Miscele subacquee, Densità e Narcosi

EAD NELLE MISCELE SUBACQUEE:CONCETTO VECCHIO?

Da sempre siamo abituati a spiegare ai nostri subacquei tecnici di livello iniziale che aumentando la profondità delle immersioni si renderà necessario l’uso di miscele che contengono elio. Questo gas inerte ha diverse proprietà fra le quali la più conosciuta è quella di avere un bassissimo indice narcotico. In questo articolo vedremo come calcolare questa differenza di narcosi e quali altri fattori bisogna prendere in considerazione per stabilire la giusta miscela da respirare.

MISCELE SUBACQUEE, EAD E SUBACQUEO VIRTUALE

Sostituendo parzialmente la componente di azoto con l’elio, diminuiamo il potenziale narcotico della miscela. Da cosa deriva questo Potenziale
Narcotico? A grandi linee si può dire che maggiore è la solubilità di un gas nei lipidi e maggiore sarà il suo effetto narcotico. Il corretto funzionamento dell’effetto narcotico non è ancora completamente compreso, ma sembra che abbia a che fare con l’inspessimento dei tessuti lipidici che avvolgono gli assoni neurali ovvero i filamenti che trasmettono le informazioni elettriche da un nervo all’altro. Il cambio di caratteristiche degli assoni dovuto all’assorbimento di un gas compromette la corretta trasmissione dei dati. L’azoto ha un alto indice di solubilità nei lipidi e per questa ragione vogliamo sostituire una parte dell’azoto che c’è nell’aria con l’elio, creando un gas che ha ora tre componenti: ossigeno, elio e azoto e che si chiama Trimix. Un altro vantaggio aggiungendo elio, è che diminuisce anche la quantità di ossigeno che è tossico in profondità.
Un subacqueo che respirerà un Trimix in profondità si troverà virtualmente ad una profondità inferiore da un punto di vista narcotico.

Una miscela subacquea contenente elio diminuirà la narcosi come se in aria il subacqueo fosse a una profondità inferiore

MISCELE SUBACQUEE & EAD

Con una semplice formula possiamo calcolare per una data miscela qual’è il suo potenziale narcotico. E’ anche importante regolare la quantità di ossigeno così che sul fondo non superi la pressione parziale di 1,4 bar di ossigeno che è considerata la massima per immergersi in sicurezza. Scegliere una miscela corretta per una profondità massima di 60mt (7 bar di pressione assoluta )sarà semplice: applicando la seguente formula:
1,4 (bar press parziale massima dellO2) / 7bar (pressione assoluta)= 0,2—->20% di O2
Ora dobbiamo decidere che livello di narcosi espresso in profondità desideriamo avere se ci immergessimo in aria. Si consiglia una Narcosi Equivalente compresa fra 24 e 30mt quando siamo sul fondo. Supponiamo di voler creare una miscela che abbia una Narcosi Equivalente di 30mt se stessi respirando aria. A 30mt in aria la pressione parziale di azoto sarà uguale a 0,79 (pressione parziale di azoto in superficie) x 4bar(pressione assoluta azoto a 30mt) = 3,16bar. La percentuale sarà di 3,16 /7 (
pressione assoluta a 60mt)= 0,45—-> 45% di N2
La nostra miscela sarà quindi composta da :
20% di O2
45% di N2
35% di He (la parte rimanente per raggiungere 100%)
Questa miscela viene identificata come Tmx20/35 dove il primo numero indica la percentuale di Ossigeno e il secondo quello di Elio. La formula dell’EAD (Profondità Equivalente Narcotica in Aria) è la seguente:
EAD=(profondità + 10) × frazione di N2 / 0.79 − 10 Nel nostro caso:
EAD=[(70×0,45)/0,79]-10= 29,8mt Per ciò se respiro la nostra miscela Tmx20/35 a 60mt è come se respirassi aria a 30mt da un punto di vista narcotico. Inoltre siamo sicuri sul fondo perché la pressione parziale massima di ossigeno sarà : 0,20 x7bar (pressione assoluta sul fondo) sarà = 1,4 bar, limite massimo che non vogliamo superare.

VANTAGGI E SVANTAGGI DELL’ELIO NELLE MISCELE

Come abbiamo visto, è piuttosto semplice calcolare la miscela in modo sicuro e semplice per il nostro bisogno. Ovviamente ci dovremmo chiedere anche quali controindicazioni ha l’elio perché se non ne avesse potremmo aggiungere molto elio in più aumentando la lucidità sott’acqua.
Vediamo quali sono le controindicazioni :
1 il costo dell’elio
2 decompressioni più lunghe
3 l’elio entra ed esce dai tessuti 3 volte più velocemente dell’azoto e bisogna quindi fare attenzione particolare alla velocità di risalita e alle tappe di decompressione che inizieranno a maggiore profondità.
Nello stesso tempo ha i seguenti vantaggi: 1 rende la miscela meno densa e più facilmente respirabile
2 sembra abbia una funzione protettiva del tessuto endoteliale all’interno dei vasi sanguigni
3 abbassa notevolmente la narcosi.

Se vuoi approfondire l’argomento clicca qui per leggere l’articolo del Dott. Longobardi

MISCELE SUBACQUEE EFFETTO DENSITÀ E EAD

Nel precedente paragrafo abbiamo parlato del vantaggio che l’elio ha nel ridurre la densità della miscela. Questo effetto che fino a non molto tempo fa era sottostimato, viene sempre più preso in considerazione. Una maggiore densità significa un maggiore sforzo respiratorio con conseguente accumulo di anidride carbonica (CO2) nel corpo. Questo gas di scarto prodotto dalla respirazione, si comporta in modo diverso dagli altri gas e a parità di solubilità nei lipidi è molto più narcotico degli altri, fino a trenta volte più dell’azoto, diminuisce il ph del sangue aumentando il ritmo respiratorio fino all’affanno e al panico

Notate come a parità di solubilità nei lipidi, la CO2 (carbon dioxide) risulti 10 volte più narcotico dello Xenon: non segue le regola proporzionale degli altri gas discostandosi pericolosamente dalla retta.

. Se vuoi conoscere meglio i pericoli dell’accumulo della CO2 nel corpo durante le immersioni dovresti leggere questo articolo perché è un problema che interessa sia chi usa le bombole che i CCR.

L’accumulo di CO2 è tipico dì chi svolge un lavoro intenso sott’acqua come può succedere ai subacquei tecnici che hanno parecchio materiale addosso, ma anche ai subacquei ricreativi senza un buon assetto o con erogatori non performanti per la profondità o il gas che respirano.

CALCOLO DELLA DENSITÀ DELLA MISCELA SUBACQUEE

Analizziamo come calcolare la densità in grammi/litro di una miscela considerando la densità dei singoli gas che compongono una miscela:

Densità dei gas:

Ossigeno 1,43 g/L

Azoto 1,25 g/L

Elio. 0,18 g/L

Supponiamo di avere il nostro gas Tmx 20/35 (20% ossigeno, 35% di Elio e 45% di Azoto) che respireremo a 60mt.

O2= 1,43 g/L x 0,20 (20% di O2) = 0,29 g/L (densità O2)

N2= 1,25 g/L x 0,45 = 0,56 g/L (densità azoto)

He= 0,18 g/L x 0,35 = 0,063 g/L (densità elio)

Tot (0,29 + 0,56 + 0,063)g/L= 0,91 g/L (densità miscela a 1 bar)

Ora moltiplichiamo 0,91 g/L per la pressione assoluta a 60m (7 bar) = 6,37 g/L

QUAL’È LA DENSITÀ GIUSTA?

Negli ultimi anni si è posta sempre più attenzione alla densità dei gas sopratutto per quanto riguarda l’aria. Dal grafico che vediamo sotto risulta che i casi di problemi da accumulo di CO2 decuplicano oltre il limite di 6 g/L e le raccomandazioni per i rebreather sono ancora più stringenti.

I numeri della parte nera delle colonne indicano i casi in cui i subacquei sottoposti a carichi incrementali di densità non riescono più a respirare sott’acqua ed interrompono l’immersione. E’ impressionante quanto aumentino decuplicando, da una densità di 6 g/L a 7 / g/L

La nostra miscela di Tmx 20/35 risulta per questa ragione inadeguata per un’ immersione a 60mt anche se il limite narcotico rientra negli standard di sicurezza. Dovremo quindi aumentare la quantità di elio a scapito dell’azoto e ossigeno per poter rientrare nei corretti limiti di densità che se superati, potrebbero portare ad accumulo di CO2 molto più narcotico e pericoloso dell’azoto.

A questo punto ci si domanda se il calcolo dell’EAD che abbiamo visto prima abbia ancora senso dato che il calcolo della densità porta ad una miscela migliore e più conservativa.