{"id":15495,"date":"2017-08-30T00:05:16","date_gmt":"2017-08-29T22:05:16","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/?p=15495"},"modified":"2026-01-24T17:32:08","modified_gmt":"2026-01-24T16:32:08","slug":"gas-soluzione-nei-tessuti-di-un-subacqueo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/15495","title":{"rendered":"Gli effetti dei gas in soluzione nei tessuti di un subacqueo"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 6<\/span> minuti<\/span><\/span>

.<\/span><\/p>\n

livello medio<\/span><\/a>
\n.<\/span>
\nARGOMENTO: SUBACQUEA<\/span><\/strong>
\nPERIODO: XXI SECOLO<\/span><\/strong>
\nAREA: DIDATTICA<\/span><\/strong>
\nparole chiave: gas, immersione<\/p>\n

 <\/p>\n

Il meccanismo di diffusione dei gas nel nostro corpo<\/span><\/strong><\/span>
\nEravamo rimasti alle leggi fondamentali dei gas. Vediamo ora il meccanismo con il quale miscele gassose, composte ad esempio da ossigeno, azoto e anidride carbonica, si diffondono nel nostro corpo. E’ un argomento un poco complesso da capire ma \u00e8 fondamentale per arrivare a comprendere il perch\u00e9 abbiamo bisogno della decompressione. Riassumiamo quanto ci siamo detti in precedenza con questa figura.<\/p>\n

\"membrana<\/a><\/p>\n

Le miscele gassose (es. O2<\/sub>, N2<\/sub>, CO2<\/sub>) si diffondono nei tessuti del corpo umano attraverso le membrane permeabili ai gas seguendo la Legge di Henry. Come abbiamo visto, essa afferma che, a temperatura costante, la quantit\u00e0 di gas disciolta in un liquido \u00e8 proporzionale alla pressione parziale del gas sul liquido.<\/span><\/strong><\/p>\n

Un p\u00f2 di azoto in una tazzina d\u2019acqua e agitare bene<\/span>
\n<\/span><\/strong>Gas messi a contatto con liquidi si sciolgono all’interno di essi, un concetto che a prima vista pu\u00f2 sembrare un po\u2019 strambo.  Siamo infatti abituati a veder sciogliere solidi nei liquidi, ad esempio lo zucchero nel caff\u00e8.   Invece \u00e8 proprio ci\u00f2 che accade normalmente nel nostro organismo: in pratica i tessuti del corpo umano si comportano, ai fini dell\u2019assorbimento dei gas, praticamente come dei liquidi. <\/p>\n

\"Solubilit\u00e0<\/a><\/p>\n

Solubilit\u00e0 dei gas. Il disordine del gas \u00e8 minore quando il gas \u00e8 disciolto in un liquido. Quindi il contributo entropico alla solubilizzazione del gas \u00e8 NEGATIVO. La solubilit\u00e0 di un gas \u00e8 MAGGIORE a temperatura MINORE. <\/span><\/strong><\/p>\n

La soluzione<\/span><\/strong><\/span>
\nIniziamo cercando di definire cos’\u00e8 una soluzione: essa \u00e8 costituita dall’unione di un soluto<\/span>, ovvero ci\u00f2 che si scioglie, e un solvente<\/span> ovvero ci\u00f2 che fa sciogliere il soluto.
\nLa massima concentrazione<\/span> che un soluto pu\u00f2 assumere in un solvente, ad una certa pressione e temperatura, si chiama solubilit\u00e0<\/span><\/strong>. L\u2019esperienza pratica aiuta a capire il concetto: se sciogliamo zucchero in un bicchiere d\u2019acqua sappiamo che, dopo una certa quantit\u00e0, ulteriori aggiunte di zucchero si sciolgono con sempre maggiore difficolt\u00e0, fino a quando lo zucchero in eccesso si ammassa sul fondo del bicchiere senza sciogliersi pi\u00f9.   Questo significa che la soluzione acquosa di zucchero, \u00e8 satura<\/u>, ovvero lo zucchero \u00e8 disciolto nell’acqua con una concentrazione pari alla sua solubilit\u00e0. <\/strong><\/span>Come sappiamo, fortunatamente per noi subacquei, i gas sono generalmente poco solubili nei liquidi e la loro solubilit\u00e0 dipende, principalmente, dalla temperatura e dalla pressione del gas a contatto con il liquido. fattori fondamentali per pianificare con sicurezza le nostre immersioni.<\/p>\n

Il gas che si fa largo a spintoni<\/span><\/strong><\/span>
\n<\/em><\/strong>Quando respiriamo, i gas atmosferici giungono ad intimo contatto con il sangue in apposite strutture specializzate dei polmoni, chiamate alveoli polmonari<\/span><\/strong>, tramite i quali entrano in soluzione nel sangue per ossigenarlo e rimuovere da esso l\u2019anidride carbonica.<\/p>\n

\"scambi-gassosi\"<\/a>Ma naturalmente anche tutti gli altri gas componenti dell\u2019aria come azoto, gas nobili, e l’anidride carbonica giungono a tutti i tessuti dell\u2019organismo.   Pertanto, appena inizia una immersione, quantit\u00e0 aggiuntive di inerte entrano in soluzione nei tessuti secondo dinamiche complesse.<\/p>\n

La rimozione di tali gas durante la fase di ritorno alla pressione atmosferica non pu\u00f2 avvenire in qualunque modo, come ben noto: la desaturazione<\/span><\/strong> deve essere graduale, in modo che siano rispettati alcuni precisi rapporti tra pressione ambiente e quantit\u00e0 di azoto disciolto.<\/p>\n\n\n\n
La legge di Henry stabilisce  che la solubilit\u00e0 di un gas<\/strong> (S) in un liquido \u00e8 proporzionale  alla pressione parziale<\/strong> (P) di quel gas con un rapporto  S = C x P <\/strong>secondo un fattore C  che viene detto coefficiente di assorbimento<\/strong><\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Quindi, maggiore \u00e8 la pressione del gas e maggiore \u00e8 la sua solubilit\u00e0, ovvero la sua concentrazione finale alla saturazione, secondo un fattore C, detto coefficiente di assorbimento<\/span><\/strong>.   Una maggiore pressione del gas comporta infatti un maggior numero di impatti delle sue molecole contro la superficie del liquido, parte delle quali vi restano intrappolate passando in soluzione.<\/p>\n

\"tabellaassorbimento<\/a> Il coefficiente di assorbimento che compare nella legge di Henry diminuisce all’aumentare della temperatura, quindi a temperature pi\u00f9 basse i gas tendono a passare pi\u00f9 facilmente in soluzione.<\/p>\n

NB: Per questo motivo immersioni in acque fredde aumentano il rischio della malattia da decompressione.<\/span><\/strong><\/p>\n

In condizioni normali ed a pressione atmosferica (1 Atm), nei tessuti dell\u2019organismo umano abbiamo circa un litro di azoto disciolto (N2<\/sub>).   Applicando la legge di Henry ricaviamo proprio questo valore per l\u2019azoto disciolto nei tessuti organici alla pressione parziale di 0,78 bar, e alla temperatura di circa 35\u00b0 centigradi ad 1 atmosfera (ovvero in superficie).<\/p>\n

Tensione di un gas in soluzione<\/span><\/strong><\/span>
\n<\/em><\/strong>Il problema per noi subacquei sta nelle particolari  modalit\u00e0 con le quali varia nel tempo la concentrazione del  gas disciolto nei tessuti al variare della pressione del gas respirato.<\/p>\n

\"gas_solubility_001_med\"<\/a><\/p>\n

come possiamo vedere nei diagrammi la solubilit\u00e0 aumenta alle basse temperature, anche se in maniera differenziata, per tutti i gas<\/span><\/strong><\/p>\n

Per capire meglio occorre quindi condurre una piccola indagine, come degli apprendisti detective, fra differenti molecole di gas, concentrazioni e pressioni parziali, fino a definire la tensione di un gas in un tessuto. Non spaventatevi ci arriveremo piano piano.<\/p>\n

Abbiamo visto che se un liquido (ad esempio  il sangue) o un tessuto organico (come i muscoli o le ossa), inizialmente privi di gas disciolto, vengono messi di colpo a contatto con un gas (come l’aria compressa) ad una certa pressione P, inizia a generarsi un flusso di molecole di gas che si sciolgono al suo interno. Nello stesso tempo avremo un ritorno delle molecole di gas disciolto dai tessuti e dai liquidi al gas.<\/p>\n

\"blue<\/a><\/p>\n

Di fatto, la concentrazione del gas disciolto inizia ad aumentare, generando a sua volta  il flusso inverso e crescente di molecole che dal liquido riescono casualmente a fuoriuscire tornando al gas. L\u2019equilibrio viene raggiunto quando la concentrazione di gas disciolto diviene pari alla solubilit\u00e0 e non pu\u00f2 pi\u00f9 aumentare, e i due flussi di molecole in entrata e uscita si equivalgono. <\/span><\/strong><\/p>\n

La concentrazione del gas disciolto agisce quindi come una sorta di pressione interna del gas che si oppone a quella del gas premente sul liquido, e che contrasta l\u2019ulteriore passaggio di gas in soluzione, rendendolo sempre pi\u00f9 lento. Questa \u201cpressione equivalente\u201d \u00e8 chiamata tensione<\/span><\/strong> del gas disciolto nel liquido, (solitamente indicata con T<\/em><\/strong>), e non \u00e8 ovviamente misurabile con un manometro, perch\u00e9 non \u00e8 una reale pressione, pur adottando le sue unit\u00e0 di misura.<\/p>\n

\"FIg.<\/a><\/p>\n

Tensione di un gas in un liquido\/tessuto, (dal libro \u201cOltre la Curva – Luca Cicali\u201d)<\/span><\/strong><\/p>\n

In sintesi, la saturazione \u00e8 quindi la situazione in cui la tensione  eguaglia la pressione del gas in ingresso, ovvero quando il gas disciolto ha raggiunto la concentrazione massima prevista dalla legge di Henry per determinate temperature e pressioni. Nel nostro ambiente abituale noi siamo saturi del gas (aria) che respiriamo, ovvero tutti i tessuti del nostro corpo (liquidi e solidi) contengono il massimo quantitativo possibile delle molecole di quel gas. Essendo l’aria composta principalmente da ossigeno ed azoto si verificano due situazioni.<\/span><\/strong><\/p>\n

L’ossigeno viene in parte consumato nei processi respiratori per cui ne entra sempre pi\u00f9 (21%) di quanto ne esce (16%), mentre l’azoto, che chiamiamo gas inerte,  non venendo utilizzato dai nostri sistemi biologici, resta invariato (tanto ne entra 78% quanto ne esce 78%). Quando ci immergiamo la pressione aumenta (un’atmosfera ogni dieci metri) ed inizier\u00e0 un movimento di gas dall’esterno verso l’interno fino a raggiungere un nuovo equilibrio che chiamiamo saturazione. Sono questi accumuli che ci creano problemi … ma non vi preoccupate nei prossimi articoli vedremo come risolvere il problema.<\/span><\/strong><\/p>\n

Luca Cicali<\/span><\/strong><\/p>\n

 <\/p>\n

Alcune delle immagini possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e\/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l\u2019autore e le fonti o rimuoverle, pu\u00f2 scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell\u2019articolo
\n.<\/span><\/p>\n

PAGINA PRINCIPALE<\/span><\/a>
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