La pressione sott’acqua

Un tempo, si pensava che la barriera fisica, impossibile da superare in immersione, fosse data dalla pressione che l’acqua esercitava sull’organismo.
Raimondo Bucher stabilì il primo record del mondo di apnea, sfidando la previsione di morte certa. Erano appena 30 mt.
E’ realmente così gravosa la pressione sott’acqua?
Innanzi tutto, introduciamo il concetto di pressione: questa, non è altro che il rapporto tra forza e superficie, espressa in Kg/cm².
Analizzeremo il concetto di pressione atmosferica e, in generale, dell’ambiente in cui ci troviamo.
Fu Torricelli, che, nel 1643 dimostrò la presenza della pressione atmosferica, introducendone numericamente e fisicamente il valore, formulando il seguente principio: “Una colonna d’aria alta 10.000 mt ed una colonna di mercurio alta 760 mm, aventi una base di un cm² pesano 1 kg”.
Tale valore corrisponde alla pressione presente al livello del mare. Per convenzione viene associato all’unità di misura di 1 atm, equivalente ad 1,033 kg/cm². Questo, continua ad essere misurato con il Barometro, inventato dallo stesso fisico.
Nel postulare il suo principio, però, non considerò che, più ci si allontana dalla terra, verso il limite dell’atmosfera, più l’aria diventa rarefatta. Quindi, la pressione diminuisce. Quella a cui normalmente siamo sottoposti, non è altro che la sommatoria delle pressioni atmosferiche che ci sovrastano, andando ben oltre i 10.000 mt precedentemente enunciati.
Considerando che l’acqua è circa 770 volte più densa dell’aria, si può intuire che, nell’ambiente liquido, la variazione avverrà in maniera molto più rapida: ad ogni 10 metri di colonna d’acqua corrisponderà un incremento di 1 Atm. Visto che sulla superficie del mare grava già la pressione atmosferica, a 20 mt saremo quindi sottoposti ad una pressione di 3 atm, così come a 50 mt a quella di 6 atm.
Immaginate che, a livello del mare, sul nostro organismo gravano qualcosa come 16.000 kg?! Tanti? Per ottenere questo risultato, basta semplicemente moltiplicare la superficie corporea, che è di circa 16.000 cm², per il kilogrammo di pressione atmosferica.
Ad esempio, a 50 mt sul nostro organismo graveranno 96.000 kg.
Come mai non veniamo schiacciati da una tale pressione?
Per comprenderlo dobbiamo far ricorso al principio di Pascal e alla costituzione fisica del nostro organismo. Il principio enuncia che: “La pressione esercitata in una regione qualsiasi di un fluido si distribuisce uniformemente per tutto il fluido, in tutte le direzioni e con uguale intensità”. Quindi, in immersione, così come sulla terraferma, non saremmo sottoposti ad una pressione puntiforme, ma fasciati, in maniera uniforme, dal fluido che ci avvolge.
L’organismo umano è costituito da liquidi per quasi l’80%. Questi hanno la caratteristica di essere incomprimibili. Non subiscono, quindi, gli effetti della pressione.
Cosa avviene al restante 20%, costituito da cavità toracica e vie aeree superiori?
Quando ci troviamo sulla terraferma, in situazione normobarica, le nostre cavità aeree contengono aria alla stessa pressione di quella esterna. Il nostro organismo è in perfetto equilibrio.
Scendendo con l’autorespiratore, l’erogatore, collegato alle bombole che contengono l’aria, provvederà a fornircela alla stessa pressione dell’ambiente circostante.
I problemi, per via della differenza di pressione, potrebbero sorgere in apnea.
Secondo gli studi di biomeccanica, condotti da Cabarrou nel 1960, un apneista, alla profondità di 50 mt sarebbe inesorabilmente imploso.
Contraddicendo quella tesi, Maiorca e Mayol, superarono abbondantemente tale limite. Fu lo stesso Mayol che, sottoponendosi ad una serie di esperimenti, dimostrò la presenza di un sistema di autodifesa del nostro organismo: il “blood shift”.
Durante la discesa in apnea, l’aumento della pressione sulla superficie del corpo, determina un ritorno di sangue venoso al cuore destro, che provoca una vasocostrizione periferica e dell’area addominale. Si tratta di uno spostamento di sangue verso le arterie centrali, che irrorano gli organi principali, per garantire la riserva di ossigeno. Buona parte di questo sangue viene spinto a livello polmonare, e và ad occupare quella parte lasciata libera dalla riduzione del volume aereo per effetto della pressione.
Oggi, grazie a questo fenomeno fisiologico, superata la soglia dei 160 mt, si può discutere della possibilità di raggiungere i 200 mt in apnea.
© M.G.

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~ di mediterraneapassione su maggio 2, 2008.

6 Risposte to “La pressione sott’acqua”

  1. Molto interessante 🙂

  2. Davvero esauriente! ma come si contrasta la pressione che si sente alle orecchie a quelle profondità?

  3. X Alberto.
    Meglio non CONTRASTARE la pressione nelle orecchie ma, compensarla a quella circostante. Classico sistema aiuto dal naso. Te lo insegnano alla perfezione gia’ dai primi corsi di subacquea.

  4. ciuppa

  5. ad una profondità piuttosto elevata, con le differenti correnti che ci sono nell’acqua, vale sempre il discorso che la pressione è distribuita uniformemente in qualsiasi parte di un qualsiasi oggetto che venga mandato giù? la pressione si può trasformare in una forza che crea movimento? in poche parole se mettiamo ad una certa profondità delle elicche simili a quelle utilizzate per l’energia eolica, possono muoversi(grazie alla presenza di correnti che rendono diversa la pressione) e creare energia?

  6. ciao.
    mi è capitato di andare 10 metri in profondità e la notte mi è uscito un po di sangue dalle orecchie. cosa puo essere???

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