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Cod Art 402 | Rev 00 | Data 07 Apr 2011 | Autore: Pierfederici Giovanni

 

   

QUANTO TEMPO SI SOPRAVVIVE IN ACQUE FREDDE?

INTRODUZIONE
Il grafico sottostante, tratto da Sea Survival, sintetizza la serie di eventi che accadono quando ci si immerge in acque fredde, alla temperatura di 10 °C. In media, dopo sole 3 - 4 ore, le possibilità di sopravvivere sono molto basse. In acque molto fredde, come per esempio quelle dell'oceano Artico, dopo qualche minuto è praticamente impossibile sopravvivere.
Perchè accade questo?

Grafico sopravvivenza in acque fredde

 

Ebbene, il corpo umano posto in acqua perde calore ad una velocità molto maggiore rispetto a quando si trova in aria. Tale velocità dipende dalla differenza di temperatura tra il corpo umano e l'acqua circostante, ed è influenzata dall'abbigliamento poiché ogni materiale è caratterizzato da un coeficiente di trasmissibilità variabile.
Lo shock termico iniziale, in acque molto fredde, può manifestarsi subito. Il tasso respiratorio aumenta notevolmente ed è facile andare in iperventilazione, il che causa confusione e disorientamento. Poco dopo può sopraggiungere un attacco cardiaco e la morte.
Durante il periodo estivo, in Mediterraneo, considerando le temperature medie stagionali, l'ipotermia sopraggiunge dopo un periodo compreso tra 2 e 12 ore. Durante l'inverno i tempi si riducono ad un intervallo compreso tra 2 a 120 minuti.

L'IPOTERMIA
Il termine ipotermia indica la riduzione della temperatura corporea al di sotto dei 35°C. La temperatura corporea è sotto il controllo del nucleo preottico nell'ipotalamo. Si parla di ipotermia lieve quando la temperatura corporea è compresa tra 35 e 32.2 °C; di ipotermia moderata quando è compresa tra 32.2 e 28 °C; di ipotermia severa quando scende al di sotto di 28 °C. La maggior parte del calore (prodotto dal fegato e dal cuore) è disperso attraverso la cute (90%) mentre una minima parte (10%) è persa attraverso i polmoni. Quando si finisce in acqua, la dispersione del calore subisce un incremento notevole. Vedremo poi un modello matematico per calcolarne le quantità. In acqua la velocità di dispersione del calore è 26 volte maggiore rispetto all'aria alle medesime condizioni di temperatura. Per esempio un uomo in acqua a 20 °C perde calore 26 volte più velocemente rispetto ad un uomo posto in una stanza alla temperatura di 20 °C. Questo dipende dalla grande capacità termica dell'acqua e quindi dalla sua capacità di sottrarre calore.
Durante l'ipotermia si ha una diminuzione delle attività enzimatiche e si ha un'alterazione del metabolismo aerobico, infatti l'emoglobina a basse temperature non è più in grado di rilasciare l'ossigeno ai tessuti e come conseguenza, almeno nella fase iniziale (ipotermia lieve), aumenta la gittata cardiaca ovvero aumentano i battiti cardiaci. Nella fase successiva (ipotermia moderata), si ha bradicardia e conseguente depressione dei centri respiratori. Quando il tessuto non riceve più ossigeno, muore e si ha necrosi tissutale. Nell'alpinismo sono molti i casi di necrosi degli arti e consegunte perdita degli stessi.
Di seguito le principali alterazioni nei casi di ipotermia lieve, moderata e severa:

ipotermia lieve (fase iniziale) 35 - 32.2 °C: Ipotermia

ipotermia lieve (fase secondaria) 35 - 32.2 °C:

ipotermia moderata 32.2 - 28 °C:

ipotermia severa < 28 °C:

Quindi nel caso di ipotermia sono coinvolti il sistema nervoso centrale, il sistema cardiocircolatorio, il sistema respiratorio, il sistema muscoloscheletrico, il sangue, il sistema endocrino, l'apparato gastrico e il sistema renale.

COME INTERVENIRE
In ambito medico le metodiche di intervento sono tante e differiscono per costi e tipologie gestionali. L'importante è valutare se la metodica attuata determina l'aumento della temperatura corporea. Se questo non avviene, occorre cambiare tempestivamente metodo.
A monte dell'intervento medico, se per esempio ci si trova su un'imbarcazione e si è in procinto di issare a bordo un naufrago è importante operare nei seguenti modi:

Il trattamento extraospedaliero e ospedaliero esula dalle nostre competenze, per cui si rimanda ad altri siti o ai testi di medicina. In particolare consigliamo le linee guida dell'American Heart Association e quelle dell'European Resuscitation Council.

IL TEMPO DI SOPRAVVIVENZA
Ovviamente i fattori che influenzano il tempo di sopravvivenza in acqua sono molti. Quelli più importanti sono il tempo di permanenza e la temperatura dell'acqua. Altri fattori sono l'età e il sesso del soggetto, lo stato di salute e, importante, il tipo di vestiario. Lo stato di salute del soggetto influenza il bilancio tra calore prodotto e calore perso; quest'ultimo è dipendente dalla forma del copro e dallo strato adiposo. Su questo aspetto è importante ricordare gli studi di Sloan and Keatinge: le persone magre o con uno strato adiposo modesto perdono più velocemente calore quanto più è bassa l'età; i ragazzi perdono calore più velocemente rispetto alle ragazze. Quindi è importante anche come lo strato adiposo è distribuito nei vari distretti corporei.

La differenza tra calore prodotto e quello perso rappresenta il tasso di dispersione. Indicandolo con Est e indicando il calore prodotto con Q e quello perso con q, abbiamo:

Est = Q - q

Q è il calore prodotto dal metabolismo basale e, secondo la World Health Organization (WHO) dipende principalmente dal peso e dall'altezza del soggetto.
Il calore è perso per conduzione e convenzione, per cui:

q = K A e q = h A dove A indica la superficie del copro, K è la conduttività termina, h è il coeficiente di convenzione che per l'acqua vale 12,500 W m-2 K-1.

La superficie corporea può calcolata nel seguente modo:

A = 0.007184 Weff 0.425 Heff 0.725 dove Weff indica il peso espresso in kg e Heff l'altezza espressa in cm.

Non tutta la parte esterna del corpo perde calore allo stesso modo, per esempio la conduttività termica dei tessuti seguenti vale.

Epidermide: spessore: 0.08 mm. conduttività termica: 0.24 W m-2 K-1
Derma spessore: 2 mm. conduttività termica: 0.45 W m-2 K-1
Grasso sottocutaneo spessore: ≤10 mm. conduttività termica: 0.19 W m-2 K-1
Tessuti interni: spessore: 30 mm. conduttività termica: 0.5 W m-2 K-1

Ora le equazioni si complicano, per cui ci limiteremo a rappresentarle solamente in forma grafica. Considerando un corpo privo di abbigliamento, il tempo di sopravvivenza si può stimare attraverso il grafico sottostante:

Grafico tempo sopravvivenza

Non vi è una relazione lineare e, come si nota immediatamente, il tempo di sopravvivenza si allunga molto quando la temperatura dell'acqua è superiore ai 15 °C mentre al di sotto dei 10 °C è impossibile sopravvivere per più di 5 ore. Se poi il corpo è protetto da vestiti o mute adatte, i tempi cambiano in positivo, allo stesso modo si hanno scostamenti positivi dalla stessa curva, se il rapporto superficie volume è favorevole: individui con uno spesso strato adiposo sopravvivono più a lungo.

UN CONSIGLIO
Quando si cade in acqua molto fredda, molti pensano di potersi riscaldare nuotando. In realtà muovendosi in acqua si perde calore più velocemente. Per cui si consiglia di mantenere la cosidetta HELP position, acronimo che significa Heat Escape Lessening Posture. Tale posizione, fortemente raccomandata, è quella che garantisce la minor perdita di calore. Purtroppo è difficile da mantenere in condizioni di mare agitato.

Help Position
Heat Escape Lessening Posture

BOX - Perchè in acqua le dita si raggrinziscono?
  Quando si passa troppo tempo in acqua accade che le estremità, in particolare le punte delle dita delle mani, un pò meno quelle dei piedi, si raggrinziscano.
Non è noto esattamente perchè questo accade. Un tempo si proponevano spiegazioni legate alle caratteristiche fisiche della pelle e all'osmosi; ora una nuova ipotesi avanzata dal team del dottor Mark Changizi, considera invece un'altra caratteristica, ovvero quella legata all'attrito e al fatto che la pelle raggrinzita offra una maggior e più sicura presa. In alte parole evita (o eviterebbe) lo scivolamento delle mani e dei piedi quando aderiscono su un substrato qualsiasi.
L'ipotesi del dottor Changizi è interessante, anche perchè basata sul fatto, oggettivo, che il raggrinzimento della pelle è sotto il controllo del sistema nervoso e, se vengono recise le terminazioni nervose deputate, il fenomeno scompare, quindi sono escluse ragioni legate all'osmosi e alla perdita di acqua (disidratazione).
 
 

 

BIBLIOGRAFIA

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