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Fisica del sub

4/8/2015

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Queste lezioni servono a fare da supporto per conoscere i segreti dell immersione in  apnea nei prossimi argomenti trattati



MATERIA

Solidi: Forma Propria, e occupano un volume costante.Hanno un Peso proprio, calcolabile,tutto questo ,  dovuto alla forza di gravità .

Liquidi : Non hanno forma propria, ma hanno un volume costante e anch essi hanno un peso proprio

Gas: Non hanno ne forma ,ne volume, in quanto , se schiacciato ,viene tranquillamente  compresso ,e, di conseguenza senza volume.Hanno un peso proprio.


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Pressione, Peso

Il Peso non è altro che quella forza con la quale si è attratti con la gravità. Schematizzata con un vettore rivolto verso il centro della terra.(KG)

La Pressione  invece è un rapporto dato da Peso diviso Superficie occupata, per cui , la forza per unità di superficie. (1 Kg/m2 =1  atm=1bar )

Sul Livello del mare (ldm) , la pressione è 1atm, e diminuisce di 1atm ogni 10 metri

( 10 metri 1atm , 20 metri 2 atm ....):questa è la pressione relativa , o idrostatica;

La pressione assoluta = pressione relativa(nell ‘acqua) + press atmosferica( nell ‘aria).

Ata =pr rel + pr atm    esempio : Ata -40metri = 4atm + 1atm = 5 ata


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Principio di Pascal

La pressione esercitata in un punto di un liquido, si trasmette in tutte le direzioni con uguale intensità.

Cioè , a 10 metri di profondità l ‘ acqua comprime tutte le parti del corpo , quasi allo stesso modo: ho detto quasi perche i piedi possono trovarsi più sotto ,e quindi viene esercitata su di essi , maggiore pressione.

Ma la regola da imparare è :la pressione verso il nostro corpo in acqua è uguale da tutte le dimensioni

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Legge di Dalton

La pressione totale esercitata da un miscuglio di gas è uguale delle singole pressioni del miscuglio stesso.

L’aria che respiriamo è formata da 20% di Ossigeno, 80”% di Azoto e piccole percentuali di CO2 e altri aggregati, se compressa nelle bombole, non varia le percentuali.

 



Legge di Boyle

A temperatura costante, il volume di una quantità di gas, è inversamente proporzionale alla pressione.
Vuol dire che bisogna compensare: l’aumento del primo , provoca una diminuzione del secondo.


Un pallone d’aria ,se immerso, diminuirà di volume, se scenderà più a fondo.
Il corpo , altresì, risentirà di tutto questo, le parti molle , verdremo comprimerle con l ‘aumento della profondità.






Legge di Charles

A Volume costante, La pressione di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura.
Tenendo le bombole cariche, al sole subiscono un aumento di pressione.
Possiamo verificare tutto ciò con un semplice Manometro.


 

Legge di Henry

A temperatura costante, la quantità di gas che si scioglie in un liquido, è proporzionale alla pressione del gas stesso.

Le molecole del gas si dissolvono nel liquido finchè la pressione del gas non si eguaglia con quella del liquido(Saturo)

Il liquido della bottiglia di spumante stappata, viene desaturato , con la formazione delle bollicine.

A volume costante ,Se la pressione del gas aumenta, avremo la saturazione, in caso di diminuzione di pressione, avremmo la desaturazione.
Questi ultimi, non sono instantanei. Necessitano di tempo.
La velocità di scambio, è proporzionale alla differenza di pressione iniziale tra il gas sopra e dentro il liquido, e dipende dalla natura del gas e del liquido.




Principio di Archimede

Un corpo immerso in un fluido, riceve una spinta dal basso verso l’alto , pari al peso del volume spostato.

Cioè ,un corpo galleggia se pesa meno del liquido che si sposta.

Il classico esempio del tappo del polistirolo che galleggia  più del legno, mentre il piombo affonda.

La spinta è inoltre diversa tra acqua dolce e salata.l’acqua salata essendo più densa, spinge più di quella dolce.

Se il ferro fosse immerso in un materiale con peso specifico maggiore, galleggerebbe anch esso.







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2- INTRODUZIONE
3- RISPETTO DELL ' AMBIENTE
4- FISICA DEL SUBACQUEO
5- SCIENZE UMANE
6- PSICHE DURANTE L'IMMERSIONE 
7- ALIMENTAZIONE
8- APNEA
9- COMPENSAZIONE
10- IPERVENTILAZIONE
11- SINCOPE 
12- A.R.A.
13- TABELLE DECOMPRESSIONE
14- Esempio Programma Sub
15- EBREZZA
16- ATTREZZATURA 



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A. r. a.

3/8/2015

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A.R.A. : con questo termine indichiamo letteralmente un AutoRespiratore ad Aria, consistente in una o due bombole, generalmente in acciaio , ma anche in alluminio, contenenti aria compressa, utile per appunto respirare sott acqua. Sono utilizzate sia per escursioni , che per lavori subacquei;

Le Problematiche per chi utilizza questo strumento possono essere di varia natura, e per evitare che insorgano problemi, occorre spiegare la fisiologia del materiale utilizzato, in questo caso , l’aria.

L aria come gia spiegato in precedenza è formata da 80% da Azoto, 20% da ossigeno e composti vari in piccole percentuali.

Ora, l ossigeno entra nei polmoni, mentre viene ceduta CO2;Per quanto riguarda l ‘ azoto è un gas inerte, in quanto non va a mischiarsi in reazioni chimiche.

A 1 Atm il corpo contiene 1 litro di Azoto dissolto nel sangue e negli altri tessuti, quindi sono saturi di Azoto. Su 20 mt. Di profondità la respirazione sarà 3 Atm. Se il sub rimarrebbe il tempo necessario di assorbire azoto , il corpo lo incamererebbe .

Nel nostro corpo, ci sono alcuni tessuti che saturano in tempi brevi, cioè 10 minuti, come sangue, polmoni, reni(tessuti veloci), altri che saturano in un ora,(tessuti medi) come i tessuti muscolari e il cervello, e i tessuti veloci come midollo osseo che saturano in circa 12 ore.

Per cui il sub una volta cominciata la discesa, comincia a caricarsi di azoto, mentre in salita accade la cosa opposta, (la desaturazione di azoto), per cui i tessuti che hanno ricevuto azoto in discesa e sul fondo , devono cederlo in egual modo in salita a causa della diminuzione di pressione dei polmoni.


Con una risalita lenta, le molecole di azoto , ripassano dagli alveoli polmonali e vanno nell aria espirata; mentre con una risalita rapida il sangue non fa in tempo a cedere l azoto in prossimità dei capillari, e si rischia di andare in embolia gassosa

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Rispetto dell' ambiente

2/8/2015

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Rispetto dell ‘ambiente circostante

Inutile cominciare ad avventurarci senza conoscere la prima regola, e senz altro la più importante ..Il rispetto dell ambiente. Non posso non notare il miglioramento negli ultimi anni della situazione creata in mare: lo sviluppo della tecnologia che ci semplifica la vita in ogni minima sfaccettatura, e le migliorie apportate alle attrezzature, oltre a questo , il modo di andare sott’ acqua è del tutt cambiato.

Mentre una volta si distruggeva la costa , e si cacciava ovunque, al giorno d oggi , il tutto è diventato un gioco, divertimento , turismo: la gente si immerge per curiosare , divertirsi, e perchè no, scattare ottime e indimenticabili  immagini sott acqua.

Logicamente ricorderemo un pò tutti , le battute di caccia , la posa di reti , e le arpionate ai grandi pesci.

Il consiglio che do a tutti è... Avere rispetto dell ambiente , di chi ci vive al suo interno, e non uccidere la flora e la fauna marina .

Non prendere il pesce , se non per mangiarlo , e , per quanto riguarda la plastica e le materie che non sono biodegradabili, se possibile rimuoverle dai fondali.

Con questo spirito , saremo i cavalieri al servizio del mare e della natura.

Ricorda che in caso di un inquinamento, o ti trovi d avanti a un illecito, denuncia sempre l accaduto all autorità competente come il WWF e Italia Nostra.

 
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Nozioni di scienza umane

2/8/2015

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Scienze del corpo umano

Queste brevi nozioni che sto per darvi, servono per avere un immersione in sicurezza e per conoscere la propria anatomia, appunto per affrontare in piena coscienza l argomento trattato.

-La respirazione sott’acqua avviene dalla bocca, anche se normalmente dovrebbe avvenire con il naso.Inutile specificare che l’aria passa dalla trachea e i bronchi, per arrivare infine ai polmoni.Gli alveoli (cavità polmonari) terminano con capillari ,in cui vi è presente sangue venoso, che dopo l ossigenazione, diventa arterioso e quindi pronto per andare in circolo.

Ed è tutto possibile grazie a un muscolo piatto situato tra la parte addominale e toracica  alla base dei polmoni chiamato DIAFRAMMA.

La capacità d’inspirazione polmonare media di un uomo di sana costituzione fisica è di circa 4-5 litri ,mentre buttando fuori l’aria ne rimane mezzo litro(residuo).

Gli atti respiratori medi al minuto sono circa 15.

                           

-Il cuore, apparato vitale dell’uomo, si può spiegare in modo molto semplice, che è costuituito da 2 atri e 2 ventricoli, i quali, i primi hanno la funzione di pompare il sangue nel cuore ,mentre i secondi sono opposti ai primi,per cui lo mandano in circolazione.

A sua volta il cuore si divide in parte sinistra e destra. Avremo così: Atri e ventricoli destri e sinistri.

Distingueremo inoltre il Piccolo circolo (porta il sangue ai polmoni per l’ossigenazione del sangue venoso) e il Grande Circolo (porta il sangue ossigenato in circolazione).

Il tempo in cui il sangue circola nel corpo è circa 25 secondi.

Un uomo di sana costituzione fisica, compie circa 65- 80 battiti al minuto.

 

-I Seni Paranasali sono cavità della struttura cranica collegate con le vie respiratorie. Le loro pareti sono ricoperte di tessuto mucoso che, se irritato  può causare problemi nell ‘immersione. Il cosiddetto dolore sulla fronte ai primi metri di immersione ,è un sintomo di irritazione dei seni paranasali,e , se accusato , è bene passare subito per un controllo dal medico ,e rinunciare alle immersioni.

-L’apparato uditivo si distingue in esterno , medio e interno.

L orecchio esterno è costituito dai padiglioni, e fa da collegamento a quello medio tramite i timpani; L’orecchio medio è formato da ossicini quali martello , incudine e staffa; L’orecchio interno infine , trasforma il suono in stimolo neurosensoriale.

Nel nostro caso, durante l’immersione viene stimolata la parte dell orecchio esterna che congiunge con quella media: il timpano.

Ce da sapere che durante l’immersione , il timpano va in pressione sin dai primi metri, ne consegue che occorre una compensazione per continuare la discesa, in caso contrario , il timpano verrebbe lacerato.Ne parleremo nei prossimi capitoli in modo approfondito , in quanto risulta uno degli argomenti fondamentali.

-      Brevemente , per quanto riguarda la visuale,  grazie alla maschera è possibile un funzionamento ottimale dell apparato visivo, ma ce da ricordare, che essendo l uomo nato per vivere sulla terra , non avrà tutte le caratteristiche per vedere altresì sott acqua, ovvero , la visuale nell ‘acqua è ridotta di circa un terzo, per cui ogni cosa , sembrerà di un terzo più grande e più vicina.

 

Svolgere nuoto o attività di immersione , se svolto in maniera corretta, è un ottimo modo per essere in forma e prevenire malattie vascolari, in quanto  , praticare questo sport allarga la capacità polmonare e di respirazione,aumenta la capacità dei muscoli di estrarre ossigeno dal sangue, senza parlare della riduzione del tasso di colesterolo , e lipidi.

Un ottimo allenamento ,magari in piscina, è l’ideale per avere un attività fisica con le caratteristiche su citate.

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Psicologia dell' immersione

2/8/2015

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Oltre ad una buona preparazione fisica, non deve mancare quella mentale, senza della quale l’immersione può causare seri problemi.

E’ bene specificare che sott’acqua , nonostante il divertimento, il lavoro, il mondo affascinante ,occorre portarsi con se una sana dose di PRUDENZA e PADRONANZA DI SE.Occorre sottolineare che non bisogna mai perdere il senso del pericolo, ragion per cui, bisogna sempre sapere in modo preciso, cosa si va a fare sott acqua.

Il senso del pericolo generalmente viene perso da chi va un pò più spesso, e lo si riacquisisce quando potrebbe essere magari troppo tardi, è bene per cui, utilizzare costantemente la PRUDENZA dell ‘immersione.

Avere autocontrollo, significa saper gestire la situazione anche in caso di pericolo senza perdere la testa.

Sarebbe prudente , per il subacqueo, frequentare corsi di sub, teorici e pratici prima di avventurarsi da solo.

Un sano esercizio mentale, aiuta il subacqueo ad aumentare l’autocontrollo, e ad essere quindi più lucido , razionale ,acquisendo così l’ACQUATICITA’ ovvero la sicurezza mentale .

Aggiungo inoltre che occorre per chi frequenti questo genere di sport, di sottoporsi periodicamente non meno di una volta all’ anno , a controlli medici specialistici, per una più sicura immersione.

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Alimentazione

2/8/2015

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La prima regola dell ‘immersione è di non andare mai sott acqua senza che sia finito il processo di digestione del cibo.

Dopo un pasto medio , generalmente devono passare circa 3 ore per immergersi .

Ricordati di non eccedere mai nel cibo e nell' alcool.

Una sana alimentazione è di base energetica, per cui il consiglio è di acquisire , carne, pesce ,frutta ,verdura, vitamine proteiche, Carboidrati ecc.

Concludendo brevemente, un alimentazione corretta, contiene un' pò di tutto, ma in modo da non esagerare, per rendere in questo modo sicura la nostra immersione.

 

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Apnea

2/8/2015

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Il termine Apnea sta a significare, interruzione della respirazione in maniera volontaria.

Essa può avvenire nel nostro caso in aria o in acqua.

Durante la trattenuta del respiro il corpo continua sempre il suo processo di ossigenazione ,ma a un certo punto, necessita dell ‘aria.

Ogni subacqueo deve essere a conoscenza, grazie alla sua prudenza, della sua soglia di apnea.

Una volta in apnea , si trattiene il respiro fino ad arrivare alla soglia, in cui si sente la cosiddetta FAME D’ARIA, in cui si vuole respirare ad ogni costo aria,e il diaframma emette battiti accusatori che fungono da campanello d’allarme. A quel punto è un bene che si riprenda aria, e quindi non si esageri a trattenere ancora il respiro, in quanto un eccesso può portare alla sincope per apnea prolungata, ovvero uno svenimento, mentre la mossa prudente di prendere il respiro ristabilirebbe il tutto , ritornando così alla situazione iniziale senza accusare alcun dolore ,e  continuare a svolgere l’immersione in sicurezza.L’uomo subisce adattamenti spontanei di cui non deve preoccuparsi assolutamente, in quanto , questi ultimi avvengono nel momento in cui viene sottoposto abitualmente; un esempio è la compensazione spontanea , acquisita in modo inconscio dal subacqueo .

Sincope apnea prolungata:Durante l’apnea, il processo di ossigenazione è attivo.La percentuale di anidride carbonica nei polmoni aumenta perchè non cè respirazione durante l’apnea.Si arriva così alla sincope da apnea prolungata, dove frequenti sono i decessi dovuti ad essa.La prima fase della sincope, la mandibola rimane serrata contro la mascella con labbra chiuse; Fattore importante per una rianimazione immediata , in quanto il cervello avrebbe danni irreversibili senza un periodo di non ossigenazione  di circa 5minuti.in una seconda fase può riprendere una respirazione inconscia ad alta frequenza, ma questo andra a riempire le vie respiratorie e al formarsi della terza fase, in cui avviene il rilassamento dei tessuti muscolari.

Consiglio a chiunque eserciti apnea di non farlo mai da solo, ma di essere in compagnia di qualcuno che possa rianimarci in un momento altrimenti tragico.

Sincope nell’Apnea profonda:Fare apnea in profondità è differente da una semplice apnea per ovvie ragioni. In profondità la pressione è maggiore , e , la cassa toracica premuta fa conseguire una minore disponibilità di ossigeno, ma in questo caso, il corpo umano necessita di meno ossigeno, per cui, ci sembrerà di poter praticare per più tempo in profondità rispetto alla superficie.

Il problema può presentarsi durante la risalita, nel momento in cui aumenta il volume dei polmoni, e , con una diminuzione di pressione improvvisa,si può scendere oltre la soglia minima di ossigeno per l organismo.Si giunge così alla sincope ANOSSICA.Questa situazione si verifica quasi in superficie durante la risalita.

In pratica la diminuzione di pressione ha tolto l’equilibrio fisico.In questo caso è obbligatoria la presenza di un altro subacqueo, in quanto , il corpo  tende ad andare verso il fondo, dato che stava espirando durante la risalita.

I consigli che do a tutti coloro i quali esercitano apnea,sono i seguenti:

-non bisogna eccedere nelle apnee profonde per non superare il limite senza accorgersene

-esercitare apnea in  compagnia

-mai buttare l’aria fuori durante la risalita, creerebbe uno sbalzo di equilibrio tale da favorirne la sincope.

Tecnica di immersione:

Prima di spiegarvi questa fase , ci tengo a precisare che per un ottima immersione è sempre consigliabile la pratica alla teoria, quindi un buon istruttore farà al caso vostro.

Una prima regola della buona immersione in apnea è la seguente: risparmiare le energie in mare,per cui è inutile rammentare che i movimenti vanno fatti in modo più semplice ed elegante possibile, evitando brusche pinnate e movimenti frettolosi;

Si comincia con la capovolta, e una volta immersi , sputare il boccaglio in quanto ormai inutile;

A questo punto eseguire la compensazione in base alla profondità.Una volta avvertiti i sintomi della contrazione del diaframma risalire , onde evitare rischi di sincope,ovviamente in salita pinneggiare in modo regolare ,mentre agli ultimi metri lasciare che il galleggiamento vi porti in superficie.

Mai perdere aria durante l apnea, ne in discesa, quantomeno in salita.

Ricordarsi di portare sempre con se un pallone di segnalazione sub, legato ad una sagolina di appoggio per una maggiore sicurezza.

E’ sconsigliatissimo abusare di qualsiasi cosa, nell immersione, nello specifico,è  bene ricordare che gli abusi di alcool, cibo, malattie di raffreddamento,  non sono ammessi in questa disciplina

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Compensazione

1/8/2015

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Compensazione vuol dire: ripristinare la pressione iniziale interna con quella esterna, nel nostro caso grazie al timpano dell’orecchio.

Compensazione forzata: metodo utilizzato dal subacqueo per ripristinare la pressione man mano che scende in profondità , facendo confluire aria nell orecchio medio grazie alle tube di eustachio (condotti comunicanti con la zona naso faringea,e quindi polmonare.

La manovra forzata è necessaria proprio perchè questi condotti non sono sempre completamente aperti al passaggio d’aria, e appunto per questo motivo è necessaria  questa manovra.

Avremo quindi 3 metodi.

Varsalva:Sforzo di espirazione tenendo il naso tappato (si crea una pressione nel torace che arriva al timpano creando la compensazione)-Non sempre efficace in quanto agisce anche sulla compensazione naturale del sangue nel piccolo circolo.

Deglutire:Contrazione della gola, Ingoiare , senz altro il metodo più facile, ma poco utile per coloro i quali hanno le tube anguste.

Marcante, Odaglia:Senz altro la più efficace, basta premere con la lingua verso l’interno verso il palato molle, comprimendo l’aria nell orecchio medio( sempre a naso chiuso).Senza controindicazioni.



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Iperventilazione

1/8/2015

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Iperventilazione

Iperventilazione, significa respirare ripetutamente a polmoni pieni.Questo aumenta di gran lunga l ‘O2 ma diminuisce il CO2, formando una situazione di carbonizzazione, di conseguenza si ritarda lo sfimolo delle contrazioni del diaframma.

Consigli:durante l apnea , non più di 4 boccate d aria ripetute. Non ventilarsi attraverso tubi di piccolo diametro, andreste incontro ad un edema polmonare


 

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Sincope da idrocuzione

1/8/2015

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Sincope da idrocuzione

Sincope da idrocuzione vuol dire perdere coscienza con l impatto in acqua fredda.E’ un caso raro ma può verificarsi con il tuffo improvviso.

Consigliamo vivamente di non immergersi di colpo , quindi a tratti, ed evitare di tuffarsi se riscaldati dal sole e/o con la digestione in corso 





Sincope apnea prolungata:Durante l’apnea, il processo di ossigenazione è attivo.La percentuale di anidride carbonica nei polmoni aumenta perchè non cè respirazione durante l’apnea.Si arriva così alla sincope da apnea prolungata, dove frequenti sono i decessi dovuti ad essa.La prima fase della sincope, la mandibola rimane serrata contro la mascella con labbra chiuse; Fattore importante per una rianimazione immediata , in quanto il cervello avrebbe danni irreversibili senza un periodo di non ossigenazione  di circa 5minuti.in una seconda fase può riprendere una respirazione inconscia ad alta frequenza, ma questo andra a riempire le vie respiratorie e al formarsi della terza fase, in cui avviene il rilassamento dei tessuti muscolari.

Consiglio a chiunque eserciti apnea di non farlo mai da solo, ma di essere in compagnia di qualcuno che possa rianimarci in un momento altrimenti tragico.


Sincope nell’Apnea profonda:Fare apnea in profondità è differente da una semplice apnea per ovvie ragioni. In profondità la pressione è maggiore , e , la cassa toracica premuta fa conseguire una minore disponibilità di ossigeno, ma in questo caso, il corpo umano necessita di meno ossigeno, per cui, ci sembrerà di poter praticare per più tempo in profondità rispetto alla superficie.

Il problema può presentarsi durante la risalita, nel momento in cui aumenta il volume dei polmoni, e , con una diminuzione di pressione improvvisa,si può scendere oltre la soglia minima di ossigeno per l organismo.Si giunge così alla sincope ANOSSICA.Questa situazione si verifica quasi in superficie durante la risalita.

In pratica la diminuzione di pressione ha tolto l’equilibrio fisico.In questo caso è obbligatoria la presenza di un altro subacqueo, in quanto , il corpo  tende ad andare verso il fondo, dato che stava espirando durante la risalita.



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6- PSICHE DURANTE L'IMMERSIONE 
7- ALIMENTAZIONE
8- APNEA
9- COMPENSAZIONE
10- IPERVENTILAZIONE
11- SINCOPE 
12- A.R.A.
13- TABELLE DECOMPRESSIONE
14- Esempio Programma Sub
15- EBREZZA
16- ATTREZZATURA



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