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CHOIX DES GAZ ET DES MELANGESCHOIX DES GAZ ET DES MELANGES

Rappel des formules indispensables et

mise en application dans les

plongées trimix

1

Avant d’attaquer la profondeur …. et la pratique Avant d’attaquer la profondeur …. et la pratique un peu de théorie s’impose sur les formules un peu de théorie s’impose sur les formules indispensables à la plongée aux mélangesindispensables à la plongée aux mélanges

• La base : la loi de DALTONLa base : la loi de DALTON

• Pp Ppo2 = P Abs X % Pp Ppo2 = P Abs X %

• :: ::• p p XX % % = Pp / Pabs % % = Pp / Pabs• Pabs = Pp / % Pabs = Pp / %

•

2

Le gaz carbonique quelques valeurs limitesLe gaz carbonique quelques valeurs limites Ppco2Ppco2 Limites Limites

0.00030.0003 Dans l’air ambiantDans l’air ambiant Bien toléréBien toléré

0.0050.005 Maxi en caisson thérapeutiqueMaxi en caisson thérapeutique Tolérance acceptable Tolérance acceptable

0.0150.015 Maxi quand Ppo2<1.6Maxi quand Ppo2<1.6 Tolérance limite Tolérance limite

0.03 0.03 Ppco2 maxi tolérable (premiers signes et Ppco2 maxi tolérable (premiers signes et symptômes )symptômes )

Essoufflement, nausées, Essoufflement, nausées, sueurs ,état ébrieux sueurs ,état ébrieux

0.070.07 Aggravation des symptômes Aggravation des symptômes Céphalées vomissements Céphalées vomissements

0.10.1 Syncope et mort Syncope et mort Perte de connaissance, Perte de connaissance, arrêt cardiaque arrêt cardiaque

3

Conséquences de l’augmentation du Co2 Conséquences de l’augmentation du Co2 dans l’organismedans l’organisme

• 11èreère cause de perte de connaissance en plongée cause de perte de connaissance en plongée (Thomas et Shilling 1980)(Thomas et Shilling 1980)

• Essoufflement favorisé avec la densité du mélange Essoufflement favorisé avec la densité du mélange (effort respiratoire +++) (effort respiratoire +++)

• Favorise la toxicité du CNS à l’O2 (toxicité sur le Favorise la toxicité du CNS à l’O2 (toxicité sur le système nerveux central.système nerveux central.

• Une Ppo2 élevée=interaction du C02 sur la Une Ppo2 élevée=interaction du C02 sur la respiration respiration

4

Interaction du CO2Interaction du CO2

• Favorise l’ADD, lorsque la pression augmente Favorise l’ADD, lorsque la pression augmente l’hémoglobine est moins efficace et il y a plus de l’hémoglobine est moins efficace et il y a plus de CO2 libre qui favorise la constitution de noyaux CO2 libre qui favorise la constitution de noyaux gazeux gazeux

(diminution des bicarbonates + diminution de (diminution des bicarbonates + diminution de fixation de l’O2 sur les globules rouges )fixation de l’O2 sur les globules rouges )

5

L’effet des gaz sous pressionL’effet des gaz sous pression

6

Zut ça ne répond pas !!!!!!

Rappels profondeur et narcoseRappels profondeur et narcose•

30m30m

40m40m

60m60m

Zone Zone dangereusedangereuse

Zone à risque pour tousZone à risque pour tous

Limite maximum à l’air (20/80)…..Limite maximum à l’air (20/80)….. Ppn2 = 5,6 bars Ppn2 = 5,6 bars

Zone à risques pour les plus sensibles

Zone plaisir PpN2 < 3.5 bZone plaisir PpN2 < 3.5 b

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Notion de profondeur narcotique Notion de profondeur narcotique équivalenteéquivalente

• En tenant en compte que l’azote : En tenant en compte que l’azote :

• PNE= (% N2/100 x Pabs x 10/0.79)- 10 PNE= (% N2/100 x Pabs x 10/0.79)- 10

ex à 90 m pabs =10ex à 90 m pabs =10

Pn2 de 3.5 = > (3.5 x 100) /10= 35 % de N2Pn2 de 3.5 = > (3.5 x 100) /10= 35 % de N2

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Les impératifs de baseLes impératifs de base

Limiter au maximum la Narcose 0.45x Pabs < 0.35

N279%

O221 % N2

45 %

O255 %

Contrôler la toxicité de l’ 02

O2: Pabs x 0,55Danger> 1.4

9

L ’effet Paul Bert ou neurotoxicité de l’O2 correspond à des crises convulsives survenant lors d ’expositions à de fortes pressions partielles d’O2.

L ’effet L ’effet Lorrain Smith Lorrain Smith ou ou histotoxicitéhistotoxicité pulmonaire de l ’O2 correspond à des pulmonaire de l ’O2 correspond à des phénomènes irritatifs au niveau du tissu phénomènes irritatifs au niveau du tissu pulmonaire lors dpulmonaire lors d  ’expositions de longues ’expositions de longues durées à des Pp0² supérieures à 0,5 b.durées à des Pp0² supérieures à 0,5 b.

Toxicité de l’ Oxygène

10

Rappel des fourchettes d’utilisation pour Rappel des fourchettes d’utilisation pour l’ oxygènel’ oxygène

normoxie

0.16

hypoxie

0.12

anoxie

1.6

Pp0² max si cond. diff.

1.42.8

Pp0² max thérapeutique

hypéroxie

0.21

11

Effets suivant les Ppo2Limites Ppo2 en Limites Ppo2 en bars bars

Effets Effets CATCAT

anoxieanoxie 0.120.12 Syncope brutale Syncope brutale noyade , arrêt noyade , arrêt cardiaque … cardiaque …

Passer sur un Passer sur un mélange plus mélange plus oxygéné maintient oxygéné maintient détendeur ,assister détendeur ,assister remonterremonter

hypoxiehypoxie 0.160.16 Nausées, Nausées, confusion , confusion , souffrance des souffrance des organes organes

Passer sur un Passer sur un mélange plus mélange plus oxygéné maintient oxygéné maintient détendeur assister détendeur assister remonterremonter

normoxienormoxie 0.210.211.41.4

Comportement Comportement normalnormal

RAS RAS

hypéroxiehypéroxie Au-delà de 1.6Au-delà de 1.6 Troubles visuels Troubles visuels Convulsions ,noyadConvulsions ,noyade e

Maintenir le Maintenir le détendeur et détendeur et assister remonterassister remonter 12

Rappels des rapports profondeurs et toxicité pour l’ OxygèneRappels des rapports profondeurs et toxicité pour l’ Oxygènesurface

Pp 02 = 1 bar x 20 % soit 0,2 b

10 mètres

20 mètres

30 mètres

40 mètres

50 mètres

60 mètres

70 mètres

au delà

0, 4 b

0, 6 b

0, 8 b

1 b

1, 2 b

1, 4 b

1, 6 b

Intoxication

10 mètres

20 mètres

30 mètres

40 mètres

50 mètres

60 mètres

70 mètres

au delà

0, 6 b

0, 9 b

1, 2 b

1, 5 b

1, 8

2,1 b

2,4 B

surface

Avec un Avec un Oxygène à Oxygène à 30 %30 %

0, 3 b

Intoxication

Intoxication

Intoxication

13

Pour une Ppo2 limitée à 1.4Pour une Ppo2 limitée à 1.4

• Si nous reprenons l’exemple de 90 m Si nous reprenons l’exemple de 90 m • (1.4 x100 ) /10=14% d’O2 (1.4 x100 ) /10=14% d’O2

• Avec (3.5 x 100)/10 = 35% de N2Avec (3.5 x 100)/10 = 35% de N2

14

D’où le choix d’un autre gaz pour se D’où le choix d’un autre gaz pour se substituer à l’azotesubstituer à l’azote

15

Les avantage du troisième gazLes avantage du troisième gaz

Azote Azote Hydrogène Hydrogène Oxygène Oxygène HéliumHélium

Pouvoir Pouvoir narcotique et narcotique et toxique toxique

Narcose dès Narcose dès 5.6 bars de 5.6 bars de Ppn2Ppn2

0.540.54 0.17 0.17 <Ppo2<1.6<Ppo2<1.6

Pas de narcosePas de narcose

Masse Masse volumique g/l volumique g/l à 1 bar à 1 bar

1.201.20 0.090.09 1.421.42 0.170.17

Risque et Seuil Risque et Seuil toxicité :toxicité :

60 m à l’air 60 m à l’air utilise jusqu’à utilise jusqu’à 450m de 450m de profondeur profondeur mais Très mais Très instable instable

Pp02 < 1.6Pp02 < 1.6 En mélange En mélange professionnelprofessionnel150m( SNHP)150m( SNHP)

Solubilité dans Solubilité dans les graisses :les graisses :

6161 3636 Risque Risque d’explosion au d’explosion au contact des contact des corps gras corps gras

1515

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Modifier la densitéModifier la densité

• Si on augmente la proportion d’O2 on augmente la Si on augmente la proportion d’O2 on augmente la densité du mélange (nitrox ok car faible densité du mélange (nitrox ok car faible profondeur d’utilisation)profondeur d’utilisation)

• Si on rajoute de l’Hélium on diminue la densité, Si on rajoute de l’Hélium on diminue la densité, on favorise la diffusion des gaz :on favorise la diffusion des gaz :

• 3.7 fois plus efficace dans l'évacuation du C02 3.7 fois plus efficace dans l'évacuation du C02

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Si l’on rajoute de L’héliumSi l’on rajoute de L’hélium

• Pour 90 m souhaités nous avions :Pour 90 m souhaités nous avions :• 35% de N2 +14% d’O2 35% de N2 +14% d’O2 • Il faudra compléter avec :Il faudra compléter avec :

100% - (35%+14%)= 51% d’Hé100% - (35%+14%)= 51% d’Hé

Le mélange sera : du TX 14/51 Le mélange sera : du TX 14/51

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Hélium et décompressionHélium et décompression

L’hélium diffuse L’hélium diffuse 2.65 2.65 fois plus vite que l’azote fois plus vite que l’azote • Les tissus saturent plus vite Les tissus saturent plus vite • Ils désaturent plus vite (x 2.65)Ils désaturent plus vite (x 2.65)• Les paliers seront plus profonds Les paliers seront plus profonds • La bulle d’Hé une fois constituée absorbe les La bulle d’Hé une fois constituée absorbe les

bulles de N 2 avoisinantes bulles de N 2 avoisinantes

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Les bulles d’HéLes bulles d’Hé

• Lorsque les bulles de Hé sont formées elles ont Lorsque les bulles de Hé sont formées elles ont tendance à se nourrir des bulles avoisinantes tendance à se nourrir des bulles avoisinantes

He N2

20

HEN2 +

+++

La contre diffusion isobariqueLa contre diffusion isobarique

• Deux gaz comme l’Hé et le N2 peuvent circuler en Deux gaz comme l’Hé et le N2 peuvent circuler en sens inverse dans un tissus sans changement de sens inverse dans un tissus sans changement de pressionpression

• Attention en situation d’urgence à la reprise des Attention en situation d’urgence à la reprise des mélanges fond au paliersmélanges fond au paliers . .

21

La conduction thermiqueLa conduction thermique

• Malgré sa chaleur massique 5 fois supérieure à Malgré sa chaleur massique 5 fois supérieure à l’air il a une conductibilité plus importante, il l’air il a une conductibilité plus importante, il provoque donc une déperdition calorique provoque donc une déperdition calorique importante entre les parois respiratoires et le importante entre les parois respiratoires et le mélange respiré, comme au niveau cutané mélange respiré, comme au niveau cutané (combinaison étanches ) (combinaison étanches )

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La chaleur massique

• La chaleur massique ou chaleur spécifique[1] (symbole c ou s), qu'il convient d'appeler capacité thermique massique, est déterminée par la quantité d'énergie à apporter par échange thermique pour élever d'un Kelvin la température de l'unité de masse d'une substance. C'est donc une grandeur intensive égale à la capacité thermique rapportée à la masse du corps étudié.

• L'unité du système international est alors le joule par kilogramme-kelvin (J·kg-1·K-1). La détermination des valeurs des capacités thermiques des substances relève de la calorimétrie.

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Tableau comparatif des chaleurs massiques

GazMasse

molaire(kg/mol)

température

(°C)

Cv

capacité massiqueJ/(kg.K)

Air 29×10-3 0-100 710

Azote 28,013×10-3 0-200 730

Helium 4,003×10-3 18 3160

Oxygène 31,999×10-3 13-207 650

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Syndrome Nerveux des Hautes PressionsSyndrome Nerveux des Hautes Pressions

25

(Peu probable en plongée TEK) à partir de 120m à l’hélioxPeu probable en plongée TEK) à partir de 120m à l’hélioxTremblements, difficultés de concentration ,troubles Tremblements, difficultés de concentration ,troubles visuelsvisuels .

Particularités de l’HeliumParticularités de l’Helium

• Distorsion vocale : Effet Donald DuckDistorsion vocale : Effet Donald Duck

l’hélium donne au son une vitesse différente qui en l’hélium donne au son une vitesse différente qui en modifie sa perception et sa propagation modifie sa perception et sa propagation

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Merci de votre attentionMerci de votre attention

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