Il rischio della embolia gassosa. Fsica Medica

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1 Il ischio della embolia gassosa

2 La espiazione nei subacquei h 1atm 1atm +ρgh Il subacqueo che si tova alla pofondità h deve espiae aia ad una pessione maggioe ispetto a quella atmosfeica ate dell aia espiata (in paticolae l Azoto) si scioglie nel sangue Finché il subacqueo imane sottoposto a pessione elevata il gas imane disciolto nel sangue (come una nomale soluzione di sale in acqua) e il subacqueo isale apidamente alla supeficie pate del gas disciolto itona allo stato gassoso e foma delle bollicine

3 come quando si stappa una bottiglia di bibita gassata Una bibita gassata contiene una elevata quantità di CO disciolta nel liquido La CO può essee podotta natualmente dalla fementazione oppue intodotta atificialmente e la bottiglia è tappata la CO si scioglie nel liquido e la pessione intena sale a valoi elevati (-8 atm) La pessione imane elevata finché la bottiglia imane tappata, così il gas imane disciolto (non si vedono bollicine) Quando si stappa la bottiglia la pessione si abbassa buscamente e la CO contenuta nella bibita itona (in pate) allo stato gassoso fomando delle bollicine

4 La fomazione di un embolo gassoso A seguito di una busca isalita, con conseguente diminuzione della pessione, l Azoto disciolto nel sangue itona allo stato gassoso i fomano delle bollicine che inizialmente sono tascinate dal sangue senza poblemi Le bollicine si aggegano sino a fomae una bolla più gande (embolo) di diameto supeioe a quello del vaso sanguigno L embolo cea una elevata esistenza idaulica con conseguente diminuzione del flusso di sangue Lo scaso appoto di sangue ai tessuti e al cevello povoca necosi e paalisi

5 La tensione supeficiale Una bolla di gas può ostacolae il flusso di un liquido a causa degli effetti podotti dalla tensione supeficiale La supeficie della bolla agisce come una membana elastica che compime il gas al suo inteno La tensione supeficiale è geneata dalla foza di coesione ta le molecole di liquido La foza di coesione tende a idue al minimo la supeficie di sepaazione ta liquido e gas

6 Le foze agenti ta le molecole gas A F is liquido B C solido F adesione Ta le molecole si ceano foze di attazione ecipoche La attazione ta liquido e gas è debole La attazione ta liquido e solido è maggioe Nel caso A la isultante ta tutte le foze di attazione ecipoche (foze di ta le molecole di liquido è nulla Nel caso B la isultante è dietta veso il basso Nel caso C le foze di attazione ta liquido e solido sono maggioi delle foze ta liquido e liquido, la isultante è la foza di adesione del liquido alle paeti del ecipiente (infatti l acqua adeisce al veto)

7 Effetti delle foze di coesione Una goccia di Mecuio poggiata su un piano assume la foma sfeica; nel caso del Mecuio le foze di coesione (ta molecole di Mecuio) sono maggioi delle foze di adesione (ta Mecuio e piano di appoggio) Anche le bolle di gas all inteno del liquido assumo la foma sfeica eché la foma è sfeica : a paità di volume la sfea è la foma a cui coisponde la supeficie minima, e le foze di coesione tendono a endee minima la supeficie

8 Una lamina liquida F Con acqua saponata si possono ceae facilmente delle bolle o delle lamine liquide utilizzando dei telai di suppoto e disponiamo la lamina su un telaio ettangolae con un lato mobile si osseva che la lamina si contae La foza di coesione tende a fa diminuie la supeficie di sepaazione ta liquido e aia Di conseguenza sul lato mobile agisce una foza che tende a contae la lamina

9 Lavoo di compiuto dalle foze di coesione F F h La foza agente sul lato mobile del telaio compie un lavoo L F x La supeficie totale della lamina liquida si iduce della quantità (x h) Il temine è dovuto al fatto che la supeficie esposta della lamina è doppia ossiamo definie la tensione supeficiale τ come : x τ τ L F h F x h x L τ

10 Una bolla di gas che si espande + In una bolla di gas che si espande il aggio aumenta dal valoe iniziae sino al valoe + Aumentano supeficie e volume della sfea V V iniziale finale iniziale finale 4π 4π ( 4 π 3 4 π ( 3 + ) 3 + ) 3

11 Il quadato del binomio iniziale finale 4π 4π ( + + ) Il temine ( + ) è l aea di un quadato di lato + i vede che l aea complessiva è fomata da 4 elementi coispondenti a i può notae che il temine è molto piccolo ispetto agli alti e può essee tascuato, quindi possiamo ottenee finale 4π 4π ( + ) finale iniziale 4π ( + 8π 4π + ) 8π

12 Aumento di volume L aumento di volume può essee valutato in modo semplice : è il volume di un guscio sfeico di supeficie 4π e spessoe V V 4π 4π

13 Il Lavoo compiuto dalle foze di essione V F x V F V+V Il gas contenuto all inteno del cilindo solleva il pistone di una quantità x La foza agente sul pistone è icavabile dalla essione : F Il lavoo compiuto è : L F x x Ma : x V In conclusione il lavoo compiuto dalle foze di pessione è dato da: L V

14 Il lavoo di espansione della bolla La fomula icavata LV è valida anche nel caso della bolla sfeica che si espande Il Lavoo compiuto è utilizzato pe aumentae la supeficie di sepaazione ta liquido e gas, secondo la elazione L τ + L V L V τ π π 4 8 V L τ π π τ π τ π τ

15 La pessione all inteno della bolla La pessione all inteno della bolla è invesamente popozionale al aggio Nelle bolle piccole la pessione è maggioe Quando due bolle vengono a contatto, a causa della diffeenza di pessione il gas contenuto nella bolla piccola si ivesa nella bolla gande i ha quindi la aggegazione delle bolle piccole in bolle sempe più gandi e questo avviene in un vaso sanguigno di un subacqueo che è isalito apidamente in supeficie, la bolla che si foma può occludee il vaso

16 In effetti c è un salto di pessione > 0 1 ; > > 0 Dobbiamo agionae in temini di salto di pessione ta inteno ed esteno della bolla In entambe le bolle la pessione intena del gas è maggioe della pessione estena 0 del liquido e entambe le bolle possiamo icavae il salto di pessione ta inteno ed esteno Nella bolla piccola il salto di pessione è maggioe

17 La fomazione di un embolo gassoso 1 1 > 1 A causa della pessione sanguigna che spinge l embolo ad avanzae si foma una bolla con aggi di cuvatua divesi La bolla si appiattisce nella pate posteioe e si allunga nella pate anteioe i può immaginae la bolla come fomata da due bolle di diveso aggio di cuvatua e quindi con divesi salti di pessione ta inteno ed esteno

18 Il sangue viene spinto dalla pessione esecitata dal cuoe e fa scoee il sangue all inteno di un vaso sanguigno è necessaio che ci sia una diffeenza di pessione ai capi del condotto Ciò è dovuto al fatto che il sangue è un liquido viscoso che oppone esistenza quando viene fatto scoee nei condotti Il salto di pessione è assicuato dalla pompa cuoe

19 Cosa succede se si foma un embolo 1 La pessione all inteno della bolla è maggioe della pessione del sangue Dalla pate dove la bolla è appiattita il salto di pessione è minoe i ceano due dislivelli di pessione divesi agli estemi della bolla La diffeenza di pessione, che pima assicuava lo scoimento del sangue, adesso è concentata ai capi della bolla Non c è più la spinta pe fa scoee il sangue : la cicolazione è notevolmente allentata

20 e evitae o cuae l embolia e evitae l embolia occoe fa defluie lentamente il gas disciolto nel sangue effettuando una lenta isalita : la decompessione Il gas che si foma viene lentamente espulso quando il sangue passa nei polmoni e cuae l embolia occoe fa sciogliee nuovamente il gas in eccesso all inteno nel sangue i ottiene ciò ipotando il subacqueo infotunato alla pessione a cui si tovava pima della isalita i può opeae in due modi : 1. Ripotando il subacqueo alla pofondità iniziale. Usando la camea ipebaica