Ossigeno ad alta quota

[alainvolo]

L'utente alainvolo ha richiesto in data 31 ottobre 2011 la cancellazione del suo account e la rimozione dei suoi post.

[Paolo_61]

Perché con l'ossigeno puro ottieni più facilmente una pressione parziale sufficiente alla respirazione, con l'aria dovresti avere una pressione totale quintupla (con maggiori difficoltà a raggiungerla, ovviamente) per ottenere la stessa PP. Al contrario, per le immersioni in profondità devi ridurre il titolo di ossigeno nella miscela, perché se no la PP sale troppo (oltre una certa Pressione Parziale l'ossigeno diventa pericoloso).

[neutrinomu]

Perché con l'ossigeno puro ottieni più facilmente una pressione parziale sufficiente alla respirazione, con l'aria dovresti avere una pressione totale quintupla (con maggiori difficoltà a raggiungerla, ovviamente) per ottenere la stessa PP. Al contrario, per le immersioni in profondità devi ridurre il titolo di ossigeno nella miscela, perché se no la PP sale troppo (oltre una certa Pressione Parziale l'ossigeno diventa pericoloso).

Quoto Paolo. Penso inoltre che il problema sarebbe il grosso differenziale tra la pressione dell'aria nei polmoni e quella esterna. Cioè l'aria ad alta pressione gonfierebbe i polmoni come un palloncino e i muscoli della gabbia toracica non avrebbero la forza sufficiente per espirarla (esattamente il problema inverso che hanno i sub: loro invece hanno bisogno che l'aria sia a pressione altrimenti il torace non ce la farebbe a contrastare la grossa pressione esterna e quindi non riuscirebbero ad insiprare). Inoltre dovresti avere delle maschere a tenuta (altrimenti l'aria con una pressione superiore a quella esterna tenderebbe a "scappare" dai lati) con grossi complicazioni per indossarle (non certo il massimo durante un'emergenza soprattutto con persone non addestrate).

[Luke3]

Oltre a quanto già detto giustamente immagino ci sia anche il fatto che la densità dell'aria diminuisce, quindi per lo stesso volume si avrà un minor quantitativo di aria. Anche se la percentuale è costante, il 21% di un m3 di aria a FL340 sarà una frazione del 21% di un m3 di aria al livello del mare.

[arciere]

Oltre a quanto già detto giustamente immagino ci sia anche il fatto che la densità dell'aria diminuisce, quindi per lo stesso volume si avrà un minor quantitativo di aria. Anche se la percentuale è costante, il 21% di un m3 di aria a FL340 sarà una frazione del 21% di un m3 di aria al livello del mare.

Sì, ma a quanto ho capito il discorso non era quello di respirare "direttamente" aria a FL340 (che sarebbe impossibile), bensì di sparare nell'aereo aria ad alta pressione.
Il discorso che fai tu è vero ma solo se io respiro l'aria "così com'è", non se la mando pressurizzata nel velivolo...

[Luke3]

Oddio chissà perchè pensavo che la domanda fosse riferita alle maschere d'ossigeno vs maschere ad aria ad alta pressione. Da li ho pensato subito alla perdita di pressurizzazione, allora li ho pensato a tutti e due i problemi, ho letto male

Comunque per info sui veicoli spaziali si è pressurizzati a miscela di ossigeno ed azoto, più che altro per problemi legati alla propagazione di incendi dopo l'incidente dell'Apollo 1.

[neutrinomu]

Oltre a quanto già detto giustamente immagino ci sia anche il fatto che la densità dell'aria diminuisce, quindi per lo stesso volume si avrà un minor quantitativo di aria. Anche se la percentuale è costante, il 21% di un m3 di aria a FL340 sarà una frazione del 21% di un m3 di aria al livello del mare.

Sì, ma a quanto ho capito il discorso non era quello di respirare "direttamente" aria a FL340 (che sarebbe impossibile), bensì di sparare nell'aereo aria ad alta pressione.
Il discorso che fai tu è vero ma solo se io respiro l'aria "così com'è", non se la mando pressurizzata nel velivolo...

Beh se ci fosse un leak modesto di aria forse si potrebbe provare a sparare aria ad alta pressione (penso prelevata dall'esterno) in cabina per cercare di mantenere una certa pressurizzazione della stessa. Al costo ovviamente di installare compressori speciali etc. Ma se ci fosse una bella falla non credo che ci sia compressore che tenga...

[AirGek]

Se l'aereo è presurizzato la fusoliera è già stressata, se in più ci spari aria ad alta pressione la stressi ancora di più e a causa del differenziale di pressione tra esterno e interno limiteresti parecchio la quota massima raggiungibile, o no?

[alainvolo]

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[Markus_der_Killer]

Perché con l'ossigeno puro ottieni più facilmente una pressione parziale sufficiente alla respirazione, con l'aria dovresti avere una pressione totale quintupla (con maggiori difficoltà a raggiungerla, ovviamente) per ottenere la stessa PP. Al contrario, per le immersioni in profondità devi ridurre il titolo di ossigeno nella miscela, perché se no la PP sale troppo (oltre una certa Pressione Parziale l'ossigeno diventa pericoloso).

TI credo,ma come lo sai tu?
PS: grazie per l'informazione

Beh è una questione fisiologica.
Tu al livello del mare hai una frazione di ossigeno pari a 0.21 (circa in realtà dipende dall'area e dall'inquinamento può esser inferiore). Che pressione parziale hai di ossigeno? avendo 1 atmosfera (circa 1 bar) hai 0.21 bar di ossigeno (P parziale = P totale x frazione molare) Siccome è un gas la frazione molare coincide con la frazione volumetrica.
ad alta quota che pressione di esercizio hai? 0.21 bar---> che pressione parziale hai? 0.0441 bar di ossigeno. Se volessi riportare la situazione a livello mare come fai? Ovviamente inserisci tanto ossigeno (dato che è quello l'importante) ossia tale per cui vada a completare la differenza 0.1659 di pressione parziale.
Ti costa meno comprimere un solo gas (ossigeno) che aria (Che dovresti comprimerla 5 volte di più dato che il rapporto ossigeno e azoto è circa 5)....

[alainvolo]

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[Markus_der_Killer]

Ingegneria chimica, e le pressioni parziali son abbastanza importanti per definire reazioni e/o corrosioni.
Ho mio fratello che sta studiando medicina e quindi qualcosina assorbo per osmosi dai suoi studi. Sopratutto cose fisiologiche....

[zittozitto]

non so se qualcuno l'ha già detto, ma se spingo aria ad alta pressione nei polmoni quando la cabina è spressurizzata ... dovrebbe far espandere i polmoni di brutto.

[neutrinomu]

non so se qualcuno l'ha già detto, ma se spingo aria ad alta pressione nei polmoni quando la cabina è spressurizzata ... dovrebbe far espandere i polmoni di brutto.

L'ho detto io, l'ho detta io!

Quoto Paolo. Penso inoltre che il problema sarebbe il grosso differenziale tra la pressione dell'aria nei polmoni e quella esterna. Cioè l'aria ad alta pressione gonfierebbe i polmoni come un palloncino e i muscoli della gabbia toracica non avrebbero la forza sufficiente per espirarla (esattamente il problema inverso che hanno i sub: loro invece hanno bisogno che l'aria sia a pressione altrimenti il torace non ce la farebbe a contrastare la grossa pressione esterna e quindi non riuscirebbero ad insiprare). Inoltre dovresti avere delle maschere a tenuta (altrimenti l'aria con una pressione superiore a quella esterna tenderebbe a "scappare" dai lati) con grossi complicazioni per indossarle (non certo il massimo durante un'emergenza soprattutto con persone non addestrate).

[Almost Blue]

L' ossigeno che si presenta disciolto nel plasma umano (sano e alivello del mare), cioè in forma di ossigeno molecolare, è in quantità insufficienti alla vita; infatti esiste l'emoglobina per trasportarlo in quantità adatte (più di 60 volte superiori a quello disciolto nel plasma). Per saturare ("caricare") circa il 100% dell'emoglobina del sangue venoso che arriva agli alveoli polmonari ci vuole un ambiente speciale. L'ambiente negli alveoli sani a livello del mare, in persone che respirano con normali muscoli respiratori e non hanno malattie polmonari, ha una pressione parziale di ossigeno di 100-103 mmHg, questo per saturare l'emoglobina al massimo possibile. Quando negli alveoli polmonari la pressione parziale di O2 inizia a scendere sotto i 100 mmHg iniziano i problemini e sotto i 50 i casini veri, perchè la percentuale di emoglobina saturata con O2 crolla a picco nel sangue arterioso, in quanto la curva di dissociazione dell' emoglobina dall' ossigeno non è una retta, ma una specie di sinusoide. Insomma bisogna mantenere un'elevata pressione parziale di ossigeno negli alveoli polmonari, sennò l'emoglobina non lo carica. (Ma superati i 100-103 mmHg di pressione di ossigeno nell'alveolo polmonare, mi aumenta proporzionalmente solo l'ossigeno disciolto nel plasma, ma non l'emoglobina, perchè a 100-103 mmHg di pressione parziale di O2 in alveolo, essa è caricata già a circa il suo 100% di possibilità).

[AirGek]

Quando negli alveoli polmonari la pressione parziale di O2 inizia a scendere sotto i 100 mmHg iniziano i problemini e sotto i 50 i casini veri, perchè la percentuale di emoglobina saturata con O2 crolla a picco nel sangue arterioso, in quanto la curva di dissociazione dell' emoglobina dall' ossigeno non è una retta, ma una specie di sinusoide. Insomma bisogna mantenere un'elevata pressione parziale di ossigeno negli alveoli polmonari, sennò l'emoglobina non lo carica.

Praticamente la causa dell'insorgere dell'ipossia. Ma per tornare al quesito iniziale tanto vale sparare in cabina 100% ossigeno anzichè aria in pressione, fino a circa 35000ft mi pare basti per mantenere una pressione parziale sufficiente.

[Paolo_61]

La storia delle esplorazioni spaziali (e anche quella delle camere iperbariche) ci dice che l'ossigeno puro al 100 % è una brutta bestia da gestire in caso anche solo di una piccola scintilla

[AirGek]

La storia delle esplorazioni spaziali (e anche quella delle camere iperbariche) ci dice che l'ossigeno puro al 100 % è una brutta bestia da gestire in caso anche solo di una piccola scintilla

Azz, è vero, mi ricordo di quell'incidente sulla rampa...

[87Nemesis87]

Quando negli alveoli polmonari la pressione parziale di O2 inizia a scendere sotto i 100 mmHg iniziano i problemini e sotto i 50 i casini veri, perchè la percentuale di emoglobina saturata con O2 crolla a picco nel sangue arterioso, in quanto la curva di dissociazione dell' emoglobina dall' ossigeno non è una retta, ma una specie di sinusoide. Insomma bisogna mantenere un'elevata pressione parziale di ossigeno negli alveoli polmonari, sennò l'emoglobina non lo carica.

Praticamente la causa dell'insorgere dell'ipossia. Ma per tornare al quesito iniziale tanto vale sparare in cabina 100% ossigeno anzichè aria in pressione, fino a circa 35000ft mi pare basti per mantenere una pressione parziale sufficiente.

io penso che si preferiscano le maschere perchè garantiscono ossigeno ai passeggeri in ogni condizione possibile dell'ambiente circostante....nel senso...io posso sparare ossigeno quanto voglio ma se magari nella fusoliera si è aperta una falla (anche minima) la differenza di pressione tra esterno e interno rende vana l'aggiunta di ossigeno, anzi! proprio continuando ad aggiungere ossigeno ad alta pressione si continua ad alimentare lo squilibrio di pressione tra interno ed esterno e quindi il risucchio, estremamente pericoloso per oggetti e persone....è come se ci fosse un motore esterno che non permette il riequilibrarsi della pressione ma continua ad apportare aria ad alta pressione che continua ad essere risucchiata fuori nell'ambiente a bassa pressione in un ciclo teoricamente infinito....

[alainvolo]

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[Almost Blue]

Da quello che so, a riposo, solo l'inspirazione è attiva e comporta un lavoro muscolare (Diaframma soprattutto). L'espirazione è praticamente passiva, dato che vie aeree e polmoni tendono sempre a ritornare nella posizione di riposo o equilibrio(inizio inspirazione) come un elastico non appena viene rilasciato, una volta stirato.
Tra i due foglietti pleurici c'è uno spazio virtuale, come tra due mani giunte. In questo spazio c'è solo un sottile film di liquido sieroso. A riposo c'è un equilibrio tra la gabbia toracica, che tenderebbe a dilatarsi ed i polmoni ed i bronchi, che invece tenderebbero a collassare in dentro. Tra i due sistemi l'anello di giunzione è la pleura che ha due foglietti, uno adeso alla superficie del polmone, l'altro adeso alla gabbia; in mezzo ai due foglietti pleurici (che si toccano e scorrono uno sopra l'altro quando di respira) c'è un sottile film liquido e nient'altro.
A inizio inspirazione la gabbia toracica si dilata, allargandosi e sollevandosi e il diaframma si abbassa, i foglietto esterno della pleura li segue.
Ma siccome tra foglietto pleurico esterno e interno non c'è che un sottilissimo velo di liquido e non ci può certo entrare nulla (a meno che non li buco), anche il foglietto interno viene "risucchiato" verso il foglietto esterno, portandosi dietro i polmoni, che quindi si dilatano. Infatti, se aumento il volume (inspiro) di un sistema chiuso (pleura), la pressione deve scendere ed infatti, nel cavo pleurico tra i due foglietti vige una lieve depressione, pari normalmente a circa -5 cmH2O. C'è quindi un "risucchio", come se ci fosse il vuoto nel cavo pleurico, così il polmone rimane strettamente adeso alla gabbia toracica, come se vi fosse risucchiato. A fine inspirazione poi, basta allentare il tutto che il polmone, essendo elastico e tirando in dentro, mi ritorna verso la sua posizione di equilibrio, collassando su sè stesso e sgonfiandosi ed espellendo l'aria da espirare, fino a che, a fine espirazione, la forza ritraente elastica del tessuto polmonare non viene eguagliata da quella opposta, "distendente", della gabbia (la quale, se non fosse vincolata al polmone, tenderebbe ad aprirsi e gonfiarsi) e si raggiunge l'equilibrio, fino all'inizio della inspirazione successiva.
Ora, se fino a qui non ho sballato di brutto, proseguo.
-5 cmH2O a livello del mare sono pari a -3,68 mmHg.
A livello del mare: +1 atm = +760 mmHg = +1013,25 hPa
A 9.000 m di quota, si dovrebbero avere +225,02 mmHg di pressione atmosferica che sono uguali a +305,92 cmH2O, quindi, la depressione nella pleura sarebbe ancora significativa, anche se il suo significato ridotto di ben il 71,02% (più di 2/3), quindi credo che basterebbe ancora per inspirare, ma il lavoro necessario per dilatare i polmoni (muscoli inspiratori) è aumentato di circa due terzi ripetto a terra (ed anche la CO2 da eliminare in espirazione, dato che aumenta il lavoro muscolare). Inoltre, anche se l' ossigeno è sempre il 21%, a 9.000 m ce ne sarà di meno in valore assoluto. Quindi credo che sia per questo che è meglio dare O2 puro, anche se non deve essere il massimo da respirare, dato che secca ed irrita le mucose e può dare problemi polmonari e altro. Inoltre non penso che ci sia bisogno di respirare ossigeno ad alta pressione
Spero di non aver detto balle.