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Emmanuel Bernier (rév. 19/9/12)

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1 Emmanuel Bernier (rév. 19/9/12)
La décompression Emmanuel Bernier (rév. 19/9/12)

2 Plan du cours La dissolution des gaz Le modèle de Haldane
Le cadre réglementaire L’utilisation des MN90 Généralités Plongée isolée 2ème plongée : calcul, planification Incidents Cas particuliers : altitude, nitrox, O2 Les ordinateurs de plongée La gestion des procédures hétérogènes L'accident de décompression

3 La dissolution des gaz Pression du gaz sur le liquide  dissolution
Gaz gazeux et gaz dissout 4 états : sous-saturation, équilibre, sur-saturation, sur-saturation critique À l’équilibre, par définition : tension (gaz dissous) = pression (gaz gazeux) La quantité de gaz dissous est proportionnelle à sa solubilité dans le liquide et à sa tension La solubilité varie avec la température P T P = T équilibre P > T sous-saturation P = T équilibre P < T sur-saturation P << T sur-saturation critique

4 Les 3 états de saturation en plongée
PPN2  PPN2  N2 TN2  TN2  N2 TN2  TN2  En surface Saturation En plongée Sous-saturation A la remontée Sur-saturation

5 Les facteurs qui influencent la dissolution
Pression du gaz (Profondeur) : pression   gaz dissous  Durée d’exposition (Temps d’immersion) : durée   gaz dissous  Surface de contact (Vascularisation, réseau capillaire) : surface   vitesse de dissolution  Température (37°C) : température   gaz dissous  Nature du gaz et du liquide (taille des molécules, affinité, solubilité) : Tissus (sang, lymphe,…), mélange gazeux respiré Agitation : agitation   vitesse de dissolution  (Débit sanguin, perfusion) Le corps humain dissout environ 1L d’azote / ATM d’air respiré

6 Le modèle de Haldane

7 Historique succinct 1670 : R. Boyle observe un ADD sur une vipère brutalement décomprimée XIXe siècle : travail au sec en milieu hyperbare (piles de ponts)  « mal des caissons », bends Paul Bert (physiologiste et homme politique français) : Physiologie de la respiration : effets de l’altitude et de la plongée  rôle de la pression partielle d’oxygène 1878 : « La pression barométrique » Rôle des bulles d’azote dans l’ADD  progressivité de la déco John Scott Haldane (physiologiste écossais) : Rôle du CO2 sanguin dans la respiration 1906 : chargé par l’amirauté britannique d’établir un protocole de déco  expérimentation animale  modélisation 1908 : premières tables de déco avec paliers (ΔP / P ≤ 2)

8 Modèle de décompression
Notion de modèle : Représentation simplifiée de la réalité Hypothèses Calibration Validation expérimentale Simulation Modèle de Haldane : 5 hypothèses : Équilibre alvéolaire instantané Équilibre tissulaire instantané Tissus anatomiques représentés par des compartiments Taux de perfusion constant Charge et décharge symétriques Tout le gaz est dissout, les bulles sont pathogènes (Sc) Perfusion limitante (débit d’irrigation, solubilité)

9 Les compartiments Ils représentent un ensemble de tissus anatomiques
Ces tissus sont plus ou moins perfusés Ils ont une certaine capacité à stocker de l’azote (en fonction de leur volume et de la solubilité de l’azote dans le tissu) Q = Q0 x Vr Q Vr (gradient) Vi (tension initiale)

10 Compartiments courts et compartiments longs
Compartiment court Compartiment long

11 Que nous dit le modèle de Haldane ?
Les différents tissus de l’organisme sont représentés par des compartiments Chaque compartiment est caractérisé par sa période (en min) significative de sa perfusion, donc de sa vitesse de charge et de décharge En 1 période, le compartiment échange la moitié du gradient G = pression partielle – tension Volume critique des bulles tissulaires : TN2 / Pabs ≤ Sc  Pabs ≥ TN2 / Sc  détermine les paliers

12 Méthodologie de calcul
Tension initiale (Ti) Pression partielle d’azote respirée = PpN2 resp Gradient (G) Nombre de périodes Pourcentage de saturation (%sat) Tension finale (Tf) G = PpN2 resp – Ti Tf = Ti + %sat x G Nb 1 2 3 4 5 6 % 50% 75% 87,5% 93,7% 96,9% 98,4%

13 MN90 : Compartiment directeur
Pour chaque compartiment on calcule TN2 / Sc qui représente la Pabs minimum autorisée Le compartiment directeur est celui qui impose le premier stop  valeur Pabs la plus grande En pratique : Plongée profonde mais courte : compartiment court Plongée peu profonde et longue : compartiment long 1,0 b 1,2 b 1,4 b 1,6 b 1,8 b 2,0 b TN2 / Sc TN2 / Sc TN2 / Sc TN2 / Sc

14 Exemple Plongée de 30min à 40m 2 compartiments 3,6b 1,5b 5m 2,4b 1,33b
Période Sc TN2 Pabs Palier 10 min 2,4 30 min 1,8

15 Limites du modèle de Haldane
Présence de micro-bulles circulantes à la décharge (gaz gazeux) Décharge plus lente que la charge du fait des micro-bulles ( modèle sigmoïde, modèle à décharge linéaire) Équilibre alvéolaire ralenti en cas d’engorgement du filtre pulmonaire Équilibre tissulaire non instantané dans les tissus lents (cartilages articulaires) Taux de perfusion variable à effort (augmentation de la température et de la perfusion) Composition du gaz alvéolaire différente de celle du gaz respiré (H2O et CO2 indépendants de la pression) Variété et nouveauté des modèles : Buhlmann, VPM (paliers profonds), RGBM, M-values (seuil N2 variable avec la profondeur), Hempleman (diffusion limitante),…

16 Cadre réglementaire Arrêté du 22/6/1998, art. 8 : « Les pratiquants ont à leur disposition sur les lieux de plongée … un jeu de tables permettant de vérifier ou recalculer les procédures de remontées des plongées réalisées au-delà de l'espace proche » Ibid., art.10 : « Sauf dans les piscines ou fosses de plongée dont la profondeur n'excède pas six mètres, les plongeurs évoluant en autonomie et les guides de palanquée sont équipés chacun … des moyens de contrôler personnellement les caractéristiques de la plongée et de la remontée de leur palanquée. » Ibid., art.11 :« La plongée subaquatique autonome à l'air est limitée à 60 mètres. Un dépassement accidentel de cette profondeur de 60 mètres est autorisé dans la limite de 5 mètres. » Liberté de choix du moyen de contrôler la décompression MN90 utilisées pour les examens FFESSM et J&S

17 L’utilisation des tables MN90

18 MN90 : Généralités Vitesse de remontée : 15 à 17m/min, 6m/min entre paliers 2 plongées / 24h au maximum Pas d’interpolation des temps et des profondeurs  arrondi supérieur Profondeur maxi 60m ; 62 et 65m utilisables en cas de dépassement accidentel  pas de plongée dans les 12h suivantes

19 MN90 : Plongée isolée (pas de plongée dans les 12h précédentes)

20 MN90 : Déco plongée isolée

21 MN90 : 2ème plongée IS : durée entre émersion 1ère plongée et immersion 2ème plongée IS < 15min : consécutive 1 seule et même plongée Durée = D1 + D2 Profondeur = max (P1, P2) IS ≥ 15min et ≤ 12h : successive Majoration : « mémoire » de la saturation en azote due à la 1ère plongée au moment de l’immersion pour la 2ème plongée  c’est le temps qu'il faudrait rester à la profondeur de la 2ème plongée pour avoir le même niveau de saturation que celui dû à la 1ère plongée au moment de la 2ème immersion

22 MN90 : Majoration N2 = 1,10 N2 = 0,95 (AR) N2 = 0,8 N2 = 0,8 N2 = 0,95

23 MN90 : Majoration

24 MN90 : Plongée successive (IS = 15min à 12h)

25 MN90 : Calcul de la majoration

26 MN90 : Planification Prévoir :
profil (profondeur et durée) moyens (pendeur, parachute,…) compatibles avec les conditions de la plongée (froid, courant,…) durée de décompression stock d'air disponible (y/c réserve 50b) Ordinateur : mode planification (cf. notice d'utilisation) ; on ne peut pas se baser sur une planification aux tables pour une plongée réalisée à l'ordinateur (pas de mélange des procédures) Différente situations de calcul MN90 : Profondeur, durée déco  durée max plongée isolée Durée plongée, durée déco  profondeur plongée isolée GPS, prof, durée plongée, durée déco  IS GPS, IS, durée plongée, durée déco  prof

27 MN90 : Planification (suite)
Profondeur : 32m Durée de paliers maximum : 10min Durée maximum d'une plongée simple ? Lecture directe dans la table à 32m Durée plongée 25min 30min Durée paliers 6min 14min

28 MN90 : Planification (suite)
Durée de plongée minimum : 40min Durée de paliers maximum : 5min Profondeur maximum d'une plongée isolée ? On recherche dans la table la durée des paliers à différentes profondeurs pour une plongée de 40min : à 20m pas de palier à 22m 2min à 25m10min on se limitera donc à 22m

29 MN90 : Planification (suite)
1ère plongée : GPS E 2ème plongée : Profondeur : 25m Durée réelle de plongée minimum : 25min Durée de paliers maximum : 5min IS minimum pour une plongée successive ? À 25m, la durée table maximum pour ne pas dépasser 5min de palier est de 35min Si on veut plonger réellement 25min, la majoration ne doit pas excéder 10min Tableau 2 : AR maxi = 0,89 Tableau 1 : GPS E  AR ≤ 0,89 si IS ≥ 2h30

30 MN90 : Planification (suite)
1ère plongée : GPS I IS : 3h00 2ème plongée : Durée de plongée minimum : 30min Durée de paliers maximum : 5min Profondeur maximum d'une plongée successive ? Tableau 1 : GPS I + IS 3h00  AR = 0,94 Profondeur Majoration Durée totale (table) Durée paliers 25m 22m 20m 13min 15min 17min 43min (45min) 45min 47min (50min) 16min 7min 4min

31 MN90 : Planification (suite)
Après une plongée de 25 minutes à 22 mètres, Achille fait surface à 9h30. Après une plongée de 30 minutes à 25 mètres, Patrocle fait surface à 9h00. A quelle heure, au plus tôt, Achille et Patrocle peuvent-ils replonger ensemble à une profondeur de 20 mètres pendant 40 minutes, sans dépasser 16 minutes de palier  ? Durée de plongée 65 min maxi, donc majo ≤ 25 min, donc AR ≤ 0,99 Achille : GPS F  IS ≥ 1 h  immersion à partir de 10h30 Patrocle : GPS H  IS ≥ 2 h  immersion à partir de 11h00

32 MN90 : Erreur de planification
Profondeur réelle > profondeur planifiée On conserve la majoration planifiée (> majo. réelle) On calcule les paliers avec la profondeur réelle Profondeur réelle < profondeur planifiée On conserve la majoration planifiée On calcule les paliers avec la profondeur planifiée (> prof. Réelle)

33 MN90 : Incidents Remontée rapide (> 17m/min) :
Rejoindre la mi-profondeur dans les 3min après émersion 5min de recompression à la mi-profondeur Durée plongée = immersion  début remontée à 15m/min Palier à 3m de 2min minimum Interruption de palier : Rejoindre le palier interrompu dans les 3min après émersion Reprendre intégralement le palier interrompu Pas de réimmersion thérapeutique Pas de réimmersion seul Attention à la profondeur de réimmersion vs saturation Stock d’air vs déco

34 MN90 : Calcul DTR Prof. de remontée ≠ prof. Calcul
Remontée rapide : mi-profondeur Remontée lente Consécutive moins profonde Nitrox : profondeur équivalente

35 MN90 : Calcul DTR

36 Pression et altitude Pression atmosphérique = poids de la colonne d’air ( 10 t/m2) À 2000m d’altitude, 2000m de colonne d’air en moins  H < 1,0 bar H diminue d’environ 0,1b tous les 1000m d’altitude Ex : altitude = 3000m, profondeur = 20m  p = 0,7 + 2,0 = 2,7b

37 MN90 : Plongée en altitude
3 plongées de 50 min après 48h passées à l’altitude concernée Compartiment 50 min, Sc = 1,6 : palier requis ? 0,8b 4,0b 3,2b 2,4b 2,0b 1,25b 2,5m 0,4b 2,0b 1,6b 1,2b 1,0b 0,625b 1,25m 0,8b 2,5b 2,0b 1,2b 1,4b < 1b = H 0m H 1b 0,5b Profondeur 15m 30m Ti Pabs PpN2 G TN2 Pmin = TN2/Sc Profmin

38 MN90 : Plongée en altitude (suite)
temps lac (réel) mer (fictif : MN90) Prof.

39 MN90 : Plongée en altitude (suite)
Profondeur fictive = profondeur réelle x H0/H (> profondeur réelle) Profondeur paliers = profondeur palier table x H/H0 (< profondeur table) Durée de remontée = durée table  Vremontée = 15m/min x H/H0 (< Vtable)

40 MN90 : Plongée au nitrox Utiliser des tables nitrox !!!
Qualification nitrox requise Calcul de la profondeur équivalente donnant la même PpN2 à l’air : Pabs x %N2 = Pabs équ x 79% PpO2 ≤ 1,6b  profondeur limite d’utilisation du mélange

41 MN90 : Plongée au nitrox Vous voulez utilisez un Nx 40 à 30m.
Le mélange est-il utilisable ? Profondeur équivalente ? PPO2 = 4b x 40% = 1,6b  le mélange est utilisable PPN2 = 4b x 60% = 2,4b = Péqu x 80% Péqu = 3b, soit 20m

42 MN90 : Paliers à l’O2 À partir du palier à 6m !
Durée palier = 2/3 du palier à l’air (arrondi supérieur) Réduction applicable si palier résultant ≥ 5min GPS inchangé Qualification nitrox confirmé non requise si le bloc est fixé à un pendeur

43 MN90 : Utilisation d’O2 pur en surface

44 MN90 : Utilisation d’O2 pur en surface
Utilisation du tableau 1 pour l’IS à l’air Utilisation du tableau 3 pour l’IS à l’oxygène

45 MN90 : Utilisation d’O2 pur en surface
Vous sortez d’une 1ère plongée avec un GPS N Vous faites 3h d’intervalle de surface dont une heure d’O2 pur Calculez l’AR selon que vous respirez l’O2 en début ou en fin d’IS GPS N 1,19 (I) 1,00 GPS N 1,11 (G) 0,93 GPS N 1,02 1h O2 2h air 2h air 1h O2 3h air

46 Les ordinateurs de plongée

47 Les ordinateurs de plongée

48 Les ordinateurs de plongée (suite)
LIRE LA NOTICE !!! Initialisation et mesure de la profondeur  risque de sous-évaluer la profondeur en cas de descente immédiate  impact sur le calcul de décompression Mauvaise prise en compte des phénomènes physiologiques dans le cas de plongées yo-yo, de profils inversés, de remontées rapides,… Réglage personnalisé  déco différentes Alarmes Multi-gaz Planification Palier de sécu Interface PC : péda, « mouchard » Mode SOS / erreur Risque de panne  esprit critique, tables de secours % batterie = % tension

49 Les ordinateurs de plongée (suite)
Rester informé : rappel de modèles par les constructeurs en cas de bug Ne pas se prêter ou s'échanger les ordinateurs entre 2 plongées consécutives : mémoire de la saturation antérieure prise en compte pour les plongées suivantes Ne pas mélanger les procédures de décompression (plongée à l'ordinateur le matin, aux tables l'après-midi,…) Risque de panne  esprit critique, tables de secours Risque de perturbation par les ondes électromagnétiques produites par un téléphone portable : 1m minimum entre portable et ordinateur En avion : pas de boite étanche, transporter préférentiellement en cabine

50 Procédures hétérogènes
Temps de palier ou DTR à fixer lors du briefing (particulièrement important si plongée profonde) Adopter la décompression de l'ordinateur le plus contraignant  communiquer pendant la plongée : DTR compatible avec les possibilités (stock d’air, froid, conditions de palier,…) Aligner la vitesse de remontée sur la plus lente préconisée (intégrer la vitesse de remontée à la durée de plongée pour un calcul MN90)

51 L’accident de décompression

52 Décompression normale
Remontée à vitesse contrôlée, respect des paliers Formation de microbulles circulantes d’azote dans le système veineux Élimination par le filtre pulmonaire : gradient négatif  diffusion à travers la paroi alvéolo-capillaire

53 Formation des bulles Sursaturation : excès d’azote
Formation de noyaux gazeux : Nucléation : apparition d’inclusions gazeuses sur des irrégularités (crevasses intercellulaires de l’épithélium vasculaire)  rôle du CO2 Cavitation (diminution locale de la pression dans un écoulement liquide)  vaporisation Détection doppler de microbulles circulantes non pathogènes de quelques µm dans la circulation veineuse pendant plusieurs heures Croissance des bulles : Coalescence : agglomération de microbulles Mariotte :  pression   volume

54 Localisation des bulles (1)
Tissulaires (stationnaires) : Compression de vaisseaux Compression de nerfs Dilacération et compression de tendons dans les capsules articulaires et/ou de fibres musculaires : bends Couche adipeuse du derme : Démangeaisons : puces (très rare en plongée loisir) Éruptions, macules : moutons (disparaît en 1 à 2 heures) Endolymphe : lésions des cellules sensorielles du labyrinthe (saccule, utricule, canaux SC)

55 Localisation des bulles (2)
Vasculaires (initialement circulantes) : Veineuses : stase (perte de charge, ralentissement du retour veineux)  ischémie d’amont : accidents médullaires  engorgement pulmonaire, blocage de l’artère pulmonaire,  pression VD : chokes Artérielles : oblitération des artérioles par manchons gazeux  ischémie d’aval : accidents cérébraux et vestibulaires

56 Facteurs favorisants Anatomiques : Comportementaux :
FOP (25-30% de la population, 25% chez BTV..., 50% chez Valsalva) Shunt pulmonaire : alvéoles non ventilées (âge) Insuffisance du retour veineux (âge) Comportementaux : Remontées rapides Hyperpression pulmonaire en phase de décompression (toux, Valsalva à la redescente, effort à glotte fermée, gonflage buccal)  hyperpression droite  FOP Yoyos  enrichissement des microbulles préexistantes Apnée  shunt pulmonaire

57 Maladie de décompression
Abrasion de l’endothélium vasculaire (blessure) Adhésion plaquettaire à l’endothélium Œdème : fuite plasmatique extra-vasculaire, hypovolémie Adhésion des plaquettes à la bulle d’azote Mise en place du mécanisme de coagulation (thrombose) : Libération de protéines adhésives (filaments) Formation d’agrégats obstructifs  viscosité sanguine (sludge),  débit, stase Les agrégats formés perdurent à la recompression Ischémie des territoires concernés  nécrose Prise d’aspirine dans les 30 premières minutes Importance d’une recompression thérapeutique précoce

58 Classification des ADD
Type I (« bénins ») Asthénie intense Cutanés (30% des ADD) Ostéo-articulaires et musculaires (bends) Type II (« graves ») Neurologiques : médullaires (30% des ADD) et cérébraux Cardio-respiratoires (chokes) Vestibulaires (30% des ADD, 40% chez les « seniors », 75% de FOP chez les ADD vestibulaires)

59 Les moutons : signes cliniques

60 Conséquences des ADD de type II
Médullaire : engorgement progressif du retour veineux, signes évolutifs Fourmillements, troubles sensoriels et moteurs, douleur rachidienne intense (« coup de poignard »), paraplégie, atteinte des fonctions basses (vessie, intestins), tétraplégie Cérébral : hémiplégie, tétraplégie, cécité, aphasie Cardio-respiratoire : douleur thoracique, toux non productive, ventilation superficielle, détresse ventilatoire Labyrinthique : vertiges rotatoires (sensation de tourbillon), station debout impossible (chute vers le côté atteint), vomissements à la mobilisation, nystagmus (opposé)

61 Récapitulatif TISSUS + N2
décompression Bulles tissulaires (peau, articulations, liquides labyrhintiques) Bulles vasculaires Abondantes Peu abondantes (filtrées par les poumons) Blocage retour veineux épidural Blocage pulmonaire partiel Passage artériel (FOP, débordement filtre pulm.) Signes neurologiques médullaires Signes neurologiques cérébraux, signes vestibulaires

62 Prévention Hydratation (avant, après) :
améliore le retour veineux, plus de liquide  plus de capacité à transporter l’azote Vitesse de remontée, surtout à l’approche surface : surface = mur !!! Paliers  stock d’air !!!, conditions du milieu (froid, houle, courant,…) Condition physique et psychique Hygiène de vie Protection thermique Profils à risque (yoyos, consécutives, successives profondes,…) Limiter la profondeur (risque d’accident divisé par 6 en-deçà de 30m) Nitrox (risque d’accident divisé par 6) Pas d’effort à glotte fermée : souffler pendant la contraction musculaire

63 Réaction face à un ADD Délai d’apparition :
50% dans les 10 minutes 70 à 85% dans la 1ère heure Pas de ré-immersion en cas de symptômes !!! Alerte des secours (CROSS) O2 normobare à 15L/min (ajuster le débit à la ventilation) Réhydrater si conscient et pas de vomissement (2L d’eau plate non sucrée maxi en plusieurs prises) Proposer rapidement de l’aspirine (500mg) Fiche d’évacuation normalisée : recueil de toutes les infos utiles

64 Principes du traitement médical
Recompression : réduction du volume des bulles  arrêt de l’adhésion plaquettaire  Pas de disparition des agrégats formés Dénitrogénation : pas d’azote pour ne pas re-saturer Oxygénation : Favorise la diffusion de l’azote hors de la bulle (ppN2 = 0) Oxygénation des tissus ischémiés par diffusion Le choix de la table thérapeutique dépend du type d’accident et pas des paramètres

65 Bibliographie Plongée, santé, sécurité – X. Fructus, R. Sciarli – Ed. Ouest-France (1992) La plongée sous-marine à l’air – Ph. Foster – PUG (1993) Code Vagnon plongée secourisme – D. Jeant – Ed. du Plaisancier (1994) La plongée sous-marine sportive – JP. Bonnin, C. Grimaud, JC. Happey, JM. Strub, P. Cart – Masson (1999) Plongée plaisir niveau 4 – A. Foret, P. Torres – Gap (2002) Physiologie et médecine de la plongée – B. Broussolle – Ellipse (2006) – Plongée et FOP


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