Formation N2

Physique : Dalton, Appareil ventilatoire, circulatoire échanges gazeux

  • Formation Niveau 2
  • Durée : 60 minutes

Pourquoi ?

  • Pour comprendre ce qui se passe
  • Pour savoir ce qu'il faut anticiper ou prévoir
  • Pour prendre du recul par rapport au N1 “tout était trop beau” :-)

Prérequis

  • Mariotte (P1V1 = P2V2)
  • Ballon gonflé avec 1l d'air à 40m → quel volume en surface ?
  • → 5l en surface (5bar à 40m, 1bar en surface)

Prérequis

Dalton

“La pression totale d'un mélange gazeux est égale à la somme des pressions partielles des gaz constituants ce mélange”

Expérience de Berthollet

  • Soit deux bouteilles pleines
  • de 100% d'O2 pour l'une et 100% de N2 pour l'autre
  • La pression est de 1bar dans chaque bouteille.

Expérience de Berthollet

  • On relie les deux bouteilles
  • On ouvre les robinets on patiente …
  • On analyse ensuite le mélange
    • → 1 bar de pression dans chaque bouteille
    • → 50% d'O2 et 50% de N2 !
    • → pression partielle d'O2 est de 0,5 bar
    • → celle de N2 aussi
    • ouf ! 0,5+0,5 = 1 !

Dalton

  • Quelle est la composition de l'air ?
    • 80% d'azote et 20% d'oxygène
  • Quelle est donc la pression partielle de l'azote dans l'air ?
    • ppn2 = 0.8
  • On descend à 20m, quelle est la pression absolue ?
    • Pabs = 3bar
  • Quelle est la pression partielle de l'azote qu'on respire à 20m (ppn2) ?
    • PpN2 = Pabs * (PPn2 du mélange) = 0.8*3 = 2.4bar
  • Je plonge à l'air et la ppo2 est de 1,6 bar, à quelle profondeur je suis ?
    • Pabs = 1.6 / 0.21 = 7,6bar → soit 66 mètres

Henry

“À pression constante et à saturation, la quantité de gaz dissoute dans un liquide est proportionnelle à la pression exercée par ce gaz sur le liquide”

Cette pression est appelée Tension

Lors de la descente

Au bout d'un certain temps à profondeur constante

Lors de la remontée

Lors d'une remontée trop rapide

C'est la sur-saturation critique : le gaz dissous repasse sous forme gazeuse et passe par ou il peut !

Résumé

  • état stable : saturation
  • sous-saturation : lors de la descente
  • sur-saturation : quand on monte
  • le délais de saturation dépends de différents facteurs
    • nature du gaz (azote)
    • nature du liquide/tissu (corps)
    • température
    • pression / tension (profondeur)
    • surface de contact (vascularisation)
    • agitation (effort)

Appareil ventilatoire

  • Permet d'aller capturer l'oxygène de l'air (O2)
  • Et de relâcher les déchets (CO2)
  • C'est là que se réalisent les échanges gazeux (sauf add)
  • D'un côté du gaz (l'air) et de l'autre un liquide (sang)
  • C'est le seul endroit ou un gaz peut se dissoudre dans le sang pour entrer dans notre corps

Vue Globale

Détail des alvéoles pulmonaires

Appareil circulatoire

  • La source de vie (oxygène)
  • Un liquide comme support de transport (le sang)
  • Un réseau pour le diffuser “des tuyaux” (artères, veines)
  • Une pompe (le coeur)
  • Des capteurs (en particulier de CO2 au niveau de la carotide)

La grande circulation

  • C'est le grand réseau
  • Le sang s'enrichit en oxygène au niveau des poumons
  • Il est ensuite envoyé dans tout le corps via les artères
  • Les cellules captent l'O2 et rejettent du CO2
  • Le sang pauvre en O2 est ramené au cœur via les veines

La petite circulation

  • C'est uniquement la partie Coeur ↔ Poumons
  • Amène par l'artère pulmonaire le sang veineux (pauvre en O2)
  • Au contact des alvéoles pulmonaires il se réoxygène totalement
  • Puis il retourne au cœur par les veines pulmonaires
  • Et il est ensuite “distribué” au reste du corps (grande circulation)
  • Aide mémoire:
    • Artères: du coeur vers autre organe
    • Veines: vers le coeur

Narcose

  • Lié à l'azote
  • Communément admis à partir de 30m
  • Moins pour certaines personnes / certaines situations
  • Ralentissement de l'influx nerveux
  • Baisse des capacités mentales & cognitives

Facteurs favorisant la narcose

  • Profondeur
  • Froid, visibilité
  • Vitesse de descente
  • Position durant la descente
  • Fatigue
  • Condition physique
  • Habitude
  • Médicaments
  • Efforts

Narcose : quel ressenti

  • Manque d'attention / de concentration
  • Raisonnement altéré
  • La mémoire immédiate (vérification du mano toutes les 20 secondes)
  • Effet tunnel, trouble de la vision
  • Amplification des sensations (euphorie, angoisse)

Narcose : conduite à tenir

  • Assistance
  • Remonter, quelques mètres suffisent

Toxicité des gaz

  • 0.17 < PPO2 < 1.6 bar (66 m)
  • PPN2 < 5.4 bar (à 60m)
  • CO2 : danger dès que le taux augmente trop

Hyperoxie

  • Par effet Lorrain Smith : l'oxygène entre 0,5b et 1b pendant longtemps
  • Par effet Paul Bert: trop d'oxygène
  • Oxygène pur toxique en dessous de 6m (ppO2 > 1.6 bar)
  • Ou 65m de profondeur pour une plongée à l'air
  • Symptomes:
    • Lorrain Smith: gêne respiratoire, face rose, brûlures alvéoles
    • Paul Bert: tremblements musculaires, convulsions, nausées, vertiges, troubles sensoriels
  • Conduite à Tenir: remonter
  • Prévention: :)

Hypercapnie

  • Trop de CO2 (soit au cours d'un essoufflement, soit air de la bouteille)
  • Seuil toxique à partir d'une pression partielle de 0;02bar !
    • 0,02b accélération du rythme respiratoire
    • à,04b maux de tête, anxiété
    • 0,06b difficultés respiratoires, agitation
    • 0,07b vertiges, vomissements, panique, syncope
    • > 0,07b … décès
  • Conduite à tenir : être à l'écoute de soi
  • Prévention : exercices d'expiration, condition physique

Hypoxie

  • Manque d'oxygène
  • Premier touché: le système nerveux (fonctions vitales)
  • Puis nécrose des tissus
  • Le seuil toxique est de 0,16b
  • Symptomes : nausées, vertiges, sensation d'étouffement, arrêt cardio-respiratoire.
  • Souvent il n'y a pas de signes précurseurs → syncope → noyade
  • Conduite à tenir : réanimation, oxygène, évacuation

Monoxyde de carbone

  • Mécanisme : il se dissout dans le sang et se fixe sur l'hémoglobine de manière quasi irréversible, l’empêchant ainsi de transporter l'O2
  • La cause est souvent liée à une mauvais filtration (ou combustion incomplète proche de l'entrée d'air, ex cigarette) lors du gonflage des blocs
  • Seuil toxique : 0,0003bar !
  • Symptômes : nausées, mal de tête, syncope, décès
  • Conduite à tenir : mettre sous oxygène et évacuation
  • Prévention : Compresseur, filtre, entrée d'air propre, pas de bbq à côté !

Essoufflement

  • Lié à une mauvaise évacuation du CO2
  • Effort
  • Aisance technique
  • Stress
  • Froid
  • Matériel

Mécanisme de l'essoufflement

  • Réflexe inspiratoire
  • Alors qu'il faut au contraire expirer le plus possible
  • Augmentation de la fréquence d'inspiration
  • Augmentation du taux
  • Boucle infernale

Mécanisme de l'essoufflement

Essoufflement - Prévention

  • Ne pas s'immerger si on est déjà en manque d'air
  • Pas d'effort en profondeur
  • Bon équilibrage, bon lestage
  • Suivre sa consommation
  • Forme physique

Essoufflement - Conduite à tenir

  • Cesser tout effort
  • Informer ses coéquipiers → Quel est le signe ?
  • Pour “aider” un coéquipier essoufflé : regarde moi, respire a mon rythme + signes
  • Remonter, vérifier son mano
  • Augmenter les paliers s'il y en avait
  • Attention au risque de panique
  • Risque de panne d'air

Apnées

  • Risques barotromatiques
  • Risques liés au milieu (accidents de chasse, filets etc.)
  • Ne jamais faire d'apnée seul
  • Pas d'apnée après la plongée bouteille
  • Risque de perte de connaissance vers les 6-7m
  • L'hyperventilation permet de retarder la demande d'O2 par le cerveau mais le risque à la remontée d'être en manque d'O2 est réel (grosse inspiration → noyade, ne rien faire → syncope)
  • Attention au lestage

Résumé

  • Dalton
  • Henry
  • Appareil ventilatoire
  • Appareil circulatoire
  • Narcose
  • Toxicité des gaz
  • Essoufflement
  • Apnées