Le microbolle

Alla fine degli anni '90 David Yount, Don Hoffman, Eric Maiken e Erik Baker dimostrano che nel nostro organismo sono presenti bolle in forma libera, non disciolte nei tessuti e sviluppano un algoritmo che tiene conto di ciò. Questo significa che le teorie decompressive compartimentali (ovvero quelle basate sui tempi di emisaturazione e emidesovrasaturazione dei tessuti - Haldane, Buhlman, etc.) sono corrette ma non tengono conto proprio di tutte le bolle che abbiamo nell'organismo. Perché tengono conto solo delle bolle che vengono assorbite e poi cedute dai tessuti, non quelle in forma libera, che non entrano in saturazione.

Il nuovo algoritmo si chiama VPM e aggiunge un pezzo all'algoritmo di Buhlman, che quindi non viene sconfessato ma integrato.

A dare supporto involontario a questa scoperta ci si mette Richard Pyle, un ittiologo dell'Università delle Hawaii, che osserva e descrive un fenomeno strano.

Il fenomeno è questo: lui si immerge per prelevare pesci, portarli in superficie e studiarli in acquario. Nelle immersioni nelle quali trova i pesci che gli occorrono fa tante soste, già a profondità, per svuotare la vescica natatoria dei pesci con una siringa (altrimenti scoppierebbe). Nelle immersioni nelle quali non trova i pesci, non fa soste in profondità. Nel primo caso le immersioni durano di più. Nel secondo caso durano di meno.

Eppure, dalle immersioni che durano di più esce molto più riposato che dalle altre.

In tutti i casi segue le indicazioni del suo computer che non prevedrebbe soste in profondità, quindi non fa errori...

Perché, allora?

Perché i computer in uso a quel tempo non tenevano conto proprio delle bolle libere - chiamate microbolle - la cui esistenza era in corso di dimostrazione.

Vediamo come si comporta una bolla, allora!

Una bolla, composta di gas, come tutti i gas, ha un volume e una pressione interna. Trattandosi di un gas, è sottoposta alla legge di Boyle, che dice che c'è un rapporto inversamente proporzionale tra il volume e la pressione. Quindi, più la bolla è piccola e più la sua pressione aumenta, e viceversa.

Ma riguardo a una bolla dobbiamo tenere in considerazione altri fattori e complessivamente, per capire come si comporta, abbiamo:

  • Un volume.

  • Una pressione interna.

  • La pressione esterna del tessuto nel quale è presente la bolla.

  • La forma della bolla.

Vediamo come si relazionano.

  • In fase di discesa la bolla, essendo un gas, aumenta la sua pressione esterna e diminuisce il suo volume. La sua pressione interna è maggiore di quella del tessuto che la ospita perché per le regola dei tempi di emisaturazione i tessuti ci mettono tempo a adeguarsi alle nuove pressioni (mentre la bolla, essendo solo gas, lo fa subito). La pressione interna va dal centro della bolla verso l'esterno, per reagire allo schiacciamento. La bolla si rimpicciolisce in forma radiale perché sulla sua superficie ha una sorta di rete, le cui maglie si restringono in modo uniforme.

  • In fase di discesa, dunque, il gas presente all'interno della bolla ha una pressione maggiore rispetto a quella del tessuto che la ospita e dunque tende a uscire dalla bolla stessa, ma non ci riesce più di tanto perché la rete si chiude e impedisce il passaggio. Qui parliamo di gradiente di pressione, ovvero di differenza tra pressione interna e esterna.

  • In fase di stazionamento sul fondo, la pressione del tessuto piano piano aumenta ma non raggiunge quella interna delle bolle. Queste ultime cercano di cedere gas al tessuto perché il gradiente è ancora alto. E in effetti un po' lo cedono.

  • In fase di risalita, il volume delle bolle aumenta, la loro pressione interna diminuisce (ma rimane comunque più alta di quella del tessuto che le ospita - quindi c'è un gradiente), la maglia si allarga e il gas ha più facilità a uscire.

In fase di risalita (che è quella che ci interessa maggiormente perché è lì che dobbiamo smaltire il gas), c'è un piccolo paradosso. Infatti:

  • Se saliamo molto - come tendono a farci fare le teorie compartimentali - è vero che allarghiamo bene la rete e il gas ha più facilità a uscire ma è anche vero che il gradiente di pressione (cioè la differenza tra pressione interna e esterna) diminuisce e dunque il gas esce con poca forza.

  • D'altra parte se saliamo poco, è vero che il gradiente è alto e dunque il gas ha molta forza per uscire e svuotare la bolla ma è anche vero che la rete è chiusa e ha difficoltà a uscire.

Ecco allora che gli algoritmi che tengono conto delle microbolle ci fanno salire un po' per aprire la rete ma non troppo per non abbassare il gradiente. Fatta una prima sosta in profondità, ci fanno salire un altro po' per riaprire la rete e lasciare il gradiente ancora a certi livelli. Fatta questa sosta ci fanno salire un altro po', e così via.

In pratica, la decompressione / lo smaltimento delle bolle avviene a più tappe, che partono più in profondità per trovare un compromesso tra gradiente e apertura della rete.

Come si traduce in pratica questo? Nel fatto che a parità di immersione, un computer che tiene conto delle microbolle, se mai ce ne fosse bisogno - ricordiamoci che facciamo immersioni ricreative, cioè senza decompressione - fa fare tappe di decompressione più profonde e di breve durata, mentre un computer con un algoritmo buhlmaniano ci porta a fare una tappa più lunga di decompressione ma solo a tre metri.

Chiariamo subito un aspetto, a scanso di equivoci... qualsiasi computer ci fa uscire dall'acqua sani e salvi. Nessuno fa un calcolo errato o ci fa correre alcun rischio!

Però, prendendo come spunto le osservazioni di Richard Pyle, che se faceva soste in profondità usciva dall'acqua più riposato, capiamo come questa pratica sia fisiologicamente migliore per il nostro organismo. Proprio perché tiene conto delle microbolle!

Proprio in virtù di questo, gli algoritmi buhlmaniani hanno introdotto quindi le deep stop (tappe di profondità), che consistono approssimativamente in una sosta tra 2 e 2:30 minuti a metà della profondità massima raggiunta, se si superano i 30 metri di profondità. Non si tratta di una vera tappa di decompressione ma di una tappa facoltativa, come quella di sicurezza.

Per le immersioni profonde, meglio farla per ottimizzare da un punto di vista fisiologico lo smaltimento dei gas.

A questo punto abbiamo un panorama completo, almeno dei nomi, degli algoritmi installati sui computer (a seconda dei modelli): Buhlman ZHL-(8, 12, 16, etc.), RGBM (reduced gradient bubbles model - ma è un mezzo falso) e VPM (varying permeability model).

Una nota per chiudere: in fase di discesa, se si riesce, è indicato scendere velocemente. Le microbolle rimangono piccole e non si aggregano con altre bolle (quindi avremo meno superbolle da gestire in fase di risalita) e alcune si rimpiccioliscono non radialmente ma si schiacciano e si rompe la rete che le circonda. Quindi anche per questo fenomeno (crushing) consentiamo a molte bolle di rompersi e ne avremo meno da gestire in risalita. La velocità suggerita per la discesa nelle immersioni profonde è 20 metri / minuto. Un compromesso tra una velocità ottimale ancora maggiore e la necessità di non esagerare per andare incontro a narcosi da gas inerte.