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di Tecnica & Medicina

60.  DECOMPRESSIONE E SOFTWARE DECOMPRESSIVI

1) DECOMPRESSIONE DALLA TEORIA ALLA PRATICA

Alcuni consigli pratici per la realizzazione delle tabelle con i software decompressivi

Articolo di Aldo Bimbato, tratto dalla rivista “Mondo Sommerso” -  anno 2001

Dopo aver seguito con profitto un corso di immersione tecnica se l'agenzia didattica con la quale abbiamo ottenuto il brevetto di immersione tecnica non fornisce tabelle di decompressione per le immersioni alle quali siamo certificati, presto o tardi il tech-diver avvertirà l'esigenza di realizzare da se delle tabelle decompressive con l'ausilio dei SW reperibili in commercio o gratuitamente. Supponiamo di voler realizzare le tabelle per immergerci su di un relitto a 70 metri di profondità per 30 minuti di fondo e vediamo i passaggi necessari per arrivare alle tabelle plastificate per l'immersione.

Stabilire i parametri
Una volta scelto il software decompressivo che utilizzeremo, occorre stabilire con cura i parametri da inserire, dal momento che influenzeranno drasticamente il risultato. Mentre la scelta della miscela di fondo (END e PpO₂) e di quelle decompressive, è abbastanza scontata, altri "ingredienti" sono spesso trascurati. Caratteristiche tipiche del sito di immersione come ad esempio, corrente e temperatura dell'acqua incideranno sulla scelta del grado di "conservatismo" che imposteremo sul software: ad esempio immergersi se c'è forte corrente (posto che ne valga la pena) significa a parità di profondità e tempo di immersione, fare più sforzo fisico, quindi accumulare più azoto. Inoltre le caratteristiche personali come RMV (Respiratory Minute Volume = volume respiratorio al minuto), stato di forma fisica, allenamento e patologie precedenti (ad esempio fratture ossee o PDD) andranno considerate, senza trascurare che le tabelle saranno usate anche dai nostri compagni di immersione. Nel considerare tutti questi fattori è buona regola porsi nella massima "condizione di sicurezza", occorre in altre parole considerare le condizioni ragionevolmente peggiori che possiamo incontrare durante l'immersione.

Davanti al monitor
Impostati i dati necessari e realizzato il primo profilo di immersione, dovremo porre grande attenzione al risultato. Se, infatti, rileviamo un CNS troppo vicino al limite del 100%, o una quantità di gas necessaria superiore a quella disponibile (tenendo conto di un'opportuna riserva) oppure semplicemente ci si aspettava di dover fare meno decompressione, occorre riconsiderare il tempo di fondo, riducendolo adeguatamente. Con i dati così modificati occorre far generare al programma un nuovo profilo e sottoporlo anch'esso ad una successiva verifica. Questi passaggi vanno eseguiti fino a quando il risultato non soddisfa quelle che sono le nostre esigenze.

Supponiamo di avere generato un profilo di immersione che anziché 30 minuti di fondo ne preveda 20 minuti perché con il primo la riserva di miscela di fondo era troppo esigua per essere al riparo da ogni evenienza. Il passaggio successivo sarà quello di considerare una serie di eventualità che possono indurci a modificare sul momento il tempo di immersione. Potrebbe capitare di non trovare il relitto una volta scesi sul fondo perché il pedagno non ha tenuto, oppure dover rinunciare all'immersione per troppa corrente o l'acqua troppo torbida sul fondo e quindi di iniziare la risalita decisamente prima del previsto. Potrebbe capitare anche di dover "sforare" il tempo stabilito e aumentare la permanenza ad esempio per fare fronte ad un'emergenza. Se quindi l'immersione programmata sarà secondo l'esempio, di 20 minuti, sarà opportuno avere la possibilità di scegliere una serie di profili a partire da un tempo minimo di 5 minuti di permanenza fino ad almeno 30 minuti per fare fronte ad ogni evenienza. Un discorso analogo va fatto per la profondità: dobbiamo considerare che la conformazione del fondo potrebbe portarci anche leggermente più profondi di quanto previsto oppure (come spesso accade nei relitti di grandi dimensioni) il relitto si alza dal fondo anche più di una decina di metri e l'immersione è condotta sulle strutture superiori.

Più che una tabella è quindi meglio un set di tabelle che abbiano incrementi di tempo e profondità facilmente memorizzabili: ad esempio di 5 minuti in 5 minuti e di 5 metri in 5 metri. Molti software prevedono questa funzione specifica detta di "bailout" che genera automaticamente un set di tabelle con "step" definiti di tempo e profondità, ma le tabelle così generate spesso non indicano ad esempio dati molto importanti come il consumo di miscela e il CNS %.

Stampare le tabelle
Stabilito quindi che per fare l'immersione di 20 minuti a 70 metri è opportuno avere un set di tabelle che coprano 65, 70 e 75 metri per tempi da 5 minuti a 30 minuti, il passaggio successivo sarà quello di riportare fedelmente i dati ottenuti trascrivendoli su di una lavagnetta subacquea, oppure li stamperemo in un formato che poi andrà plastificato per portarlo in immersione. In questa ultima ipotesi il formato di stampa dei software, infatti, raramente consente di ritagliare le tabelle e di plastificarle direttamente, per questo dovremo creare noi stessi un formato di tabella nel quale riportare i dati.

Preferibilmente conviene stampare le tabelle in due formati: uno esteso, con i dati della miscela di consumo, di CNS e runtime, ed uno ridotto, con i soli dati indispensabili per l'immersione. Il formato di tabella esteso sarà utile per chi presta assistenza all'immersione che, azzerato anch'egli l'orologio ad inizio immersione, si renderà conto seguendo il runtime in quale fase dell'immersione i subacquei si trovano e capirà se ci sono dei problemi o meno in base al fatto se siamo in anticipo od in ritardo rispetto alla "tabella di marcia".

Analisi finale dei risultati
Stampato l'intero set di tabelle è molto utile analizzare i risultati per verificarne la fattibilità dell'immersione, ma non solo. Se analizziamo la tabella estesa, vedremo che per condurre in sicurezza un'immersione come quella pianificata occorrerà oltre ad una valida ed insostituibile logistica in superficie, un bibombola di grande capienza (minimo 24 litri, ma preferibile il 30 litri) per la miscela di fondo e due monobombola minimo da 7 e 5 litri per EAN 50 ed ossigeno.

Altro dato che emerge dall'analisi della tabella estesa, è quello del CNS % decisamente troppo alto, tanto da far preferire un tempo di fondo non superiore ai 20 minuti, ma preferibilmente di 15 minuti. Se si volessero fare tempi di fondo superiori, senz'altro occorrerà orientarsi verso nuove strategie decompressive che consentano altrettanta sicurezza ma CNS meno elevati.

Analizzare la tabella breve invece ci consente infine una breve riflessione riguardo questo articolo. Se osserviamo con attenzione la tabella dei 5 minuti: differisce da quella dei 10 minuti veramente di poco; due tappe più profonde e dieci minuti in più di respirazione ad ossigeno. Anche le altre coppie tempo/profondità hanno molti punti in comune: notiamo quindi una distribuzione dei tempi che rispetta in qualche modo una sua logica.

Sarà mai possibile con il perfezionamento della nostra esperienza di subacquei tecnici e senza escludere questo splendido strumento che sono i software decompressivi memorizzare le tabelle ?

Runtime
Il runtime è un sistema di indicazione del tempo di immersione che prevede l'indicazione progressiva dei minuti di immersione anzichè il tempo da trascorrere ad ogni singola tappa. L'uso di questa notazione dei minuti unitamente a quella classica con il tempo da trascorrere ad ogni tappa consente di rispettare scrupolosamente il profilo di immersione pianificato. Il tempo indicato ad ogni tappa di decompressione indica il tempo totale di immersione al momento in cui bisognerà abbandonate la tappa per quella successiva. Nel caso si risalga leggermente più veloce del voluto e per questo si arrivi in anticipo alla quota di decompressione, il runtime va comunque rispettato ed il tempo in più lo si trascorre tutto alla stessa tappa. Limite di questo sistema è la più difficile memorizzazione delle tabelle che, se indicate con il sistema tradizionale, risulterebbe essere con qualche piccolo espediente abbastanza semplice da ricordare.

Consigli pratici
Specie se non abbiamo raggiunto ancora una grande esperienza nelle immersioni con miscele, sarebbe quanto mai opportuno avere per le nostre tabelle un modello con le quali confrontarle. Mezzi di confronto potrebbero essere quelle utilizzate nei corsi di immersione che abbiamo seguito per ottenere la certificazione Trimix, oppure come extrema ratio confrontare le tabelle con quelle US Navy (facilmente reperibili), per accostarne almeno il tempo totale di immersione, ricordando però che queste tabelle distribuiscono tutta la decompressione nelle tappe più superficiali mentre oggi la tendenza è quella di introdurre delle tappe fonde ("deep stops"). Queste soste decompressive addizionali, più profonde di quanto non richiederebbe normalmente la decompressione calcolata con gli odierni algoritmi, consentono di limitare la formazione di bolle nei tessuti.

Occorre tenere presente inoltre che molti software non tengono conto degli "air break", cioè quelle pause durante la fase decompressiva con ossigeno eseguite respirando aria o miscela di fondo che servono per rimediare alla vasocostrizione indotta dalla respirazione di O₂ ad elevate pressioni che ostacola la cessione dell'inerte. Se il software non provvede automaticamente ad inserirle, sarà necessario inserirle a mano nelle tabelle.

2) SOFTWARE DECOMPRESSIVI PER IMMERSIONI TECNICHE

Articolo di Aldo Bimbato, tratto dalla rivista “Mondo Sommerso” -  anno 2001

Merito della diffusione di Internet e dell’espansione del settore comunemente chiamato «subacquea tecnica», si sente spesso parlare di software decompressivi. Per le immersioni profonde con l’utilizzo di più miscele respiratorie, infatti, i computer subacquei da polso che normalmente utilizziamo non sono idonei in quanto non prevedono l’uso di miscele trimix. Appare evidente come i subacquei che si dedicano a queste immersioni siano soliti usare software per calcolare il loro profilo decompressivo.

Di recente sono stati presentati computer subacquei in grado di gestire l’immersione con l’utilizzo di più miscele. Il loro alto costo limita ancora l’uso di questi strumenti e rafforza l’impiego dei programmi che ci accingiamo a vedere. Si tratta di programmi per computer (non subacquei ma desktop «casalinghi») che sono in grado di calcolare vari parametri di un’immersione svolta respirando aria, o una serie di miscele, potendone cambiare anche più di una nella stessa immersione.

Prima di proseguire occorre fare chiarezza sull’utilità reale di questi strumenti per calcolare la decompressione. Anzitutto sappia il lettore che i calcoli possono essere giusti se i parametri sono impostati correttamente, ma se «sbagliamo» non sempre il software ce lo dirà. Inoltre occorre seguire un addestramento adeguato alle immersioni che ci proponiamo di fare e reimparare a usare le tabelle di decompressione dopo anni di computer «che pensa a tutto».

Computer vecchi e nuovi

Le prove sono state effettuate su due computer differenti per verificare la concreta utilizzabilità del software (velocità di esecuzione dei calcoli, spazio richiesto su disco, sistema operativo) per l’utente medio. Il primo computer usato è un pc dotato di processore AMD K6 II 500 MHz, 128 Mb RAM e HD 8 Gb: si tratta di una macchina di medie prestazioni che verosimilmente potrebbe essere presente in moltissime case. Per il secondo pc abbiamo di proposito scelto una macchina portatile oramai obsoleta, che potrebbe essere facilmente acquistata d’occasione con poca spesa: processore ST 486 66 MHz, 20 Mb RAM e HD 350 Mb. La scelta di testare i software anche su di un portatile è dettata dal fatto che, per esplorazioni impegnative, non è raro portare sulla barca di appoggio un computer subacqueo in grado di generare delle tabelle per ogni evenienza che sia sfuggita a una corretta pianificazione. Entrambe le macchine sono dotate del sistema operativo più diffuso: Windows. Una cosa comune a tutti i software provati, sia gratuiti che con licenza a pagamento è lo scarico di responsabilità che fanno gli autori ricordando che le immersioni tecniche presentano rischi maggiori di quelle ricreative e l’uso anche scrupoloso di questi software non garantisce dall’insorgenza di patologie da decompressione. Possiamo poi fare una prima classificazione di questi software in base all’interfaccia utente che propongono: un’interfaccia grafica molto ricca permette anche all’utente non proprio esperto di computer un facile utilizzo, a scapito della velocità di esecuzione dei calcoli e dello spazio occupato dal software sull’hard disk, che aumenteranno. Un’interfaccia grafica più scarna permette al software di essere meno «pesante» per il computer e di avere una notevole velocità di esecuzione.

Gap e Abyss sono dotati di una interfaccia grafica molto ricca, nella quale i waypoint vengono fissati con il mouse nell’area di quello che sarà il grafico dell’immersione. Per Abyss la grafica può arrivare ad essere addirittura suggestiva, avendo anche un grafico tridimensionale dell’andamento degli inerti nei compartimenti. Decoplanner e Zplan hanno per dichiarata scelta dei loro autori un’interfaccia grafica più scarna, per Zplan addirittura nulla, a vantaggio di uno spazio richiesto su disco ridotto e alta velocità di calcolo.

Una seconda distinzione dei software che vi presentiamo è possibile in base al costo della licenza: può essere gratuita come per Zplan e Gap o concessa dopo il pagamento di una somma come per Decoplanner o Abyss.

Ulteriore distinzione è possibile in base all’algoritmo di calcolo usato. Abyss usa un algoritmo proprietario implementato con l’Rgbm, mentre Gap e Decoplanner usano entrambi l’algoritmo di Bühlmann implementato con il sistema del «gradient factor» messo a punto da Erik C. Baker, invece Zplan usa sempre l’algoritmo di Bühlmann ma senza alcuna implementazione. Tutti i software, infine, calcolano il consumo di gas, gli indici CNS% e Otu.

ABYSS  www.hdueo.it

Prodotto e sviluppato della Abysmall corp., Abyss, ora arrivato alla versione 2.17, è presente da alcuni anni sul mercato; sarà disponibile anche una versione per il sistema operativo Mac (maggiori dettagli si possono trovare all’indirizzo Internet) ed è disponibile presso il concessionario italiano H2O Diving Activities anche in versione italiana.
Di questo software è possibile scaricare una demo limitata alla profondità di 30 metri presso il sito del produttore. Se poi si vuole acquistare la licenza d’uso, le versioni vanno dalla «Nitrox», adatta a pianificazioni ricreative che prevede max 40 metri e l’uso di aria e miscele Nitrox standard NOOA (EAN 32, EAN 36) anche in decompressione, fino alla versione «commercial» con profondità operativa 450 metri e utilizzo di miscele con ossigeno, azoto, elio, idrogeno, argon, neon, studiata per un uso professionale.

Come anticipato, Abyss usa un algoritmo proprietario implementato con l’Rgbm per le immersioni successive, in tre versioni: algoritmo «100» (meno conservativo), «120» (mediamente conservativo) e «150» (fortemente conservativo). L’interfaccia grafica risulta gradevole, ha una barra degli strumenti ricca e la guida è completa, dotata di un glossario dei termini. I parametri personali d’immersione, quali gas usati e velocità di risalita, impostabili e salvabili in un «template», sono fin troppo ricchi e forse qualcuno inutile; nel template in base al brevetto posseduto e alla stima del proprio stato di forma fisica si acquisisce uno score (punteggio) che influirà sui calcoli decompressivi. In tal modo l’utente può impostare i propri parametri correttamente ottenendo un «livello» pari a 60. L’utente può «ingannare» il software, inserendo informazioni inesatte (come il possedere brevetti di specialità in grotte e relitti) facendo slittare lo «score» a 72 e, di conseguenza, diminuire i tempi di decompressione.

Le tabelle generate possono essere estese o brevi e di bailout, generate impostando la finestra di dialogo. Abyss ha anche la funzione per generare i deep stop e prevede l’impostazione degli air break ed è interfacciabile con il computer subacqueo Abyss Explorer, che gestisce immersioni con più miscele.
 

DECOPLANNER http://www.gue.org

Questo software, giunto alla versione 2.0.40 e adottato dalla didattica GUE (Global Underwater Explorers), ha volutamente una grafica semplice con celle di valori tipo «foglio di calcolo» elettronico come, per esempio, Excel. Questa semplicità permette una velocità di generazione delle tabelle superiore agli altri software testati. La guida è dotata di immagini delle videate del programma che consentono anche a chi non conosce perfettamente la lingua inglese un apprendimento più immediato, ha due articoli di Erik C. Baker sulla teoria della decompressione e una bibliografia di riferimento per approfondire l’argomento. L’algoritmo è quello di Bühlmann implementato col rivoluzionario sistema del «gradient factor» che, rispetto all’algoritmo puro, permette tappe più profonde, avendo una sorta di deep stop automatico.

Per rendere i piani decompressivi più conservativi si può agire sul «low gradient factor» e sullo «hight gradient factor» oppure con un’opzione che aumenta fittizziamente la profondità o con entrambe. Per forzare il conservatismo a livello zero si sono dovuti impostare entrambi i valori di «gradient factor» a 100, non essendo possibile escludere questa implementazione come avviene con Gap.

Decoplanner porta in sé l’impronta pratica datagli dal contributo di Jarrod Jablonski, presidente GUE; è possibile infatti, oltre a generare tabelle di bailout con variabili il solo tempo d’immersione e tempo e profondità raggiunti, produrre in modo immediato tabelle di emergenza nel caso non si abbiano gas decompressivi.

Il calcolo dei consumi è accompagnato dalla pressione (dato il volume delle bombole e la pressione che vogliamo considerare di riserva di gas) necessaria per terminare l’immersione.

Le tabelle generate sono essenziali, prive di dati inutili. Il programma ha inoltre due strumenti per analizzare l’immersione: un grafico dei tessuti dove li si possono selezionare uno a uno e un foglio di calcolo stampabile che analizza i valori fisiologici e altri parametri di ogni compartimento per ogni tratto d’immersione. Ha un modulo per la produzione delle miscele a parte, particolarmente ben fatto, che include anche il calcolo dei costi.
 

GAP - Gas Absorption Program  http://www.gap-software.com
Questo software gratuito, arrivato attualmente alla versione 1.1 (ma è di prossimo rilascio la successiva con versione in italiano a cura di Carlo Adami), unisce l’algoritmo di calcolo analogo a quello utilizzato da Decoplanner con l’interfaccia grafica molto simile a quella di Abyss, con il posizionamento dei waypoint a «colpi di mouse».
La barra degli strumenti è intuitiva, la guida è dotata di immagini e propone gli stessi articoli di Erik C. Baker sulla teoria della decompressione. La generazione delle tabelle non è proprio immediata anche in un computer veloce e il formato è ampiamente migliorabile in quanto non d’immediata lettura, specie se la si stampa con una stampante a getto d’inchiostro.
Come Decoplanner può generare le tabelle di bailout con variabile il tempo d’immersione o tempo e profondità raggiunta. L’impostazione dei parametri salvabili in un «template» è molto veloce e avviene per mezzo di una finestra di dialogo intuitiva e semplice.
GAP ha anche l’opzione per permettere l’autoselezione dei gas decompressivi a disposizione sulla base dei valori massimi di END e PpO₂ impostati. GAP prevede anche l’uso di respiratori a circuito chiuso (CCR). La prossima versione avrà anche un modulo per la produzione delle miscele.
 

Zplan http://www.tsaeurope.com

Tra quelli testati questo è l’unico software privo di interfaccia grafica, che rinuncia quindi a un uso semplificato da parte di chi non è avvezzo ai pc, ma ha dalla sua il fatto che sta in un dischetto da 3’’1/2 ed è rapidissimo nella generazione di tabelle che possono essere salvate in formato testo, quindi leggibili e stampabili anche da qualsiasi computer che non abbia il programma.
Non necessita di essere installato e l’utilizzo è abbastanza semplice: basta impostare i parametri e i waypoint aprendo un editor di testo tipo «notepad», salvarlo prima di chiudere e lanciare il file eseguibile zplan.exe: apparirà temporaneamente una finestra di MS-DOS e successivamente apparirà il file che contiene le tabelle generate.

Il programma è in inglese, ma è possibile scaricare dal sito www.tsaeurope.com la traduzione dei file di istruzione e configurazione a cura dello scrivente e Carlo Adami. Zplan prevede la possibilità che il programma inserisca nel profilo i deep stop con l’opzione se usare il sistema messo a punto da Richard Pyle o quello messo a punto dal WKPP (Woodville Karst Plain Project, team USA all’avanguardia nell’esplorazione subacquea che ha messo a punto, tra le altre cose, un sistema di decompressione innovativo).

Le tabelle generate da Zplan in formato testo sono di semplice lettura, compatte e con tutti i dati che servono. Non genera tabelle di bailout e non ha un modulo per la produzione delle miscele. Zplan può generare invece tabelle per circuiti chiusi e l’autoselezione delle miscele disponibili è automatica. Recentemente in rete è uscita una versione di Zplan con l’interfaccia grafica, ma a mio parere rende il programma più lento nell’impostazione dei parametri e in quella dei waypoint, non apportando nessun vantaggio in più.
 

La prova
Prima di descrivere e giustificare i parametri dell’immersione di prova, occorre spendere alcune righe sul concetto di conservatismo. L’algoritmo di Bühlmann non prevede conservatismi, non c’è un sistema universalmente accettato e non ci sono metodi standardizzati per creare un modello che tenga conto di maggiori carichi di lavoro e di modifiche relative alla temperatura, perciò per generare tabelle più conservative gli sviluppatori del software inseriscono una «scala conservativa» che essi soli ritengono valida.

Ciascuno dei prodotti che abbiamo provato ha un suo sistema personale per aumentare il fattore conservativo. Per questa ragione, nelle nostra prova abbiamo forzato di proposito il conservatismo pari a zero, in modo da avere l’algoritmo di calcolo più «puro» possibile per ottenere un confronto fra tutti i software nelle stesse condizioni a parità di parametri d’immersione. Inoltre (ma qui entriamo nel campo delle convinzioni personali) non sempre stare più a lungo in acqua è una scelta che porta solo più sicurezza: nelle lunghe decompressioni si patisce maggiormente il freddo, facilitando l’insorgenza di avvelenamento acuto da ossigeno, possono cambiare le condizioni del mare e anche altri imprevisti possono vanificare una decompressione particolarmente lunga che ritenevamo più sicura.

Abbiamo deciso di simulare un’immersione alla profondità di 75 metri con una miscela trimix 15/60 (15% di ossigeno, 60% di elio, 25% azoto), per avere sul fondo una PpO₂ non superiore a 1,4 atm e una END non superiore a 20 metri e consentire di partire dalla superficie respirando miscela. Il bottom time è di 20 minuti, trascorsi i quali s’inizia la risalita a 10 metri il minuto. La velocità di discesa è fissata a 25 metri al minuto. Le miscele decompressive sono EAN 35 dai 30 metri di profondità e O₂ puro a 6 metri. Si è predisposto di fare tutta la decompressione finale a 6 metri e non anche a 3, poiché spesso le condizioni del mare non consentono questa tappa e quindi risulta utile avere tabelle che prevedano tale possibilità.

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