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09 janvier 2017 Anatomie et physiologie application à la plongée
Corinne Lelong
23 janvier 2017 Les accidents biochimiques , la syncope hypoxique , le froid …
YLR
30 janvier 2017 Les accidents de désaturation le poumon et la plongée …
Corinne Lelong
06 février 2017 Oreille et plongée ..synthèse sur les accidents
YLR
BAROTRAUMATISMESSurpression pulmonaire
Oreillessinus
DÉSATURATION dissolution AZOTECutané
Ostéo-arthro-musculaireNeurologique médullaire ou centraux
Oreille Interne
ACCIDENTS BIOCHIMIQUESNarcose N2
Essoufflement CO2Toxicité O2
Intoxication CO
MILIEUFroid
NoyadeRéaction Allergique (matériel)
Accident liée à la faune
ACCIDENTS DE PLONGÉE
Œdème Aigu d’immersion
LES ACCIDENTS BIOCHIMIQUES
DEPENDENT DE LA LOI DE DALTON
P partielle
P absolue Pourcentage
LA LOI DE DALTON
• La pression partielle d’un gaz dans un mélange est égale à la pression totale du mélange multiplié par le pourcentage qu’occupe ce gaz dans le mélange
• P partielle = Pression totale x %
• Tout les gaz que nous respirons peuvent devenir toxique au delà d’une certaine pression partielle
» Co2 » Co» N2» O2
Rappel
Pv O2 mm HgPv CO2 mm Hg
Rappel
:
Air inspiréO2 mmHgN2 mmHgCO2 mmHg Air Expiré
O2 mmHgN2 mmHgCO2 mmHgH2O mmHG
Pv O2 40mm HgPv CO2 47 mm Hg
Rappel
:
Air inspiréO2 160 mmHgN2 600 mmHgCO2 0,2 mmHg Air Expiré
O2 115 mmHgN2 565 mmHgCO2 33 mmHgH2O 47mmHG
ACCIDENTS BIOCHIMIQUESNarcose N2
Essoufflement CO2Toxicité O2
Intoxication CO
ACCIDENTS DE PLONGÉE
œdème Aigu d’immersion
ORIGINE DU CO2• ENDOGENE
– Production par l’organisme – Ventilation inappropriée– Influence du milieu
» Profondeur» Froid» Courant……………..
• EXOGENE– Touche plusieurs plongeur de la palanquée– Pollution du mélange contenu dans la bouteille
• Prise d’air du compresseur mal positionnée• Mauvais entretien du compresseur
Intoxication Exogène• < 2 % RAS• 2 % Augmentation rythme et amplitude
respiratoire• 4 % Essoufflement céphalée oppression• 5 % Essoufflement cyanose• 7 % Suffocation syncope ………..DC
Attention• 2% en surface …………xxxx à 30m
Intoxication au CO
• Pollution de la bouteille • Incolore inodore sans saveur • Bloque la fixation 02 sur hémoglobine• Liaison très solide ( 200 fois plus que O2)
5/000 céphalées troubles de la vue1% perte de connaissance5% DC
Intoxication au COTraitement
• Nécessite utilisation O2 pur ou hyperbare pour le traitement
• Élimination air ½ vie 320 minutes • Élimination O2 3 ATM 30 minutes • Attention aux autres membres de la
palanquée
INTOXICATION AUX GAZS INERTES
• Les gaz inertes produisent des effets comparables à ceux observés avec les anesthésiques, ces effets sont réversibles, ils sont liés à l’augmentation des pressions partielles
• Pour l'azote • devient perceptible à partir de 40 m,
majeure à 70 m • Pour l'argon : 30 m; • Pour le néon 90 m; • L’hélium est utilisé en plongée profonde,
comme diluant de l'O2, car il ne possède pas de propriété narcotique.
CAUSE
CAUSE
• Serait liés à l’accumulation de l’azote dans les membranes (théorie lipidique)
• Se lierait les récepteurs des membranes(théorie protéique)
– Modifie activité excitatrice ou inhibitrice du neurone
• D’ou un ralentissement de l’influx nerveux
• La narcose à l’azote apparaît à des profondeurs variables selon les individus, selon la condition physique, selon le contexte.
• Touche tout le monde
Facteurs aggravants• Profondeur• Hypercapnie, fatigue , rôle C02• Froid• Absence de visibilité (turbidité de l’eau)• Stress• Alcool Médicaments et substances illicites• Susceptibilité individuelle• Descente rapide dans le bleu, surtout tête en
bas
Symptômes
• Troubles de l’idéation – à type de viscosité mentale
• Troubles de la mémoire – mémoire immédiate
• Désorientation Temporo-spatiale – Perte de la notion de Temps
Symptômes
• Troubles de la perception voire hallucination
– Diminution sensibilité douleur, froid
– Altération des perceptions visuelles , auditives
• Troubles du comportement et de la coordination
– euphorie, irritabilité, anxiété
– Difficultés à réaliser un geste simple ou complexe
• Compter avec ses doigts , utiliser un inflateur ….
Un Exemple
Traitement
• Faire baisser la PpN2, donc remonter au dessus de 25 mètres. Si les symptômes disparaissent continuer la plongée sans redescendre, sinon arrêter la plongée. La remontée doit être contrôlée.
• Traiter les accidents associés (noyade).
Prévention
• Connaître ses limites( s’écouter)• S’habituer progressivement à la
profondeur• Ne pas dépasser 60 mètres à l’air• Ne pas plonger profond si l’on est fatigué• Ne jamais plonger seul
En Pratique
• Testez vous – Au fond puis après 5 min – test : Temps Profondeur Gaz
• Testez vos plongeurs – Compléments à 10 – Signes et réponses adaptées – Jeux simples
• PPCF• Dessins
ACCIDENTS BIOCHIMIQUES
Toxicité O2
ACCIDENTS DE PLONGÉE
Œdème Aigu d’immersion
Intoxication à l’oxygène : L’hyperoxie
• Une pression partielle en oxygène trop élevée génère une accumulation de molécule toxiques dans l’organisme (radicaux libres)
• On observe 2 types de complications :Aigu : effet Paul BertChronique : effet Lorrain Smith
Accident aigu
• Lorsque la PpO2 > 1,7 à 2 bar – (plongée à l'air > 90 m et à l'O2 > 10 m),
• Varie en fonction – d’une susceptibilité individuelle,– de l’effort fourni sous l’eau,– du froid,– Plus sensible si plongée en vêtements humides – Du % de CO2 dans le sang
Utilisation O2
Limite de sécurité pour la Marine Nationale 7 m (1,7 b) pour 4 heures.
Oxygénothérapie hyperbare : 18 m (2,8 b) pour 1 heure.
Risque existant pour les plongées avec des mélanges enrichis (nitrox , trimix surtout)
Signes mineurs
• Signes d’alarme (inconstants )
– crise mineure : Vision double (diplopie),– réduction du champ visuel– contraction musculaires (péri buccal)– crampes– malaise général– Troubles du rythme cardiaque
Grande crise hyperoxique
Crise de type épileptique avec cycle de troisphases :
1.phase tonique : contraction intense des musclesne pas remonter car risque de blocage de laglotte et donc de surpression pulmonaire
2.phase clonique : secousses musculaires,morsure de la langue, convulsions
3.phase résolutive : inertie, reprise de laconscience, mais amnésie de la crise
Grande crise hyperoxique• Traitement
Baisser la pression partielle en oxygèneNe pas donner d’O2 en surface
• PréventionNe pas plonger à l’air au delà de 65 m. Attention aux limites de profondeur
(plongée aux mélanges) • Pour les plongées aux mélanges ( Nitrox )
il existe des tables permettant de définir des limites d’exposition
Exemple limite de temps d’exposition tables Buhlmann
Buhlmann Repetitive Letter Group Table “0”Hours
FlyHours
A 2 2Residual Nitrogen Time inMinutes B 20 2 2
C 10 25 3 3Beginning RepetitiveGroup D 10 15 30 3 3
E 10 15 25 45 4 3
F 20 30 45 75 80 8 4
G 25 45 60 75 100 130 12 5
H 50 65 95 130 180 240 340
H G F E D C B A24 7
Table 3 (Air)Residual Nitrogen Time
(minutes)Next Depth in metersGroup
9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42A 25 19 16 14 12 11 10 9 8 7 7 6B 37 25 20 17 15 13 12 11 10 9 8 7C 55 37 29 25 22 20 18 16 14 12 11 10D 81 57 41 33 28 24 21 19 17 15 14 13E 105 82 59 44 37 30 26 23 21 19 17 16F 130 111 88 68 53 42 35 30 27 24 21 19G 154 137 115 91 72 57 47 40 35 31 27 25
All dives using Buhlmann tables require a minimum of 1 minute at 3 meters.
OXYGEN PRESSURE TIME LIMITS (Minutes)
PO2 (ATA) Single Dive %CNS/Min Daily1.6 45 2.22 1501.5 120 0.83 1801.4 150 0.67 1801.3 180 0.56 2101.2 210 0.48 2401.1 240 0.42 2701.0 300 0.33 3000.9 360 0.28 3600.8 450 0.22 4500.7 570 0.18 5700.6 720 0.14 720
CNS clock tableau NOAA• Calculez PpO2 à la profondeur• Reporte Pp dans le tableau• Donne le Tps max• Le tps de plongéerapporté au Tps maxdonne le % consomméEx: 60’ à 1,5 ATA=50%
CNS clock tableau NOAA
Quelques règles d’utilisation
• un intervalle de surface de 45 min si un Cns de 50% à 80% est atteint après une plongée.
• un intervalle d'au moins 2 heures pour un Cns de 80% à 99%,
• Un intervalle de 12 heures pour un Cns de100% .
• le Cns est divisé par 2 toutes les 90 min si l’on respire de l’air en surface
L’effet Lorrain Smith
Expositions expérimentales de longue durée à l'O2 (> 10h à 1b ou > 6 h à 2b
• Aucun risque pour les plongées à l'air; jamais observé chez les nageurs de combat utilisant l'O2 ou des mélanges synthétiques.
• Risque théorique en oxygénothérapie hyperbare, éliminé par les protocoles thérapeutiques; et en plongée profonde à saturation
L’effet Lorrain Smith• Mécanisme
Altération du surfactant et de cellules de la paroi alvéolaire, génère une altération des échanges gazeux.
• SymptômesDouleur inspiratoire, TouxBrûlures rétro sternalesŒdème pulmonaire
L’effet Lorrain Smith
• Comme pour la toxicité neurologique il existe des unités de toxicité pour le parenchyme pulmonaire
Unit Pulmonary Toxic Dose UTPDOu
Oxigen Toxic Unit OTU• 1 UTP équivaut à 1bar d’O² par minute
UTPD• Nombre UPTD = K (OTU/min) x Temps d’exposition en minutes.
• Maximum : 600 UPTD/jour. (Plongée professionnelle)• Conseillé : 400 UPTD/jour. (FFESSM d’activités loisirs).• Maximum : 2h immersion nitrox/par plongée.
• Une table donne la dose d'UPTD/OTU reçue pendant une minute à une PpO2 donnée.
Ex plongée à 30m 6O min nitrox 40/60
Ppo² 1,6 bar K= 1,92 soit 1,92 x 60 min = (115,2) 116 Utpd
UTPD
il existe des tables permettant de calculer les doses d’exposition cumulée par jour ou pour plusieurs jours
La syncope anoxique
Pv O2 40mm HgPv CO2 47 mm Hg
Rappel
:
Air inspiréO2 160 mmHgN2 600 mmHgCO2 0,2 mmHg Air Expiré
O2 115 mmHgN2 565 mmHgCO2 33 mmHgH2O 47mmHG
Transport Gaz
• Oxygène– Fixé sur hémoglobine 98%– Libre ( dissoute) 2%
• Gaz Carbonique– Fixé sur hémoglobine(HbCo2)– Bicarbonate HCo3 +++– Libre (dissout)
• Azote – Dissoute
Modification physiologique liées à la pratique de l’apnée
• En apnée l’air contenu dans la cage thoracique se comprime à la descente et se détend à la remontée,
• Les pressions partielles des gaz vont donc varier de même
• A la différence du plongeur bouteille qui renouvèle son air pulmonaire, en apnée le plongeur consomme son 02 et accumule son CO2
Modification physiologique liées à la pratique de l’apnée
• La composition de l’air alvéolaire va donc varier tout au long de l’apnée,
• La valeur de la PaCO2 ne va pas varier exactement comme le prévoit la loi de Dalton en raison de la transformation du CO2 en bicarbonate
• À la descente la consommation en 02 diminue l ‘effet de la loi de Dalton, à la remontée les deux effets se cumulent pour générer une baisse brutale de la PaO2
PaCo2 mm hg
descente
remontée
0 10 20 30 m20
50
100
mesurée
Théorique Dalton
Pa O2 mm hg
100
200
300
500
0 10 20 30 m
Théorique Dalton
Facteurs influençant la durée d’une apnée
• Le mental
• La PCO2
• La PO2
• Le degré de distension thoracique
Les mécanismes de rupture de l’apnée
• PaCO2 > à 45 mm de Hg • PaO2 • Distension thoracique
• Le besoin d’inspirer est lié à l’association de ces facteurs et conduit à des mouvements incontrôlés du diaphragme
Evolution des PaO2 et Pa CO2 apnée statique (surface) et dynamique 10 m
100 mm Hg
200 mm Hg
0 20 40 60s
descente remontée
02
CO2
Evolution de la PCO2 et de la PO2 lors d’une apnée à 10 m
• lors d’une apnée à 10 m le signal de besoin d’air est déclenché par une PaCO2 de l’ordre de 56--60 mm de Hg
40 mm Hg
80 mm Hg
56 mm Hg
28 mm Hg
PaCO2
Apnée 10 m
descente remontée
PaO2 200 mm Hg
100 mm H g
Apnée 10 m
descente remontée
125 mm Hg
40 mm Hg
Effet du Métabolisme
62 mm
Consommation liée au métabolisme
Hypoxémie dangereuse
Effet du Métabolisme
Les dangers de l’hyperventilation
• En cas d’hyperventilation prolongée
• la pression partielle d’O2 dans les alvéoles peut augmenter jusqu'à 140 mm de Hg
• La pression partielle de C02 peut chuter au environ de 15 mm de Hg
L’hyper ventilation excessive entraine
• Une chute importante du taux de C02 dans le sang
• Des malaises dus à l’alcalose respiratoire induite
• N’augmente que très peu l’oxygène sanguin • Responsable une baisse de la PaCO2 à
l’origine d’un retard de perception du besoin de respirer
40 mm Hg
80 mm Hg 56 mm Hg
28 mm Hg
PaCO2
Apnée 10 m
descente remontée
Gain
30 mm Hg
HYPERVENTILATION
Effet des tampons
PaO2 200 mm Hg
120 mm H g
Apnée 10 m
descente remontée
120 mm Hg
30 mm Hg
Effet du Métabolisme
60 mm
Consommation liée au métabolisme
Syncope anoxique noyade
Effet du Métabolisme
100 mm H g
Hyperventilation
Syncope hypoxique
• Perte de connaissance brutale sans signe précurseurs dues à une baisse trop importante de la PaO2 parfois suivit de mouvements anarchiques de quelques secondes (samba)
• Peut survenir à la remontée ou en surface immédiatement après le retour en surface
Et la prévention ………….
• Entrainez vous………apnée fauteuil
• Bannir l’hyper ventilation
• Jouez davantage sur le versant relaxation avant (à plat dans l’eau) et pendant l’apnée
Apnée fauteuil
• Échauffement : • Apnée 1 mn• Se ventiler pendant une minute et
recommencer. • Recommencez au moins 7 ou 8 fois• Se ventiler, faire une apnée maximale et
noter le temps (5 minutes au moins………)
Apnée fauteuil
• Entrainement : Apnée de 50 % de votre max (soit 2m30 dans notre exemple)
• Temps de récupération sera de 2 minutes 40.
• Faire 8 séries. A chaque série, gardez le même temps d'apnée, mais diminuez le temps de récupération de 10 secondes.
Apnée fauteuil• apnée : 2m30, récupération : 2m40• apnée : 2m30, récupération : 2m30• apnée : 2m30, récupération : 2m20• apnée : 2m30, récupération : 2m10• apnée : 2m30, récupération : 2m00• apnée : 2m30, récupération : 1m50• apnée : 2m30, récupération : 1m40• apnée : 2m30.
Et la prévention dans l’eau
• Echauffez vous (muscle, petites apnées)• Ne pratiquez jamais seul• Récupérez (2 fois le temps de l’apnée)• Ne quittez jamais des yeux votre binôme
même en surface
(Apnée à 10 m du N4)Plongée libre Rechercher une
capacitéminimale à l’apnée.
Après une techniqued’immersion efficace,descendre à 10 mètresdans des conditionsd’aisance jusqu’à unmoniteur. Se stabiliser àson niveau, répondre ausigne OK et remonteravec un tour d’horizonstabilisé. Le tuba enbouche n’est pas
obligatoire.
Indicateurs pris encompte à l’examenfinal :-Les 10 m ne sontpas atteints :éliminatoire;-Les 10 m sontatteints mais le plongeurne peut se stabiliseret remontevite :± 5/20.-Le plongeur faitl’épreuve définieavec précipitation:± 8/20.Le plongeur manifestede l’aisance :± 12/20.Grande aisance :± 16/20.Démonstration parfaite := 20/20.
APNEE grille de notation!
Fiche de notation - Epreuve de N4 – APNEE à 10 m. - 2015
!!
Temps de réalisation de l’épreuve : 20’’ à 29’’ : 4 pts / 30’’ à 39’’: 5 pts / 40’’ à 49’’: 6 pts / 50’’ à 59’’ : 7 pts / + de 59’’ : 8 pts !L’épreuve se termine quand le candidat annonce clairement son numéro. Il attend en surface à côté du formateur responsable de l’atelier.
Candidat n° Descente : 3 pts Comportement au fond : 5 pts Remontée : 4 pts Temps : 8 pts
Canard Palmage
Vertical.
Position Numéro Efficacité Assuranc
e
Signe OK Régulière + signes
360° Signe OK Numéro
Temps pts
Barème 1 1 1 1 1 2 1 2 1 1 Note sur 20.
!!!!!!
APNEE exemple de temps apnée à 10 m GP
candidat temps 1 temps 21 35 512 0 423 0 484 32 355 36 486 35 347 33 388 43 389 30 3810 32 4211 58 5212 0 3713 26 3214 50 4315 35 5016 30 3717 53 3618 41 5020 40 3121 48 3622 0 4023 30 3724 50 4225 45 2926 30 39
ACCIDENTS DE PLONGÉE
Œdème Aigu d’immersion
LE FROID EN PLONGEE
• Le plongeur est un animal à sang chaud qui doit garder sa température centrale le plus proche possible de 37° c
Le point de neutralité thermique se situe
• dans l’air a 25°c environ
• dans l’eau a environ 30°c
Nous nous refroidissons par 4 grands mécanismes
• Conduction • Convection • Evaporation • Radiation
• La conduction :
C’est l’échange thermique de l’organisme directement en contact avec les corps.
Plus la différence de température et la surface des corps sont grandes, plus importante sera la perte de calories.
• La convection :
C’est l’échange thermique entre le corps et le fluide ambiant qui l’entoure (dans notre cas c’est l’eau).
Là encore plusieurs facteurs entrent en jeu, comme la surface, la vitesse de déplacement (ventilateur) mais aussi la nature du fluide (eau ou air)
• L’évaporation :Lorsque l’on inspire de l’air, il se réchauffe dans nos poumons. Le corps dépense donc une certaine quantité d’énergie perdue dans la vapeur d’eau lors de l’expiration.
L’air du détendeur est FROID ( détente du gaz) 0°
• La radiation :Tout corps chaud dégage de la chaleur et donc de l’énergie par rayonnement.
(infra rouge )
Chez le plongeur les trois premiers mécanismes surtout seront impliqués
• Nous nous refroidissons en respirant l’air froid détendu qui sort de nos blocs, que nous réchauffons dans nos sinus et dans la trachée et les grosses bronches en le saturant en vapeur d’eau
• Nous nous refroidissons au contact de l’eau autour de la combinaison et dans la combinaison
• Ceci est d’autant plus important que la masse exposée est faible (main pied) et que la couche d’eau qui circule dans la combinaison est importante
• on ressent le froid d’abord au niveau des extrémités
• les mains deviennent blanches douloureuses
• on frissonne• on claque des dents • et si on insiste
Perte en Kcal T°centrale
Symptômes
37°c Sensation de froidvasoconstriction cutanée
36°c Augmentation du tonus musculaireFrissons continus
200 35°c300 34°c Amnésie
33°c Confusion mentale400 32°c Hallucinations Troubles du rythme cardiaque 500 31°c Absences reconnaissances familliers
30°c600 29°c Perte de connaissance
28°c Perte réflexe pupillaire,
26°c Risque de décès par fibrillation ventriculaire
Comment l’organisme se défend
• Limitation de la surface d’échange bloque la circulation périphérique sous la peau et au niveau des extrémités (vasoconstriction)
• Redistribution de la masse sanguine vers les organes nobles
Cerveau, cœur poumons, viscères (foie reins)
• Générer des calories pour réchauffer son noyau central
Frissons Augmentation du métabolisme basal
Quelles conséquences • L’augmentation du métabolisme va
Accroître la production de gaz carbonique qui va s’accumuler dans l’organisme (risque d’essoufflement)
Accroître la consommation d’oxygène d’ou une augmentation de la ventilation donc de la consommation d’air
Quelles conséquences• La redistribution vers le noyau central
va entraîner une augmentation de la diurèse (à l’origine de l’envie d’uriner) pour garder constant le volume central
d’ou une augmentation de la viscosité du sang
Quelles conséquences
• La vasoconstriction dans certains territoires entraîne une accumulation d’azote dans les organes centraux……………….
• qui sera mal éliminée lors de la décompression
Quelles conséquences
• Le froid est donc une porte d’entrée vers un sur accident
EssoufflementNarcoseADD
Comment cela se prévient
Avant la plongée
• Bien se nourrir pour se réchauffer il faut des calories
• Plongez protégé• Une bonne combinaison ajustée, avec des
gants et de bonnes « chaussettes »• Une cagoule efficace • Se protéger du vent sur le bateau
Pendant la plongée • Limiter ses entrées d’eau en limitant ses
mouvements • Communiquer Ne pas avoir honte de dire
j’ai froid
• Si on a froid Modifier sa planification pour Eviter d’avoir à faire des paliers
• Au pire majorer les temps de paliers avec toujours les 3 minutes entre 3 et 5 m
Après la plongée
• Boire de l’eau ou du thé mais boire encore plus que d’habitude (jamais d’alcool)
• Se mettre à l’abri du ventciré coupe vent
car le vent sur la combinaison mouillée……
Après la plongée
• Si quelqu’un a eu froid le dévêtir • si cela est possible le sécher en le
tamponnant• le couvrir avec une couverture (survie) • ou le mettre dans un sac plastique ( sac
poubelle) qui créera un micro climat permettant de le réchauffer plus vite
• Si quelqu’un a eu très froid (hypothermie légère) et est incapable de remonter sur le bateau seul
• le remonter en position allongée (attention au phénomène de redistribution vers les organes nobles)
• le réchauffer doucement boisson couverture
• le surveiller pendant le retour (risque de sur accident) , et pas de deuxième plongée ……
SOURCES
• Préparation niveau 4 A Foret• GPUN• Physio & médecine plongée
«Broussolle »• Aresub• Foster ( nouvelle édition)
