompressione necessaria per lo smaltimento dell’azoto. In alcune immersioni tali soste possono essere ridotte impiegando miscele arricchite di ossigeno come il NITROX. Ciò deriva dal fatto che gas inerti come l’azoto e l’elio  sono assorbiti dall’organismo in funzione della pressione esistente al momento (maggiore è la pressione maggiore è la velocità di assorbimento).

Per evitare che, in fase di risalita, i gas accumulati si rilascino troppo velocemente nei tessuti bisogna consentirne il rilascio graduale. Questo si ottiene effettuando, alle varie quote, le soste di decompressione (tappe) legate, come abbiamo detto, alla massima profondità raggiunta ed il tempo in immersione. La non effettuazione delle soste può causare gravi problemi medici come la malattia da decompressione (MDD). Ne parleremo più a fondo in un altro articolo.

NITROX
L’uso di miscele, se adeguate alle profondità di impiego, riduce le tappe di decompressione ed i rischi dell’immersione. Tra le miscele più usate abbiamo il NITROX chiamato E.A.N in inglese  (Enriched Air Nitrox).

E.A.N. è riferito ad una miscela respiratoria contenente una percentuale di ossigeno superiore a quella normalmente presente nell’aria (il 78% di azoto, 21% di ossigeno). Quando parliamo di NITROX intendiamo quindi miscele con maggior percentuale di ossigeno ovvero con una % di Ossigeno maggiore del 21%). La sperimentazione di miscele arricchite NITROX iniziò nel 1943, quando un medico americano, Lambertsen, ne propose l’impiego per ridurre le tappe di decompressione in immersioni poco profonde. Il problema è che non possiamo aumentare troppo la percentuale di ossigeno a causa della premessa tossicità della ppO2 con l’aumentare della profondità. Attualmente vengono commercialmente impiegati due tipi di NITROX:

miscela ossigeno azoto elio
aria 21 78 tracce
EAN I 32 68 tracce
EAN II 36 64 tracce
TRIMIX normossico   19 51 30
TRIMIX ipossico 10 40 50

I computer subacquei consentono il calcolo di profili di immersione per queste miscele.

TRIMIX
Per immersioni più profonde si impiegano miscele binarie e ternarie con elio, un gas più leggero e inerte che entra in soluzione nei tessuti presenti nel nostro corpo più velocemente ma allo stesso tempo fuoriesce dai tessuti con altrettanta velocità. Il tipo di miscele Trimix (ossigeno, azoto e elio) può essere Normossico, quando la percentuale di ossigeno è compresa tra il 18% ed il 21% o Ipossico se inferiore al 18%. La presenza dell’elio va a diminuire in percentuale la quantità dei gas che sono contenuti nella aria che respiriamo in superficie. Si può arrivare ad eliminare l’azoto, il cosiddetto HELIOX che però può presentare dei problemi oltre i 150 metri di profondità.  Le miscele TRIMIX vengono caratterizzate indicando le percentuali di ossigeno ed elio per cui un trimix 20/25 definisce una miscela composta dal 20% di O2 e dal 25% di He, e dalla restante parte (55%) di azoto.

In sintesi, le percentuali dei gas nelle miscele sono variabili e vengono decise dal subacqueo in base alle caratteristiche dell’immersione (durata, massima quota, massimo valore della pressione parziale dell’ossigeno e dell’azoto, etc.) ed altri parametri che il subacqueo valuterà in relazione al tipo di immersione da effettuare.

Ribadisco che l’immersione tecnica richiede un serio addestramento ed attrezzature specifiche. Spesso, per via della durata dell’immersione, si ha la necessità di bombole contenenti miscele diverse da impiegare durante le varie fasi, o di utilizzare un’apparecchiatura rebreather. per questi impieghi un’istruzione specifica è obbligatoria.

photo credit andrea mucedola 

 

Nel caso di lunghe decompressioni, il subacqueo deve pianificare le varie fasi a priori prevedendo soste e bombole di emergenza alle varie quote di decompressione. Ma di questo ne parleremo più avanti. L’argomento è intrigante e ci ritorneremo presto … per ora godetevi questo filmato.
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