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G P
Francis THUON
La dissolution des gaz dans le corps
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Francis THUON
OBJECTIFS:
La dissolution des gaz dans le corps
Vous devrez être capable de :
•déterminer une tension de N2 dans un compartiment.
•Savoir déterminer la sursaturation critique.
•Savoir déterminer un compartiment directeur.
•Savoir déterminer une profondeur de palier pour un compartiment
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Francis THUON
• Historique
• Terminologie (quelques mots concernant la décompression
• Loi de Henry ( mise en évidence)
• Calcul de saturation et de désaturation
Plan de cette séquence de formation
• Bibliographie
• Mise en application
• Facteurs de dissolution
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La décompression
Les premiers comptes rendus sur la respiration d’air sous pression datent de 1755.
Au milieu du 19 siècle avec le développement des travaux (Puit, Pont, etc…) Les ouvriers travaillent au sec en milieu hyperbare à
une pression de deux à
quatre atmosphères plusieurs heures
par jour.
• Historique
Black découvre et étudie le CO2Priestley découvre l’oxygène.
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Un mal mystérieux le mal des caissons commence à
frapper certains travailleurs
Les tubistes
• Historique
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La médecine est impuissante devant toutes les pathologies dont sont atteintes toutes ces personnes.
En même temps vers 1865, Augustre Denayrouze avec les travaux sous-marins et les accidents qui en découlent et le premier à
préconiser
une profondeur maxi de 35 mètres, un temps de plongée de 2h30 maxi, et de remonter lentement.
• Historique
100 ANS
18651965
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Paul Bert en 1878 édite un ouvrage capital sur la pression barotraumatique.
Et met en évidence le rôle spécifique de l’azote et non de l’air, il ouvre la voie à
une décompression plus sûre.
Mais ne propose pas un véritable mode opératoire en fonction du couple temps/profondeur.
• Historique
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En 1906 La marine anglaise devant tous ces travaux demande à John Scott Haldane d’élaborer une décompression.
En 1908, les premières tables de plongée voient le jour.
• Historique
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LE MODELE HALDANIEN
Les observations de Haldane sur les plongeurs l’amènent à constater qu’aucun trouble n’apparaît lors d’une remontée
sans précaution d’une profondeur de 12 mètres quelle que soit la durée du séjour au fond.
Il établit ainsi le rapport de 1 pour 2 correspondant environ aux 2 bars de pression vers 10 à
12 mètres par
rapport au 1 bar de pression atmosphérique.
D’autres paramètres sont pris en compte dans le modèle de Haldane.
• Historique
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Mise en évidence
P = 1 bar
Quantité
de gaz dissous = +
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Mise en évidence
P = 2 bar
Quantité
de gaz dissous = + +
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Mise en évidence
P = 3 bar
Quantité
de gaz dissous = + + +
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Mise en évidence
P = 1 bar
Il y a une formation de bulles dans le liquide
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La décompression
La loi de Henry
En 1803 William Henry physicien et chimiste anglais présente la loi qui porte son non.
Haldane s’est appuyé
sur cette loi pour bâtir son modèle.
• LOI DE HENRY
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• THERMINOLOGIE
PERIODES
PRESSION TENSION
GRADIENT
COMPARTIMENT
PRESSIONS PARTIELLES
TAUX DE SATURATION
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P=T
P>T
P=T
P>T
P<T
P<T
T=P
Pression et Tension
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Le corps humain peut être représenté
par une
liste de régions anatomiques factices appelées compartiments
COMPARTIMENTS
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PRESSIONS PARTIELLES
Dans un mélange gazeux, la pression totale se répartit en proportion des différents gaz.
Exemples
PressionPression PpN2PpN2Surface ( 1 bar )Surface ( 1 bar ) 1 X 0,8 = 0,8 bar1 X 0,8 = 0,8 bar10 m ( 2 bars)10 m ( 2 bars) 2 X O,8 = 1,6 bar2 X O,8 = 1,6 bar20 m ( 3 bars )20 m ( 3 bars ) 3 X O,8 = 2,4 bars3 X O,8 = 2,4 bars25 m ( 3,5 bars)25 m ( 3,5 bars) 3,5 X 0,8 = 2,8 bars3,5 X 0,8 = 2,8 bars
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La quantité
maximale d’azote que ces compartiments peuvent dissoudre correspond à
la différence entre la pression
partielle d’azote (Pp N2 ) au plus profond de la plongée et celle en surface.
Cette différence
est appelée
GRADIENT
GRADIENT
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GRADIENT
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Chacun des 12 compartiments théoriques des tables MN 90 peut absorber, au maximum, le volume gazeux correspondant au gradient de pression
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LA PERIODE
c’est le temps pendant lequel un tissu peut dissoudre ou éliminer la moitié
de la quantité
de
gaz qu’il est capable d’emmagasiner ou de restituer à une pression et une température donnée.
La période
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PP Taux de Saturation Taux de Saturation ( Ts )( Ts )
11 0 % + 100% / 2 = 50%0 % + 100% / 2 = 50%22 50 % + 50% / 2 = 75 %50 % + 50% / 2 = 75 %33 75 % + 25 % / 2 = 87.5 %75 % + 25 % / 2 = 87.5 %44 87.5 % + 12.5 % / 2 = 87.5 % + 12.5 % / 2 =
93.75 %93.75 %55 93.75 % + 6.25 % / 2 = 93.75 % + 6.25 % / 2 =
96.875 %96.875 %66 PROCHE DE 100 %PROCHE DE 100 %
La tension finale d’un compartiment s’obtient en ajoutant à
l’azote de départ ( 0,8 bar ) le produit du gradient (G)
par le taux de saturation ( Ts
)
TN2 finale = 0,8 + ( G X Ts )
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• CALCUL DE LA SATURATION ET DE DESATURATION
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• CALCUL DE LA SATURATION ET DE DESATURATION
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• CALCUL DE LA SATURATION ET DE DESATURATION
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• CALCUL DE LA SATURATION ET DE DESATURATION
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Pour pouvoir rejoindre la surface, il faut que , pour chaque compartiment, le rapport
TN2
sur Sc
soit inférieur à
1
Cela correspond à
1 bar de pression atmosphérique au niveau de la mer.
S’il est supérieur à
1 pour au moins un compartiment, cela impose des paliers.
• CALCUL DE LA SATURATION ET DE DESATURATION
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Au cours de la remontée, le rapport entre la tension d’azote ( TN2
) de chaque
compartiment et la pression absolue (Pabs ) ne doit jamais dépasser un certain seuil, appelé
seuil de sursaturation critique (Sc).
Autrement dit, en divisant la TN2
par le Sc, on obtient la pression absolue minimale à
laquelle
le compartiment peut théoriquement remonter, sans risque d’accident de décompression.
Pabs = TN2 / Sc
• CALCUL DE LA SATURATION ET DE DESATURATION
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De tous les compartiments,
on appellera le
«
compartiment directeur »,
Le premier des compartiments à
limiter la remontée.
• CALCUL DE LA SATURATION ET DE DESATURATION
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CxCx PPéériodesriodes ScScCC55 5min5min 2.722.72CC77 7 min7 min 2.542.54CC1010 10 min10 min 2.382.38CC1515 15 min15 min 2.202.20CC2020 20 min20 min 2.042.04CC3030 30 min30 min 1.821.82CC4040 40 min40 min 1.681.68CC5050 50 min50 min 1.611.61CC6060 60 min60 min 1.581.58CC8080 80 min80 min 1.561.56CC100100 100 min100 min 1.551.55CC120120 120 min120 min 1.541.54
• CALCUL DE LA SATURATION ET DE DESATURATION
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• CALCUL DE LA SATURATION ET DE DESATURATION
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• CALCUL DE LA SATURATION ET DE DESATURATION
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Si nous supposons que le compartiment de période C40
(Sc = 1.68 ) est immergé
à
15 mètres durant 80
minutes
a) Quelle est sa tension d’azote au bout des 80 minutes ?
b) Jusqu’à
quelle pression peut-ton remonter sans dépasser le seuil critique ?
Exercices
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Imaginons une table de plongée composée de deux compartiments de périodes 15 et 30 minutes
C15
(Sc = 2.20) et C30
( Sc = 1.82 )
a) Pour une plongée de 60 minutes à
20 mètres quelle est la tension finale d’azote dans chacun de ces compartiments ?.
b) Jusqu’à
quelle pression peut-ton remonter sans dépasser le seuil critique ?.
c) Y a t’il des paliers à
effectuer ? Si oui, à
quelle profondeur ?
Exercices
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FACTEURS DE DISSOLUTION
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Bibliographie
Diaporama Francis MAGNOLINI
CT Plongée SC
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Questions ?
Merci pour votre attention et bonne chance pour la suite…
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0,64b
ET SI ON ASSOCIE L
’AZOTE, LES PRESSIONS, LE CORPS DU PLONGEUR ? CA NOUS FAIT DALTON ET HENRY !
Allons faire un tour en altitudeUn plongeur arrive en altitude après être passé
assez rapidement de 200 m à
2000 mA 200 m, la pression barométrique est d'environ 1 bar.A 2000 m, la pression barométrique est d'environ 0,8 bar.Entre 0 m
et 5000 m, on perd 0,1 bar
par 1000 mètres.Ce plongeur en arrivant au bord du lac est en état de
désaturation
comme s'il faisait une
successive. Son ordinateur, s'il en possède un, indiquera un temps d'adaptation de
plusieurs heures.
0,8b
0,72b
0,68b0,66b 0,65b 0,645b 0,6425b
TN2
Période1P 2P 3P 4P 5P 6P
TFN2 = 0,8 + [(0,64 -
0,80) x %]
Quantifions cette désaturation; c'est le tissu 120
qui est concerné.
Pp de N2 à
1 b = 1 x 80 % = 0,8b
Pp de N2 à
0,8 b = 0,8 x 80 % = 0,64 b
Si on plonge entre 2h et 4h après l
’arrivée au bord du lac, on découvre l
’importance de la majoration
12 heures après l
’arrivée au bord du lac, le plongeur n
’est toujours pas désaturé
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TRAVAIL EN SOUS GROUPES
Listez juste avec des mots tout ce qui vous passe par la tête
concernant la dissolution des gaz dans le corps
Remue méninges
Deux rapporteurs, un dans chaque groupe, viennent au tableau écrire le travail de son groupe
Temps 5 minutes
Temps 2 minutes
Synthèse 3 minutes
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• QU’EST-CE QU’UN MODELE ?
Un modèle est fondé
sur une approche physique
et mathématique schématique
d’un
processus physiologique.
Comme tout modèle, les résultats obtenus sont validés par la réalisation de nombreuses plongées d’essai sans incident
avant de
recevoir une autorisation d’emploi.
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• QU’EST-CE QU’UN MODELE ?