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

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2 1 La décompression Emmanuel Bernier (rév. 19/9/12)

3 2 Plan du cours La dissolution des gaz Le modèle de Haldane Le cadre réglementaire Lutilisation des MN90 –Généralités –Plongée isolée –2 ème plongée : calcul, planification –Incidents –Cas particuliers : altitude, nitrox, O 2 Les ordinateurs de plongée La gestion des procédures hétérogènes L'accident de décompression

4 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 léquilibre, 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

5 4 Les 3 états de saturation en plongée N2N2 N2N2 En surface Saturation En plongée Sous-saturation A la remontée Sur-saturation PPN 2 TN 2 PPN 2 TN 2

6 5 Les facteurs qui influencent la dissolution Pression du gaz (Profondeur) : pression gaz dissous Durée dexposition (Temps dimmersion) : 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 dazote / ATM dair respiré

7 6 Le modèle de Haldane

8 7 Historique succinct 1670 : R. Boyle observe un ADD sur une vipère brutalement décomprimée XIX e 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 laltitude et de la plongée rôle de la pression partielle doxygène –1878 : « La pression barométrique » –Rôle des bulles dazote dans lADD progressivité de la déco John Scott Haldane (physiologiste écossais) : –Rôle du CO 2 sanguin dans la respiration –1906 : chargé par lamirauté britannique détablir un protocole de déco expérimentation animale modélisation –1908 : premières tables de déco avec paliers (ΔP / P 2)

9 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 dirrigation, solubilité)

10 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 lazote (en fonction de leur volume et de la solubilité de lazote dans le tissu) Q = Q 0 x V r V r (gradient) V i (tension initiale) Q

11 10 Compartiments courts et compartiments longs Compartiment court Compartiment long

12 11 Que nous dit le modèle de Haldane ? Les différents tissus de lorganisme 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 : T N 2 / Pabs Sc Pabs T N 2 / Sc détermine les paliers

13 12 Méthodologie de calcul Tension initiale (Ti) Pression partielle dazote 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 %50%75%87,5%93,7%96,9%98,4%

14 13 MN90 : Compartiment directeur Pour chaque compartiment on calcule TN 2 / Sc qui représente la P abs minimum autorisée Le compartiment directeur est celui qui impose le premier stop valeur P abs 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

15 14 Exemple Plongée de 30min à 40m 2 compartiments PériodeScTN 2 P abs Palier 10 min2,4 30 min1,8 3,6b1,5b5m 2,4b1,33b3,3m

16 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 dengorgement 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 (H 2 O et CO 2 indépendants de la pression) Variété et nouveauté des modèles : Buhlmann, VPM (paliers profonds), RGBM, M-values (seuil N 2 variable avec la profondeur), Hempleman (diffusion limitante),…

17 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

18 17 Lutilisation des tables MN90

19 18 MN90 : Généralités Vitesse de remontée : 15 à 17m/min, 6m/min entre paliers 2 plongées / 24h au maximum Pas dinterpolation 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

20 19 MN90 : Plongée isolée (pas de plongée dans les 12h précédentes)

21 20 MN90 : Déco plongée isolée

22 21 MN90 : 2 ème plongée IS : durée entre émersion 1 ère plongée et immersion 2 ème 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 1 ère plongée au moment de limmersion pour la 2 ème plongée cest le temps qu'il faudrait rester à la profondeur de la 2 ème plongée pour avoir le même niveau de saturation que celui dû à la 1 ère plongée au moment de la 2 ème immersion

23 22 MN90 : Majoration N 2 = 0,8 N 2 = 0,95 (AR) N 2 = 0,95 N 2 = 1,10 N 2 = 0,8

24 23 MN90 : Majoration

25 24 MN90 : Plongée successive (IS = 15min à 12h)

26 25 MN90 : Calcul de la majoration

27 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

28 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 plongée25min30min Durée paliers6min14min

29 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

30 29 MN90 : Planification (suite) 1 ère plongée : GPS E 2 ème 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

31 30 25m22m20m 13min15min17min 43min (45min)45min47min (50min) 16min7min4min MN90 : Planification (suite) 1ère plongée : GPS I IS : 3h00 2 ème 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

32 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

33 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)

34 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 dair vs déco

35 34 MN90 : Calcul DTR Prof. de remontée prof. Calcul –Remontée rapide : mi-profondeur –Remontée lente –Consécutive moins profonde –Nitrox : profondeur équivalente

36 35 MN90 : Calcul DTR

37 36 Pression et altitude Pression atmosphérique = poids de la colonne dair ( 10 t/m 2 ) À 2000m daltitude, 2000m de colonne dair en moins H < 1,0 bar H diminue denviron 0,1b tous les 1000m daltitude Ex : altitude = 3000m, profondeur = 20m p = 0,7 + 2,0 = 2,7b

38 37 MN90 : Plongée en altitude 3 plongées de 50 min après 48h passées à laltitude concernée Compartiment 50 min, Sc = 1,6 : palier requis ? 0,8b 2,5b 2,0b 1,2b 1,4b < 1b = H 0m H1b0,5b1b Profondeur15m 30m TiTi P abs PpN 2 G TN 2 P min = TN 2 /Sc Prof min 0,4b 2,0b 1,6b 1,2b 1,0b 0,625b 1,25m 0,8b 4,0b 3,2b 2,4b 2,0b 1,25b 2,5m

39 38 MN90 : Plongée en altitude (suite) Prof. temps lac (réel) mer (fictif : MN90)

40 39 MN90 : Plongée en altitude (suite) Profondeur fictive = profondeur réelle x H 0 /H (> profondeur réelle) Profondeur paliers = profondeur palier table x H/H 0 (< profondeur table) Durée de remontée = durée table V remontée = 15m/min x H/H 0 (< V table )

41 40 MN90 : Plongée au nitrox Utiliser des tables nitrox !!! Qualification nitrox requise Calcul de la profondeur équivalente donnant la même PpN 2 à lair : P abs x %N 2 = P abs équ x 79% PpO2 1,6b profondeur limite dutilisation du mélange

42 41 MN90 : Plongée au nitrox Vous voulez utilisez un Nx 40 à 30m. Le mélange est-il utilisable ? Profondeur équivalente ? PPO 2 = 4b x 40% = 1,6b le mélange est utilisable PPN 2 = 4b x 60% = 2,4b = Péqu x 80% P équ = 3b, soit 20m

43 42 MN90 : Paliers à lO 2 À partir du palier à 6m ! Durée palier = 2/3 du palier à lair (arrondi supérieur) Réduction applicable si palier résultant 5min GPS inchangé Qualification nitrox confirmé non requise si le bloc est fixé à un pendeur

44 43 MN90 : Utilisation dO 2 pur en surface

45 44 MN90 : Utilisation dO 2 pur en surface Utilisation du tableau 1 pour lIS à lair Utilisation du tableau 3 pour lIS à loxygène

46 45 MN90 : Utilisation dO 2 pur en surface Vous sortez dune 1 ère plongée avec un GPS N Vous faites 3h dintervalle de surface dont une heure dO 2 pur Calculez lAR selon que vous respirez lO 2 en début ou en fin dIS GPS N 1,19 (I)1,00 GPS N1,11 (G)0,93 GPS N1,02 1h O 2 2h air 3h air

47 46 Les ordinateurs de plongée

48 47 Les ordinateurs de plongée

49 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

50 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

51 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 dair, 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)

52 51 Laccident de décompression

53 52 Décompression normale Remontée à vitesse contrôlée, respect des paliers Formation de microbulles circulantes dazote dans le système veineux Élimination par le filtre pulmonaire : gradient négatif diffusion à travers la paroi alvéolo-capillaire

54 53 Formation des bulles Sursaturation : excès dazote Formation de noyaux gazeux : –Nucléation : apparition dinclusions gazeuses sur des irrégularités (crevasses intercellulaires de lépithélium vasculaire) rôle du CO 2 –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

55 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)

56 55 Localisation des bulles (2) Vasculaires (initialement circulantes) : Veineuses : stase (perte de charge, ralentissement du retour veineux) ischémie damont : accidents médullaires engorgement pulmonaire, blocage de lartère pulmonaire, pression VD : chokes Artérielles : oblitération des artérioles par manchons gazeux ischémie daval : accidents cérébraux et vestibulaires

57 56 Facteurs favorisants Anatomiques : –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

58 57 Maladie de décompression Abrasion de lendothélium vasculaire (blessure) Adhésion plaquettaire à lendothélium Œdème : fuite plasmatique extra-vasculaire, hypovolémie Adhésion des plaquettes à la bulle dazote Mise en place du mécanisme de coagulation (thrombose) : –Libération de protéines adhésives (filaments) –Formation dagrégats obstructifs viscosité sanguine (sludge), débit, stase Les agrégats formés perdurent à la recompression Ischémie des territoires concernés nécrose Prise daspirine dans les 30 premières minutes Importance dune recompression thérapeutique précoce

59 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)

60 59 Les moutons : signes cliniques

61 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)

62 61 Récapitulatif TISSUS + N 2 décompression Bulles tissulaires (peau, articulations, liquides labyrhintiques) Bulles vasculaires Peu abondantes (filtrées par les poumons) Abondantes Blocage pulmonaire partiel Passage artériel (FOP, débordement filtre pulm.) Blocage retour veineux épidural Signes neurologiques médullairesSignes neurologiques cérébraux, signes vestibulaires

63 62 Prévention Hydratation (avant, après) : –améliore le retour veineux, –plus de liquide plus de capacité à transporter lazote Vitesse de remontée, surtout à lapproche surface : surface = mur !!! Paliers stock dair !!!, 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 daccident divisé par 6 en-deçà de 30m) Nitrox (risque daccident divisé par 6) Pas deffort à glotte fermée : souffler pendant la contraction musculaire

64 63 Réaction face à un ADD Délai dapparition : –50% dans les 10 minutes –70 à 85% dans la 1 ère heure Pas de ré-immersion en cas de symptômes !!! Alerte des secours (CROSS) O 2 normobare à 15L/min (ajuster le débit à la ventilation) Réhydrater si conscient et pas de vomissement (2L deau plate non sucrée maxi en plusieurs prises) Proposer rapidement de laspirine (500mg) Fiche dévacuation normalisée : recueil de toutes les infos utiles

65 64 Principes du traitement médical Recompression : réduction du volume des bulles arrêt de ladhésion plaquettaire Pas de disparition des agrégats formés Dénitrogénation : pas dazote pour ne pas re-saturer Oxygénation : –Favorise la diffusion de lazote hors de la bulle (ppN 2 = 0) –Oxygénation des tissus ischémiés par diffusion Le choix de la table thérapeutique dépend du type daccident et pas des paramètres

66 65 Bibliographie Plongée, santé, sécurité – X. Fructus, R. Sciarli – Ed. Ouest-France (1992) La plongée sous-marine à lair – 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) memtoto/fopa.htm – Plongée et FOPhttp://perso.orange.fr/aresub/medecinesubaquatique/medecineplongee/ memtoto/fopa.htm


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