Efectele presiunii asupra corpului uman

Presiunea este mărimea fizică definită prin raportul dintre forţă şi unitatea de suprafaţă (măsoară, deci, forţa care acţionează pe o suprafaţă). Valoarea sa se exprimă în bari, pascali sau atmosfere ( 1 bar =10⁵ pascali = 0,98 atm ).

Apa este de 800 de ori mai densă decât aerul; la nivelul mării organismul suportă doar presiunea atmosferică, pe care nu o percepem ca pe forţă.

În scufundare, pe lângă presiunea atmosferică, suportăm presiunea coloanei de apă care apasă deasupra noastră. Presiunea apei creşte cu 1 atm la fiecare 10 metri adâncime. Scufundarea organismului în mediu hiperbar  (cu o presiune mare) determină efecte mecanice, biofizice şi biochimice.

Efectele mecanice

Corpul uman este compus din substanţe gazoase, lichide şi solide. Lichidele (sânge), ţesuturile moi şi solidele (ţesutul osos) suferă modificări structurale doar la presiuni mari, de câteva sute de atmosfere. În schimb, cavităţile cu conţinut gazos vor simţi efectele hiperbarismului, conform legii Boyle-Mariotte: odată cu creşterea presiunii, volumul de gaz scade. Deci un volum de aer de 1.000 cm³ aflat la presiunea de o atmosferă, la adâncimea de 30 m (presiunea de 4 atm) se va reduce la 250 cm³. Toracele va fi blocat în poziţie expiratorie (va fi comprimat) până la atingerea poziţiei de expiraţie maximă. Orice creştere suplimentară a presiunii va produce leziuni toraco-pulmonare.

Presiunea apei va acţiona şi asupra feţei externe a timpanului şi nu va putea fi echilibrată prin contrapresiune internă, datorită blocării trompei lui Eustachio. Dacă presiunea creşte mai mult, timpanul se va rupe, producând hemoragii în urechea medie, iar urechea internă va evolua spre hipoacuzie şi surditate.


Efectele biofizice

Gazele inerte (azot, heliu, hidrogen) existente în aer se vor dizolva în sânge şi ţesuturi în funcţie de un gradient de presiune. Dizolvarea gazelor în ţesuturi este influenţată de nivelul de vascularizaţie. Aceste fenomene sunt importante în practica scufundării, dar mai ale a decompresiei.

Efectele biochimice

Efectele biochimice ale presiunii sunt consecinţa creşterii presiunii gazelor din aerul inspirat. Oxigenul aflat sub presiunea este toxic pentru organism fiind afectat sistemul nervos central. Imersiunea cu aer comprimat produce narcoza cu gaze inerte sau „beția adâncurilor”, o analogie la intoxicaţia acută cu alcool. Simptomele sunt similare cu cele patru faze din anestezia generală, iar dacă presiunea creşte poate apărea pierderea conştienţei. Azotul începe să se dizolve în sânge la o presiune de 4,2 atm sau 30 de metri adâncime. Efect mai puţin narcotic îl are heliul, care este folosit în imersiunile mai mari de 60 de metri.

La adâncimi mai mari apare un sindrom nervos provocat de gazele inerte care au o acţiune excitantă asupra neuronilor. Studiile au arătat că omul, maimuţa şi rozătoarele prezintă tulburări nervoase la adâncimi mai mari de 250 de metri.

Acestor efecte li se adaugă şi consumul energetic, scufundarea efectuându-se la temperaturi scăzute. Dacă în aer un om gol este în neutralitate la 28° C, în apă sunt necesare 33° C, datorită conductibilităţii termice a apei care este mai mare decât a aerului. Pentru înotătorul îmbrăcat limitele rezistenţei în apă rece sunt restrânse: 10 minute în apă la -3° C şi până la 2 ore la 5° C.