I) Composition de l’air
1.1) composition simplifié : 79 % d’azote (N2) et 21 %
d’oxygène (O2)
1.2) composition complète : 79 % d’azote (N2+Ar) 20,92% de
O2
0,03 % de dioxyde de carbone CO2 et 0,05 % de gaz rares (H2,Kr,CO,Xe,Rn).
II) Loi de DALTON
La pression partielle d’un gaz dans un mélange de gaz est
proportionnelle à la concentration de ce gaz dans le mélange .
On aura la relation :
Avec
Px : la pression partielle du gaz x dans le mélange
Cx : la concentration du gaz x dans le mélange en %
Pabs : la pression absolue exercée sur ce mélange
Comme SCx = 1 (la somme des pourcentages est par définition égale à 1)
La somme des pressions
partielles d’un mélange est égale à la pression absolue. SPx = Pabs.
III) La toxicité des gaz et
les accidents biochimiques associés
III 1) la Narcose
a)circonstance et causes, mécanisme
La Narcose ou Ivresse des
grandes profondeurs se produit entre 30 à 60 m suivant les individus et
pratiquement toujours après 60 m . Cette narcose est due à l’augmentation
rapide de la ppN2 (pression partielle d’azote) qui certainement a une influence
au niveau des graisses du cerveau et de la transmission de l’influx
nerveux au niveau des neurones
(synapses, ion CA++) .
b)symptômes
- ralentissement des
réactions
- prostration sur les
instruments
- non réponse aux signes ou
lentes
- agressivité ou indifférence
- dérèglement spatial : effet
tunnel visuel (le fond plat se courbe)
- comportement incohérent et
non conscient
c)traitement
- remonter la personne en
l’assistant (assistance bouée)
- s’assurer de son
comportement à la remonter
-
remontée
de la palanquée
-
pas
de séquelles en surface
d)prévention
- pas descendre trop vite
(s’arrêter à 25m et se stabiliser avant de poursuivre)
- descendre avec des
plongeurs expérimentés
- plonger progressivement de
plus en plus profond .
- plongée la plus profonde le
matin
- facteurs aggravants :
fatigue stress et froid émotivité , effort au fond, angoisse
III 2) l’essoufflement
a)circonstance et causes ,mécanisme
L’essoufflement ou
Hypercapnie se produit lorsque la ppCO2 (pression
partielle de CO2 dans le sang augmente au dessus d’un certain seuil . C’est le cas en plongée lorsque l’on
descend la ppCO2 augmente
avec la profondeur . (En exemple Ppco2 0,02 bar normale, 0,03 début
d’essoufflement , 0,05 essoufflement, 0,07 syncope, 0,09 mort)
Les causes sont de 2 types
endogènes ou exogènes :
- endogènes : dues au
plongeur
1) efforts au fond
2) mauvaise
respiration (ne souffle pas )
3) mauvais lestage
4) Stress et peur
- exogènes : dues au conditions externes
1) air de la
bouteille de mauvaise qualité
2) Matériel
(ouverture de bouteille, détenteur)
3) Froid
Le mécanisme de l’essoufflement
est donné par le diagramme des volumes pulmonaires .(voir courbe en annexe)
b)symptômes
- sur soi : sensation de
manque d’aire
- sur les autres :
agitation du plongeur avec respiration anarchique (augmentation du rythme
respiratoire )
- manque d’air , rejet du
détendeur
c)traitement
- remontée le plongeur en lui
s’arrangeant qu’il ne fasse aucun effort (bouée + palmes de l’encadrant)
-
lui
donner un autre détendeur
-
aspect
psychologique rassurer
-
remontée
de la palanquée
-
majorer
les paliers (risque d’ADD en + car le CO2 joue le rôle de catalyseur sur les
bulles de N2 pour former des bulles plus grosses donc pathogènes )
d)prévention
avant la plongée
- bien ouvrir sa
bouteille
- bien se couvrir
(combinaison de bonne qualité )
- connaître son
lestage
-
ne
pas faire d’effort avant la plongée
-
pas
de cigarette ou de gaz d’échappement (bateau)
-
Mettre
en confiance (encadrant)
pendant la plongée
- ne pas descendre
trop vite
- être calme et posé
au fond
- utiliser son gilet
stabilisateur
- souffler à fond
-
vérifier
sa respiration par de courtes apnées
Après la plonger
-
analyse et discussion avec l’encadrant et le plongeur.
III 3) Hypoxie , normoxie ,
Hyperoxie (Paul Bert)
a) La normoxie
On appelle normoxie l’état du
corps pour lequel l’oxygène est en concentration normale dans le sang .Elle
correspond à un ppO2 de 0.21 bar .
b) L’hyperoxie
L’hyperoxie se produit quand
la pression partielle de O2 augmente au dessus de 0,21 bar .
L’hyperoxie devient aiguë à
partir de 1,6 bar de ppO2 pour de l’oxygène normobar (pur) ou pour un
mélange .
L’effet
produit une destruction des cellules nerveuses du cerveau et une perte de
connaissance :
c’est l’effet PAUL BERT
.
Pour l’effet Lorrain Smith voir tableau
de synthèse.
c) L’hypoxie
L’hypoxie se produit quand la
ppO2 de l’air est inférieure à 0,21 bar
Quand l’hypoxie est telle qu’il y a un déficit trop important d ’ O2 dans
l’organisme on dit qu’il y a anoxie
. C’est en apnée que l’on risque le plus l’anoxie lors que l’on pratique une
hyperventillation trop poussée . C’est le phénomène connue sous le nom de
rendez-vous syncopal des 7m avec perte de connaissance et risque de noyade .
Pour l’éviter pratiquer l’hyperventillation dit du 1/3 temps pour ne pas trop faire baisser la ppC02 et
donc laisser une chance à l’organisme de remontée à la surface avec une ppO2
pas trop faible .
III) 4) Intoxication au
CO (Monoxyde de Carbone)
a)circonstance et causes ,mécanisme
Le
CO est incolore , inodore et résulte de combustion incomplète.
Le
CO se fixe à l’Hémoglobine 300 fois mieux que l’oxygène, la fonction
respiration n’a plus lieu. (Poison). La profondeur est facteur aggravant.
b)symptômes
Ppco 0,001 bar : Maux de tête
Ppco 0,005 bar : Troubles visuels ,bourdonnement
, paralysie, difficulté à respirer
Ppco 0,01 bar : perte de
connaissance
Ppco
0,02 bar : syncope
Ppco
0,01 bar : mort
c) CAT et traitements
Remonter au plus tôt si le mal de tête
persiste.
O2 et traitement médicalisé (lavage du
sang)
d) Prévention
Soigner la Qualité de l’air :
attention à la position de l’entrée d’air du compresseur.
IV) Ce qu'il faut retenir
-
lors d’un plongée si une narcose ou un essoufflement se produit on arrête la
plongée, on remonte et on assiste le plus possible le plongeur en difficulté .
-
On limite la profondeur des plongées en cas de fatigue , de stress et de froid
-
On adopte une ventilation qui privilégie l’expiration à l’inspiration (on
souffle à fond tous le long de la plongée).
- tableau récapitulatif des accidents biochimiques
Gaz /Toxicité |
Pression Partielle > à la
Normale |
Pression Partiel < à la Normale |
Gaz
Carbonique (CO2) |
Hypercanie
/ ESSOUFFLEMENT |
Hypocanie
(hyperventillation) |
AZOTE (N2) |
Risque
de NARCOSE (30 à 70 m) |
NEANT |
Oxygène
(O2) |
HYPEROXIE Effet
PAUL BERT pp02 >1.6b Effet Lorrain Smith pp02
>0.5b/2H à 3H |
HYPOXIE SYNCOPE
ANOXIQUE (rendez
vous syncopal des 7m ) |
Monoxyde
CO |
Ppco
>0,001bar maux de tête, 0,02
bar syncope |
NEANT |
V) Exercices
Exercice
1: Quelle est la pression partielle d’azote de l’air respiré par un
plongeur à 40 m ?
Exercice
2 : La concentration de CO2 de l’air d’une bouteille est de 0,03% . Un plongeur
a un essoufflement et la PpCO2 de l’air qu’il respire vaut 60 mBar . A quelle profondeur se trouve t il ?
Exercice
3 : A quelle profondeur maximale peut t on plonger pour éviter l’effet paul
Bert avec un mélange de 50% O2 et 50 N2 ?
Exercice
4 : Un plongeur me fait le signe d’essoufflement je suis P2 à 40 m encadré avec
un P4. Quelle attitude adoptez vous ?
Exercice
5 : Donner les symptômes et les préventions pour la Narcose à des N2
effectuant une plongée à 40m n’ayant pas plongés depuis 2 ans.
VI) Tableau
des Profondeurs Max pour un Nitrox dont le %O2 varie de 45% à 24%. Les valeurs grisées sont les valeurs standards pour les
plongeurs Nitrox.
|
Profondeur Max pour un Mélange O2 % |
|
|
|
|
|
|
%02 |
Profondeur Max |
%02 |
Profondeur Max |
45.00% |
26 |
34.00% |
37 |
44.00% |
26 |
33.00% |
38 |
43.00% |
27 |
32.00% |
40 |
42.00% |
28 |
31.00% |
42 |
41.00% |
29 |
30.00% |
43 |
40.00% |
30 |
29.00% |
45 |
39.00% |
31 |
28.00% |
47 |
38.00% |
32 |
27.00% |
49 |
37.00% |
33 |
26.00% |
52 |
36.00% |
34 |
25.00% |
54 |
35.00% |
36 |
24.00% |
57 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PP02 MAX |
1.60 |
bar |
VII) Annexe : Tableau
de synthèse et courbes