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112.
LE TAPPE FONDE
Traduzione dell’articolo
Clearing Up The Confusion About “Deep Stops”
di Erik C. Baker, P. E. tratta da DIR Italia del 12 settembre 2009 (*)
(*)
Erik C. Baker è un ingegnere elettronico titolare di una ditta di
consulenza ingegneristica in Florida, che ha sviluppato parecchi
programmi per computer subacquei per aumentare la sicurezza delle sue
immersion in grotta e in trimix.
Il
vecchio detto "prevenire è meglio che curare", è certamente applicabile
anche alle varie forme di malattia da decompressione (MDD). Il miglior
trattamento per questo tipo d’incidenti è sicuramente quello di evitarli
effettuando un profilo decompressivo adeguato e sufficiente. Molti
subacquei tecnici sono arrivati alla conclusione che vari disturbi
possono essere evitati includendo "tappe fonde" nei loro profili. Un
attento esame dei modelli decompressivi rivela che questa pratica può
ridurre o eliminare eccessivi gradienti di sovrasaturazione.
Conoscendo questo, si sarà in grado di modificare il modello ottenendo
un preciso controllo dei gradienti, e si potranno calcolare, ed
introdurre, tappe all'interno della "zona di decompressione" fino
alla massima profondità di tappa possibile per la decompressione (per
ulteriori spiegazioni su concetti e terminologia riguardante la
decompressione, qui usati, si faccia riferimento al precedente articolo
dell'autore "Understanding M-value", Immersed, vol. 3, autunno 1998).
Molti
subacquei hanno notato un ricorrente senso di stanchezza, affaticamento,
o di qualche malessere dopo aver effettuato certi tipi d’immersione con
decompressione. L'immersione sportiva, caratterizzata da profondità
relativamente elevate con permanenze sul fondo piuttosto brevi, produce
spesso tali sintomi. L'utilizzo convenzionale del modello decompressivo
basato sui gas disciolti per questo tipo d’immersioni genererà la
prima tappa del profilo di decompressione ad una profondità molto minore
di quella di fondo.
Molti subacquei hanno riscontrato che aggiungendo alcune tappe di
decompressione a profondità maggiori di quanto richiesto dai calcoli
convenzionali i sintomi post immersione erano grandemente ridotti se non
addirittura eliminati. Ma precisamente a quale profondità effettuare
queste tappe fonde e quante farne sono questioni che suscitano ancora
confusione e controversie tra subacquei tecnici. Le osservazioni
empiriche dei subacquei hanno portato allo sviluppo di metodi arbitrari
d’introduzione di "tappe fonde". Molti di questi metodi sono basati su
giudizi e discrezione individuali piuttosto che su modelli di calcolo
della decompressione. L'analisi di serie complete di profili di
decompressione che applicano tappe fonde in modo arbitrario, rivela la
presenza di potenziali problemi. Questi sono per esempio tappe fatte a
profondità troppo elevate e tempi di tappa inadeguati alle tappe più
superficiali per compensare l'aumentato assorbimento di gas nelle tappe
fonde.
Il calcolo
convenzionale
Nella teoria e applicazione delle decompressioni, si stabilisce un
equilibrio tra una decompressione sufficiente che, cioè, non dia sintomi
di MDD ed una decompressione economica che richieda, cioè, il minor
tempo possibile, meno gas possibile, ecc. Gli algoritmi convenzionali
dei gas disciolti, come quelli sviluppati da Robert D. Workman ed
Albert A. Bulhmann, cercano di ottimizzare la decompressione
permettendo al subacqueo di risalire direttamente alla minor profondità
possibile, o "ceiling" (tetto), cioè alla profondità determinata dai
valori M che limitano la possibilità di risalita in sicurezza.
I valori M sono i limiti massimi tollerabili di pressioni parziali
dei gas nei vari ipotetici compartimenti, o tessuti, presi in esame dal
modello. L'economia di questo principio è duplice: l’eliminazione
dei gas inerti nei compartimenti più veloci è accelerata, mentre
l'assorbimento nei tessuti più lenti durante le soste di decompressione
è minimizzato. In pratica, i subacquei sono stati tradizionalmente
istruiti ad "abbandonare il fondo"e risalire alla svelta fino alla prima
tappa. Per una tipica immersione da superficie a superficie, il calcolo
convenzionale permetterà una risalita diretta piuttosto lunga dal fondo
fino alla prima tappa. In questo scenario, i compartimenti più veloci
possono essere saturi completamente o quasi di gas inerte alla
profondità di fondo mentre i tessuti più lenti lo sono solo
parzialmente. Ciò significa che i compartimenti più veloci
controlleranno la parte iniziale della risalita, in quanto la loro
saturazione di gas inerti si avvicinerà molto prima ai valori M rispetto
ai compartimenti più lenti. La prima sosta è
determinata dal punto in cui la pressione di gas inerte raggiunge, o è
molto prossima, al valore M in uno dei compartimenti.
Bolle e gradienti
Quando
nel 1965 fu presentato per la prima volta il concetto di valore M
dal ricercatore Robert D. Workman, venne dato per assunto il fatto che
il gas inerte non sarebbe fuoriuscito in forma di bolle dalla
soluzione nei tessuti di un subacqueo finché non fosse stato ecceduto il
valore M. Questa teoria fu in qualche modo contestata già a quel
tempo, ma fu infine riconosciuto che in futuro la tecnologia sarebbe
stata in grado di dare ulteriori informazioni sull'eventuale presenza e
comportamento di bolle nel corpo del subacqueo.
Workman stesso confermò che "…si stava esplorando la possibilità di
rilevare la presenza di bolle per mezzo di ultrasuoni in vivo e in
vitro, per permettere una miglior definizione dell'adeguatezza della
decompressione, ma che il procedimento è ancora in fase iniziale…".
Da allora la tecnologia ultrasonica Doppler è stata sviluppata ed usata
intensivamente nella ricerca in campo decompressivo in tutto il mondo.
Tale ricerca ha dimostrato che le bolle sono presenti nell'apparato
circolatorio durante e dopo molti tipi di immersioni, comprese quelle
che non presentano sintomi di MDD.
In
altre parole non è necessario che il subacqueo superi il valore M,
perchè vi sia una formazione di bolle. Questo fatto è stato ammesso
nella scienza della decompressione, ma il meccanismo di formazione e
crescita delle bolle nel corpo umano non è stato né ben capito né
precisamente definito.
Leggi
della fisica e molti modelli di studio delle bolle prevedono che ci si
possa aspettare un maggior numero e maggiori dimensioni delle bolle al
verificarsi di maggiori gradienti di sovrappressione. Nel modello dei
gas disciolti ciò significa che, guardando il grafico della pressione,
all'aumentare della distanza tra la linea di carico di gas inerte,
disciolto nei compartimenti, e la linea di pressione ambiente, potremo
aspettarci una maggior formazione di bolle.
Illustrazione grafica del problema
Il grafico di pressione in fig. 1, mostra un profilo di
decompressione completo secondo il metodo tradizionale. In questo
profilo, i compartimenti più veloci hanno il maggior accumulo di gas
durante le fasi iniziali di risalita, e sono loro a controllare la
decompressione. Il valore M per questi compartimenti veloci permette un
più elevato gradiente di sovrappressione rispetto i compartimenti più
lenti. Di conseguenza, durante la risalita fino la prima tappa di deco,
si crea un rapido ed elevato gradiente di sovrappressione. Questo è
sproporzionato rispetto al piccolo gradiente ammesso durante il resto
del profilo di decompressione, quando sono i compartimenti più lenti che
comandano il profilo stesso. Presumibilmente, molte bolle possono
generarsi durante la risalita verso la prima tappa. Nell'esempio, il
gradiente calcolato è di 22,4 metri di acqua salata (2,2 bar).
Per comparazione, quando una lattina di soda è aperta, il gradiente di
pressione tra anidride carbonica disciolta e aria è tra 3,1 e 3,4 bar.
Sebbene nessun valore M sia stato ecceduto nel profilo di decompressione
della fig. 1, un subacqueo può provare sintomi di affaticamento,
malessere o stanchezza dopo questa immersione. La spiegazione di ciò
include le teorie della migrazione delle bolle ed uno smaltimento
ritardato del gas, dovuto all'accumulo di bolle nei capillari polmonari.
In ogni caso, è possibile stabilire una relazione di causa ed effetto
tra un alto gradiente di sovrappressione, durante l'immersione, e la
presenza di sintomi dopo la stessa. Sintomi leggeri come
affaticamento e malessere, che normalmente non ricevono trattamento
medico, possono ricadere in una categoria di stress decompressivo, una
variante minore di MDD.
Soluzione del
problema
Un elevato e/o rapido gradiente di sovrappressione nel profilo di
decompressione presumibilmente crea una maggior "effervescenza", la
quale porta a stress da decompressione o a MDD. L'ovvia soluzione a
questo problema è limitare l'ampiezza dei gradienti di
sovrappressione. I medesimi dati, presenti nel modello di
decompressione dei gas disciolti, possono essere utilizzati per
indirizzare quest’intervento.
Per prima cosa, c'è un limite di profondità entro la quale si possono
effettuare "tappe fonde". Il carico di gas inerte nel compartimento di
controllo al momento di una "sosta di decompressione" non deve essere al
di sotto della zona di decompressione. In generale, è necessario che ci
sia un gradiente di sovrappressione di una certa consistenza per poter
ottenere un'efficiente eliminazione del gas inerte; è anche
importante minimizzare il livello d’assorbimento dei compartimenti lenti
durante la decompressione.
Nel contesto del modello dei gas disciolti, la "tappa di decompressione
più profonda possibile" per un determinato profilo può essere definita
come la prossima tappa a profondità standard al di sopra del punto in
cui il carico di gas del compartimento di controllo attraversa la linea
della pressione ambiente.
La massima profondità possibile di tappa si calcola facilmente
con un software di calcolo della decompressione, e varierà secondo la
velocità di risalita dal fondo e della miscela di gas respirata. Un
profilo di decompressione non deve necessariamente avere una tappa alla
massima profondità possibile per la decompressione; questa profondità
rappresenta semplicemente il punto dove almeno un compartimento è in
zona decompressiva.
Per molti profili decompressivi, le tappe che iniziano da qualche quota
di tappa standard al di sopra della massima possibile, possono essere un
modo adeguato per controllare un eccessivo gradiente di sovrappressione.
Comunque, la tappa più fonda ammissibile è una valida informazione per
il subacqueo, dato che rappresenta l'inizio della "zona di
decompressione".
Quando si raggiunge questo punto durante la risalita, il subacqueo
dovrebbe comunque rallentare la risalita verso la sosta di
decompressione, ad una velocità di 10 metri al minuto o inferiore.
Questa pratica aiuterà a ridurre le variazioni di pressione che
potrebbero favorire l'insorgenza di bolle. Ora, sorge la questione di
come introdurre le tappe fonde. Un sistema di derivazione empirica
per determinare le tappe fonde è stato pubblicato dal subacqueo, e
biologo marino, Richard L. Pyle. Questo sistema può essere usato
assieme ad un programma per PC per il calcolo della decompressione che
consente di pianificare immersioni multilivello.
Il metodo è più efficace nella riduzione o eliminazione dell'eccessiva
sovrappressione se raffrontato ad un profilo calcolato tradizionalmente.
Tuttavia, con questo approccio rimangono alcune difficoltà: a seconda
del programma usato per il calcolo della decompressione, e dei suoi
metodi di conservatorismo, l'assorbimento dei gas nei compartimenti
più lenti può essere più vicino al valore M nelle tappe più superficiali
a causa dell'aumentato assorbimento durante le tappe fonde. Il
programma compenserà i deep stop ma, a meno che il fattore di
conservatorismo sia aumentato, non fornirà lo stesso margine di
sicurezza nelle tappe superficiali rispetto ad un profilo tradizionale.
Un buon metodo per valutare ciò, è calcolare la massima percentuale del
valore M ed il gradiente percentuale del valore M di tutti i
compartimenti ad ogni tappa. Il grafico delle pressioni in fig. 3,
illustra un profilo completo calcolato usando un fattore di gradiente
che controlli la sovrappressione durante tutto il profilo. I fattori
di gradiente forniscono un consistente approccio al conservatorismo nel
calcolo delle decompressioni. Tali fattori possono essere utilizzati per
creare tappe fonde nella zona di decompressione, controllare i gradienti
di sovrappressione, ed assicurare un margine fisso di sicurezza dal
valore M per tutto il profilo decompressivo.
Un fattore di gradiente è semplicemente una frazione decimale, o
percentuale del valore M di gradiente. L'aggiunta di tappe fonde in un
profilo generalmente aumenterà il tempo richiesto alle tappe meno
profonde ed anche il tempo totale di decompressione. Comunque, se il
risultato è una vera "decompressione sufficiente", allora il concetto di
"decompressione economica" non può dirsi realmente compromesso. Il
grafico della pressione è uno strumento eccellente a consentire ai
subacquei di valutare il profilo decompressivo. Anche una veloce
occhiata può rivelare aree di potenziali problemi, come un gradiente di
sovrappressione troppo elevato. Chi prepara i modelli ed i programmi per
il calcolo delle decompressioni è invitato ad includere queste
funzionalità nei loro programmi.
I profili decompressivi usati nei grafici dell'esempio in questo
articolo, sono stati calcolati con il conservatorismo minimo, e sono da
considerarsi solo come strumento di paragone.
Bibliografia
Baker E.C. 1998. Understanding Mvalues.
Immersed. Vol. 3, No. 3.
Bennett P.B., Elliott D.H., eds. 1993.
The Physiology and Medicine of Diving. London: WB Saunders.
Bühlmann, AA. 1984.
Decompression-Decompression Sickness. Berlin: Springer-Verlag.
Bühlmann, AA. 1995. Tauchmedizin. Berlin:
Springer-Verlag.
Hamilton R.W., Rogers RE, Powell M.R.,
Vann R.D. 1994. Development and validation of no-stop decompression
procedures for recreational diving: The DSAT Recreational Dive Planner.
Santa Ana, CA: Diving Science and Technology Corp.
Pyle R.L. 1996. The importance of deep
safety stops: Rethinking ascent patterns from decompression dives.
DeepTech. 5:64; Cave Diving Group Newsletter. 121:2-5.
Schreiner H.R. 1968. Safe ascent after
deep dives. Rev. Subaquat. Physiol. Hyperbar. Med. 1:28-37.
Schreiner H.R., Kelley P.L. 1971. A
pragmatic view of decompression. In: Lambertsen CJ, ed. Underwater
Physiology IV. New York: Academic Press.
Wienke B.R. 1991. Basic decompression
theory and application. Flagstaff, AZ: Best.
Wienke B.R. 1994. Basic diving physics
and applications. Flagstaff, AZ: Best.
Workman R.D. 1965. Calculation of
decompression schedules for nitrogenoxygen and helium-oxygen dives.
Research Report 6-65. Washington: Navy Experimental Diving Unit.
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