Aspetti fisiologici dell’immersione tecnica

P. Longobardi 1

Master Medicina Subacquea

Iperbarica - SSSA, Pisa (I)

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: [email protected]

P. Longobardi 2



P. Longobardi 3



"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.

P. Longobardi 4



immersione tecnica

• 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

Autorespiratore a riciclo (ARR-SC / C) macchina + uomo

P. Longobardi 5



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

“meglio che tu finisca

l’immersione prima che la

miscela sia esaurita…”

autonomia

P. Longobardi 6



GAS SPRECATO (%)

profondità (metri)

circuito aperto

ARR-SC* ARR-C

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

P. Longobardi 7



P. Longobardi 8



P. Longobardi 9



silenziosità

http://www.naval-technology.com/contractors/diving/divex/

P. Longobardi 10



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)

P. Longobardi 11



N. Donda

CO2

O2

come funziona?

P. Longobardi 12



FILTRO

OE

A /

Tri

mix

N. Donda

autorespiratore a riciclo semichiuso

OEA (max 40 mt); trimix

CO2

sacco

polmone

P. Longobardi 13



Submatix Halcion

Azimuth

P. Longobardi 14



FILTRO DIL

UE

NT

E

OS

SIG

EN

O

CONTROLLO

autorespiratore a riciclo chiuso

N. Donda

CO2

sacco

polmone

P. Longobardi 15



Mk5P

Ouroboros

P. Longobardi 16



anidride carbonica

la CO2 è prodotta nei tessuti

200 ml/min

(40 ml/l x gittata cardiaca 5 l)

gain

P. Longobardi 17



anidride carbonica

gas narcotico molto

potente:

solubilità nel

grasso 25 volte

maggiore

dell’azoto;

potere anestetico

130 volte

maggiore.

0,50% leggera iperventilazione

2% aumento del 50 % della ventilazione

3% aumento del 100% della ventilazione

5% aumento del 300% della ventilazione

(difficoltoso)

10%

pizzicore naso e gola; forte cefalea; ronzio

alle orecchie; vertigini; nausea, vomito;

sonnolenza; affanno; aumento della

pressione sanguigna; rallentamento del

polso.

>10% perdita di conoscenza; cianosi. Necessità

di più giorni per il recupero.

P. Longobardi 18



anidride carbonica

L’efficacia del filtro CO2 dipende da temperatura,

densità e usura materiale filtrante

P. Longobardi 19



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)

P. Longobardi 20



%

ppO2 ?aria

L’OSSIGENO E’ VITALE

pp O2 = f O2 x P assoluta

P. Longobardi 21



COMPOSIZIONE DELL'ARIA e DEL SANGUE

GAS aria

atmosferica (secca)

aria umidificata

aria alveolare

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

H2O 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

P. Longobardi 22



• frazione di ossigeno

(ARR-SC semichiuso)

• pressione parziale di

ossigeno

(ARR-C chiuso)

differenze nella gestione dell’ossigeno

P. Longobardi 23



250 ml ossigeno

P. Longobardi 24



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

alveolo (ppO2)

45 mmHg

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

P. Longobardi 25



P. Longobardi 26



scelta della miscela (ossigeno)

PRO

ppO2 più alta riduce il

tempo di decompressione e

aumenta la protezione

verso eventuali errori nella

decompressione

CONTRO

• vasocostrizione riduce la

perfusione e scarico

dell’inerte dai

compartimenti lenti

• 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’)

P. Longobardi 27



pressione parziale ossigeno

.205

P. Longobardi 28



sensori ossigeno

P. Longobardi 29



N. Donda

• 2° circuito elettronico

• monitor passivo per analisi O2

P. Longobardi 30



sensore analisi O2 e CO2 nel

boccaglio ARR + scatola nera

Arne Sieber

P. Longobardi 31



decompressione

N. DONDA

P. Longobardi 32


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

DCI evento probabilistico

P. Longobardi 33



idoneità medico subacqueo

ematocrito < 47%

pH urine 6,5-7

densità 1015

FEV1/FVC > 72%

METS > 7

circonf. addome < 94 cm / 88 cm

P. Longobardi 34



ricerca shunt destro sinistro

O2 sangue arterioso > 400 mmHg (età)

angioTC polmonare

P. Longobardi 35



Stephen Thom

Trimix (vs aria): MP più piccole

aria 4a imm.

26/30 mt (23 sub)

ARR 4a imm.

74 mt ppO2 1,2

(3 sub)

0,1 -1 μ >1 μ 0,1 -1 μ >1 μ

P. Longobardi 36



pDCI subacquea tecnica

grado doppler bolle 3-4

P. Longobardi 37



NAUI RGBM 48 mt (ppO2 cost 1,3)

P. Longobardi 38



DECOPLANNER Gradient Factor

GF Low = 30

GF High = 80

P. Longobardi 39



computer

compartimentali

immersione tecnica

Variable Gradient Model - VGM

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

funzione della profondità

• tappe profonde e brevi

P. Longobardi 40



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)

P. Longobardi 41



r N = 1,10

r He = 0,90

imperm. 5

V-PLANNER

r N = 0,8

r He = 0,7

imperm. 8,2

corso software decompressione (CFO-Ravenna) infoline: [email protected]

P. Longobardi 42



HS Explorer

RGBM

Dive System – Furyo compartimentale +

RGBM

P. Longobardi 43



Open Source Dive Computer

(OSTC)

Deep Ideas Ltd (USA) DR5

prof. max 350 mt. tre sensori O2,

batteria 20h ricarica USB

P. Longobardi 44



Divephone www.innovasub.com

EGI S.M.

predisposto x sensori

umidità, O2, CO2 e controllo

solenoidi

P. Longobardi 45



Divephone

P. Longobardi 46



profilo "Deco Ratio"

ottimizzazione finestra di ossigeno

P. Longobardi 47



www.decompressionprofiles.com Brambilla S., Longobardi P., Marabotti C., Spisni E.

Master SSSA Pisa (A. L'Abbate) - Univ. Bologna

Argentario Divers

P. Longobardi 48



citochine - ecocardiografia

P. Longobardi 49



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)

P. Longobardi 50



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)

P. Longobardi 51



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)

P. Longobardi 52



soste profonde

Marroni e al.

(2004)

25 mt/25 min ok: 15 mt/2 min + tappa

no: solo tappa 6 mt

Blatteau e al.

(2005)

60 mt/15-20 min

ripetitiva a 50

mt/15 min

soste profonde >>

aumento bolle e DCI

Gerth e al.

(2007)

52 mt x 20 min ok: 12 mt (3 DCI /190

imm.)

no: 21 mt (11 DCI/198

imm.)

Brubakk e al.

(2007)

soste profonde solo x immersioni lunghe

(60-70 min), basso fondale (25-30 mt)

P. Longobardi 53



tre tipologie di incidente

• errore del subacqueo – causa

più comune

• problemi meccanici - raro

• problemi del software –

qualche caso sporadico

OBIEZIONI

P. Longobardi 54



David affetto da DCI durante record di Nuno Gomes, 282 metri

con circuito aperto – 14 ore di decompressione (2001)

P. Longobardi 55



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

P. Longobardi 56



ARR-SC in profondità

• OEA fino a 30-40 metri

• 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

valutare l’opportunità di

utilizzare un ARR chiuso

P. Longobardi 57



O ring

solenoide

O2 connettore

Bendix

blocco del solenoide O2

• chiusura: insufflare

ossigeno manualmente

• apertura: chiudere

bombola O2 e aprirla al

bisogno

P. Longobardi 58



P. Longobardi 59



P. Longobardi 60



P. Longobardi 61



simulatore ARR

P. Longobardi 62



analisi allarmi con simulatore

• 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)

N. Donda

P. Longobardi 63



P. Longobardi 64



RSDS (Remotely Surveyed Diving System)

Diver

operatore

Acoustic Data Link

allarmi

comandi (azionare bypass)

piano decompressione

parametri fisiologici,

tecnici, ambientali

Stand-by diver

Egi SM, Galatasaray University (T), Computer Engineering Dpt

P. Longobardi 65



RSDS

PANEL

CO2

O2

profondità

temperatura

(Egi SM)

P. Longobardi 66



“scatola nera”

P. Longobardi 67



www.iperbaricoravennablog.it

P. Longobardi 68



ringraziamenti

Roberto Rinaldi

Manuela Petrocchi

Nicola Donda CV Fabio Faralli

• Mario Arena

• Claudio Corti

P. Longobardi 69



L’immersione con ARR é sicura, l’errore umano è pericoloso

la buona gestione

dell’immersione

genera benessere ed

energia

Aspetti fisiologici dell’immersione tecnica

Sports

Transcript of Aspetti fisiologici dell’immersione tecnica