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Teoria fisiologia FIPSAS 1 grado

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Argomenti

La “fame d’aria” e le contrazioni diaframmatiche

La preparazione al tuffo: come respirare ed il pericolo dell’iperventilazione

Cenni sul riflesso d’immersione, blood shift e la diuresi

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“FAME D’ARIA” E CONTRAZIONI DIAFRAMMATICHE

PREMESSA:

Quando si interrompe volontariamente la respirazione per l’esecuzione dell’apnea, l’organismo prosegue con il proprio metabolismo e nell’apparato respiratorio continuano gli scambi gassosi, cioè si continua a prelevare dall’aria contenuta nei polmoni l’ossigeno necessario a tutti i processi vitali e vi si immette l’anidride carbonica prodotta .

Gli stimoli alla respirazione sono regolati da :Centri nervosi bulbari, impulsi dei chemiocettori.

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“FAME D’ARIA” E CONTRAZIONI DIAFRAMMATICHE

DEFINIZIONE:

Il “senso di fame d’aria” è quella sensazione caratteristica , che in un soggetto in apnea diventa progressivamente sempre più intensa, dovuta agli stimoli trasmessi dai centri respiratori al fine di consentire all’organismo di espellere l’anidride carbonica in eccesso per acquisire una maggiore quantità di ossigeno.

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“FAME D’ARIA” E CONTRAZIONI DIAFRAMMATICHE

DEFINIZIONI :

Proseguendo a lungo le condizioni di apnea, la fame d’aria diventa sempre più intensa e a seguito dei forti stimoli inviati dai centri respiratori possono comparire delle contrazioni spontanee, incontrollabili e più o meno frequenti dei muscoli respiratori e soprattutto del diaframma:le cosidette “contrazioni diaframmatiche” . Quando gli stimoli ad interrompere l’apnea divengono sempre più insistenti il soggetto è costretto a riprendere a respirare: questo viene definito “punto di rottura dell’apnea”.

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IPERVENTILAZIONE

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IPERVENTILAZIONE

DEFINIZIONE: L’iperventilazione forzata preliminare è la ripetizione di profondi e frequenti atti respiratori prima dell’immersione. E’ potenzialmente una operazione pericolosa per l’apneista. Con l’iperventilazione si modifica la condizione di stabilità della composizione dell’aria alveolare che si ha in situazioni di respirazione normale.

La pressione parziale di anidride carbonica presente nell’apparato respiratorio diventa minore nel maggiore volume d’aria ventilata e col ripetersi dei profondi atti respiratori viene diminuita ancor più.

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IPERVENTILAZIONE

Gli effetti sono più rilevanti se l’iperventilazione viene effettuata aumentando soprattutto la fase espiratoria, riducendo cioè il più possibile l’aria che rimane nei polmoni. Ne risulta in un primo momento una diminuzione della pressione parziale di CO2 , che partendo dai valori abituali di 40 mmHg arriva a valori di 25-20 mmHg.

Aumenta invece la pressione parziale dell’ossigeno, che passa da 100 fino a 125 mm Hg.

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IPERVENTILAZIONE

Con l’iperventilazione viene emessa dapprima l’anidride carbonica liberamente disciolta nel plasma sotto forma di acido carbonico e poi quella legata all’emoglobina.

IN ALTRE PAROLE: In seguito ad una iperventilazione, che ne provoca una eccessiva eliminazione, la quantità totale del gas presente nel sangue sotto qualsiasi forma risulta diminuita.

Ne sono state rilevate pressioni fino a 15 mm Hg.

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IPERVENTILAZIONE

ESEMPIO

Interessanti sono le misurazioni effettuate al termine di iperventilazione di volumi tripli del normale teorico.

La pressione alveolare di CO2 , partendo da circa 40 mm Hg in condizioni di base, risultava:

dopo 1 minuto = 32 mmHgdopo 2 minuti = 28 mmHgdopo 5 minuti = 25 mmHgdopo 10 minuti = 22,5 mm Hg.

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IPERVENTILAZIONE

SECONDO EFFETTO : Altro effetto dell’iperventilazione è che con l’eliminazione dell’anidride carbonica attraverso le vie respiratorie si interviene sulla regolazione dell’equilibrio acido-base dell’organismo e dell’acidità del sangue (ph).Quando si iperventila e si provoca una diminuzione della CO2, si verifica una diminuzione dell’acido carbonico disciolto nel plasma

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IPERVENTILAZIONE

Si genera un progressivo aumento del rapporto bicarbonati/acido carbonico e quindi spostamento del ph verso un’alcalosi respiratoria.

Sono stati rilevati dopo iperventilazione valori di ph fino a 7.85 rispetto a valori normali di 7,35/ 7,40.

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IPERVENTILAZIONE

Iperventilazione di breve durata

Nell’iperventilazione di breve durata si ha una modesta diminuzione di pressione di CO2 alveolare ed ematica e modesto aumento del ph ematico, mentre la riserva alcalina diminuisce o rimane invariata.

La pressione arteriosa si abbassa nel grande circolo, mentre nel piccolo circolo rimane invariata e si ha aumento del flusso

Può essere assente ogni sintomatologia soggettiva.

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IPERVENTILAZIONE

Iperventilazione intensa - Sintomatologia

L’iperventilazione protratta è caratterizzata dai seguentisintomi più o meno marcati :

senso di costrizione alla golasenso di stordimentonausea ed asteniaparestesie agli arti inferiori fino a rigidità delle dita delle mani e dei piediPerdita di coscienza

Si tratta, di disturbi transitori

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IPERVENTILAZIONE - Apnea dopo iperventilazione

Per prima cosa, risulta aumentata la possibilità di mantenere l’apnea. E’ vero infatti che per ristabilire le condizioni di base, riequilibrando il ph ed il normale rapporto acido carbonico - bicarbonati ed arrivare a valori elevati di pressione di CO2 nel sangue e nei tessuti, tali da raggiungere il punto di rottura dell’apnea, l’organismo dovrà produrre nuovamente notevoli quantità di CO2, impiegando in questo processo un tempo prolungato.

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O2 iperventilazione O2 soglia contrazioni diaframmatiche soglia sincope Co2 Co2 iperventilazione

CONTRAZIONI

SINCOPE

IPERVENTILAZIONE - Apnea dopo iperventilazione

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APNEA PROFONDA DOPO IPERVENTILAZIONE

La pericolosità degli effetti dell’iperventilazione risulta notevolmente maggiore quando l’apnea viene effettuata in immersioni profonde.

In queste condizioni, infatti, entrano in gioco gli effetti delle modificazioni di pressione ambientale e quindi di pressione parziale dei gas respiratori .

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APNEA PROFONDA DOPO IPERVENTILAZIONE

Una apnea profonda preceduta da iperventilazione è caratterizzata dall’abbassamento dei livelli degli stimoli respiratori, per i seguenti motivi: sia quelli dovuti a ipercapnia (eccesso di CO2 ) perché eliminata con la iperventilazione sia quelli per ipossia ( basso livello di O2 ) per effetto della legge di Dalton che aumenta la ppO2 in profondità .

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APNEA PROFONDA DOPO IPERVENTILAZIONE

Quindi, se l’apnea fosse troppo prolungata per l’assenza degli stimoli ipossici ed ipercapnici in profondità, alla risalita le condizioni ipossiche risulterebbero gravi e tali da compromettere le possibilità funzionali dei centri nervosi.

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Diving reflex, Blood Shift,

diuresi dell’apneista

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DIVING REFLEX(Riflesso Trigeminale d’immersione)

A causa del contatto prevalentemente, dell'acqua fredda col viso , avviene una stimolazione del nervo vago, il quale fa sì che repentinamente il battito cardiaco si abbassi in modo sensibile ( Bradicardia ) - Bradicardia : riduzione della frequenza cardiaca del 10 -25% - Comune all’uomo e ai mammiferi marini- Finalizzato alla conservazione dell’Ossigeno- Provocato dal contatto del viso con l’acqua- Dovuto a stimolazione termica dei recettori trigeminali

DIVING REFLEX

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DIVING REFLEX(Riflesso Trigeminale d’immersione)

Il Diving Reflex espone ad aritmie cardiache, questa comparsa di aritmie e l’aumento graduale della pressione arteriosa sono la prova dell’imperfezione del diving reflex nella nostra specie.

Splenocontrazione ( contrazione della milza )- Immette in circolo la “riserva” di Globuli Rossi dal +3% al +15% ( SIMSI 03-2005 )

- Aumenta l’Emoglobina nel sangue- Consente una maggiore riserva di ossigeno- Ritarda il punto di rottura dell’apnea

DIVING REFLEX

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BradicardiaAbbassamento del battito cardiaco

Sistema di difesa del ns. corpo all’aumento della pressione in acqua, definito “bradicardia riflessa”, ovvero abbassamento del battito cardiaco, dovuta alla semplice immersione in acqua. Vediamo nelle diapositive che seguono alcuni esempi di bradicardia nei mammiferi marini

BRADICARDIA

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Economia dell’Ossigeno

• Più marcata nei mammiferi marini rispetto all’uomo per mezzo del rallentamento dell’attività cardiaca che raggiunge valori bassissimi (nella Foca di Weddel 6 – 8 battiti x minuto in immersione)

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DELFINI E IMMERSIONEDELFINI E IMMERSIONE

I delfini aumentano la disponibilità dell'ossigeno I delfini aumentano la disponibilità dell'ossigeno escludendo dalla circolazione gli organi “inutili”. escludendo dalla circolazione gli organi “inutili”.

Il sangue si distribuisce principalmente agli organi Il sangue si distribuisce principalmente agli organi “nobili” cuore e cervello. La bradicardia diminuisce il “nobili” cuore e cervello. La bradicardia diminuisce il consumo di ossigeno. consumo di ossigeno.

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Blood Shift –

Adattamenti fisiologici dell‘organismo

dovuti all‘immersione in acqua

• Ad accentuare questa modificazione fisiologica, si aggiunge il fatto che, quando siamo immersi in acqua, siamo virtualmente privi di peso e la forza di gravità sembra sparire;

• perciò il cuore dovrà faticare meno per spingere il sangue in circolo, anche se la variazione di pressione idrostatica gioca un ruolo importante.

BLOOD SHIFT

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BLOOD SHIFT

Scendendo in profondità, si verificano dei fenomeni, causati dall'aumento di pressione esterna.

Aumentando la pressione esterna, aumenta anche la pressione interna del nostro corpo, che deve per forza rimanere in equilibrio con l'esterno.

Questo fa sì che il cuore faccia più fatica a spingere il sangue nella circolazione periferica (grande circolo), rispetto a quella intra-toracica (piccolo circolo).

Tutti i fenomeni che avvengono durante l'immersione in acqua e durante un'immersione profonda in apnea hanno come conseguenza che il volume di sangue nel grande circolo diminuisce.

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BLOOD SHIFT

La bradicardia e la vasocostrizione periferica, insieme alla pressione che aumenta, contribuiscono sinergicamente.

Se il volume di sangue nel grande circolo diminuisce, per forza deve aumentare il volume di sangue nel piccolo circolo. Da qualche parte il sangue deve pur andare...

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BLOOD SHIFT

E se aumenta il volume di sangue nel piccolo circolo, vuol dire che aumenta il diametro di tutte le arterie, le vene ed i capillari del circolo polmonare.

Anche il cuore, per gli stessi motivi, si troverà a lavorare un po' più "gonfio" del normale. Ciò avviene anche mentre siamo solo in superficie. Naturalmente più si scende e più il fenomeno si accentua, ma, anche con la testa fuori dall'acqua, queste modificazioni sono misurabili.

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BLOOD SHIFT

Nei libri spesso si legge che "il sangue prende il posto dell'aria", e questo è vero, a patto di avere chiaro che l'aria è sempre negli alveoli polmonari ed il sangue è sempre nei vasi sanguigni. Non sarebbe affatto bello se il sangue uscisse dai capillari o dalle vene, per andare negli alveoli al posto dell'aria!!!

Quando si è molto profondi, l'aria all'interno dei polmoni è, se pur in maniera molto piccola, in leggera, leggerissima, depressione; ciò favorisce, ancora una volta, il richiamo di sangue nel piccolo circolo.

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BLOOD SHIFT

Il richiamo di sangue dal grande al piccolo circolo prende il nome di SCIVOLAMENTO

EMATICO (scivolamento del sangue) o, per dirla come gli inglesi, BLOOD SHIFT.

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Verifica Rxgrafica del Blood-Verifica Rxgrafica del Blood-ShiftShift

Verifica Rxgrafica del Blood-Verifica Rxgrafica del Blood-ShiftShift

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BLOOD SHIFT

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DIURESI DELL’APNEISTA

PROBLEMA : pressione troppo alta del sangue nel piccolo circolo. Soluzione possibile: mandare via il sangue dal piccolo circolo. Non si può fare. La fisica ce lo impedisce. Il sangue tende a rimanere nel piccolo circolo, e fa fatica ad andare in periferia.

SOLUZIONE: diminuire il volume del sangue. Proprio il volume di tutto il sangue. Ma il nostro organismo sa che nel sangue ci sono un sacco di cose che gli servono: globuli rossi, globuli bianchi, piastrine, ecc., e non può privarsene. Cosa eliminare?

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DIURESI DELL’APNEISTA

La soluzione, quindi, è di eliminare dal sangue semplicemente l'acqua. Il sangue diventa più denso, è vero, ma diminuisce di volume totale.

Viene secreto un ormone, che si chiama Peptide Natriuretico, e che serve proprio per far eliminare l'acqua dal sangue, che viene poi smaltita attraverso i reni.

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DIURESI DELL’APNEISTA

Proprio perché generata da un meccanismo diverso rispetto all'urina "tradizionale", la composizione di questo tipo di "urina dell'apneista" sarà diversa.

Questa è praticamente "acqua minerale", con una buona percentuale di sodio ed una piccola percentuale di potassio e magnesio. Il colore è totalmente chiaro e trasparente, ed è praticamente inodore.

REGOLA DI COMPORTAMENTO:Bere acqua non gassata per reintegrare le perdite, senza addizionare alcun sale.

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IN SINTESI :

Secrezione Peptide Natriuretico e Diuresi

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Apnea