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algoritmi a bolle e volume
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Autore Messaggio
leuca
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MessaggioInviato: Mer 09 Mar, 2016 17:48 pm    Oggetto: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

Parlando fra amici sub di algoritmi,in specifico a doppia fase,ci siamo accorti che quando parlavamo di volumi,ci riferivamo a due cose differenti.Non capivamo ,in questi algoritmi se il termine volume era usato in riferimento alla grandezza delle bolle(es.raggio)o se ci si riferiva ad una grandezza quantitativa di gas totale...od ad entrambe le cose...ci potete aiutare a risolvere il dilemma? Grazie ciao
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RANA
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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 11:34 am    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

leuca ha scritto:
Parlando fra amici sub di algoritmi,in specifico a doppia fase,ci siamo accorti che quando parlavamo di volumi,ci riferivamo a due cose differenti.Non capivamo ,in questi algoritmi se il termine volume era usato in riferimento alla grandezza delle bolle(es.raggio)o se ci si riferiva ad una grandezza quantitativa di gas totale...od ad entrambe le cose...ci potete aiutare a risolvere il dilemma? Grazie ciao


Ciao Leuca,
sinceramente faccio molta ma molta fatica a non considerare questa domanda come un "flamer".

Comunque trovo giusto accettare le domande che vengono poste e cercare di rispondere.
Non perché so tutto ma perché nel confronto posso capire eventuali miei errori.
Per cui raccolgo questo tuo intervento (per me dubbio) e cerco di rispondere al meglio.

Un tempo (neanche tanti anni fa - io ancora lo faccio) s'iniziava la fisica del corso base spiegando la differenza tra i vari stati della materia (solido - liquido - gassoso).
Senza dilungarmi troppo se i solidi e i liquidi si caratterizzano per avere un proprio volume i gas al contrario non hanno un volume proprio ma occupano tutto il volume a loro disposizione.
http://www.chimica-online.it/download/stati-aggregazione-materia.htm

Parlare di volume quando si ha a che fare con i gas è un terreno in cui è facile confondersi dato che, come abbiamo visto, il volume di un gas varia.
Cercare di quantificare il gas dal solo volume è impossibile senza correlare il volume ad altri parametri (come la pressione, la temperatura, ecc, ecc ..).

Tu inizi con il definire il contesto della tua domanda e scrivi:
leuca ha scritto:
Parlando fra amici sub di algoritmi,in specifico a doppia fase,ci siamo accorti che quando parlavamo di volumi,ci riferivamo a due cose differenti.


Bravi, avete scoperto che parlare di volume non ha molto senso.

Quando in immersione ci saturiamo - assorbiamo inerte ma questo assorbimento avviene in due modi.

* Fase disciolta:
Circa il 90% di tutto l'inerte che transita in noi - viene assorbito in forma disciolta - ossia per effetto della pressione le molecole d'inerte entrano negli spazzi intermolecolari dei nostri tessuti, ma la molecola di gas (che per sua natura cerca di mettere la massima distanza possibile tra se e le altre molecole) mal sopporta questo cambio di stato fisico dato che disciolta (per effetto della pressione) perde le sue caratteristiche di "gas".

* Fase libera:
Il rimanente 10% riesce a trovare dentro di noi un "luogo" dove poter rimanere in forma gassosa - ossia evitare di disciogliersi nei tessuti - questo "luogo" è dato dall'insieme delle microbolle che esistono dentro di noi.

L'inerte che si discioglie dentro di noi (per ora consideriamo solo la fase disciolta) non viene quantificato in termini "volumetrici" non ha senso - è come misurare la distanza con una bilancia, o scandire il tempo con un metro da muratore.

Per cui mi sento in tutta serenità (salvo smentite) di potervi tranquillizzare e dire che il vostro riferivi all'inerte disciolto con il termine volume per quantificare è un refuso vostro che non ha senso.

L'inerte viene stimato in altri modi e se proprio vogliamo cavillare si dovrebbe usare il concetto di "mole".
https://it.wikipedia.org/wiki/Mole
"Il concetto di mole è utilizzato anche nelle equazioni di stato dei gas ideali; si ha che una mole di molecole di un qualunque gas ideale, in condizioni normali (temperatura di 0 °C e pressione 101 325 Pa = 1 atm) occupa un volume di 22,414 L per la legge di Avogadro. Così è possibile calcolare il numero di molecole presenti in un dato volume di gas, e quindi la sua massa."

Ovviamente una massa di gas ben definita, disciolta nel nostro corpo in una condizione di equilibrio, comporta una determinata tensione per cui in realtà i programmi decompressivi ragionano sempre in termini di pressione e di tensione e il loro variare nel tempo.

Parliamo ora di fase libera, le microbolle.

Anche in questo caso non ha senso parlare di volume se con questo termine vogliamo identificare la quantità di gas inerte che transita in noi - per i motivi che abbiamo visto sopra e per cui non mi ripeto.

Solo che .......

In realtà nei programmi a bolle viene stimata quella che si definisce "distribuzione delle bolle".

Un concetto necessario a far funzionare gli algoritmi a bolle.

Cos'è la distribuzione delle bolle ?
La prima cosa che ci si è domandato è: quante microbolle esistono dentro il nostro corpo ....
Una volta stimato il numero di bolle ci si è chiesto, questo patrimonio di bolle com'è distribuito in termini "volumetrici"....
Mi spiego:
In noi esistono un numero "enne" di microbolle ma queste non hanno tutte la stessa grandezza.
Cosi ci si è chiesto quante di queste sono bolle piccole - quante quelle medio piccole - quante quelle medie - quante medio grandi e quante quelle grandi .....
Cosi il numero di bolle totali è stato distribuito (classificato) in base alla loro grandezza.
Va da se che quelle piccole saranno di più di quelle grandi.

Tutto questo perché ?
Perché le bolle a seconda del loro raggio, ergo, della loro grandezza hanno una diversa permeabilità (vedi il concetto stesso di VPM).
Più la bolla è piccola più il surfattante che la riveste è impermeabile, più la bolla è grande più il rivestimento (di surfattante) è permeabile.

La distribuzione delle bolle la possiamo paragonare a quello che sono i comparti nei modelli classici.

Nei modelli classici ci sono comparti veloci (che assorbono facilmente inerte) medio e lenti (che assorbono in maniera molto lenta l'inerte).
Nella distribuzione delle bolle abbiamo una stratificazione di bolle che assorbe poco inerte (quelle piccole con surfattante impermeabile) e una tipologia di bolle che assorbe velocemente inerte (quelle grandi che hanno il surfattante permeabile) in mezzo tutte le altre stratificazioni.

Quando nei modelli a bolle andate a modificare il raggio della microbolla andate ad agire sulla distrubuzione , cosi facendo se aumentate il raggio (bolla grande) il programma calcola maggiore assorbimento ergo diventa più conservativo e fa fare più decompressione, quando al contrario andiamo a diminuire il raggio (bolla piccola) il programma calcola meno assorbimento ergo minore decompressione - il programma diventa più permissivo.
Stesso discorso per tutto il resto, nelle seconde immersioni ecc, ecc ....

Per cui, in conclusione, parlare di assorbimento dell'inerte usando come l'unità di misura il "volume" è sbagliato.

Il volume inteso nel raggio delle microbolle è si usato ma nel concetto stesso di distribuzione ed è finalizzato a capire come le microbolle assorbono inerte e di conseguenza controllare la "crescita".

Cordialmente
Rana


P.s. Spero di non aver detto troppe cavolate Smile
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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 14:45 pm    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

RANA ha scritto:
[che disciolta (per effetto della pressione) perde le sue caratteristiche di "gas".


il gas in soluzione rimane allo stato gassoso, così come lo zucchero in soluzone in un bicchiere d'acqua rimane solido. Se l'ossigeno disciolto nell'acqua perdesse le sue caratteristiche di gas i pesci non potrebbero respirare.
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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 14:48 pm    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

Il principale problema delle microbolle nella deco è che se risali costantemente si espandono per effetto della pressione ed assorbono parte dell'inerte che esce dalla soluzione nei tessuti.
Il resto sono quisquilie, almeno nelle immersioni che i più fanno.
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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 14:59 pm    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

M. ha scritto:
RANA ha scritto:
[che disciolta (per effetto della pressione) perde le sue caratteristiche di "gas".


il gas in soluzione rimane allo stato gassoso, così come lo zucchero in soluzone in un bicchiere d'acqua rimane solido. Se l'ossigeno disciolto nell'acqua perdesse le sue caratteristiche di gas i pesci non potrebbero respirare.


Grazie M. per i tuo intervento.

Condivido quello che hai detto ed accetto la correzione, l'ossigeno rimane ossigeno e non subisce un cambiamento chimico.
La diffusione nei nostri tessuti o nell'acqua stessa di mare (l'ossigeno atmosferico che grava sulla superficie del mare si discioglie nel mare in un analogo processo di saturazione) non modifica la molecola di O2 tanto che come giustamente hai fatto notare i pesci, tramite le branchie, "respirano" l'ossigeno atmosferico che ha saturato l'acqua stessa.

Rimane comunque il concetto che la molecola di gas una volta disciolta fino a quanto non esce dal reticolo molecolare del tessuto o liquido che la ospita non si comporta come un gas non è "libera".

Tanto che se rimanesse nel reticolo molecolare dove si è disciolta non avremmo problemi in decompressione.
La decompressione ci causa problemi proprio a causa della natura delle molecole di gas che, una volta venuto meno la causa (la pressione) che le ha spinte all'interno di un reticolo molecolare e di conseguenza le ha private della loro "libertà" spingono a cercare uno spazio dove ritornare in forma gassosa.

Il processo di saturazione non cambia la natura chimica della molecola ma sicuramente ne cambia il comportamento.

Cordialmente
Rana
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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 15:03 pm    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

M. ha scritto:
Il principale problema delle microbolle nella deco è che se risali costantemente si espandono per effetto della pressione ed assorbono parte dell'inerte che esce dalla soluzione nei tessuti.
Il resto sono quisquilie, almeno nelle immersioni che i più fanno.


Sicuramente ma nei modelli a bolle, proprio per cercare di calcolare quanto hai detto, hanno bisogno di una "distribuzione delle bolle" a cui riferirsi, altrimenti non è possibile calcolare il comportamento che tu tu hai (giustamente) descritto.

Cordialmente
Rana
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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 15:21 pm    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

M. ha scritto:
..... lo zucchero in soluzione in un bicchiere d'acqua rimane solido ....


No,
lo zucchero disciolto nell'acqua, cosi come il sale non rimane allo stato solido.

http://www.oilproject.org/lezione/definizione-soluzione-chimica-solvente-soluto-formule-molarita-concentrazione-percentuale-3547.html

"I soluti si sciolgono all’interno della soluzione poiché il solvente è in grado di vincere le forze che mantengono unite le molecole, dissolvendo il soluto."

Lo zucchero e il sale sono reticoli cristallini costituiti da un insieme di molecole.
Quando mettiamo dello zucchero o del sale in acqua che è un solvente naturale - scompone il reticolo ossia fa venir meno le forze che tengono unite le molecole di conseguenza non si ha più uno stato solido.

Solo in seguito quando l'acqua evapora le molecole di sale disciolte possono riformare il reticolo e di conseguenza il cristallo, la forma solida del sale o dello zucchero.

Cordialmente
Rana
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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 19:18 pm    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

RANA ha scritto:
La decompressione ci causa problemi proprio a causa della natura delle molecole di gas che, una volta venuto meno la causa (la pressione) che le ha spinte all'interno di un reticolo molecolare e di conseguenza le ha private della loro "libertà" spingono a cercare uno spazio dove ritornare in forma gassosa.


In realtà (a parte shunt) il problema è dato dal fatto che se si risale non correttamente le microbolle presenti nei tessuti assorbono inerte in uscita ingrandendosi fino a provocare effetti indesiderati (compressione o occlusione dei recettori per l'ossigeno). Se l'inerte se ne uscisse tutto dai tessuti nella circolazione venosa non accadrebbe nulla di male (sempre tranne shunt).
Per questo la strategia deco deve essere orientata alla prevenzione di bolle pericolose nei tessuti.
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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 19:21 pm    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

RANA ha scritto:
hanno bisogno di una "distribuzione delle bolle"


Che non potendo essere misurata è l'equivalente dei tipi tissutali nei vecchi modelli ...
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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 19:25 pm    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

RANA ha scritto:
[scompone il reticolo ossia fa venir meno le forze che tengono unite le molecole di conseguenza non si ha più uno stato solido.


Non confondere lo stato di un elemento (solido, liquido, gassoso, plasma) con la formazione o meno di cristalli od altri accorpamenti.
Lo zucchero disciolto in una soluzione aquosa a temperatura e pressione ambiente non diventa liquido
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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 19:48 pm    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

M. ha scritto:
RANA ha scritto:
[scompone il reticolo ossia fa venir meno le forze che tengono unite le molecole di conseguenza non si ha più uno stato solido.


Non confondere lo stato di un elemento (solido, liquido, gassoso, plasma) con la formazione o meno di cristalli od altri accorpamenti.
Lo zucchero disciolto in una soluzione aquosa a temperatura e pressione ambiente non diventa liquido


M. per favore su ti ho anche postato un link ma come quello ce ne sono tanti altri.
Ma cosa stai dicendo ?

Io non confondo nulla, sei tu che stai dicendo cose che a mio avviso (poi posso sbagliare per la carità) non sono corrette.

Lo stato solido si caratterizza perché le molecole sono non solo legate le une alle altre da forze che determinano un volume proprio ma anche una forma propria.

I liquidi da molecole le cui forze sono tali da determinare un volume proprio ma non una forma propria.

I gas sono molecole che non hanno forza attrattive ma repulsive e per tanto non hanno ne volume proprio ne forma propria.

L'acqua congelata è solida.
Il vapore acqueo è la forma gassosa dell'acqua.

Quando il sale o lo zucchero si discioglie nell'acqua perde lo stato solido in quanto le molecole nell'acqua che è un solvente perdono le forze che le tengono aggregate e nello sciogliersi perdono la capacità di mantenere una propria forma.
In soluzione le molecole sono singole e in questo stato non sono solide.

Analogamente il concetto di saturazione fa si che il gas disciolto non ha più le proprietà proprie dello stato gassoso.

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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 19:54 pm    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

M. ha scritto:
RANA ha scritto:
hanno bisogno di una "distribuzione delle bolle"


Che non potendo essere misurata è l'equivalente dei tipi tissutali nei vecchi modelli ...


E' vero la distribuzione è un concetto empirico ossia frutto di prove ma non si può (che io sappia) poter misurare effettivamente il patrimonio di bolle e la loro distribuzione.

In questo è simile ai tessuti o emi-periodi la cui formulazione è avvenuta empiricamente in seguito a prove e verifiche.

Ma ........ questo abbiamo e con questo dobbiamo "giocare" fino a quanto la scienza non arriverà a verificare quanto ora non può fare.


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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 19:56 pm    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

M. ha scritto:
In realtà (a parte shunt) il problema è dato dal fatto che se si risale non correttamente le microbolle presenti nei tessuti assorbono inerte in uscita ingrandendosi fino a provocare effetti indesiderati (compressione o occlusione dei recettori per l'ossigeno).


Solo a titolo di confronto, il problema, più che le bolle extra vascolare riguarda la bolle intravascolari (che per inciso solo quelle sono soggette agli shunt).

Con questa premessa quanto hai scritto lo condivido nulla da obbiettare.
A questo punto ti domando .....
Come facciamo a fare in modo che quanto tu hai descritto, in risalita, non avvenga ?
Qui entrano in gioco i modelli e i relativi algoritmi (trasposizione matematica di un modello).
Questi modelli per "lavorare" - calcolare il corretto modo per risalire onde evitare quanto tu hai detto - necessitano di avere una distribuzione delle microbolle esistenti.
Io ho detto solo questo e non mi sembra di aver negato quanto tu affermi.

M. ha scritto:
Se l'inerte se ne uscisse tutto dai tessuti nella circolazione venosa non accadrebbe nulla di male (sempre tranne shunt).


Attenzione specifichiamo bene.

Se l'inerte dai tessuti adiacenti al fiume ematico diffondono nel sangue non succede nulla.
In quanto l'inerte rimane nella sua forma disciolta passa (diffonde) solo da un tessuto a un altro.

Al contrario se a livello di "ritorno venoso" (del grande circolo) il gas disciolto uscisse completamente in forma libera farebbe letteralmente bollire il sangue con tutti quello che ne consegue a livello patologico.

A livello venoso il sangue può degassarsi solo quando arriva a livello alveolare.
Li e solo li può degassarsi.
Tieni presente che nel ritorno venoso c'è la massima concentrazione e formazione di microbolle, dopo (dopo che il sangue venoso è passato attraverso il filtro alveolare) ha ceduto l'inerte e anche le microbolle che passano nell'alveolo.
Lo shunt è pericoloso in quanto è una scorciatoia che permette alle microbolle di saltare il filtro alveolare e ritornare in circolo.

M. ha scritto:
Per questo la strategia deco deve essere orientata alla prevenzione di bolle pericolose nei tessuti.


Io parlerei di prevenire la formazione di bolle pericolose nel sangue ma comunque il concetto è giusto ma non centra nulla e soprattutto non è in contrasto con quanto ho affermato.

Io ho semplicemente detto, premesso tutto quello che hai detto, che per non far avvenire quanto tu hai descritto, i modelli a bolle usano uno schema di distribuzione delle bolle tutto qua.

Tu giustamente fai notare che il concetto stesso di distribuzione è empirico e non provato scientificamente.
Nulla da eccepire è vero ma teniamo presente che risultati mostrano che il VPM funziona.

Cordialmente
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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 19:58 pm    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

RANA ha scritto:

In soluzione le molecole sono singole e in questo stato non sono solide.


E' la soluzione che è liquida in questo caso. Per i suoi componenti dipende. Soluzione (per i solidi) non è sinonimo di fusione.
Certo che l'acqua può avere stati diversi, ma anche l'azoto.
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MessaggioInviato: Gio 10 Mar, 2016 20:04 pm    Oggetto: Re: algoritmi a bolle e volume Rispondi citando

M. ha scritto:
RANA ha scritto:

In soluzione le molecole sono singole e in questo stato non sono solide.


E' la soluzione che è liquida in questo caso. Per i suoi componenti dipende. Soluzione (per i solidi) non è sinonimo di fusione.
Certo che l'acqua può avere stati diversi, ma anche l'azoto.


Ci rinuncio,
con questo leggo con interesse quanto scrivi.

In questo argomento specifico (se il sale una volta disciolto in acqua possa considerarsi o meno un solido), sospendo i miei interventi, rimango della mia opinione (senza offesa nei tuoi interventi non trovo motivi per cambiare opinione) ma valuterò ogni eventuale altro intervento (tuo i di chi vorrà dire la sua) in merito.

Cordialmente
Rana
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