Rischi delle immersioni subacquee: pressione, profondità e conseguenze

In che modo cambia la pressione sott'acqua e in che modo le variazioni di pressione influenzano aspetti dell'immersione con bombole come l'equalizzazione, la galleggiabilità, il tempo di fondo e il rischio di malattia da decompressione? Rivedi i fondamenti della pressione e delle immersioni subacquee e scopri un concetto che nessuno ci ha detto durante il nostro corso in acque libere: che la pressione cambia più rapidamente quanto più un subacqueo è vicino alla superficie.

Le basi

L'aria ha peso

Sì, l'aria ha davvero un peso. Il peso dell'aria esercita una pressione sul tuo corpo, circa 14.7 psi (libbre per pollice quadrato). Questa quantità di pressione è chiamata un'atmosfera di pressione perché è la quantità di pressione esercitata dall'atmosfera terrestre. La maggior parte delle misurazioni della pressione nelle immersioni subacquee sono fornite in unità di atmosfera o ATA.

La pressione aumenta con la profondità

Il peso dell'acqua sopra un subacqueo esercita una pressione sul suo corpo. Più un subacqueo scende in profondità, più acqua ha sopra di lui e maggiore è la pressione che esercita sul corpo. La pressione che un subacqueo sperimenta ad una certa profondità è la somma di tutte le pressioni sopra di lui, sia dall'acqua che dall'aria.

Ogni 33 piedi di acqua salata = 1 ATA di pressione

Pressione sperimentata da un subacqueo = pressione dell'acqua + 1 ATA (dall'atmosfera)

Pressione totale a profondità standard *

Profondità / Pressione atmosferica + Pressione dell'acqua = Pressione totale

0 piedi / 1 ATA + 0 ATA = 1 ATA

15 piedi / 1 ATA + 0.45 ATA = 1 ATA

33 piedi / 1 ATA + 1 ATA = 2 ATA

40 piedi / 1 ATA + 1.21 ATA = 2.2 ATA

66 piedi / 1 ATA + 2 ATA = 3 ATA

99 piedi / 1 ATA + 3 ATA = 4 ATA

* questo è solo per l'acqua salata a livello del mare

La pressione dell'acqua comprime l'aria

L'aria negli spazi d'aria del corpo di un subacqueo e nell'attrezzatura subacquea si comprimerà all'aumentare della pressione (e si espanderà al diminuire della pressione). L'aria si comprime secondo la legge di Boyle.

Legge di Boyle: Volume d'aria = 1 / Pressione

Non sei una persona di matematica? Ciò significa che più si va in profondità, più l'aria si comprime. Per scoprire quanto, fai una frazione di 1 sulla pressione. Se la pressione è 2 ATA, il volume dell'aria compressa è ½ della sua dimensione originale in superficie.

La pressione influenza molti aspetti dell'immersione

Ora che hai compreso le basi, vediamo come la pressione influenza quattro aspetti fondamentali dell'immersione.

Equalizzazione

Quando un subacqueo scende, l'aumento della pressione provoca la compressione dell'aria negli spazi d'aria del corpo. Gli spazi d'aria nelle orecchie, nella maschera e nei polmoni diventano come dei vuoti mentre l'aria compressa crea una pressione negativa. Membrane delicate, come il timpano, possono essere risucchiate in questi spazi aerei, causando dolore e lesioni. Questo è uno dei motivi per cui un subacqueo deve equalizzare le proprie orecchie per le immersioni subacquee.

In salita accade il contrario. La diminuzione della pressione provoca l'espansione dell'aria negli spazi aerei del subacqueo. Gli spazi d'aria nelle orecchie e nei polmoni subiscono una pressione positiva quando diventano troppo pieni d'aria, portando a un barotrauma polmonare o un blocco inverso. Nella peggiore delle ipotesi, ciò potrebbe far scoppiare i polmoni o i timpani di un subacqueo.

Per evitare un infortunio correlato alla pressione (come un barotrauma dell'orecchio) un subacqueo deve equalizzare la pressione negli spazi aerei del proprio corpo con la pressione circostante.

Per equalizzare i loro spazi aerei discesa un subacqueo aggiunge aria ai loro spazi aerei del corpo per contrastare l'effetto "vuoto"

  • respirando normalmente, questo aggiunge aria ai polmoni ogni volta che inalano
  • aggiungendo aria alla maschera espirando il naso
  • aggiungendo aria alle orecchie e ai seni utilizzando una delle numerose tecniche di equalizzazione dell'orecchio

Per equalizzare i loro spazi aerei salita un subacqueo rilascia aria dai loro spazi aerei del corpo in modo che non si riempiano eccessivamente

  • respirando normalmente, questo rilascia aria extra dai polmoni ogni volta che espirano
  • ascendendo lentamente e permettendo all'aria in eccesso nelle orecchie, nei seni e nella maschera di fuoriuscire da sola

galleggiabilità

I subacquei controllano la loro galleggiabilità (se affondano, galleggiano o rimangono "in modo neutrale" senza galleggiare o affondare) regolando il loro volume polmonare e il compensatore di galleggiamento (BCD).

Man mano che un subacqueo scende, l'aumento della pressione provoca la compressione dell'aria nel GAV e nella muta (ci sono piccole bolle intrappolate nel neoprene). Diventano negativamente galleggianti (affonda). Man mano che affondano, l'aria nella loro attrezzatura subacquea si comprime di più e affondano più rapidamente. Se non aggiungono aria al suo GAV per compensare la loro galleggiabilità sempre più negativa, un subacqueo può trovarsi rapidamente a combattere una discesa incontrollata.

Nello scenario opposto, quando un subacqueo risale, l'aria nel suo GAV e nella muta si espande. L'aria in espansione rende il subacqueo positivamente galleggiante e iniziano a galleggiare. Mentre fluttuano verso la superficie, la pressione ambiente diminuisce e l'aria nella loro attrezzatura subacquea continua ad espandersi. Un subacqueo deve sfiatare continuamente aria dal proprio GAV durante la risalita o rischia una risalita rapida e incontrollata (una delle cose più pericolose che un subacqueo possa fare).

Un subacqueo deve aggiungere aria al proprio GAV durante la discesa e rilasciare aria dal GAV mentre risale. Questo può sembrare controintuitivo fino a quando un subacqueo non capisce come i cambiamenti di pressione influiscono sulla galleggiabilità.

Ultimi tempi

Tempo inferiore si riferisce al tempo che un subacqueo può rimanere sott'acqua prima di iniziare la risalita. La pressione ambientale influisce sul tempo di fondo in due modi importanti.

L'aumento del consumo d'aria riduce i tempi di fondo

L'aria che un subacqueo respira è compressa dalla pressione circostante. Se un subacqueo scende a 33 piedi, o 2 ATA di pressione, l'aria che respira viene compressa a metà del suo volume originale. Ogni volta che il subacqueo inspira, ci vuole il doppio di aria per riempire i polmoni rispetto alla superficie. Questo subacqueo userà la sua aria due volte più velocemente (o nella metà del tempo) di quanto farebbe in superficie. Un subacqueo utilizzerà la sua aria disponibile più rapidamente più si addentra.

Un maggiore assorbimento di azoto riduce i tempi di fondo

Maggiore è la pressione ambientale, più rapidamente i tessuti del corpo del subacqueo assorbiranno l'azoto. Senza entrare nei dettagli, un subacqueo può consentire ai propri tessuti solo una certa quantità di assorbimento di azoto prima di iniziare la risalita, oppure corre un rischio inaccettabile di malattia da decompressione senza soste di decompressione obbligatorie. Più un subacqueo va in profondità, meno tempo ha prima che i suoi tessuti assorbano la quantità massima consentita di azoto.

Poiché la pressione aumenta con la profondità, sia i tassi di consumo d'aria che l'assorbimento di azoto aumentano con l'aumentare della profondità del subacqueo. Uno di questi due fattori limiterà il tempo di fondo del subacqueo.

I rapidi cambiamenti di pressione possono causare malattia da decompressione (le curve)

L'aumento della pressione sott'acqua fa sì che i tessuti del corpo del subacqueo assorbano più azoto gassoso di quello che normalmente contengono in superficie. Se un subacqueo risale lentamente, questo gas azoto si espande poco a poco e l'azoto in eccesso viene eliminato in sicurezza dai tessuti e dal sangue del subacqueo e rilasciato dal suo corpo quando espira.

Tuttavia, il corpo può eliminare l'azoto solo così rapidamente. Più velocemente un subacqueo risale, più velocemente l'azoto si espande e deve essere rimosso dai suoi tessuti. Se un subacqueo subisce un cambiamento di pressione eccessivo troppo rapidamente, il suo corpo non può eliminare tutto l'azoto in espansione e l'azoto in eccesso forma bolle nei tessuti e nel sangue.

Queste bolle di azoto possono causare malattia da decompressione (MDD) bloccando il flusso sanguigno a varie parti del corpo, provocando ictus, paralisi e altri problemi potenzialmente letali. I rapidi cambiamenti di pressione sono una delle cause più comuni di MDD.

Le variazioni di pressione maggiori sono quelle più vicine alla superficie.

Più il subacqueo è vicino alla superficie, più rapidamente cambia la pressione.

Modifica della profondità / Modifica della pressione / Aumento della pressione

Da 66 a 99 piedi / da 3 ATA a 4 ATA / x 1.33

Da 33 a 66 piedi / da 2 ATA a 3 ATA / x 1.5

Da 0 a 33 piedi / da 1 ATA a 2 ATA / x 2.0

Guarda cosa succede molto vicino alla superficie:

Da 10 a 15 piedi / da 1.30 ATA a 1.45 ATA / x 1.12

Da 5 a 10 piedi / da 1.15 ATA a 1.30 ATA / x 1.13

Da 0 a 5 piedi / da 1.00 ATA a 1.15 ATA / x 1.15

Un subacqueo deve compensare il cambiamento di pressione più frequentemente quanto più si avvicina alla superficie. Più bassa è la loro profondità:

• più spesso un subacqueo deve equalizzare manualmente le orecchie e la maschera. • più frequentemente un subacqueo deve regolare la propria galleggiabilità per evitare salite e discese incontrollate

I subacquei devono prestare particolare attenzione durante l'ultima parte della risalita. Mai, mai, sparare direttamente in superficie dopo una sosta di sicurezza. Gli ultimi 15 piedi rappresentano il maggior cambiamento di pressione e devono essere presi più lentamente rispetto al resto della salita.

La maggior parte delle immersioni per principianti vengono condotte nei primi 40 metri d'acqua per motivi di sicurezza e per ridurre al minimo l'assorbimento di azoto e il rischio di MDD. Questo è come dovrebbe essere. Tuttavia, tieni presente che è più difficile per un subacqueo controllare la propria galleggiabilità ed equilibrare in acque poco profonde che in acque più profonde perché i cambiamenti di pressione sono più estremi!