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Tables, modèles et procéduresP2 - P3 - PA60
Emmanuel Maros - ASCIG - BBTB - ADK - Décembre 2015
● L’air, l’azote● Un peu d’histoire● Saturation et Désaturation● Modèles de décompression● Eléments de calcul des tables● Les facteurs de saturation● La désaturation● Les tables et la table MN90● La courbe de sécurité● Les différents types de plongées● Quelques procédures “utiles”● La déco à l’oxygène● La plongée en altitude
Tables, modèles et procédures
L’air, l’azote
L’air que nous respirons en
surface mais également en
plongée est constitué de :
Les échanges gazeux se font au niveau des poumons. L’air y est en
contact avec le sang:
● absorption d’oxygène,
● rejet de CO2.
● c’est aussi l’endroit où s’effectue lors d’une plongée,
l’absorption d’azote.
Mais l’azote est un gaz non utilisé par l’organisme (gaz transitoire): pendant une plongée,
sous l’effet de la pression, il va donc s’accumuler dans le corps humain. Lors de la
remontée (et après la plongée) l’azote va être évacué...
Un peu d’histoire (1/5)
-322La première cloche de plongée appelée
“Colympha” aurait été utilisée par
Alexandre le Grand.
1670Au XVIIe siècle, VON GUERICKE a inventé une pompe à vide
qui modifiait la pression atmosphérique. Cette expérience
de compressibilité des gaz est reprise par Robert BOYLE qui
enferme dans le récipient une vipère et qu’il décomprime à
l’aide de sa pompe. Il observa alors « qu’elle se débattait
furieusement ; et présentait de remarquables bulles dans les
liquides et diverses parties du corps, telle que l’humeur
aqueuse de l’un de ses yeux… » (ADD)
Un peu d’histoire (2/5)
1676 Edme MARIOTTE intègre la notion de température dans la loi de
compressibilité des gaz de BOYLE :
« A température constante, le volume d'un gaz est inversement
proportionnel à la pression qu'il subit.»
1689 Premières observations des phénomènes liés à la
pression par Edmond Halley qui invente la véritable
“cloche à plongeur”.
Un peu d’histoire (3/5)
1850 L’essort industriel voit le développement du travail sous
pression. Pour la construction de piles de pont aux Etats-Unis, les
travailleurs sous mis sous pression pour évacuer l'eau pour
permettre un travail au sec. On constate chez ces travailleurs
lors de leur retour à la pression atmosphérique qu'ils ont des
douleurs articulaires (“bends”, “mal des caissons”, que l’on
soigne en frictionnant et en ingérant de l’alcool), voire des
accidents cérébraux. Il en est de même pour les mineurs ou les
travailleurs en scaphandre. On fait alors le lien entre la pression,
la durée et la vitesse de remontée.
1854 La recompression soulage la douleur.
1803 William HENRY travaille sur la dissolution des gaz et énonce que :
"A température constante et à saturation, la quantité de gaz
dissoute dans un liquide est proportionnelle à la pression de ce gaz
au dessus de ce liquide."
On parle alors de tension pour la pression du gaz dissout dans un
liquide.
Un peu d’histoire (4/5)
1878 Paul BERT publie son ouvrage “La pression barométrique” dans
lequel il détaille les effets de la variation de pression sur les
individus. Il y détaille :
● Les “maladies des caissons” et “bends”
● Ses recommandations:○ « la décompression brusque occasionne des accidents qui s’expliquent
par le dégagement, tant dans les liquides sanguins qu’au sein des
tissus, de l’azote qui s’y était dissous en excès, à la faveur de la pression
»
○ « ne les laisser descendre qu’une fois par jour dans les tubes »
○ « les décomprimer très lentement et les maintenir un « bon » quart
d’heure à la moitié du chemin »
○ «leur faire respirer de l’oxygène aussitôt après leur retour à l’air libre»
1861 BUCQUOY émet l’hypothèse que le gaz dissous dans le sang repasse en phase
gazeuse lorsque la pression ambiante chute.
Un peu d’histoire (5/5)
1907 La Royal Navy demande à John Scott HALDANE d’établir des
procédures pour la plongée à l’air jusqu’à 62m.
Elles seront reprises dans le monde. Les premières tables françaises
GERS65 puis MN90 en découlent.
1983Les physiciens suisses
Hannes KELLER et
Albert BÜHLMANNenrichissent le modèle Haldanien et introduisent la
notion de plongée en altitude.
1990● Publication des tables MN90
● Elaboration par Bruce WIENKE du modèle commercial RGBM fondé sur les
micro-bulles, à partir du VPM.
1965Publication des travaux de WORKMAN: la notion de M-Values sera reprise partout.
Saturation et désaturation (1/2)
Après un long séjour à l’air libre,
notre corps (poumons, sang, tissus)
est à l’équilibre avec la pression
ambiante.
A la descente, cette pression augmente
(augmentation de la PP des gaz, aussi appelée
Tension): notre corps s’adapte à ce nouvel
équilibre...
A la remontée, la pression diminue (diminution
de la PP des gaz)...
c’est la désaturation !
c’est la saturation !
+++
+
+
+
+
+++
Saturation et désaturation (2/2)
En surface et sous l’eau, le corps humain subit la pression du milieu ambiant.
3.Lors d’une
remontée controlée,
l’azote accumulé dans
l’organisme est libéré
progressivement.
2. Sous l’eau, le corps humain subit la pression atmosphérique et la pression
hydrostatique (il est en sous-saturation). Une partie de l’air inspiré sous l’eau va se diffuser
dans tous les tissus du corps humain et tendre vers l’équilibre des pressions interne et
externe.
1. En surface, le corps humain ne subit
que la pression atmosphérique.
4. Lors d’une remontée
non contrôlée (rapide/sans
respecter les paliers), l’azote
n’a pas le temps d’être évacué
pas les poumons.
Modèles de décompression
Un modèle de décompression est une approche mathématique dont l’objectif est de
quantifier et de décrire les diverses manifestations de l’azote dans la décompression.
Les différents types de modèles de décompression:
● Modèle par perfusion: c’est le modèle Haldanien par excellence. La majorité des
modèles actuels sont construits sur ce modèle. Le modèle Buhlman en est issu. Il
est composé de 16 tissus (12 à l’origine) et intègre la notion de M-Values
(pression max supportée par un tissu).
● Modèle par diffusion: élaboré par Hempleman à partir de 1952. D’après lui, une
approche mono-tissulaire de la décompression donne des résultats satisfaisants:
le cartilage, entouré d’une fine couche de sang.
● Modèle par micro-bulles, ou VPM (Varying Permeability Model) fondé sur les
bulles de gaz. Concept de noyau gazeux servant d’amorce à des micro-bulles
détectables au Doppler.
Eléments de calcul des tables (1/4)
John Scott Haldane a défini le premier modèle de décompression pour les plongeurs
profonds de la Royal Navy en 1907. Il s'appuie sur la loi de Henry et définit un modèle
à base de compartiments pour calculer des coefficients de saturation.
● Le compartiment : Le corps humain est divisé en compartiments regroupant des tissus
saturant et désaturant à la même vitesse. En effet tous les tissus ne sont pas irrigués de
la même façon.
Les tables MN90 s'appuient sur un modèle à 12 compartiments.
● Le gradient : Le gradient est l'écart entre la tension vers laquelle tend le compartiment
et la tension initiale.
Exemple :La tension initiale en azote en surface avant une plongée simple d'un plongeur
correspond à la pression partielle en azote de l'air, le plongeur étant en état de
saturation (loi de Henry).
Ti = Pabs x %N2 = 1 x 0,8 = 0,8 bar
La tension finale vers laquelle tend ce plongeur à 40 mètres correspond à la
pression partielle de l'azote à cette profondeur.
Tf = Pabs x %N2 = 5 x 0,8 = 4 bar
Le gradient est donc de
Gradient = Tf - Ti = 4 - 0,8 = 3,2 bar
Eléments de calcul des tables (2/4)
● La période : La saturation d'un compartiment est dépendante du temps. Elle n'est pas
immédiate. On appelle période le temps nécessaire à un compartiment pour saturer ou
désaturer de la moitié du gradient.
à la fin de la première période, un compartiment absorbe 50% du gradient
à la fin de la deuxième période, un compartiment absorbe 50% des 50% restant soit
25% supplémentaire, donc un total de 50 + 25 = 75%
à la fin de la troisième période, un compartiment absorbe 50% des 25% restant soit
12,5% supplémentaire, donc un total de 75 + 12,5 = 87,5%
ainsi jusqu'à saturation La saturation et la désaturation ne sont ni
immédiates, ni linéaires !Il faut 6 périodes pour
atteindre 100% de saturation/désaturation.
Eléments de calcul des tables (3/4)
On parle de compartiments court pour les compartiments ayant des périodes de quelques
minutes et de compartiments longs pour les périodes les plus longues. Les compartiments
les plus courts correspondent aux tissus les mieux irrigués.
La convention veut que l'on nomme le compartiment avec un C suivi de sa période. Le
compartiment C120 est un compartiment dont la période est de 120 minutes.
Les tables MN90 utilisent 12 compartiments : C5, C7, C10, C15, C20, C30, C40, C50, C60, C80, C100, C120.
Eléments de calcul des tables (4/4)
● Le coefficient de sursaturation critique :
Lors d'une remontée, l'organisme est en état de sur-saturation par rapport
à la pression ambiante qui diminue. Ce rapport permet de déterminer un
coefficient ou seuil à partir duquel on considère qu'un compartiment est en
sur-saturation critique et qu'il y a risque de dégazage anarchique. Ce
coefficient est nommé Sc.
Pour rejoindre la surface, le rapport entre la tension en azote et la pression
doit rester inférieure au coefficient de sursaturation critique.
Pour calculer la tension à une période donnée, on peut utiliser la formule suivante :
T = Ti + (Tf - Ti) x coefficient
ExempleLa tension d'azote d'un plongeur à 40 mètres pour le compartiment de période 15 après
30 minutes est de : Ti = 0,8 bar ; Tf = 5 x 0,8 = 4 bar;
coefficient = 2 périodes écoulés = 75% = 0,75
T = 0,8 + (4 - 0,8) x 0,75 = 3,2 bar
Les facteurs de saturationLa quantité de gaz diffus dans les tissus dépend (entre autres) :
● du type de tissu
Ex: la peau va se charger en gaz beaucoup plus rapidement que les
os.
● de la pression
Plus on descend profond, plus la pression est importante. La pression
ambiante est constituée de la pression atmosphérique à laquelle
s’ajoute la pression hydrostatique qui croît de 1 bar tous les 10
mètres.
Question: pression ambiante à 15 mètres de profondeur ?
● de la durée passée sous pression
Plus on reste exposé longtemps, plus notre corps se charge en gaz (et
plus il va falloir du temps pour l’évacuer).
● de la température Plus il fait froid, plus l’organisme se charge en gaz.
● de l’agitation Plus vous vous agitez (effort lié au courant par exemple), plus
vous allez consommer de l’air et donc vous charger en azote.
La désaturation
Nécessité de disposer de moyens de contrôler sa remontée !
● La désaturation ne doit PAS être brutale.
● La désaturation va être conditionnée par un certain nombre defacteurs dont les principaux sont la durée et la profondeurd’immersion.
Les tablesCe sont des abaques indiquent la profondeur et la durée que vous devez
passer à chaque palier avant de pouvoir refaire surface en sécurité, en
fonction de la plongée que vous avez effectué.
Il en existe des quantités, pour des applications différentes:
Ministère du Travail (MT90), plongée en altitude (Bühlmann , DECO92), autres pays (DCEIM :
Canada, BSAC : Anglaises), mélanges (nitrox, trimix).
Celles qui nous intéressent sont les tables MN90 :
• Etablies en 1990 par la Marine Nationale,
• Par convention, les plus courantes,
• Utilisées pour les examens de formation,
• Les plus vendues en France.
La table MN90 (1/4)
Elaborée pour les militaires : établie sur l’observation de
plongeurs militaires (en moyenne 32ans, 74kg, 1m75) et
reposent sur des résultats statistiques (pas de mesures
physiologiques réelles).
On évite statistiquement les accidents tant que l’on reste dans les limites d’application
(mais pas de risque 0).
En résumé, les tables déterminent les procédures de remontée à suivre pour avoir une décompression adéquate afin d’éviter (statistiquement) les accidents.
Calcul de paliersComment de pas avoir de paliers
Remarque: la consultation des tables fait partie de la planification d’une plongée.
Limites d’application : plongée à l’air, vitesse de remontée (15-17m/mn puis 6m/mn),
profondeur max 60m, pas de plongée en altitude, pas d’effort, max 2 plongées par jour.
La table MN90 (2/4)
La table MN90 (3/4)
La table MN90 (4/4)
La courbe de sécurité (1/2)
C’est la limite au-delà de laquelle tout plongeur devra effectuer des paliers. Elle est variable en
fonction de la durée et de la profondeur.
Donc:
● Plus vous descendez profond, plus vous allez atteindre cette limite rapidement.
● Plus vous souhaitez restez longtemps, moins profond vous pourrez aller.
Ces couples de valeurs sont à connaître par coeur.
La courbe de sécurité (2/2)
La plongée simple (1/3)
La plongée simple est une plongée qui intervient au moins 12h00 après toute autre plongée
effectuée.
Le temps de plongée utilisé pour la lecture des tables est la durée écoulée entre le début
d’immersion et le début de remontée à la vitesse de 15-17m/mn.
La plongée simple (2/3)
Il suffit de lire dans la table MN90 pour la profondeur et le temps de la plongée, la
profondeur et la durée des paliers éventuels. Dans le cas où les valeurs de durée et/ou de
profondeur ne sont pas définies dans le tableau, on prend les valeurs supérieures : on va
toujours dans le sens de la sécurité.
La plongée simple (3/3)
Exercice :1. Quel est le GPS (Groupe de plongée successive) et la DTR (Durée Totale de Remontée)
d'une plongée de 20min à 30m ?
2. Quels sont les paliers et leurs durées pour une plongée de 42min à 27m ?
3. Quelle est la durée max d'une plongée à 34m pour rester dans la courbe de sécurité ?
4. Une équipe démarre sa plongée à 9h10, fait une exploration sur un fond de 31m et
démarre sa remontée à 9h42, quels sont les paliers et les durées ? A quelle heure
sortent-ils ? Quel GPS ?
Solutions :1. GPS = F; DTR = 5min ; Palier de 2min à 3m ;
2. Palier de 25min à 3m ; GPS = K
3. 10min
4. Palier de 22min à 3m ; GPS = K ; DTR = 25min ; Heure de sortie = 10h07
La plongée consécutive (1/2)
La plongée consécutive est une plongée qui intervient moins de 15min après une autre
plongée. La durée de la première plongée vient s'ajouter à la durée de la deuxième plongée
à la profondeur à la profondeur max des 2 plongées pour le calcul de la procédure de
décompression.
Si la profondeur de calcul de la deuxième plongée est différente de la première, la DTR est
calculée à partir du tableau IV des tables MN90 en y ajoutant les temps de palier.
Dans le cas ou la durée ou la profondeur ne sont pas définies dans le tableau, on prend les
valeurs arrondies supérieures. On va toujours dans le sens de la sécurité.
La plongée consécutive (2/2)
Exercice :1. Une équipe démarre sa plongée à 9h10, fait une exploration sur un fond de 31m et entame sa remontée à 9h42,
quels sont les paliers et les durées ?
2. A quelle heure sortent-ils ?
3. Quel est leur GPS ?
4. La même équipe plonge 8min après pour décrocher l'ancre du bateau à 23m pendant 5min. Quelle est la durée
de la plongée à prendre en compte pour la procédure de décompression ?
5. Quels sont les paliers et leurs durées ?
6. Quelle est la DTR ?
7. A quelle heure sortent-ils ?
Solutions :1. 22min à 3m ; DTR = 25min ;
2. Heure de sortie = 9h10 + 0h32 + 0h25 = 10h07;
3. GPS = K ;
4. Durée Totale de la plongée à prendre en compte = 32min + 5min = 37min à 31m
5. 1min à 6m et 29min à 3m
6. DTR = 1min + 29min + 3min (tableau IV) = 33min
7. Heure de sortie = 10h07 + 0h05 + 0h08 + 0h33 = 10h53
La plongée successive (1/6)
La plongée successive est une plongée qui intervient entre 15min (compris) et 12h après
une autre plongée. Dans ce type de plongée, il faut tenir compte de la charge résiduelle
d'azote de la précédente plongée indiquée par le GPS dans les tables MN90, elle majore la
durée de la plongée suivante.
Dans le cas ou la
durée ou la
profondeur ne sont
pas définies dans le
tableau, on prend les
valeurs arrondies
supérieures.
On va toujours dans
le sens de la sécurité.
La plongée successive (2/6)
La plongée successive (3/6)
La plongée successive (4/6)
Exercice :1. Une équipe démarre sa plongée à 9h10, fait une exploration sur un fond de 31m et
démarre sa remontée à 9h42, quels sont les paliers et les durées ?
2. A quelle heure sortent-ils ?
3. Quel est leur GPS ?
4. La même équipe plonge l'après-midi à 14h08 pour une exploration à 19m pendant
42min. Quel est leur taux d'azote résiduel au moment de leur remise à l'eau ?
5. Quels sont les paliers et les durées ?
6. A quelle heure sortent-ils ?Solutions :
1. 22min à 3m ; DTR = 25min ;
2. Heure de sortie = 9h10 + 0h32 + 0h25 = 10h07;
3. GPS = K ;
4. Intervalle surface = 4h01 ; Taux d'azote résiduel = 0.92b
5. Majoration = 13min ; 9min à 3m
6. DTR = 11min ; Heure de sortie = 14h08 + 0h42 + 0h11 = 15h01
La plongée successive (5/6)
Que faire si au cours d’une plongée successive, la profondeur maximale atteinte estsupérieure à celle avec laquelle la majoration a été calculée en surface ?
Première possibilité : recalculer la majoration sous l’eau.
Deuxième possibilité : si le recalcul est trop long ou impossible (ex. tableau des majorations
non disponible sur ses tables immergeables), voici comment procéder :
Conserver la majoration calculée initialement (cela va dans le sens de la sécurité car plus la
plongée est profonde, plus la majoration est réduite) et déterminer les paliers avec la durée
fictive et la profondeur réellement atteinte
La plongée successive (6/6)
Que faire si au cours d’une plongée successive, la profondeur maximale atteinte estinférieure à celle avec laquelle la majoration a été calculée en surface ?
Première possibilité : recalculer la majoration sous l’eau.
Deuxième possibilité : si le recalcul est trop long ou impossible (ex. tableau des majorations
non disponible sur ses tables immergeables), voici comment procéder :
Conserver la majoration calculée initialement et déterminer les paliers avec la durée fictive
et la profondeur prévue initialement (celle-ci est supérieure à la profondeur réellement
atteinte, ce qui va dans le sens de la sécurité).
Quelques procédures “utiles”... (1/4)
En cas de remontée lente :La remontée lente est une plongée simple. La procédure de décompression doit être calculée
à partir du moment de la décision de la remontée. Le temps de la remontée lente est ajoutée
au temps de plongée pour le calcul des paliers.
Quelques procédures “utiles”... (2/4)
En cas de remontée lente (suite)
Exercice :1. Nos plongeurs descendent à 29m durant 10min puis remontent à 15m où ils restent
15min. Quels sont les paliers à effectuer ?
2. Quelle est la DTR ?
3. Quel est le GPS à la sortie ?
Solutions :1. Palier de 4min à 3m
2. DTR = 4min + 2min (tableau IV)
3. GPS = H
Quelques procédures “utiles”... (3/4)
En cas de remontée rapide :En cas de remontée rapide vers la surface, l’azote stocké dans notre
corps reprend sa forme gazeuse et les bulles ainsi formées peuvent
causer des accidents de décompression.
Dans ce cas, si aucune atteinte corporelle ne s’est manifestée, on
redescendra dans les 3mn à mi-profondeur faire un palier de 5mn.
On détermine ensuite alors la
décompression à suivre en prenant
comme durée le temps écoulé entre le
début de la plongée initiale et la fin du
palier de 5mn, et comme profondeur
la profondeur maximale atteinte.
Si la décompression déterminée ne
prévoit aucun palier, on effectue
quand même un palier minimum de
2mn à 3m.
Cette procédure est à savoir par coeur.
Quelques procédures “utiles”... (4/4)
En cas de rupture de palier :
Suite à une rupture de palier, la palanquée doit être redescendue le plus rapidement possible(- de 3mn) à la profondeur du palier interrompu et de le recommencer en totalité.
Le palier à l'oxygène pur
Inhalation d'O2 pur après la plongée
La plongée en altitude (1/2)
En altitude, la baisse de la pression atmosphérique a une incidence sur
les protocoles de décompression. On perd 0,1 bar par 1000m.
Exemple :Une plongée à 2000m d’altitude à pression atm = 0,8 bar
A 32m, la pression absolue est de 4bars.
Ce qui signifie un rapport de 4/0,8 = 5 entre le fond et la surface.
Pour retrouver ce même rapport au niveau de la mer il faudrait être soumis à une
pression de 5bars et donc plonger à 40m
Besoin d’adapter les procédures de décompressionpour éviter les accidents
Modification des rapports de pression entre le fond et la surface
La plongée en altitude (2/2)
Adaptation des tables “classiques” :
Prof. équiv. mer = Prof. lac x (P. atm. mer / P. atm. lac)
● Calcul d’une “profondeur équivalente mer” :
Palier lac = Palier mer x (P. atm. lac / P. atm. mer)
Vitesse lac = Vitesse mer x (P. atm. lac / P. atm. mer)
On peut ensuite lire les paliers correspondant à la profondeur calculée.
● Calcul de la profondeur du palier :
● Calcul de la vitesse de remontée :
Dans notre exemple : Prof. équiv. mer = 32 x (1 / 0,8) = 40m
Une plongée de 14mn à 32m aurait nécessité un palier de 4mn à 3m.
Dans notre exemple : Palier lac = 3 x (0,8 / 1) = 2,4m
Dans notre exemple : Vitesse lac = 15 x (0,8 / 1) = 12m/mn
Pour conclure...
Pour une utilisation optimale des tables… et surtout pour une plongée zen et sécuritaire...
Pendant la plongée :
● pas de profils inversés ou yoyo,
● éviter les efforts importants,
● seconde plongée moins profonde.
A la remontée :
● importance de l'expiration,
● de la vitesse de remontée,
● du respect des paliers.
Après la plongée :
● pas d’effort violent,
● pas d’apnée (6h),
● pas de montée en altitude, ni d’avion (12 à 24h).
● Et toujours surveiller ses binômes et autres personnes à bord !
Des questions ?
Bonnes plongées !
![MASTER ACADEMIQUE - univ-eloued.dz · 2015. 6. 8. · Pb Pression de ballon de refleux [atm] Ps Pression au sommet de la colonne [atm] Pa Pression de l’alimentation [atm] Pf Pression](https://img.pdfslide.fr/doc/110x75/5fbaef7aafa9225e352487c4/master-academique-univ-2015-6-8-pb-pression-de-ballon-de-refleux-atm-ps.jpg)
