Riassunto esame Fisiologia Generale, prof. Veicsteinas, libro consigliato Fisiologia Applicata allo Sport, McArdle - cap. 26

Relazione pressione-volume in funzione della profondità

L'acqua è un fluido incomprimibile, di conseguenza la pressione contro il corpo di un sub aumenta direttamente con la profondità dell'immersione. Due forze producono un aumento della pressione esterna (iperbaria) nell'immersione:

• Pressione idrostatica
• Peso dell'atmosfera (1 ata = 760 mmHg)

Una colonna d'acqua di mare esercita una forza pari a 1 ata per ogni 10 m di profondità. Il volume dei gas varia in funzione della pressione perciò la situazione dei gas all'interno del corpo varia con l'aumentare della pressione.

Volume dei gas e profondità

Legge di Boyle: a temperatura costante, il volume di un gas è inversamente proporzionale alla pressione che agisce sul gas stesso.

Se il volume polmonare all'inizio dell'immersione è di 6 L, questo si dimezza a 10 m riducendosi a 3 L semplicemente per la pressione idrostatica che agisce sull'aria contenuta nella cavità toracica. Se il soggetto risale in superficie, l'aria si espande di nuovo a 6 L. Se si respira con aria pressurizzata a 10 m con volume di 6 L, in superficie l'aria polmonare si espande a 12 L. L'impossibilità di liberarsi dell'extra volume di aria durante la risalita attraverso il naso e bocca determinerebbe danni ai tessuti polmonari a causa dell'espansione dei gas che esercitano forze sulla parete toracica.

Immersione in apnea e con maschera

La maschera presenta dei limiti sulla profondità che si riesce a raggiungere; si è pensato ad utilizzare un boccaglio più lungo ma due fattori ne limitano l'utilizzo:

• Pressione idrostatica sulla cassa toracica: a una profondità di 1 m le forze sono così forti da impedire ai muscoli inspiratori di superare la forza esercitata dalla pressione per espandere la gabbia toracica;
• Aumento dello spazio morto: l'aumento della lunghezza del tubo aumenterebbe solamente lo spazio morto (circa 150 mL di aria ogni atto respiratorio si disperde nella cavità nasali, bocca e altri tratti delle vie respiratorie).

Immersione in apnea

La durata dipende da:

• Dura fino a quando la pressione della CO2 non determina l'atto inspiratorio;
• Dal rapporto tra la capacità totale (CPT) e il volume residuo (VR).

Durante l'apnea di 2' la PO2 scende a 60 mmHg, mentre quella della CO2 sale a 50 mmHg segnalando la necessità a respirare.

Iperventilazione e blackout

L'iperventilazione prima dell'apnea prolunga il tempo di questa ma aumenta il rischio di perdita di sensi (blackout). In genere l'interruzione dell'apnea si ha PCO2 pari a 50.