aspetti fisiologici dell’immersione tecnica
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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: direzione@iperbaricoravenna.it
P. Longobardi 2
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
P. Longobardi 3
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
"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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
Roberto “Bob” Palozzi, Università di Roma - Tor Vergata
“meglio che tu finisca
l’immersione prima che la
miscela sia esaurita…”
autonomia
P. Longobardi 6
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
P. Longobardi 8
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
P. Longobardi 9
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
silenziosità
P. Longobardi 10
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
N. Donda
CO2
O2
come funziona?
P. Longobardi 12
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
FILTRO
OE
A /
Tri
mix
N. Donda
autorespiratore a riciclo semichiuso
OEA (max 40 mt); trimix
CO2
sacco
polmone
P. Longobardi 13
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
Submatix Halcion
Azimuth
P. Longobardi 14
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
FILTRO DIL
UE
NT
E
OS
SIG
EN
O
CONTROLLO
autorespiratore a riciclo chiuso
N. Donda
CO2
sacco
polmone
P. Longobardi 15
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
Mk5P
Ouroboros
P. Longobardi 16
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
anidride carbonica
la CO2 è prodotta nei tessuti
200 ml/min
(40 ml/l x gittata cardiaca 5 l)
gain
P. Longobardi 17
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
anidride carbonica
L’efficacia del filtro CO2 dipende da temperatura,
densità e usura materiale filtrante
P. Longobardi 19
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
%
ppO2 ?aria
L’OSSIGENO E’ VITALE
pp O2 = f O2 x P assoluta
P. Longobardi 21
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
• frazione di ossigeno
(ARR-SC semichiuso)
• pressione parziale di
ossigeno
(ARR-C chiuso)
differenze nella gestione dell’ossigeno
P. Longobardi 23
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
250 ml ossigeno
P. Longobardi 24
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
P. Longobardi 26
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
pressione parziale ossigeno
.205
P. Longobardi 28
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
sensori ossigeno
P. Longobardi 29
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
N. Donda
• 2° circuito elettronico
• monitor passivo per analisi O2
P. Longobardi 30
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
sensore analisi O2 e CO2 nel
boccaglio ARR + scatola nera
Arne Sieber
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Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
decompressione
N. DONDA
P. Longobardi 32
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I) Thom S. e al., J Appl Physiol 110:340-351, 22 feb 2011.
DCI evento probabilistico
P. Longobardi 33
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
ricerca shunt destro sinistro
O2 sangue arterioso > 400 mmHg (età)
angioTC polmonare
P. Longobardi 35
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
pDCI subacquea tecnica
grado doppler bolle 3-4
P. Longobardi 37
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
NAUI RGBM 48 mt (ppO2 cost 1,3)
P. Longobardi 38
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
DECOPLANNER Gradient Factor
GF Low = 30
GF High = 80
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Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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: divedoc@libero.it
P. Longobardi 42
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
HS Explorer
RGBM
Dive System – Furyo compartimentale +
RGBM
P. Longobardi 43
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
Open Source Dive Computer
(OSTC)
Deep Ideas Ltd (USA) DR5
prof. max 350 mt. tre sensori O2,
batteria 20h ricarica USB
P. Longobardi 44
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
Divephone www.innovasub.com
EGI S.M.
predisposto x sensori
umidità, O2, CO2 e controllo
solenoidi
P. Longobardi 45
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
Divephone
P. Longobardi 46
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
profilo "Deco Ratio"
ottimizzazione finestra di ossigeno
P. Longobardi 47
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
www.decompressionprofiles.com Brambilla S., Longobardi P., Marabotti C., Spisni E.
Master SSSA Pisa (A. L'Abbate) - Univ. Bologna
Argentario Divers
P. Longobardi 48
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
citochine - ecocardiografia
P. Longobardi 49
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
tre tipologie di incidente
• errore del subacqueo – causa
più comune
• problemi meccanici - raro
• problemi del software –
qualche caso sporadico
OBIEZIONI
P. Longobardi 54
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
David affetto da DCI durante record di Nuno Gomes, 282 metri
con circuito aperto – 14 ore di decompressione (2001)
P. Longobardi 55
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
P. Longobardi 59
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
P. Longobardi 60
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
P. Longobardi 61
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
simulatore ARR
P. Longobardi 62
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
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Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
P. Longobardi 64
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
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
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
RSDS
PANEL
CO2
O2
profondità
temperatura
(Egi SM)
P. Longobardi 66
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
“scatola nera”
P. Longobardi 67
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
www.iperbaricoravennablog.it
P. Longobardi 68
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
ringraziamenti
Roberto Rinaldi
Manuela Petrocchi
Nicola Donda CV Fabio Faralli
• Mario Arena
• Claudio Corti
P. Longobardi 69
Master Medicina Subacquea
Iperbarica - SSSA, Pisa (I)
L’immersione con ARR é sicura, l’errore umano è pericoloso
la buona gestione
dell’immersione
genera benessere ed
energia
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