CHOIX DES GAZ ET DES MELANGES Rappel des formules indispensables et mise en application dans les plongées trimix C PASCUAL IR 2707 CTRC

Avant d’attaquer la profondeur … Avant d’attaquer la profondeur …. et la pratique un peu de théorie s’impose sur les formules indispensables à la plongée aux mélanges La base : la loi de DALTON Pp Ppo2 = P Abs X % : : p X % % = Pp / Pabs Pabs = Pp / %

Le gaz carbonique quelques valeurs limites Ppco2 Limites 0.0003 Dans l’air ambiant Bien toléré 0.005 Maxi en caisson thérapeutique Tolérance acceptable 0.015 Maxi quand Ppo2<1.6 Tolérance limite 0.03 Ppco2 maxi tolérable (premiers signes et symptômes ) Essoufflement, nausées, sueurs ,état ébrieux 0.07 Aggravation des symptômes Céphalées vomissements 0.1 Syncope et mort Perte de connaissance, arrêt cardiaque

Conséquences de l’augmentation du Co2 dans l’organisme 1ère cause de perte de connaissance en plongée (Thomas et Shilling 1980) Essoufflement favorisé avec la densité du mélange (effort respiratoire +++) Favorise la toxicité du CNS à l’O2 (toxicité sur le système nerveux central. Une Ppo2 élevée=interaction du C02 sur la respiration

Interaction du CO2 Favorise l’ADD, lorsque la pression augmente l’hémoglobine est moins efficace et il y a plus de CO2 libre qui favorise la constitution de noyaux gazeux (diminution des bicarbonates + diminution de fixation de l’O2 sur les globules rouges )

L’effet des gaz sous pression Zut ça ne répond pas !!!!!!

Rappels profondeur et narcose 30m 40m 60m Zone dangereuse Zone plaisir PpN2 < 3.5 b Zone à risques pour les plus sensibles Zone à risque pour tous Limite maximum à l’air (20/80)….. Ppn2 = 5,6 bars

Notion de profondeur narcotique équivalente En tenant en compte que l’azote : PNE= (% N2/100 x Pabs x 10/0.79)- 10 ex à 90 m pabs =10 Pn2 de 3.5 = > (3.5 x 100) /10= 35 % de N2

Les impératifs de base Limiter au maximum la Narcose 0.45x Pabs < 0.35 O2 55 % O2: Pabs x 0,55 Danger> 1.4 O2 21 % N2 79% N2 45 % Contrôler la toxicité de l’ 02

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

Rappel des fourchettes d’utilisation pour l’ oxygène hypéroxie Pp0² max si cond. diff. 2.8 0.12 0.16 0.21 1.4 1.6 anoxie hypoxie normoxie Pp0² max thérapeutique

Effets suivant les Ppo2 Limites Ppo2 en bars Effets CAT anoxie 0.12 Syncope brutale noyade , arrêt cardiaque … Passer sur un mélange plus oxygéné maintient détendeur ,assister remonter hypoxie 0.16 Nausées, confusion , souffrance des organes Passer sur un mélange plus oxygéné maintient détendeur assister remonter normoxie 0.21 1.4 Comportement normal RAS hypéroxie Au-delà de 1.6 Troubles visuels Convulsions ,noyade Maintenir le détendeur et assister remonter

Rappels des rapports profondeurs et toxicité pour l’ Oxygène surface surface 0, 3 b Pp 02 = 1 bar x 20 % soit 0,2 b Avec un Oxygène à 30 % 10 mètres 10 mètres 0, 4 b 0, 6 b 20 mètres 0, 6 b 20 mètres 0, 9 b 30 mètres 0, 8 b 30 mètres 1, 2 b 40 mètres 1 b 40 mètres 1, 5 b 50 mètres 1, 2 b 50 mètres 1, 8 Intoxication 60 mètres 1, 4 b 60 mètres 2,1 b Intoxication 70 mètres 70 mètres Intoxication 1, 6 b 2,4 B Intoxication au delà au delà

Pour une Ppo2 limitée à 1.4 Si nous reprenons l’exemple de 90 m (1.4 x100 ) /10=14% d’O2 Avec (3.5 x 100)/10 = 35% de N2

D’où le choix d’un autre gaz pour se substituer à l’azote Pour éviter la narcose et le reste il vaut mieux ajouter de l’Hélium au mélange et pas de la mousse !!!!

Les avantage du troisième gaz Azote Hydrogène Oxygène Hélium Pouvoir narcotique et toxique Narcose dès 5.6 bars de Ppn2 0.54 0.17 <Ppo2<1.6 Pas de narcose Masse volumique g/l à 1 bar 1.20 0.09 1.42 0.17 Risque et Seuil toxicité : 60 m à l’air utilise jusqu’à 450m de profondeur mais Très instable Pp02 < 1.6 En mélange professionnel 150m( SNHP) Solubilité dans les graisses : 61 36 Risque d’explosion au contact des corps gras 15

Modifier la densité Si on augmente la proportion d’O2 on augmente la densité du mélange (nitrox ok car faible profondeur d’utilisation) Si on rajoute de l’Hélium on diminue la densité, on favorise la diffusion des gaz : 3.7 fois plus efficace dans l'évacuation du C02

Si l’on rajoute de L’hélium Pour 90 m souhaités nous avions : 35% de N2 +14% d’O2 Il faudra compléter avec : 100% - (35%+14%)= 51% d’Hé Le mélange sera : du TX 14/51

Hélium et décompression L’hélium diffuse 2.65 fois plus vite que l’azote Les tissus saturent plus vite Ils désaturent plus vite (x 2.65) Les paliers seront plus profonds La bulle d’Hé une fois constituée absorbe les bulles de N 2 avoisinantes

Les bulles d’Hé Lorsque les bulles de Hé sont formées elles ont tendance à se nourrir des bulles avoisinantes He N2 HE N2 + +++

La contre diffusion isobarique Deux gaz comme l’Hé et le N2 peuvent circuler en sens inverse dans un tissus sans changement de pression Attention en situation d’urgence à la reprise des mélanges fond au paliers .

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

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. C PASCUAL IR 2707 CTRC

Tableau comparatif des chaleurs massiques Gaz Masse molaire (kg/mol) température (°C) Cv capacité massique J/(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 C PASCUAL IR 2707 CTRC

Syndrome Nerveux des Hautes Pressions (Peu probable en plongée TEK) à partir de 120m à l’héliox Tremblements, difficultés de concentration ,troubles visuels .

Particularités de l’Helium Distorsion vocale : Effet Donald Duck l’hélium donne au son une vitesse différente qui en modifie sa perception et sa propagation

Merci de votre attention