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Note tecniche sull'apnea - di Riccardo Nobile
Postato il Thursday, 16 February @ ora solare Europa occidentale di mauro |
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Cosa spinge una persona a praticare l’attività subacquea?
Le motivazioni che ci spingono a praticare l'attività subacquea prescindono da fattori esibizionistici, affiliativi o competitivi, per cui assumono particolare importanza le motivazioni inconsce.
Più di qualsiasi altra disciplina sportiva, la subacquea, offre l'opportunità di staccarsi dalla vita usuale per entrare in un mondo ignoto che concede sensazioni del tutto nuove e sconosciute.
L’apnea
Il sub è fondamentalmente un ricercatore, un penetratore dell'ignoto, un individuo che cerca dietro lo scoglio, nell'azzurro del profondo, il senso del nuovo e del diverso.
Egli sogna ad occhi aperti, è distratto ed assorbito da un mondo libero dai limiti quotidiani e attratto da una dimensione esistenziale insolita che sperimenta con legittima curiosità e vive con innocuo spirito di avventura.
1. Generalità sull’apnea
Mari ed oceani coprono il 65% della superficie terrestre ed è quindi naturale che l’uomo abbia sempre cercato di vedere cosa si celasse in quella parte del mondo. Purtroppo l’organismo umano non è quanto di più adatto a vivere in acqua per vari aspetti; i 2 problemi principali risiedono nella costituzione stessa dell’apparato respiratorio e dell’apparato visivo; vediamone brevemente i motivi :
- l’apparato respiratorio umano non è in grado di sfruttare l’ossigeno che si trova disciolto nell’acqua e perciò la permanenza in immersione è limitata, se non si usano sistemi ausiliari, ad un massimo di alcuniminuti.
- l’apparato visivo dell’uomo non è in grado di mettere a fuoco le immagini sott’acqua a causa della rifrazione dei raggi luminosi che non riescono a convergere sulla retina; senza una maschera che mantenga i nostri occhi immersi nell’aria riusciamo solo a vedere immagini confuse nei contorni e prive di dettaglio.
Con il passare degli anni l’uomo ha ideato dei mezzi ausiliari per riuscire a risolvere, almeno parzialmente, questi problemi; sono nate così le maschere per avere una visione nitida, le pinne per ottimizzare la capacità di muoversi agevolmente, ed infine gli auto respiratori per portarsi sott’acqua una congrua riserva di aria o ossigeno.
Immergersi in apnea, che letteralmente significa “senza aria”, indica lo scendere sotto la superficie dell’acqua senza avvalersi di alcun mezzo che ci possa fornire una quantità supplementare di aria oltre a quella che riusciamo ad immagazzinare nei nostri polmoni. Naturalmente possiamo utilizzare quegli oggetti che ci rendono più comoda e confortevole la permanenza in acqua come maschera, pinne , muta e zavorra.
Per la sua estrema naturalezza e per la possibilità di immergersi senza sovraccaricarsi di attrezzature come succede con gli autorespiratori, l’apnea appare come il metodo più naturale e più sicuro di immersione; ciò è vero solo parzialmente e nelle prossime righe vedremo di chiarire alcuni concetti teorici e dare alcuni consigli pratici su come comportarsi, prima e durante l’apnea, che sono fondamentali per affrontare con maggiore sicurezza questa bellissima disciplina.
2. La regola fondamentale
Di fondamentale importanza al fine di ridurre al minimo il rischio derivante, è conoscere il perfetto comportamento che si deve tenere durante un’ apnea:
La prima cosa da ricordare di portare in acqua quando si voglia fare dell’apnea è ....un compagno!
Come del resto tutte le attività subacquee, l’apnea va effettuata sempre in coppia, se possibile con un'imbarcazione d'appoggio. A turno, un subacqueo si immerge e l'altro lo controlla dalla superficie, pronto ad intervenire in caso di necessità.
Il primo elemento attivo per la sicurezza in acqua è il poter contare su un compagno che possa intervenire nel malaugurato caso di un qualsiasi tipo di infortunio. La coppia di compagni che si immergono in apnea dovrebbe essere quanto più possibile omogenea come livello di esperienza e come capacità di profondità raggiungibile affinché non succeda che il compagno meno “bravo” non sia in grado di recuperare l’altro senza correre, a sua volta, gravi rischi.
3. La ventilazione per l’apnea
In questo paragrafo ci occuperemo della respirazione da effettuare per prepararci ad un’apnea.
Innanzi tutto conviene ricordare alcuni dati relativi agli scambi gassosi ed alla loro influenza sul nostro organismo.
In condizioni normali l’ossigeno è presente nella misura del 21% nell’aria e del 17% negli alveoli e nel sangue arterioso; nel sangue venoso la percentuale di O2 scende al 15%. Gli scambi gassosi possono avvenire a patto che la percentuale di ossigeno negli alveoli sia superiore al 10%; se la ppO2 scende al di sotto del 10% si instaura la sincope ipossica con perdita di coscienza ma senza arresto cardiaco. Sempre considerando le condizioni normali di una persona, si può ricordare che la CO2 , presente solo in tracce nell’aria libera, raggiunge il valore del 5,1% negli alveoli e nel sangue arterioso, ed arriva al 5,8% nel sangue venoso.
Se la ppCO2 raggiunge nel sangue il valore del 7 8 %, inizia quel certo stato di disagio fisico detto “fame d’aria”; se poi la ppCO2 sale al 10% si ha la contrazione di vari muscoli ed in particolare dei muscoli della fascia addominale che provocano le cosiddette “contrazioni diaframmatiche”.
Queste si possono considerare come veri e propri atti respiratori repressi.
Se la ppCO2 continua ad aumentare, si ha una diminuizione dell’attenzione mentale ed un calo del tono muscolare che porta alla cessazione delle contrazioni del diaframma; intorno a valori del 12% si ha arresto cardiaco con conseguente ipossia cerebrale che porta rapidamente alla morte.
Considerando quanto sopra ricordato, il primo concetto da ribadire è che una maggiore ventilazione non serve ad aumentare il contenuto di O2 nel sangue ma solo ad abbassare la percentuale di CO2 ; in effetti il sangue arterioso è già praticamente saturo di O2 e nessun tipo di ventilazione effettuata con normale aria può fare salire oltre il 21% la ppO2 ; una ventilazione forzata, o iperventilazione, può servire solo ad abbassare la percentuale della CO2 nel sangue a valori che possono scendere anche sotto l’1%.
Prima di immergersi in apnea effettuare quindi non più di 4 o 5 atti respiratori formati da espirazione profonda seguita da inspirazione non massima ; l’ultima inspirazione può essere di tipo massimale per avere una scorta maggiore di aria. Evitare quindi la respirazione profonda effettuata velocemente e per lungo tempo che può risultare pericolosa in base a quanto precedentemente esposto. Il sintomo che ci avvisa di una ventilazione eccessiva è una sensazione di capogiro e di leggera vertigine; in tal caso interrompere la ventilazione forzata e tornare a respirare in maniera “normale” fin quando tale sensazione non è cessata.
4. Limiti dell’apnea
L’iperventilazione potrebbe sembrare una condizione vantaggiosa per chi si accinge ad immergersi in apnea, per poter prolungare la permanenza in profondità.
Con l’aiuto del grafico di figura 1, cerchiamo di capire cosa succede in realtà nei due casi di apnea preceduta da ventilazione “normale” e da “iperventilazione”.
Innanzi tutto una breve descrizione per la lettura della figura1 :
- l’asse delle ordinate sulla sinistra (azzurro) indica la percentuale di O2 nel sangue.
- l’asse delle ordinate sulla destra (rosso) indica la percentuale di CO2 nel sangue.
- la retta inclinata blu indica la percentuale di O2 che parte dal 21% e diminuisce con il progredire dell’apnea.
- le rette 1 e 2 inclinate di colore rosso indicano la percentuale di CO2 che parte rispettivamente dal 5% o dal 2% a seconda della ventilazione, ed aumenta con la durata dell’apnea.
-A1 momento di inizio contrazioni diaframma relativo a ventilazione normale.
-A2 momento di inizio contrazioni diaframma relativo a iper-ventilazione.
-B momento di inizio sincope ipossica.
Supponiamo ora di immergerci in apnea dopo una normale ventilazione; l’O2 sarà al 21% mentre la CO2 partirà dal 5%, come indicato rispettivamente dalle rette Blu (3) e Rossa (1); durante l’apnea la ppO2 diminuisce mentre aumenta la ppCO2 . Si vede bene che il punto A1 precede il punto B, e quindi le contrazioni diaframmatiche avvisano il sommozzatore che è arrivato il momento di risalire prima che subentri la sincope da ipossia. Qualora tale sincope dovesse comunque verificarsi, non si correrebbe il pericolo di atti respiratori involontari, essendo già terminata la fase delle contrazioni del diaframma.
In tal caso il sommozzatore, se ha avuto la accortezza di zavorrarsi nella giusta misura ed ha avuto il buon senso di immergersi in apnea in presenza di un compagno di esperienza equivalente, può essere recuperato e tratto in superficie dove può spontaneamente riprendere la respirazione senza danni.
Se, invece, ci si immerge dopo una iper-ventilazione, la ppCO2 di partenza vale il 2% e seguirà nel tempo l’andamento della retta rossa tratteggiata (2), mentre l’O2 parte ancora dal 21% e il suo andamento è ancora quello della retta azzurra (3). Si può subito vedere che il punto B di ipossia viene raggiunto prima del punto A2 di ipercapnia; il risultato di ciò è che il sommozzatore entra in sincope da ipossia prima che siano avvenute le contrazioni diaframmatiche.
Durante tale stato di incoscienza i processi metabolici comunque continuano e quindi ossigeno ed anidride carbonica varieranno ancora secondo il grafico; nel momento individuato da A2, la ppCO2 raggiunge la soglia dell’ipercapnia, che stimola le contrazioni del diaframma che però, non potendo essere controllate a causa dello stato di sincope, si trasformano in veri e propri atti respiratori non repressi.
Fortunati noi se nel frattempo la spinta idrostatica (grazie Archimede!) ci ha fatti tornare in superficie con la bocca rivolta verso l’alto, altrimenti sono guai seri....
Questo è anche uno dei motivi per cui si raccomanda fortemente di togliere l’aeratore di bocca all’inizio della discesa; se abbiamo in bocca il boccaglio dell’aeratore, infatti, nulla impedisce all’acqua di allagare le vie respiratorie qualora insorga lo stato di incoscienza.
Quanto sopra ci fa capire il motivo per cui non si deve iperventilare prima di scendere in apnea, ma solo effettuare una buona ventilazione come descritto nel paragrafo 3.
L’iperventilazione lasciamola utilizzare a coloro che cercano di superare i propri limiti (ed anche i limiti degli altri!) ma in tali casi sono seguiti attimo dopo attimo da altri sommozzatori durante tutta la durata dell’apnea.
5. La sincope da risalita
Le considerazioni sopra esposte ci spiegano anche un altro importante fenomeno a cui l’apneista deve presentare estrema attenzione.
L’aumento della pressione che abbiamo in profondità, aumentando la pressione parziale dell’ O2 nei polmoni, ci facilita gli scambi gassosi negli alveoli e ci permette di sfruttare più a fondo l’aria che abbiamo immagazzinato in superficie; il problema serio nasce durante la risalita allorché, man mano che saliamo, la ppO2 cala in funzione del calo della pressione esterna. Questa diminuizione della ppO2 diviene percentualmente sempre maggiore col diminuire della profondità, fino a diventare molto forte negli ultimi metri di risalita; infatti passando da –10 metri a 0 la pressione si dimezza passando da 2 bar ad 1bar.
La fig.2 mostra la variazione percentuale di pressione in funzione della variazione della profondità.
Si nota come, ad uguali variazioni di quota, le variazioni percentuali di pressione siano più ingenti a profondità minori. Salire dai 30 mt. ai 25 mt.
comporta un abbassamento di pressione del 12,5% (0,5atm. / 4atm.) mentre la stessa variazione di quota passando dai 5mt. alla superficie comporta una diminuizione di pressione del 33,3% (0,5atm. / 1,5atm.).
In pratica tutto il discorso di cui sopra ci fa capire che il momento più delicato e pericoloso di una sommozzata in apnea è quello degli ultimi metri della risalita, in quanto il brusco calare della ppO2 può indurre una sincope da ipossia.
Per ridurre il pericolo di tale evenienza non si deve aspettare ad iniziare la risalita che compaiano le contrazioni diaframmatiche, ma staccarsi dal fondo senza indugi ai primi sintomi di “fame d’aria”.
E’ anche molto importante determinare con cura il peso della zavorra, in modo tale da risultare in assetto positivo per le profondità comprese fra 0 e 10 mt.; questo farà si che, anche nel malaugurato caso di sincope, il sommozzatore tenderà automaticamente a risalire in superficie dove il compagno potrà prestargli soccorso tenendogli il viso fuori dall’acqua in attesa della spontanea ripresa della respirazione causata dalle contrazioni del diaframma (raccomandiamo ancora una volta di non tenere l’aeratore in bocca!).
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