28. IMMERSIONI IN TRIMIX di Marco Bartolozzi (mail: marco.bartolozzi@tin.it ) |
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I GAS INERTI Un gas inerte è un elemento che non è indispensabile al nostro organismo e non crea problemi agli altri gas della miscela che respiriamo. In altre parole un gas inerte non è altro che un “diluente” dell’ossigeno, elemento a noi indispensabile per la vita ed unico gas che è metabolizzato dal nostro organismo. L’inerte si comporta solo da diluente dell’ossigeno alla nostra pressione di superficie o “normobarica”, ma quando questo è esposto ad un aumento della sua pressione parziale insorgeranno dei problemi. Lo scopo principale dell’inerte nella nostra miscela sarà pertanto quello di diluire l’ossigeno riducendone la sua frazione e, quindi, la propria pressione parziale (PpO2) a quella data profondità. Tutto questo non dovrà influire sul nostro metabolismo. Ad esempio, se invece dell’elio usassimo argon come diluente dell’ossigeno, sarebbe inutile avere la PpO2 entro i nostri limiti dato che a 50 metri avremmo ancora più narcosi che con l’azoto.
Questo vuol
significare che quando usiamo dei gas inerti per diluire l’ossigeno,
dobbiamo tenere conto delle loro caratteristiche. Inoltre, durante
un’immersione, non è giusto assorbire ad un’alta pressione parziale un
solo gas inerte. In altre parole, prima di saturare ad esempio a livello
cinque un inerte, è meglio saturare a livello 2.5 due inerti. |
In questo caso
satureremo quindi l’azoto con una pressione di 4.74 Ata. Queste 4.74 Ata
rappresentano la “forza” che spingerà l’inerte, in questo caso l’azoto,
ad entrare nei nostri tessuti. Avremo, in altre parole, un alto
gradiente saturativo che spingerà l’azoto ad entrare nel circolo
sanguigno e nei nostri tessuti con un grande apporto di questo gas.
Bene, ma se noi sostituiamo l’azoto in parte con un altro inerte, ad
esempio l’elio per ottenere una miscela trimix, avremo un gradiente
saturativo molto più basso e quindi assorbiremo una quantità inferiore
d’inerti.
In decompressione avremo la seguente situazione: mano a mano
che la pressione parziale dell’azoto diminuisce con il diminuire della
pressione assoluta (Ptot), ogni nuovo volume di sangue avrà una PpN2
maggiore di quella degli alveoli che saranno già esposti alla pressione
ambiente. Inizia così una desaturazione del sangue spinta dalla “forza”
opposta che questa volta produrrà un gradiente d’espulsione. A questo
punto è chiaro che se con l’aggiunta di un altro inerte, l’elio, nella
miscela abbiamo fatto sì di assorbire meno gas inerte, per eliminarlo
occorrerà minor tempo. In altre parole, ritornando all’esempio
precedente, respirando aria a 50 metri si satura il sangue con una PpN2
di 4.74 Ata, per ritornare alla PpN2 normobarica di 0.79 Ata occorrerà
un certo tempo, cioè un certo numero di circoli sanguigni ma se noi
iniziamo la decompressione con una PpN2 più bassa, il numero di circoli
sanguigni completi, e quindi il tempo, necessari per ritornare alla PpN2
di 0.79 sarà inferiore.
L’aspetto negativo dell’elio, in termini decompressivi, è legato alla sua leggerezza. Infatti, se il fatto che il suo peso molecolare molto basso faciliti la respirazione in profondità, quando le elevate pressioni rendono i gas più densi, è innegabilmente un vantaggio, la stessa leggerezza dell’elio fa sì che si sciolga molto più velocemente nei tessuti e che li renda saturi in un tempo assai minore di quanto non sia necessario all’azoto. Però, in accordo con gli ultimi studi sull’uso dell’elio nelle miscele subacquee, avremo che se da una parte l’elio si diffonde più velocemente nel sangue rispetto all’azoto, è meno solubile di quest’ultimo. Questo vuol dire che, a parità di tempo di esposizione, l’elio entrerà più velocemente nel sangue ed in quantità maggiore rispetto all’azoto, ma essendo meno solubile se ne scioglierà una quantità minore.
Da queste
considerazioni segue che il miglior gas inerte che abbiamo a
disposizione è l’Elio. Possiamo affermare che questo gas non comporta
nessuna controindicazione e dà luogo alla sindrome da alta pressione (HPNS)
solo oltre i 140 mt.
Questo gas presenta comunque alcuni svantaggi.
L’Elio non è narcotico ma sottrae calore sia attraverso la respirazione
che al contatto cutaneo quindi non lo si può usare per insufflare la
muta stagna. Inoltre, data la sua leggerezza, le corde vocali vibrano
più velocemente quando si respira Elio, e quindi distorce la voce
creando il cosiddetto effetto ”paperino”, ma questo crea problemi solo a
chi usa le maschere gran facciali con i comunicatori. In superficie,
dopo pochi respiri di aria, la voce tornerà normale. Il fatto che l’Elio
è sette volte più leggero dell’aria presenta un grosso vantaggio nella
respirazione in profondità dove avremo un minore sforzo inspiratorio.
Addirittura potremmo avere la necessità di ritarare degli erogatori che,
pur funzionando benissimo con l’aria, potrebbero “filare” in presenza di
una cospicua percentuale di Elio nella miscela. Come pure una valvola
del GAV o una frusta.
L’Elio è molto costoso (circa 28-30 euro al metro cubo) è venduto in bombole da 40/50
litri a 200 bar ed è presente
sul mercato in due tipi, uno con grado di purezza 4.8 consigliabile per
immersioni fino a 100 mt. (cioè usabile per una PpHe max di 11 bar),
l’altro ancora più filtrato, e più costoso (circa il doppio), con grado
di purezza 5.2 consigliabile per immersioni oltre i 100 mt. (PpHe>11
bar).
Vediamo anche quali sono, ed i possibili usi, degli altri gas inerti. I gas inerti presenti in natura sono cinque: Azoto (N2 ), Elio (He), Idrogeno (H2), Neon (Ne), Argon (Ar).
L’Idrogeno sarebbe un eccellente gas inerte che non presenta nessuna controindicazione, salvo il pesante handicap di diventare esplosivo se è miscelato con O2 presente in una frazione superiore al 4%. Per questo motivo è usato solo in immersioni lavorative molto profonde avendo però l’accortezza di usare delle miscele intermedie di “lavaggio” dei polmoni prima di ritornare a respirare aria.
Il Neon sarebbe un altro gas inerte eccellente ma costa moltissimo (una bombola da 50 litri a 200 bar costa circa 900 euro!) perché essendo presente nella nostra atmosfera in quantità piccolissime, per estrarlo dall’aria ne occorre filtrare quantità enormi. Due vantaggi di cui beneficeremmo nel suo uso sarebbero il fatto che non sottrae calore e che non distorce la voce.
L’Argon ha un potere narcotico molto superiore all’Azoto quindi potrebbe essere utile solo in decompressione per creare il gradiente desaturativo prima di arrivare all’Ossigeno puro. Infatti, se ad esempio dopo una immersione con Trimix (O2 ,He, N2 ) si passasse a respirare una miscela Argox (Ar + O2) diciamo a 15 mt., prima di passare all’O2 puro, avremmo il gradiente di espulsione totale dell’inerte che ci ha saturato sul fondo (He): sul fondo abbiamo assorbito He e N2, nell’Argox questi due gas non sono presenti e quindi la loro eliminazione si verificherà nelle condizioni ideali.
Miscelando questi cinque gas inerti con l’Ossigeno si formano tutte le miscele che possono essere usate in immersione. Queste miscele possono essere “binarie”, cioè formate da due gas, o “ternarie”, cioè formate da tre gas proprio come nel caso della nostra miscela TRIMIX.
Le miscele binarie sono ARGOX (Ar +O2 ), HELIOX (He +O2 ), HIDROX (H2 +O2 ), NEONOX (Ne +O2 ), NITROX (N2 +O2 ).
Le miscele ternarie sono TRIMIX (O2 ,He, N2 ), HELITROX (He+NITROX) ed HELIAIR (He + Air).
MISCELE TRIMIX
Le miscele TRIMIX sono di tre tipi:
1. IPOSSICA con FO2 inferiore al 18%
2. NORMOSSICA con FO2 tra 18 e 21%
3. IPEROSSICA con FO2 maggiore del 21%
Quest’ultima non è altro che l’HELITROX, l’ultima nata nella famiglia delle miscele TRIMIX. Tutte queste miscele si ottengono per pressioni parziali, cioè addizionando insieme una frazione di Ossigeno, una di Elio ed una di Azoto. Il TRIMIX ipossico si può anche creare miscelando Elio puro con aria, il TRIMIX normossico miscelando HELIOX ed aria e l’HELITROX miscelando Elio puro con aria oppure He puro con NITROX.
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ESEMPIO: Pianifichiamo un'immersione tecnica e componiamo la Best Mix necessaria seguendo questi dati: Profondità max: 75 mt. Tempo di fondo: 20 min. Gas disponibili: Aria, Trimix, EAN 40, Ossigeno Max PpO2 = 1.4 bar Max END = 30 mt. EAN 40 dai 30 mt. Ossigeno ai 5 mt. Velocità discesa/risalita = 10 mt./min 5 mt./min dalla prima tappa deco. |
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Decompressione simulata
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PIANIFICAZIONE Per prima cosa troviamo la best mix adatta. Per prima cosa troviamo la FO2 della miscela che ci consenta di ottenere una PpO2 = 1.4 bar a 30 mt. (valore della END che vogliamo avere): D=75 mt. -> Ptot = 8.5 bar -> FO2 = Pp02 / Ptot = 1.4 / 8.5 = 0.16 Ora dobbiamo trovare la FN2 che ci permetta di avere a 75 mt. una PpN2 equivalente alla PpN2 che si avrebbe a 30 mt. respirando aria. Allora, il primo dato che ci serve è conoscere la PpN2 nell'aria a 30 mt.: PpN2(30 mt) = FN2(aria)* Ptot = 0.79 * 4 = 3.16 bar È chiaro che se a 75 mt. vogliamo avere una END di 30 mt. la PpN2 nella miscela a 75 mt dovrà proprio essere 3.16 bar. A questo punto dobbiamo trovare la FN2 che dovrà avere la miscela richiesta perché a 75 mt. si abbia una PpN2 = 3.16 bar, allora: FN2 = PpN2 / Ptot = 3.16 / 8.5 = 0.37 e, per differenza, otteniamo la FHe: FHe = 1 - 0.16 - 0.37 = 0.47 Ecco dunque la nostra Best Mix che ci consentirà di avere a 75 mt. una PpO2 = 1.4 bar e una END = 30 mt.: O2 = 16% N2 = 37% He = 47%
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Passiamo allora a compilare la nostra tabella che seguiremo per questa immersione:
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Profondità |
Soste |
Runtime |
Mix |
PpO2 |
%CNS |
|
0 |
0 |
0 |
Aria |
0.21 |
0 |
|
35 |
|
3.5 |
Aria ® Trimix |
0.945 ® 0.72 |
|
|
75 |
|
7.5 |
Trimix |
1.36 |
|
|
75 |
20 |
27.5 |
Trimix |
1.36 |
18.15 |
|
45 |
1 |
31.5 |
Trimix |
0.88 |
4* 0.28=1.12 |
|
35 |
2 |
35.5 |
Trimix ® Aria |
0.72 ® 0.945 |
1.32 |
|
30 |
2 |
38.5 |
Aria ® EAN 40 |
0.84 ® 1.6 |
6.66 |
|
25 |
3 |
42.5 |
EAN 40 |
1.4 |
2.64 |
|
20 |
3 |
46.5 |
EAN 40 |
1.2 |
1.92 |
|
15 |
5 |
52.5 |
EAN 40 |
1 |
1.98 |
|
10 |
8 |
61.5 |
EAN 40 |
0.8 |
1.98 |
|
5 |
15 |
77.5 |
Ossigeno |
1.5 |
13.28 |
|
5 |
3 |
80.5 |
Aria |
0.315 |
- |
|
5 |
15 |
95.5 |
Ossigeno |
1.5 |
12.45 |
|
OUT |
|
Tot. 97.5 |
|
|
Tot. 61.5 % |
Vediamo come questa pianificazione rispetta i limiti previsti per le immersioni sportive.
Per quanto riguarda l'attrezzatura, una possibile configurazione per questa immersione, potrebbe essere la seguente:
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