Pressione atmosferica

Pressione atmosferica

La pressione atmosferica (detta anche barometrica) è la forza esercitata sull'unità di superficie al suolo, o anche in quota, dovuta al peso dell'aria sovrastante.

Si definisce pressione atmosferica normale quella che equivale alla forza peso di una colonna di mercurio alta 760 mm. La pressione atmosferica varia, con una certa regolarità, nello spazio e nel tempo; tra queste variazioni, la più importante è la diminuzione che essa subisce al crescere della quota. Quando la pressione atmosferica, in seguito a cause naturali o artificiali, presenta variazioni molto ampie, soprattutto se rapide, si possono presentare sindromi patologiche, denominate baropatie, a carico di diversi organi o apparati dell'organismo umano.

Le baropatie possono essere classificate in due grandi gruppi: ipobaropatie, determinate da diminuzione della pressione atmosferica, e iperbaropatie, causate da aumento della stessa.

Tra gli effetti fisici della diminuzione della pressione atmosferica, e conseguentemente di quella della pressione parziale di ossigeno (pO₂), vi è l'aumento di volume dei gas contenuti nelle cavità dell'organismo, come l'orecchio medio, i seni paranasali e l'intestino, che provoca otalgie, ronzii e ipoacusia, dolori ai seni frontali e paranasali e grande meteorismo intestinale, accompagnato da dolori anche violenti per la distensione della membrana peritoneale. In modo particolare, le otalgie, i ronzii e l'ipoacusia si sviluppano quando la tromba di Eustachio è ostruita da sovrabbondante muco, come succede spesso nei fumatori o nei soggetti che soffrono di infiammazioni croniche delle prime vie aeree, come riniti, faringiti, laringiti. Ciò infatti ostacola la compensazione di pressione tra la parte esterna e la parte interna della membrana timpanica, che subisce quindi un incurvamento verso l'esterno dovuto alla differenza di pressione.

Tra gli effetti chimici, il principale è rappresentato da una parziale anossia di tipo acuto, ossia un diminuito apporto di ossigeno ai tessuti (v. oltre). Per quanto riguarda invece l'aumento della pressione atmosferica e di quello conseguente della pO₂, possono verificarsi effetti fisici quali la diminuzione dei gas dell'orecchio medio, dei seni nasali e paranasali, con disturbi associati, sensazione di tensione auricolare in taluni casi dolorosa, di nuovo ronzii e ipoacusia e tensione interna dei seni nasali e paranasali, in modo particolare se esistono le condizioni infiammatorie già descritte, dato che, questa volta, la membrana timpanica si flette invece verso l'interno.

Tra le iperbaropatie hanno un ruolo di grande rilievo le patologie da immersione subacquea (v.), oggi assai frequenti vista la notevole diffusione che questa pratica ha avuto recentemente, e dovute alla pressione idrostatica piuttosto che a quella atmosferica. In tali evenienze, si può verificare un barotrauma che si evidenzia soprattutto quando il soggetto è affetto da rinofaringiti, otosalpingiti e sinusiti, con dolori più o meno forti ai seni nasali, paranasali e all'orecchio interno, accompagnati da vertigini, nausea e disturbi vasomotori. Se il soggetto permane per lungo tempo a profondità elevate e se nel risalire non vengono adottate le necessarie precauzioni, si può determinare una malattia da decompressione, che si manifesta con pneumotorace, enfisema sottocutaneo e mediastinico e, nei casi più gravi, con embolia gassosa per iperdistensione dei polmoni, causata da un'espansione dei gas contenuti negli stessi, durante una risalita troppo veloce. Questa rapida espansione provoca un embolo gassoso nel cervello, con rapida perdita della conoscenza e spesso convulsioni.

Quando, invece, si compiono ascensioni in montagna ad alta quota, o voli aerei (v. oltre), almeno al di sopra dei 3000-3500 m, l'effetto più importante e pericoloso che può verificarsi nell'organismo, a causa della diminuzione della pO₂ conseguente alla marcata diminuzione della pressione barometrica, è rappresentato dall'anossia anossica, meglio definibile come ipossia ipossica. Il primo sintomo importante che appare in tali condizioni è l'aumento continuo della frequenza e della profondità del respiro, fino a raggiungere, verso i 7000 m, valori quasi doppi rispetto a quelli al livello del mare. Ad altitudini ancora superiori, sia la frequenza sia la profondità del respiro diminuiscono invece in modo rapido, con irregolarità anche di grado elevato. Con le variazioni del respiro si presentano pure modificazioni a carico dell'apparato cardiovascolare, con aumento della frequenza cardiaca da 70-80 battiti al minuto fino a oltre i 120, aumento della gettata cardiaca, della pressione arteriosa nei valori massimi e dei globuli rossi circolanti; oltre i 6000 m si può anche avere il volto acceso e caldo per vasodilatazione periferica. Un'evenienza assai grave è costituita dall'edema polmonare e cerebrale da alta quota, che spesso non è correttamente diagnosticato, almeno ai primi sintomi; colpisce prevalentemente i soggetti che raggiungono quote elevate senza la necessaria acclimatazione, oppure che hanno perso l'acclimatazione rimanendo un tempo piuttosto lungo, settimane o mesi, a quote relativamente basse. Il pericolo maggiore si ha quando si raggiungono velocemente alte quote a bordo di piccoli aerei oppure di elicotteri, proprio perché non viene concesso all'organismo il tempo necessario per acclimatarsi. L'adattabilità all'altitudine è comunque un aspetto strettamente individuale, e la quota di insorgenza dei primi disturbi è molto variabile, dipendendo anche dalla latitudine e dalla stagione. Di norma per le Alpi tale quota si mantiene intorno ai 3500 m, ma non sono rari i casi di edemi polmonari e cerebrali anche a quote più basse in soggetti predisposti, non sufficientemente allenati e affaticati da intensi sforzi muscolari.

La sintomatologia dell'edema polmonare è molto caratteristica: si presenta dapprima una serie di disturbi abbastanza leggeri, simili o eguali a un male acuto di montagna con malessere generale, facile stancabilità, nausea, cefalea opprimente e a volte pulsante, sonno molto disturbato con frequenti risvegli durante la notte, crisi di ansia accompagnate da un notevole senso di spossatezza. Se non si scende di quota in tempi brevi, può svilupparsi l'edema polmonare vero e proprio con grave 'mancanza d'aria' per oppressione respiratoria, crisi di dispnea, caratteristico rumore di gorgogliamento dentro il torace, avvertito chiaramente dal paziente e anche dalle persone che sono vicine a lui, tosse insistente con notevole escreato schiumoso, a volte anche emorragico, polso piccolo e frequente, aspetto cianotico ed estremamente sofferente, con occhi spalancati in 'cerca d'aria e di aiuto'. L'edema cerebrale presenta invece una sintomatologia caratterizzata da cefalea ingravescente e pulsante, stato di confusione mentale sempre più spiccato al quale si accompagnano spesso fenomeni di atassia (ovvero andatura barcollante a gambe larghe) e allucinazioni visive e uditive. Altri disturbi imputabili a variazioni della pressione atmosferica sono frequenti in caso di malfunzionamento del sistema di pressurizzazione all'interno della cabina degli aerei, che di solito si mantiene intorno a una pressione equivalente a quella presente tra i 1500 e i 2500 m sul livello del mare. I sintomi sono rappresentati da violenti dolori auricolari, soprattutto in presenza di infiammazioni della tromba di Eustachio (orosalpingite), o da notevole aumento dei gas contenuti negli organi cavi, in modo particolare l'intestino, con grande tensione e dolori addominali. La diminuzione della pressione di ossigeno, soprattutto per quanto riguarda soggetti asmatici o affetti da enfisema cronico e in modo particolare da malattie cardiache congenite, può determinare episodi di stenocardia e di insufficienza cardiocircolatoria. Un'altra patologia è il cosiddetto aeroembolismo o 'malattia da decompressione subatmosferica' (decompression sickness), che compare quando ci si venga a trovare rapidamente ad altezze superiori ai 3000 m, senza essere acclimatati, come avviene per es. in elicottero. In queste evenienze possono manifestarsi dolori anche violenti, in particolare alle articolazioni e alla zona toracica, accompagnati da parestesie diffuse, a causa della formazione di piccole o grandi bolle di gas. Tali affezioni si possono però prevenire facilmente inalando ossigeno prima o durante l'ascesa.

Numerosi disturbi, indicati complessivamente come decompressione esplosiva, si manifestano invece in caso di un guasto improvviso all'impianto di pressurizzazione della cabina di un aereo (evento comunque molto raro specie nei moderni aviogetti) ad altezze superiori ai 7000-8000 m. I sintomi sono improvvisi e qualche volta gravi, per il fatto che si determina una rapidissima espansione dei gas contenuti nell'organismo, in modo particolare nell'intestino e nei polmoni. Se la decompressione non è molto forte si hanno dolori addominali e toracici con emissione spontanea di gas e difficoltà respiratoria acuta; se il fenomeno è di maggiore entità si possono avere lesioni alla mucosa intestinale e respiratoria con emorragie talora di notevole entità.

Bibliografia

F.A. Bevelaqua et al., Bronchospasm after scuba diving, "Medical Journal of Australia", 1995, 162, 4, pp. 223-24.

W.H. James, Reproductive risks associated with diving, "Occupational and Environmental Medicine", 1994, 51, 2, p. 141.

E.P. Kindwall, Mechanism producing spinal cord symptoms in decompression sickness following a non-provocative dive, "Clinical Science", 1995, 88, 5, pp. 595-96.

J. Madsen et al., Diving physiology and pathophysiology, "Clinical Physiology", 1994, 14, 6, pp. 597-626.

R.E. Moon et al., The physiology of decompression illness, "Scientific American", 1995, 273, 2, pp. 70-77.

F. Novomesky et al., Forensic medical expertise in fatal accident of divers, "Bratislavske Lekarske Listy/Bratislava Medical Journal", 1983, 80, 5, pp. 610-19.

G. Rotondo, Ecobioclimatologia, Roma, Istituto Italiano di Medicina Sociale, 1997, capp. 18 e 22.

S.L. Wolf et al., Discussion of risk of scuba diving in individuals with allergic and respiratory diseases: SCUBA Subcommittee, "The Journal of Allergy and Clinical Immunology", 1995, 96, 6, pp. 871-73.