Aspetti fisiologici dell’immersione tecnica

aspetti fisiologici
dell’immersione
tecnica

Pasquale Longobardi
Centro Iperbarico Ravenna
Master Med. Sub. Iperb. Scuola Sup. S. Anna (PI)
Accademia Scienze e Tecniche Subacquee di Ustica
E-mail: direzione@iperbaricoravenna.it
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I) 1 P. Longobardi

"ora no.... voglio stare tranquilla"
Respirare con un ARR è una sensazione che crea sicurezza.
Ti senti al caldo innanzitutto.
Ti sembra di respirare come fuori dall’acqua. Non vai
facilmente in affanno come con l’erogatore.
Non sentendo rumore, se non la valvola del corrugato se
particolarmente sensibile, da quando metti la testa
sott’acqua inizi a rilassarti.
Passare di nuovo alla respirazione con le bolle crea uno
“scompenso” per la rottura di questo ritorno al brodo
primordiale.


immersione tecnica
Autorespiratore a riciclo (ARR-SC / C)
macchina + uomo
• disponibilità di gas
una bombola da 12 litri caricata a 200 bar, con una riserva di 50 bar ed un
consumo in superficie di 20 L/min, consente un’autonomia di 22 min a 30
m.

• curva di sicurezza (NDLs a 30m)
USN = 25 min
NAUI = 22

DCIEM = 20

OEA40 con EAD 20 m = 45 min

autonomia

“meglio che tu finisca
l’immersione prima che la
miscela sia esaurita…”

Roberto “Bob” Palozzi, Università di Roma - Tor Vergata


GAS SPRECATO (%)
profondità circuito ARR-SC* ARR-C
(metri) aperto
0 96 9 0
10 98 9 0
20 98,67 9 0
30 99 9 0
40 99,2 9 0
50 99,34 9 0
*ARR-SC impostato con OEA 50, flusso 6 l/min
Il gas “sprecato” da ARR-SC dipende da:
consumo metabolico di ossigeno,
frazione di ossigeno nella bombola,
flusso impostato

silenziosità


sicurezza
minore pDCI (ARR-C)
• decompressione con ppO2
costante
• la reazione chimica nel filtro
produce umidità e calore
• minore stress in
immersione (tolleranza
tempo fondo, no cambio
miscele)

come funziona?

CO2

N. Donda O2


autorespiratore a riciclo semichiuso
OEA (max 40 mt); trimix
N. Donda

sacco
polmone
OEA /Trimix

FILTRO

CO2

Submatix
Halcion

Azimuth

autorespiratore a riciclo chiuso
N. Donda
CONTROLLO

sacco
polmone
OSSIGENO

DILUENTE

FILTRO

CO2

Mk5P
Ouroboros


gain
anidride carbonica
la CO2 è prodotta nei tessuti
200 ml/min
(40 ml/l x gittata cardiaca 5 l)


anidride carbonica
0,50% leggera iperventilazione
gas narcotico molto 2% aumento del 50 % della ventilazione
potente:
solubilità nel
3% aumento del 100% della ventilazione
aumento del 300% della ventilazione
grasso 25 volte 5% (difficoltoso)
maggiore pizzicore naso e gola; forte cefalea; ronzio
dell’azoto; alle orecchie; vertigini; nausea, vomito;
potere anestetico 10% sonnolenza; affanno; aumento della
130 volte pressione sanguigna; rallentamento del
maggiore. polso.
perdita di conoscenza; cianosi. Necessità
>10% di più giorni per il recupero.


anidride carbonica

L’efficacia del filtro CO2
dipende da temperatura,
densità e usura
materiale filtrante


anidride carbonica
• prevenire e monitorare l’allagamento del filtro

• evitare l’esaurimento del materiale filtrante
addestramento, cambio del materiale in sicurezza,
sensori CO2 :solo x CO2 nel circuito (loop); non
per CO2 nell’organismo)


L’OSSIGENO E’ VITALE
%
ppO2
?
aria

pp O2 = f O2 x P assoluta

COMPOSIZIONE DELL'ARIA e DEL SANGUE
aria aria aria
GAS atmosferica umidificata alveolare
(secca)
mm/Hg % mm/Hg % mm/Hg %

N2 597 78,62 563,4 74,09 569 74.9

O2 159 20,84 149,3 19,67 104 13,6

CO2 0,3 0,04 0,3 0,04 40 5,3

H2 O 3,7 0,5 47 6,2 47 6,2

Totale 760 100 760 100 760 100

valori approssimativi di un soggetto maschio sano al livello del mare

differenze nella gestione dell’ossigeno

• frazione di ossigeno
(ARR-SC semichiuso)

• pressione parziale di
ossigeno
(ARR-C chiuso)

250 ml ossigeno

flusso di sangue 5 litri/minuto
tempo di transito 0,3 sec
spessore membrana alveolare 0,005 mm
area di scambio 100 m2
gradiente O2 tra vene e 45 mmHg
alveolo (ppO2)

moli di O2 scambiato = area di scambio x ∆ppO2 x tempo transito
spessore membrana
moli di O2 scambiato = 100 x 45 x 0,3 = 270.000
0,005

scelta della miscela (ossigeno)
PRO CONTRO
ppO2 più alta riduce il • vasocostrizione riduce la
tempo di decompressione e perfusione e scarico
aumenta la protezione dell’inerte dai
verso eventuali errori nella compartimenti lenti
decompressione • tossicità da ossigeno con
danno a lungo termine

ARR-C: pressione parziale di ossigeno costante 1,2
atm
circuito aperto: 1,2 atm sul fondo; minimo 0,5 atm
alla quota cambio (specialmente se TDT > 30’)

pressione parziale ossigeno

.205


sensori ossigeno


• 2° circuito elettronico
• monitor passivo per analisi O2

N. Donda

sensore analisi O2 e CO2 nel
boccaglio ARR + scatola nera

Arne Sieber

decompressione

N. DONDA


DCI evento probabilistico

Thom S. e al., J Appl Physiol 110:340-351, 22 feb Longobardi
Iperbarica - SSSA, Pisa (I) 32 P. 2011.

idoneità medico subacqueo

ematocrito < 47%

pH urine 6,5-7
densità 1015
FEV1/FVC > 72%
METS > 7

circonf. addome
< 94 cm / 88 cm


ricerca shunt destro sinistro

O2 sangue arterioso
> 400 mmHg (età)

Iperbarica - SSSA, Pisa (I) 34
angioTC polmonare
P. Longobardi

Trimix (vs aria): MP più piccole
aria 4a imm. ARR 4a imm.
26/30 mt (23 sub) 74 mt ppO2 1,2
(3 sub)

0,1 -1 μ >1 μ 0,1 -1 μ >1 μ

Stephen Thom

pDCI subacquea tecnica
grado doppler bolle 3-4


NAUI RGBM 48 mt (ppO2 cost 1,3)


Gradient Factor DECOPLANNER
GF Low = 30
GF High = 80

computer
compartimentali
immersione tecnica
VRX tre sonde sensore
ossigeno
Environmental & Microbubble
Cognizant
(20 compartimenti)
• suppone che si respiri miscela
con max pp azoto in relazione
alla profondità
• velocità risalita variabile in
Variable Gradient funzione della profondità
Model - VGM • tappe profonde e brevi

V-PLANNER

• VPM-B è il più diffuso (fattore conservativo +2)
• VPM-B/E confronta il modello compartimentale
(Haldane) con quello a controllo delle bolle (solo
per TDT > 90-100 min)
• VPM-B/GFS sceglie il profilo più conservativo
tra profiloVPM-B e Buhlmann ZHL-16C (90%
del valore M)


V-PLANNER
r N = 0,8
r He = 0,7
imperm. 8,2

r N = 1,10
r He = 0,90
imperm. 5

corsoMedicina Subacqueadecompressione (CFO-Ravenna)
Master
software
infoline: divedoc@libero.it

Dive System – Furyo
compartimentale +
HS Explorer RGBM

RGBM

Open Source Dive Computer
(OSTC)

Deep Ideas Ltd
(USA) DR5
prof. max 350 mt.
tre sensori O2,
batteria 20h
ricarica USB


Divephone
www.innovasub.com
EGI S.M.

predisposto x sensori
umidità, O2, CO2 e controllo
solenoidi

Divephone


profilo "Deco Ratio"
ottimizzazione finestra di ossigeno


www.decompressionprofiles.com
Brambilla S., Longobardi P., Marabotti C., Spisni E.
Master SSSA Pisa (A. L'Abbate) - Univ. Bologna

Argentario Divers

citochine - ecocardiografia


IL-8 citochina
infiammazioni localizzate

attira i neutrofili nel sito di
infiammazione
• V-Planner: aumento
dopo immersione (p<0,1)
• Ratio Deco: diminuzione
(p< 0,05)


RANTES
chemiochina pro-infiammatoria
attira cellule difesa nel
sito dell'infiammazione
•V-Planner e ECO+
aumenta dopo
immersione (p<0,05)
•Ratio Deco: si riduce
(p< 0,05)

DOSAGGIO CITOKINE: METODO LUMINEX (Vignali DA. Multiplexed particle-
based flow cytometric assays. J Immunol Metods 2000; 243-255)

6th ECHM Consensus Conference on
Prevention of Dysbaric Injuries in diving
and hyperbaric work
Ginevra, 24-25 ottobre 2003
• metodo compartimentale ancora il più affidabile
introducendo:
– riduzione velocità risalita
– soste profonde
• attenzione: molti metodi per il calcolo delle soste
profonde sono empirici (arbitrari)


soste profonde
Marroni e al. 25 mt/25 min ok: 15 mt/2 min + tappa
(2004) no: solo tappa 6 mt

Blatteau e al. 60 mt/15-20 min soste profonde >>
(2005) ripetitiva a 50 aumento bolle e DCI
mt/15 min
Gerth e al. 52 mt x 20 min ok: 12 mt (3 DCI /190
(2007) imm.)
no: 21 mt (11 DCI/198
imm.)
Brubakk e al. soste profonde solo x immersioni lunghe
(2007)- SSSA, Pisa (I)(60-70 min), basso fondale (25-30 Longobardi
Iperbarica 52 P.
mt)

OBIEZIONI
tre tipologie di incidente
• errore del subacqueo – causa
più comune

• problemi meccanici - raro

• problemi del software –
qualche caso sporadico


David affetto da DCI durante record di Nuno Gomes, 282 metri
Iperbarica - circuito aperto – 14 ore di decompressione (2001)P. Longobardi
con SSSA, Pisa (I) 54

miscela respiratoria ARR-SC
• sicura: valore fO2 tra 0,27 e la fO2 nel circuito
respiratorio necessaria a rimanere entro una
ppO2 di 1,6 atm alla massima profondità
(EN 14143)
• stabile: la fO2 nel sacco deve variare al
massimo di tre punti
es. OEA36: max sforzo OEA33
La miscela nel circuito è tanto più stabile quanto
maggiore è il flusso di reintegro
evita di tenere basso il flusso per risparmiare miscela

ARR-SC in profondità
• OEA fino a 30-40 metri valutare l’opportunità di
utilizzare un ARR chiuso
• trimix fino al fondo
• sul fondo chiusura trimix e arricchimento
miscela con ossigeno
• in decompressione arricchimento in ossigeno
• a 30 metri cambio con OEA
• decompressione arricchita in ossigeno
• a 6 metri respirazione in ossigeno puro


solenoide
O2
connettore
Bendix

blocco del solenoide O2
• chiusura: insufflare
ossigeno manualmente
• apertura: chiudere
O ring bombola O2 e aprirla al
bisogno

simulatore ARR


analisi allarmi con simulatore
N. Donda
• 50% errori nei segnali di
malfunzionamento simulati del
sensore
(2076 allarmi errati su 4179)

• 13 % errori (non importanti)
dopo la riprogrammazione del
ARR
(633 allarmi errati su 5007)


RSDS
(Remotely Surveyed Diving System)
Egi SM, Galatasaray University (T), Computer Engineering Dpt

Acoustic Data Link

parametri fisiologici,
tecnici, ambientali
operatore
Diver

allarmi
comandi (azionare bypass)
Stand-by diver
piano decompressione


RSDS
PANEL
(Egi SM)
CO2

O2

profondità

temperatura

“scatola nera”


www.iperbaricoravennablog.it


ringraziamenti

• Mario Arena
• Claudio Corti

Manuela Petrocchi
Roberto Rinaldi

Nicola Donda
CV Fabio Faralli

L’immersione con ARR é sicura,
l’errore umano è pericoloso
la buona gestione genera benessere ed
dell’immersione energia


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