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 Decompressione -Le bolle&la fase gassosa di Giancarlo Casale

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MessaggioTitolo: Decompressione -Le bolle&la fase gassosa di Giancarlo Casale   Dom 30 Nov 2008, 20:59

Oltre un secolo fa (Paul Bert) era gia' noto che le mdd dipendevano dallo sviluppo delle bolle gassose nei tessuti e nel sangue e che quanto maggiore era stata l'esposizione tanto maggiore era la quantita' o grandezza della bolla.
La formazione delle bolle avviene quando un gas si trova in eccesso nel solvente(tessuti,sangue) rispetto alla pressione ambiente e deve in qualche modo abbandonare la soluzione(secondo il nostro amico Henry).Teoricamente cio' non e' facile poiche' le singole molecole del gas non hanno sufficente energia.
Facciamo un esempio di quanto ho scritto precedentemente.
Le molecole di un fluido come un liquido od un gas sono in continuo movimento(energia cinetica), si spostano a velocita' molto elevate,direttamente proporzionali alla temperatura.
In questo turbinio le molecole si urtano tra loro o urtano contro degli ostacoli(pareti delle arterie) compiendo un lavoro che si traduce in “pressione” tanto piu' elevata quanto maggiore e la loro concentrazione(e quindi maggiore il numero di urti).Si considera che le molecole urtino contro ostacoli elastici,invertendo quindi la direzione del moto,fino ad un nuovo urto.In tal caso le molecole si muovono in mezzo ad un flusso(gassoso o liquido) mischiandosi con altre della stessa sostanza o di altra sostanza(fenomenodella diffusione e della miscelazione o soluzione).L'elevata velocita'delle molecole di gas giustifica la rapidita' di miscellazione di gas diversi messi nello stesso ambiente o recipiente.Tutto sto moto irruento si chiama moto turbolento come quello che avviene in un liquido che attravesa una strettoia in un tubo(cavitazione di REYNOLDS,,,,,,ve lo ricordate sto signore?).
Sappiamo che “quanto e' maggiore il grado di sovrasaturazione,tanto piu' facile o probabile e' la formazione di bolle”, qualunque sia il meccanismo di formazione delle bolle stesse.
Sappiamo anche che il nucleo gassoso si e' formato in un liquido assume una forma sferica e appena raggiunge in diametro di circa 0,1 mm si puo' considerare bolla o microbolla stabile....Attenzione adesso per gli aspiranti matematici......
La pressione all'interno della bolla e' data:

Pb Passoluta (2γ/r)

dove γ e' la tensione superficiale,r il raggio della bolla,Pb la pressione dentro la bolla ,P la pressione idrostatica esterna.Se Pb e' inferiore alla pressione del gas disciolto nel liquido(Px) cioe'
Pb < Px
e quindi esiste un gradiente di pressione parziale o ΔP tra liquido circostante e la bolla,lo scambio di molecole sara' a favore della bolla e questa continuera' a crescere ;inversamente la bolla tendera' a ridursi o a rimanere un nucleo stabile. Quando il raggio della bolla supera i 20mm la tensione superficiale non ha piu' importanza e la crescita della bolla avviene solo in virtu del ΔP.
Quindi abbiamo detto che la formazione di bolle puo' avvenire per cavitazione in tessuti sottoposti a violenti movimenti come i muscoli,tendini,legamenti ,o nelle strozzature di vasi sanguigni fisiologicamente alterati(In condizioni normali il flusso del sangue anche nei capillari e' LAMINARE e non Vorrticoso o turbolento ...ve le ricordate queste parole? Ahahaha)
Teniamo presente che la nucleazione su superfici Idrofobiche non puo' avvenire nei vasi sanguigni,poiche' le loro pareti nno sono idrofobiche ed invece che i siti di nucleazione all'interno dei tessuti siano rappresentati dalle zone di confine tra materiali Lipidici(grasso delle cellule,) e materiali acquosi(liquidi intersteziali).
La formazione di bolle su Nuclei Gassosi Preesistenti e' uno dei problemi piu' interessanti e controversi,mentre l'introduzione di nucclei gassosi nel sangue in condizioni di sovrasaturazione induce chiaramente la formazione di bolle.
La preesistenza nell'organismo di nuclei gassosi o tasche o piccoli aggromerati di gas(formatesi molto probabilmente da tutti i gas circolanti tra cui vapor acqueo,o2,co2,n2)sui quali andrebbero ad aggreggarsi le molecole di gas in sovrataturazione dopo l'immersione....

Ma cosa e' una tabella ?
Una Tabella di decompressione non e' altro che una successione di intervalli di tempo distribuiti dall'inizio della discesa alla fine della risalita.Per ogni intervallo di tempo dovremmo calcolare il rapporto tra la pressione ambientale e la pressione del gas disciolto in ogni tessuto interessato.In altri termini piu' sara' lunga l'esposizione alla pressione ambientale elevata e piu' dovranno essere considerati nel calcolo tessuti con periodi piu' lunghi di desaturazione.

Il valore della Tensione gassosa tissuitale alla fine dell'intervallo costituira' il valore iniziale dell'intervallo successivo e cosi' via.Il valore della tensione gassosa tessutale lo potremo ottenere risolvendo l'equazione:

P=(Po-N)(1-0,5(t/h))+Po

dove:
P=Tensione Gassosa tessutale al termine dell'intervallo di tempo considerato

Po=Tensione Gassosa tessutale all'inizio dell'intervallo di tempo successivo

N=pressione parziale del gas inerte

h=tessuto con il periodo di desaturazione considerato(h5,h10,h20 ….)

t=valore in minuti dell'intervallo di tempo

In questa equazione l'espressione (1-0,5(t/h)) rappresenta il coefficente esponenziale f(t) cioe' in soldoni la saturazione o la desurazione di un tessuuto con periodo h nel corso dell'intervallo t.

Il Valore espresso con (Po-N) avra' segno POSITIVO se Po sara' minore di N e segno NEGATIVO se Po sara' maggiore di N salvo che per i tessuti lenti che continueranno a saturarsi.
Capire lo sviluppo del modello del gas dissolto serve capire la realizzazione del modello di Buhlmann quindi i punti chiave sono:

Haldane ha stabilito il concetto di compartimenti tessutali nel corpo in cui il gas si discioglie con legge esponenziale e stabilendo anche il criterio che limitano la risalita attraverso i rapporti di sovrasaturazione.
Workman ha usato i suoi dati per stabilire il concetto di M-Value per i criteri che limitano la risalita e sono espressi come rapporto lineare tra supersaturazione tollerata nel Tessuto e Pressione ambiente.Gli M-Valori di Workman sono basati sulla pressione parziale del gas inerte,Workman defini' anche che il tessuto veloce sopporta una piu' alta supersaturazione rispetto ai tessuti lenti.
Schreiner ha spiegato il modello di decompressione in termini degli attuali elementi di fisiologia come il trasporto dei gas nel sangue ai tessuti,la solubilita' dei gas nei liquidi nel corpo,le frazioni grasse e la composizione dei compartimenti tissuitali,le pressioni parziali alveolari.Stabili' anche un concetto importante che le pressioni parziali totali dei gas inerti nel compartimento e' la somma delle pressioni parziali di tutti i gas inerti in quel compartimento,anche se hanno dei half-time diversi.

Ma il contributo piu' importante lo ha dato risolvendol'equazione differenziale per lo scambio di gas quando la pressione ambiente cambia ad un tasso costante.
Nelle precedenti puntate abbiamo definito il concetto di Gradiente (G) ,M-value,ed i principi di Haldane,Workmann e l'equazione di Schreiner.In questa puntata parlaremo di Buhlmann ed sui concetti su cui e' basato.

Cominciamo a definirli:

La Variazione nei Half-time tra due gas e' inversamente proporzionale al quadrato della radice dei loro pesi molecolari,questa e' la legge di GRAHAM.


  • La tolleranza di sovrapressione o supersaturazione in un compartimento e' basata sul volume di eccesso di gas tollerato dal corpo in quel compartimento.
  • Le pressioni parziali tollerate tra due gas diversi nello stesso compartimento varieranno secondo la loro solubilita' nel mezzo di trasporto che ha rilasciato quei gas a quel compartimento(Plasma in questo caso)


I tre principi possono essere usati per derivare le serie complete dei Half-time ed i M-Value per altri gas come l'argon od il neon(sebbene dovuto alla loro piu' alta solubilita' quando sono paroganati all'Azoto e all'Elio,rispettivamente,non offrono nessun guadagno per la decompressione)

Gli M-Value globali per un compartimnto con gas multipli,ogni gas che ha gli M-value diversi,variera' a secondo la proporzione di ogni gas presente nel compartimento.

Vediamo adesso come Buhlmann definisce i suoi M-Value.

Buhlmann ha modificato semplicemente l'equazione lineare per soddisfare la sua domanda.

Ha cominciato con l0equazione tradizionale per un M-Value nella forma

Y=mx +b

e l'ha risolta per l'incognita X.

Questo da' x=(y-b)/m . Per togliersi di mezzo m,che rappresenta la pendenza,nel denominatore ha portato il reciproco e l'ha chiamato Coefficente B.

Gli M-Value tradizionali sono come dati P=m(Pamb)+Mo dove p rappresenta la pressione parziale dell'inerte tollerata, m la pendenza,Pamb la pressione ambiente e Mo intercetta il livello del mare.

Buhlmann invece ha espresso la stessa cosa nelle coordinate della pressione assoluta.

Il Coefficente A di Buhlmanne' una Pamb=0 ed il coefficente B rappresenta il reciproco della pendenza.

Quindi come vedete e' facile covertire gli M-value di workman in quelli di buhlmann e viceversa.Questo concetto haime' nn viene capito da molte persone.

Ne 1995 buhlmann nel suo libro chiarisce molto sulla fisiologia dell'immersione e' presenta molti dei risultati della sua richiesta sperimentale e fa' notare anche alcune insufficenze del suo modello.

Per esempio lui attribuisce le pressioni parziali tissuitali calcolate alla fine di una serie di immersioni e le esprime in percentuale ai valori teorici.

Una cosa e' chiara dei suoi dati,in ogni serie di test dove le incidenze di DCS(decompression sickness) sono mostrate,i subbi interessati sono a una certa percentuale in meno rispetto deim-Value teorici in termini di saturazione di gas del compartimento in superfice.

Questo valore di solito e' fra il 90% a 97%.La situazione peggiora per le immersioni ripetitive che Buhlmann riconosce come fattore di riduzione che devono essere applicati ai calcoli del modello.

Un'interpretazione dei dati di Buhlmann e' che i suoi M-Valori non rappresentano una linea attendibile tra Nessun sintomo o Massimi sintomi,ma piutosto rappresentano una linea tra un Numero limitato di sintomi ed un Numero massiccio di sintomi.Questo e' conforme con l'esperienza del modello di Decompressione.
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Giancarlo Casale
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MessaggioTitolo: Re: Decompressione -Le bolle&la fase gassosa di Giancarlo Casale   Mer 20 Gen 2010, 19:50

Pronta la prima parte..spero che la troviate interessante buona lettura

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Giancarlo Casale

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MessaggioTitolo: Re: Decompressione -Le bolle&la fase gassosa di Giancarlo Casale   Gio 21 Gen 2010, 14:23

Ciao Giancarlo continua cosi sono molto interessanti
Sergio
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MessaggioTitolo: Re: Decompressione -Le bolle&la fase gassosa di Giancarlo Casale   Mar 02 Mar 2010, 21:03

molto interessante e poi fa sempre bene una ripassatina , a volte sai si vola troppo in alto . leggere questi argomenti ti fanno tornare ad essere normali mortali. ciao giancarlo
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MessaggioTitolo: Re: Decompressione -Le bolle&la fase gassosa di Giancarlo Casale   Mer 03 Mar 2010, 14:24

Ciao Giancarlo, molto interessante l'articolo ...keep up the good work!
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MessaggioTitolo: Re: Decompressione -Le bolle&la fase gassosa di Giancarlo Casale   Dom 07 Mar 2010, 21:33

caro Giancarlo,
complimenti per l'impegno. E' importante diffondere la conoscenza sulle teorie decompressive. Spero che tu prosegua illustrando anche, nel linguaggio più semplice possibile, i modelli di decompressione basati sulle bolle (gas in fase libera, tipo VPM.o RGBM). Ciao, dr. Pasquale Longobardi (Centro iperbarico Ravenna)
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Giancarlo Casale
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MessaggioTitolo: Re: Decompressione -Le bolle&la fase gassosa di Giancarlo Casale   Dom 07 Mar 2010, 22:32

Carissimo Dr. Longobardi innanzitutto sono onoratissimo della sua presenza in questo forum ..

Poi io sono un semplice subacqueo che ha moltissime cose da imparare da una persona come lei.....e chi meglio di lei ci puo' spiegare di come avvengono questi meccanismi nel nostro fantastico corpo.....

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Giancarlo Casale

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MessaggioTitolo: Re: Decompressione -Le bolle&la fase gassosa di Giancarlo Casale   Dom 07 Mar 2010, 23:17

caro Giancarlo, i complimenti sono sinceri e mi piace che la teoria della decompressione sia illustrata da "un subacqueo per la tribù dei subacquei". Magari implementerò dove e se necessario. Un caro saluto, Pasquale
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Poseidone
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MessaggioTitolo: Re: Decompressione -Le bolle&la fase gassosa di Giancarlo Casale   Lun 08 Mar 2010, 19:40

Caro Giancarlo volevo farti i complimenti per l'interessantissimo argomento trattato.
Me lo sono letto tutto d' un fiato e veramente e' stato positivo rinfrescare nozioni che molte volte tendiamo dimenticare...grazie mille !
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maxcio1
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MessaggioTitolo: Re: Decompressione -Le bolle&la fase gassosa di Giancarlo Casale   Mar 09 Mar 2010, 21:44

i tuoi argomenti sono sempre interessantissimi continua cosi un saluto max
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Gennyx
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MessaggioTitolo: Re: Decompressione -Le bolle&la fase gassosa di Giancarlo Casale   Mer 05 Giu 2013, 23:08

Ottimo ripasso Smile
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