Adattamenti fisiologici all'immersione
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Adattamenti fisiologici all'immersione

Analisi degli adattamenti fisiologici che conseguono alll'immersione. L'accumulo gassoso a seguito di lunghe permanenze sott'acqua.

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Durante le immersioni l'organismo è sottoposto a forti pressioni che tendono a collassare i polmoni. Per evitare il collasso polmonare è necessario inspirare aria compressa che espone il sangue polmonare ad iperbarismo ossia a pressioni gassose alveolari molto forti.
La pressione dell'acqua è pari ad 1 atmosfera ogni 10 metri di profondità, a cui bisogna sommare 1 atmosfera data dall'aria al livello del mare. Pertanto a 10 metri di profondità la pressione sarà di 2 atmosfere, a 20 metri di 3 atmosfere e così via.

Tale pressione, secondo la legge di Boyle comprime i gas in volumi sempre più piccoli in misura inversamente proporzionale alla pressione stessa. Ossia 1 litro di aria ad 1 atmosfera (livello del mare), diviene ½ litro a 10 metri (2 atmosfere) ¼ di litro a 30 metri e così via.
Per effetto della suddetta legge possiamo distinguere un volume effettivo dei gas ed un volume a livello del mare. Ad esempio, un litro di aria effettivo a 90 metri di profondità, corrisponde a 10 litri a livello del mare.

I gas normalmente respirati da un sommozzatore sono: azoto, ossigeno ed anidride carbonica. Ad alte pressioni, questi gas, possono avere conseguenze importanti sull'organismo. L'azoto, ad esempio, costituisce circa i 4/5 dell'aria respirata. Alla normale pressione atmosferica questo non ha alcun effetto sull'organismo. A grandi pressioni invece l'esposizione prolungata all'azoto può indurre a narcosi, rilevabile già a profondità prossime ai 36 metri con euforia e cali di attenzione, tra 46 e 60 metri compare sonnolenza, oltre interviene la perdita delle forze progressiva sino a far divenire l'individuo completamente inerte.
I meccanismi fisiologici che regolano tali effetti sono spiegabili con la solubilità dell'azoto nei lipidi. Il disciogliersi nelle membrane neuronali ne altera la conduttanza ionica riducendo l'eccitabilità neuronale.

Anche l'ossigeno, ad alte pressioni, può provocare seri problemi, a causa della tendenza a disciogliersi piuttosto che a legarsi con l'emoglobina. Molti tessuti possono poi restare danneggiati dal riceve quantità di ossigeno a pressioni molto elevate. Tali condizioni hanno effetti sul cervello che portano a convulsioni e coma entro 30 minuti.
L'attività fisica aumenta di molto la tendenza all'intossicazione da ossigeno nei subacquei rispetto ad una persona a riposo.
L'ossigeno respirato, prima di poter ossidare altre molecole ha bisogno di essere attivato in un radicale libero di ossigeno come il superossido di ossigeno, o il perossido di idrogeno. I radicali liberi che si formano dall'ossigeno molecolare disciolto vengono subito rimossi da appositi enzimi cellulari (per ossidasi, catalasi, superossido dismutasi). I radicali liberi, alle normale condizioni di Po2 vengono allontanati prima che possano arrecare danni. A di sopra di un valore critico di pressione, invece, tale meccanismo non è più in grado di funzionare, consentendo ai radicali liberi di avere effetti perfino letali sulle cellule, soprattutto sulle cellule nervose (e quindi il cervello) particolarmente ricche di lipidi che, i radicali liberi, ossidano.

Dopo 12 ore di esposizione ad ossigeno ad appena 1 atmosfera, iniziano i sintomi dell'intossicazione da ossigeno poco fa descritta, che colpisce quasi esclusivamente i polmoni. Il sistema tampone è infatti in grado di tutelare gli altri organi e tessuti fin tanto la pressione si mantiene al di sotto delle 2 atmosfere.
Per quel che concerne l'anidride carbonica, normalmente e con le comuni attrezzature, la sua pressione non muta, ne varia la quantità di anidride carbonica prodotta. Nel caso di utilizzo di scafandri invece, l'anidride carbonica può accumularsi in spazi morti per poi essere respirata dal sub a nuove pressioni. Fino al doppio della normale pressione alveolare di anidride carbonica, il sub può compensare l'afflusso del gas aumentando la ventilazione. A pressioni superiori agli 80 mmHg i centri nervosi subiscono la depressione causata dagli effetti metabolici della CO2. Ne consegue difficoltà respiratoria, acidosi metabolica, letargia, narcosi ed infine anestesia.

La permanenza prolungata alle alte pressioni tipiche delle profondità marine, tende a far accumulare all'organismo grandi quantità di azoto nei liquidi e nei tessuti, prevalentemente nei grassi. Durante la risalita l'azoto tenderà ad essere liberato rapidamente dall'organismo, con l'eccezione di quello accumulato nei grassi corporei (che possono contenerne una quantità 5 volte maggiore). Rapide risalite consentono all'azoto contenuto nei grassi di essere rilasciato rapidamente ma anche ore dopo la conclusione dell'immersione. Il rapido rilascio è in grado di far "frizzare" il sangue creando un numero più o meno numeroso di bolle di azoto, sia nel sangue che nei tessuti. Piccole bolle possono occludere vasi capillari ma, bolle di grandi dimensioni, possono ostruire vasi importanti portando alla morte del tessuto. Le sintomatologie possono essere più o meno gravi, partendo dall'indolenzimento articolare, sino ad arrivare alla morte per soffocamento, edema polmonare, perdita di conoscenza, paralisi. La quantità di azoto disciolto nel corpo al livello del mare è di circa un litro. Aumenta di un litro ogni 10 metri di profondità.

Risalire lentamente consente all'organismo di rilasciare gradualmente l'azoto, prevenendo ogni rischio. Per avere un'idea dei tempi necessari alla decompressione si tenga presente che, per una permanenza a 58 metri per 60 minuti occorre rispettare i seguenti intervalli di decompressione: 10 minuti a 15 metri, 17 minuti a 12 metri, 19 minuti a 9 metri, 50 minuti a 6 metri e 84 minuti a 3 metri.