ÉLÉMENTS DE CALCULS DES TABLES -...

ÉLÉMENTS DE CALCULS DES TABLES

P LEFEBVREP LEFEBVRE

Ce cours n’a pas vocation à permettre de recalculer des tables de plongées, lesévolutions des tables restent basées sur l’expérimentation.

Ces calculs ne sont que purement théoriques et ne tiennent pas compte dephénomènes physiques et physiologiques en phase de désaturation. Néanmoins, lesformulations utilisées servent encore de base aux calculs des différentes tables ou

PREAMBULE


formulations utilisées servent encore de base aux calculs des différentes tables ouordinateurs.

Il convient donc, en l’état des compétences demandées pour le niveau 4, deconnaître ce principe de calcul pour la compréhension des différents protocolesutilisés (utilisation de l’O2 en plongée ou du cours sur les plongées en altitude).

Mettre en évidence la façon dont sont calculées les tables de plongées (principe général), et leur limite du point de vue physiologique

Expliquer le phénomène de saturation et de désaturation dans sa phasedynamique en complément de la loi de HENRY (phase statique).

Définir l’utilité des paliers avec une approche théorique de leur profondeur.

Justifier l’utilité de la respiration d’O2 au palier ou en intervalle.

Mettre en évidence le principe de fonctionnement des ordinateurs.

OBJECTIF DE CE COURS


Mettre en évidence le principe de fonctionnement des ordinateurs.

En fin de cours, l’auditeur devra être en mesure de résoudre un problème simple de saturation/désaturation avec paliers associés.

HISTORIQUE

HENRY (1797-1878) a mis en évidence que les gaz pouvaient être dissous dans lesliquides s’ils étaient soumis à une pression et que le liquide revenait à son état initialsi la pression était annulée.

PAUL BERT (1833-1886) Physiologiste, Médecin, Homme politique, il a mis enévidence l’influence de la pression barométrique sur le phénomène de saturation desgaz et a travaillé avec Claude BERNARD sur ces mêmes travaux.

- Il a été le premier a avoir reconnu que l’affinité du sang pour l’oxygèneest augmentée par la baisse de la température

- Il a montré que les A.D.D. sont dûs à la formation de bulles dans lestissus et le sang.


- Il a montré que les A.D.D. sont dûs à la formation de bulles dans lestissus et le sang.

- Il site « on les préviendra (scaphandriers), le bon sens l’indique etl’expérience le prouve,par une décompression suffisamment ralentie.

- Il songe à faire « redissoudre » par recompression .

- Il recommande l’emploi d’oxygène pour éliminer l’azote.

Son oeuvre fut très critiquée car ses théories étaient nouvelles et révolutionnaires.Il omis de parler des points évoqués plus haut lors de ses conclusions générales surses travaux, c’est ce qui fit que ses recherches dans ce domaine furent longtempsignorées lorsque débutèrent les applications physiologiques de la plongée sur l’homme.

JOHN SCOTT HALDANE (1892-1964) a étudié, quelques années plus tard, lecomportement des différents gaz sur l’organisme lorsqu’il était soumis a desvariations de pressions. Il a mis en évidence l’effet évolutif de la saturation et de ladésaturation, le comportement néfaste de l’azote sur l’organisme dû à unedésaturation trop rapide. Il a mis au point un protocole de désaturation à partird’expérimentations animales et sur des constatations faite sur les scaphandrierspieds lourds. Ce protocole est basé sur différentes proportionnalités entre lespressions de gaz dissous et les pressions de gaz ambiant. C’est encore a l’heureactuelle ces calculs qui servent de base aux calculs fins réalisés par la suite.


HAMPLEMAN / HENSSY en 1965 mettent en évidence la présence debulles circulantes dans tous les cas de désaturation grâce à un appareil à effetDOPPLER, ce qui remet en cause une partie des hypothèses faite par HALDANE.

J.P IMBERT de 1985 à 1992 améliore le modèle de HALDANE ainsi quedivers chercheurs tel le professeur BUHLMANN dont les calculs servent de modèlesde décompression dans plusieurs types d’ordinateurs.

PLAN DE COURS

1) Mise en évidence de la loi de HALDANE

2) Introduction des termes compartiments, gradients, périodes

3) Définition et comportement des compartiments vis à vis de l’azote

4) Divers applications pratiques de l’évolution d’un compartiment

5) Le coefficient de sursaturation critique


5) Le coefficient de sursaturation critique

6) Le compartiment directeur

7) La majoration

8) Conséquences de la respiration d’O2

9) Exercices d’applications

Comme déjà étudié, Henry décrit les différents états de saturation avec comme critères imposés: la saturation et la température constante.

Mise en évidence de la loi de Haldane

Intuitivement, on comprend que ce phénomène de saturation et désaturation n’est pas instantané. L’utilisation des tables en est la démonstration, puisque les paramètres temps et profondeur sont des données d’entrées.


HALDANE a mis en évidence la phase transitoire de saturation et de désaturation.

Il détermine une loi mathématique représentative de l’évolution de la dissolution d’un gaz dans un liquide en fonction du temps.

Mise en évidence de la loi de HaldaneConstatation émise par Haldane: Pour une pression donnée la quantité de gaz dissous dans un liquide évolue d’une façon bien définie

96.875%93.75%

75%

98.4375%

87.5%

Pour 1 UT nous aurons une évolution de la quantité de gaz dissous de 50%

60

80

100%Pour 3 UT nous aurons une évolution de la quantité de gaz dissous de 87.5%

Pour 4 UT nous aurons une

Pour 5 UT nous aurons une évolution de la quantité de gaz dissous de 96.875%

Pour 6 UT nous aurons une évolution de la quantité de


50%

0%

Pour 2 UT nous aurons une évolution de la quantité de gaz dissous de 75%

0

20

40

60 Pour 4 UT nous aurons une évolution de la quantité de gaz dissous de 93.75%

évolution de la quantité de gaz dissous de 98.437%. On considère une saturation complète soit 100%

0 1 2 3 4 5 6

60

80

100%

Mise en évidence de la loi de HaldanePrincipe de désaturation: l’évolution de la quantité de gaz restituée suit le même principe inverse

Pour 1 UT nous aurons une évolution de la quantité de gaz restitué de 50%

Pour 2 UTPour 6 UT nous aurons une évolution de la quantité de

0%


96.875%

75%

98.4375%

87.5%

50%

0 1 2 3 4 5 60

20

40

Pour 2 UT évolution de la quantité de gaz restitué de 98.437%. On considère une désaturation complète soit 100%

93.75%

Pour 3 UT

Pour 4 UTPour 5 UT

Mise en évidence de la loi de HaldaneConstatation

A chaque fin d’Unité de Temps, on constate que le gaz occupe la moitié de l’espace libre disponible0 UT: 0% d’occupé

et de désaturation sont symétriques. Elles évoluent donc d’une manière inverse mais équivalente.

Les courbes de saturation

reste 100%: espace libre 100%


0 UT: 0% d’occupé

1ere UT: 0% d’occupé + ½ espace libre soit 50%

2ème UT 50% d’occupé + ½ espace libre soit 25%

L’évolution est identique pour les autre UT, la désaturation se faisant sur le même principe.

reste 100%: espace libre 100%

50% d’occupé reste 50%: espace libre 50%

75% d’occupé reste 25%: espace libre 25%

TENSION

Nous avons vu que la constatation de Haldane mettait en évidence qu’à chaque unité de temps le volume de gaz occupé la moitié de l’espace disponible.

Cela représente bien une évolution de pression d’un gaz dans un volume, pour rappel de la loi de Henry, le volume d’un gaz est directement proportionnel à la pression qu’il subit.

INTRODUCTION DES TERMES

TENSION, GRADIENT, COMPARTIMENTS, PÉRIODES


pression qu’il subit.

Pour l’azote par exemple, Cette évolution se traduit donc par une augmentation de laPpN2 assimilée, le maximum possible pour une profondeur considérée étant la PpN2du gaz respiré. Afin de différencier la PpN2 du mélange gazeux et la PpN2 d’azotedissous dans un liquide, on parlera de tension pour la phase dissoute.

La tension de N2 est la Pression Partielle de N2 en phase dissoute à un instantdonné.

En phase de saturation, la tension sera au maximum égale à la PpN2 du gaz respiré.

Mise en application

0.4

0.6

0.8

1b

Evolution de la Tension0.5b

0.75b

0.875b

0.9375b0.96875b 0.984375b

Hypothèse d’ arrivée PpN2

La tension est égale à la PpN2 d’arrivée


Commentaires:

0

0.2

0 1 2 3 4 5 6

0bHypothèse de départ PpN2

pour l’UT 2,pour l’UT 6,

pour l’UT 1, tension max 1btension max 1btension max 1b 6UT = saturation

2UT = 0.75btension de départ 0 1UT = 0.5btension de départ 0.5tension de départ 0.96

GRADIENTS

Nous avons vu dans la définition de la tension que l’évolution prenait en compte un paramètre de départ (tension initiale) et un paramètre d’arrivée (tension finale)

Est appelé gradient, la différence entre et

T fin

la tension finale la tension initiale à un instant considéré.


T init

initiale à un instant considéré.

Et ainsi de suite

Henry dans sa loi, détermine l’évolution d’un gaz dans un liquide.

Si le terme « gaz » correspond bien à l’utilisation des mélanges en plongée (air, nitrox, trimix, Héliox…) le terme liquide utilisé par Henry reste trop général pour transposer les constatations de Haldane au plongeur.

Par convention, c’est le terme compartiment qui sera utilisé pour modéliser la saturation et désaturation du plongeur.

Définition: Un compartiment représente plusieurs régions anatomiques (tissus)

COMPARTIMENTS


Définition: Un compartiment représente plusieurs régions anatomiques (tissus) idéalisées (modèle mathématique) qui ont un comportement identique vis à vis d’un gaz en l’occurrence l’azote.

Explication: Tout tissu anatomique en immersion sature ou désature. Un tissu peut avoir une saturation qui n’est pas homogène, exemple d’un os qui de par sa structure dure (périoste) ou molle (moelle) va saturer différemment.

Un compartiment représente donc toutes les structures du corps qui ont un comportement identique ou proche vis à vis de la saturation ou désaturation.

PERIODE

Définition: La période est le temps que met un compartiment pour saturerou désaturer de la moitié du gradient.

Elle correspond pour un compartiment ou un tissu à un pas de temps régulier qui permet l’assimilation ou la restitution de la moitié du gradient. Ce pas de temps appelé période est spécifique à chaque compartiment.

Cette notion de période est étroitement liée à la notion de compartiment.

Ils sont caractérisés par: leur nombre, il y en a 12 pour les tables MN90

leur période (temps mis pour saturer ou désaturer d’ ½ gradient)

Ces périodes se décomposent de la manière suivante:


Ces périodes se décomposent de la manière suivante:

5mn, 7mn, 10mn, 15mn, 20mn, 30mn, 40mn, 50mn, 60mn, 80mn, 100mn, 120mn,

Ex: Le compartiment 40mn (T40), mettra 40mn pour saturer ou désaturer de la moitié du gradient.

On remarque qu’il y a des compartiments qui présentent des périodes plus ou moins longues, ce quinous amène à dire que les tissus anatomiques vont réagir plus ou moins vite. On parle de ces tissusen termes de tissus courts, moyens et longs. Ils vont revêtir une très grande importance dans lesaccidents de décompressions, en particulier pour le type d’erreur de procédure et sa répercussionsur la région anatomique.

APPLICATION PRATIQUE

EN PHASE DE SATURATION

Profondeur 30 mètres, compartiment T5, T10 et T20

Afin de définir le gradient maxi de départ, il convient d’établir la tension de N2 de départet la tension de N2 finale possible.

1.8

2

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2T

ensi

on


0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Ten

sion

Compartiments 5mn 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Tension de départ 0.8 bar (le compartiment est saturé à la pression atmosphérique)

Tension finale 0.8 ×××× 4 = 3.2 bar (c’est aussi la PpN2 du mélange respiré)

2.4

2.6

2.8

3

3.2

le compartiment 5mn assimile la moitié du gradientle gradient =

La tension du compartiment 5mn à la fin de la 1er période sera de 0.8 + 1.2 =

½ gradient = 1.2b3.2 - 0.8 = 2.4

1er période: Compartiment T5

2b


01 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13Compartiments 5mn 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

Ten

sion


La tension du compartiment 5mn à la fin de la 2ème période sera de 2 + 0.6 =

½ gradient = 0.6b3.2 - 2 = 1.2

2ème période: Compartiment T5

2.4

2.6

2.8

3

3.2

2.6b



0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

Ten

sion


La tension du compartiment 5mn à la fin de la 3ème période sera de 2.6 + 0.3 =

½ gradient = 0.3b3.2 - 2.6 = 0.6


2.4

2.6

2.8

3

3.2

2.9b



0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

Ten

sion



½ gradient = 0.15b3.2 - 2.9 = 0.3


3.05b

2.4

2.6

2.8

3

3.2



0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

Ten

sion

2.4

2.6

2.8

3

3.2



½ gradient = 0.075b3.2 - 3.05 = 0.15


3.125b



0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

Ten

sion

2.4

2.6

2.8

3

3.2



½ gradient = 0.0375b3.2 - 3.125 = 0.075


3.1625b



0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

Ten

sion

1er période: le compartiment5mn assimile la moitié du gradientle gradient = 3.2 - 0.8 = 2.4 ½ gradient = 1.2b

La tension du compartiment 5mn à la fin de la 1er période sera de 0.8 + 1.2 = 2b

2ème période: ajout de la moitié du gradientle gradient = 3.2 - 2 = 1.2 ½ gradient = 0.6b

La tension du compartiment 5mn à la fin de la 2ème période sera de 2 + 0.6 = 2.6b

3ème période: ajout de la moitié du gradientle gradient = 3.2 - 2.6 = 0.6 ½ gradient = 0.3b

La tension du compartiment 5mn à la fin de la 3ème période sera de 2.6 + 0.3 = 2.9b



le gradient = 3.2 - 2.9 = 0.3 ½ gradient = 0.15bLa tension du compartiment 5mn à la fin de la 4ème période sera de 2.9 + 0.15 = 3.05b



6ème période: ajout de la moitié du gradientle gradient = 3.2 - 3.125= 0.075 ½ gradient = 0.0375b


On remarque qu’il est impossible d’arriver à saturation et par convention on ditqu’ un compartiment est saturé au bout de six périodes. Ex le T60 sera saturé au bout de 360mn


EN PHASE DE SATURATION

Profondeur 30 mètres, compartiment T5, T10 et T20

1.8

2

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2T

ensi

on

T 5

T 20

T 10


0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Ten

sion

Compartiments 5mn 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60Compartiments 10mn 10 20 30 40 50 60Compartiments 20mn 20 40 60

Tension de départ 0.8 bar (le compatiment est saturé à la pression atmosphérique)

Tension finale 0.8 ×××× 4 = 3.2 bar (c’est aussi la PpN2 du mélange respiré)


EN PHASE DE DESATURATION

En prenant les mêmes conditions de plongée en considérant une saturation de une période

Pour un compartiment 5mn Tension après 1 période = 2.0b T finale = 0.8b

1.4

1.6

1.8

2 2.0

1.4

Tension


0.8

1

1.2

1 2 3 4 5 6 7 8

Saturation1 période

Désaturation6 périodes

1.1

0.80.8375

0.875

0.95

Compartiment 5mn 5mn 5mn 10mn 15mn 20mn 25mn 30 mn

L’évolution suit la même logique, en tenant compte que la tension de départ égale la tension au bout du nombre de périodes considérées en saturation.

Quelle que soit le nombre de périodes de saturation, un compartiment mettra toujours six périodes pour désaturer.

En théorie, on considère qu’un plongeur est complètement désaturé au bout de 12 heures (T120 x 6 périodes = 720mn / 60mn = 12h) T120 étant le tissu le plus long

Cette formule résume l’ensemble des données

FORMULATION

Nous avons vu qu’il fallait connaître la tension de départ, la tension finale (PpN2à la profondeur considérée ),le temps d’immersion qui va déterminer le nombrede périodes passées et le % d’assimilation par rapport à la saturation.

gradientTension ducompartiment

x / % par rapport aunombre de périodes


compartiment678678678678

T = Ti + {{{{( Tf - Ti ) ×××× x /%}}}}

T de départ

Ti: tension initiale

PpN2 à la profondeur

Tf: tension finaleX/%: fonction du nbr périodes

EXEMPLE

DonnéesProfondeur 30m Compartiment 5mn Temps de plongée 20mnDonner la tension du compartiment

T = Ti + {{{{( Tf - Ti ) ×××× x /%}}}}Rappel

DémarcheOn recherche les paramètres de calcul

Ti = 0.8b Tf = 0.8 ×××× 4 = 3.2b


T = 0.8 + {{{{( 3.2 - 0.8 ) ×××× 93.75/100 }}}}= 3.05b

Ti = 0.8b Tf = 0.8 ×××× 4 = 3.2b

% de saturation = 20 / 5 = 4 périodes soit 93.75%

Résultat

Un plongeur s’immerge à une profondeur de 48 mètres pendant 45mn, quel sera latension d’azote du compartiment 15 mn.

EXERCICE D’APPLICATION

Ti = 0.8 Tf = 5.8 ×××× 0.8 = 4.64b

% de saturation = 45 / 15 = 3 périodes soit 87.5%

T = 0.8 + {{{{( 4.64 - 0.8 ) ×××× 87.5/100}}}} = 4.16b


FONCTIONNEMENT D’UN ORDINATEUR L’ordinateur fait ce calcul pour unnombre de compartiments pré-définis environ toutes les dix secondes suivant lesmodèles, ce qui permet de tenir compte de l’évolution de la pression trèssouvent contrairement aux tables ou la profondeur maxi est figée.

LE COEFFICIENT DE SURSATURATION CRITIQUE

Dans la loi de HENRY, nous avons vu 3 états de saturation: la sous saturation,la saturation et la sursaturation

Il a été défini expérimentalement que chaque compartiment admettait unetension supérieure à la PpN2 ambiante mais que cette tension était limitée. Ledépassement de cette limite ayant pour effet de rendre l’azote de l’étatdissous à l’état gazeux avec les conséquences que l’on connaît.

Cette limite à ne pas dépasser, appelée Coefficient de Sursaturation Critique(CSc) est définie comme le rapport de tension du compartiment considéré sur la


(CSc) est définie comme le rapport de tension du compartiment considéré sur lapression ambiante de la profondeur considérée.

CSc = T / P amb

Chaque compartiment a donc un CSc qui lui est propre

LE COEFFICIENT DE SURSATURATION CRITIQUE

comp. 5mn, 7mn, 10mn, 15mn,20mn,30mn, 40mn, 50mn, 60mn, 80mn, 100mn, 120mn,

CSc 2.72 2.54 2.38 2.20 2.04 1.82 1.68 1.61 1.58 1.56 1.55 1.54

Donc pour garantir une décompression normale il faut que le rapport T / Pamb du compartiment lors de la remontée défini comme le coefficient de sursaturation CS soit toujours inférieur ou égal au CSc


CS ≤≤≤≤ CSc

Remarque

Il existe des compartiments ayant des périodes plus courtes que 5mn ou plus longues que 120mn, ceux-ci ne sontpas pris en compte pour les calculs de tables car ils désaturent trop rapidement ou trop lentement pour créer unaccident. Certains ordinateurs utilisent jusqu’au compartiment 300mn pour leurs calculs.

Seul le compartiment 240mn est utilisé lors de la respiration sous O2 pur, pour des raisons spécifiques liées auxeffets de l’O2 sur l’organisme (vasoconstriction).

le coefficient de sursaturation CS soit toujours inférieur ou égal au CSc

EXEMPLE

1) T30 (CSc = 1.82 ) Tension = 1.5b Palier à 3mCS = 1.5 / 1.3 = 1.154 CS ≤≤≤≤ CSc Pas d’accident

2) T60 (CSc = 1.58 ) Tension = 2.5b Palier à 3m

CS = 2.5 / 1.3 = 1.923 CS >>>> CSc Accident possible

Vérification de la possibilité d’un palier à 3m


CS = T / P amb et il faut que CS ≤≤≤≤ CSc donc T / P amb ≤≤≤≤ CSc

2.5 / P amb ≤≤≤≤ 1.58 donc P amb = 2.5 / 1.58 soit P amb = 1.582b

Ce qui correspond à une profondeur de 5.82 mètres soit un palier à 6 mètres

Dans ce cas quelle profondeur de palier conviendrait?

HISTORIQUE DES PALIERS

Les profondeurs d’origines des paliers étant tous les dix pieds, soit 3.048mètres, ce chiffre a été arrondi à 3 mètres pour des commoditésd’utilisations.

PALIERS AUX TABLES ET A L’ORDINATEUR

Les paliers effectués à la table imposent le respect de la profondeur donnée

POUR INFO


Les paliers effectués à la table imposent le respect de la profondeur donnéedu fait de son système figé. Les paliers à l’ordinateur n’imposent pas derespecter absolument la profondeur indiquée, à condition d’être plus bas que lahauteur de palier indiquée, puisque son mode de calcul lui permet de gérer ladésaturation en temps réel en fonction de la pression ambiante. Évidemmentun palier à 3 mètres effectué à 6 mètres sera plus long. Le fait quel’ordinateur indique un palier pendant la plongée peut se gérer par le systèmede la décompression continue.Il faut néanmoins rester très prudent avec les ordinateurs car ceux-ci nepermettent pas de faire n’importe quoi sous prétexte qu’ils n’indiquent pas depaliers à faire. Rappelons nous que son mode de calcul est basé surl’expérimentation et la statistique.

LE COMPARTIMENT DIRECTEUR

Nous avons vu que chaque compartiment ayant des périodes différentes saturent oudésaturent de façon différentes.Chaque compartiment va donc voir son rapport T / P amb par rapport à son CScvarier de façon aléatoire et donc présenter des risques de lésion ni au même momentni à la même profondeur. A une certaine profondeur lors de la remontée, uncompartiment imposera de s’arrêter pour ne pas être lésé, alors que les autres neprésenteront pas de risque, chaque compartiment pouvant tour à tour imposer cestop.

Définition: Le compartiment imposant la profondeur d’arrêt et la durée del’arrêt est appelé compartiment directeur ou tissu directeur.


l’arrêt est appelé compartiment directeur ou tissu directeur.

Il est démontré expérimentalement que le compartiment directeur est aléatoirejusqu’à 15 mn après la sortie de l’eau. C’est la raison pour laquelle une plongéeconsécutive (intervalle <<<<15mn) fait reprendre les paramètres de la première plongée.Après 15mn, tous les compartiments présentent un taux d’azote résiduel <<<< à 1.54 quiest le Cs du compartiment le plus lent (120). A partir de là, on peut considérer quel’on a affaire à un système monocompartimenté et que l’évolution du taux d’azoterésiduel sera celle du compartiment 120, d’ou la majoration calculée d’une par aprèsun intervalle de 15 mn au moins et d’après le taux d’azote du compartiment 120d’autre part..

3 Planches pour information


ANALYSE 3 compartiments sont tourà tour directeur, le compartiment 7mn impose le palier de 9 mètres, lecompartiment 30 mn impose le palier à6 mètres et la durée de palier, letissu 60 mn impose le palier à 3mètres et la durée de palier.

Lors de la remontée, le compartiment120 mn continue de saturer jusqu’au

Pour information


Lors de la remontée, le compartiment120 mn continue de saturer jusqu’aupalier de 9 mètres malgré ladiminution de la pression, cetteexemple met en évidence qu’uncompartiment peut continuer sasaturation même lorsque l’on supposeêtre en situation de désaturation.

C’est la raison pour laquelle il ne fautpas faire de paliers en dessous de 6mètres si ceux ci ne sont pas imposéspar les tables ou ordinateurs, 9.25mètres étant la limite de plongée sanspaliers avec un temps infini et sansdépassement du Csc (Pabs × 0.8 = 1.54d’ou Pabs = 1.54 / 0.8 = 1.925).

CAS OU LA PÉRIODE NE TOMBE PAS JUSTE

A partir de la formulation de base le % de période peut s’exprimer différemment.

T = Ti + {{{{( Tf - Ti ) ×××× x / % }}}} devient T = Ti + {{{{( Tf - Ti ) ×××× ( 1 - 0.5t/T )}}}}

donc % = ( 1 - 0.5t/T ) avec t = temps de saturation ou désaturationT = période du tissu

t / T = nombre de périodes

Pour information


A partir du tableau ci-après, l’expression ( 1 - 0.5t/T ) se retrouve sous formenumérique

ex: pour t / T = 3.37 on a 90.3 soit 90.3% d’azote dissous

On peut remarquer qu’a chaque t / T juste, ( 1.0, 2.0, 3.0 ...)correspond bien à un x / % juste.

Pour information


LA MAJORATION

La majoration est le résultat de l’évolution du compartiment directeur 120mnpendant l’intervalle en surface et la relation qui peut être faite avec la prochaineplongée.

Cette majoration est donc définie pour une profondeur donnée (profondeur de la deuxième plongée). C’est le temps qu’il faudrait au tissu 120mn pour arriver à la tension qu’il a au début de la deuxième plongée s’il était immergé à la profondeur de cette deuxième plongée.


DÉMONSTRATION A PARTIR D’UN EXEMPLE THÉORIQUE

Un plongeur présente un taux d’azote résiduel de 1.0b avant d’entamer une 2ème plongée.

Regardons combien de temps il faut pour atteindre cette pression de 1.0b pour différentes profondeurs (40m, 30m, 20m).

C’est la mémoire de la première plongée

2.6

2.8

3

3.2Tension

T120 à 30m sur 2 périodes


Calculons les tensions des deux premières périodes pour chaque profondeur

40m 5 ×××× 0.8 = 4 (4-0.8) / 2 + 0.8 = 2.4b 5 ×××× 0.8 = 4 (4-2.4) / 2 + 2.4 = 3.2b30m 4 ×××× 0.8 = 3.2 (3.2-0.8) / 2 + 0.8 = 2b 4 ×××× 0.8 = 3.2 (3.2-2.0) / 2 + 2.0 = 2.6b20m 3 ×××× 0.8 = 2.4 (2.4-0.8) / 2 + 0.8 = 1.6b 3 ×××× 0.8 = 2.4 (2.4-1.6) / 2 + 1.6 = 2.0b

LA MAJORATION


0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 24010mn 15mn 24mn


120mn 240 mn

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

T120 à 20m

T120 à 40m

T120 à 30m

Tension

Temps théorique pour atteindre 1b

Zoom sur la période de temps 0 à 40mn


0.8

0.9

1

0 5 10 15 20 25 30 35 40Temps (mn)

COMMENTAIRES:

Les courbes mettent en évidence que plus la plongée sera profonde, plus le temps (majoration) qu’il faudrait pour atteindre le taux d’azote résiduel sera court. Ce qui s’explique aussi par le fait que plus le gradient sera important plus le temps pour atteindre un taux d’azote défini sera court.

CONSEQUENCE DE LA RESPIRATION D’O2Il est évident que le fait de respirer de l’oxygène pur au palier ou en surface va favoriser leséchanges gazeux du fait que le gradient entre la tension du compartiment et la pression partielled’azote de l’air va être plus faible que le gradient du compartiment et la pression partielle d’azotede l’oxygène pur puisqu’il n’y a pas présence d’azote.L’opportunité de l’utilisation de l’O2 et les conséquences sur les tensions d’azote seront l’objet ducours sur ce thème.

2.4

2.6

2.8

3

3.2T 10

Exemple de désaturation d’un tissu 10mn à l’air et à l’oxygène


0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

1 2 3 4 5 6 7

Temps de désaturation

Ten

sion

10 20 30 40 50 60

Désaturation à l'air

Désaturation à l'oxygène

On immerge par -40 mètres de profondeur pendant 14 minutes un tissu artificiel depériode 7mn ( CSc = 2.54 ). Calculer la profondeur des paliers qu’il faut observerpendant la remontée ( sans tenir compte du temps de remontée ). Le tissu 7mn estsaturé à la pression atmosphérique de 1b.

Profondeur de palier

Nombres de périodes 14 / 7 = 2 soit 75 % de taux de saturationTension initiale = 0.8bTension finale = 5 ×××× 0.8 = 4b

EXERCICE D’APPLICATION


Tension finale = 5 ×××× 0.8 = 4b

T = 0.8 + {{{{( 4 - 0.8 ) ×××× 75 / 100}}}} = 3.2b

Un palier est il nécessaire? CS = 3.2 / 1 = 3.2 CS >>>> CSc

Profondeur de palier: il faut CS ≤≤≤≤ CSc

3.2 / P amb ≤≤≤≤ 2.54 donc Pamb = 3.2 / 2.54 soit 1.26bdonc profondeur de palier pour respecter le CSc = 2.6 mètres soit 3 mètres


MERCI DE VOTRE ATTENTION

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