Eléments de calcul de table

Préparation GP– N4

FFESSM CoDep 93 - 2018

Support: Benjamin Bassereau, MF1

Au programme ce soir

• Pourquoi les éléments de calcul de table ? • Rappels : loi de Henry, définitions. • Un exemple de modèle : Haldane. • Tension de N2 dans un compartiment. • Sursaturation critique. • Calcul de la profondeur d’un palier. • Détermination du compartiment directeur. • D’autres modèles et d’autre outils de déco. • Cohabitation des procédures de décompression

différentes.

Objectifs

• Savoir déterminer une tension de N2 dans un compartiment (périodes entières).

• Comprendre la sursaturation critique.

• Savoir déterminer un compartiment directeur.

• Savoir déterminer une profondeur de palier pour un compartiment donné.

No dec time ? DTR ? Vitesse de remontée ?

Age du capitaine ?

Et en plongée, à quoi ça sert ?

• Connaître l’existence de différents modèles utilisés dans les ordinateurs de plongée permet de mieux adapter ses plongées.

• Comprendre l’importance de la connaissance et du respect des règles liées à votre outil de désaturation (ordinateur ou tables), notamment lors de la phase de remontée

• Sensibiliser « ses » plongeurs à l’importance du respect de ces règles, en particulier sur les ordinateurs (elles ne sont pas forcément connues)

• Savoir prendre du recul avec son outil de désaturation (ordinateur, tables) : ils reposent tous sur des modèles différents de la réalité physiologique.

Rappel : la loi de Henry

William Henry a démontré (en 1803) que la quantité de gaz dissout dans un liquide augmente avec la pression. Pour le plongeur, cette quantité de gaz dissout augmente avec la profondeur. Cette dissolution du gaz varie : • proportionnellement à la pression et à la surface de contact ; • de manière exponentielle par rapport au temps de contact ; • selon la nature du gaz ; • selon la nature du liquide ; • avec l’agitation (elle augmente) ; • de manière inverse avec la température.

Rappels (suite)

• Loi de Dalton

• Pression partielle : PPN2

– En rapport avec le gaz

• Tension : TN2

– Notion à retenir lorsque le gaz est dissout

Rappels : la saturation

Etat de saturation

Etat de sous-saturation

Etat de sur-saturation

Etat de sur-saturation critique

TN2 < PpN2

TN2 = PpN2

TN2 > PpN2

TN2 >>> PpN2

Les outils de décompression

• Proposent au plongeur un moyen de gérer sa désaturation en minimisant le risque d’accident.

• Exemple : – Tables fédérales MN90 + profondi-mètre + « timer »

(prochain cours)

– Ordinateurs de plongée

• Ces outils s’appuient sur différents modèles – Le modèle représente la réalité physiologique de la

désaturation. Il ne constitue pas cette réalité.

C’est quoi un modèle ?

• Construction « schématique » ou mathématique de la réalité

• Objectif : expliquer et représenter un phénomène physique ou physiologique complexe

• Le modèle s’appuie sur : – Les connaissances passées – Des hypothèses – Des règles et des limites d’utilisation – Des expérimentations et correctifs

• Pourquoi des limites ? – Connaissances limitées (science) – Ne prévoit pas tous les cas de figure

Principaux modèles de désaturation

utilisés en plongée

• Famille de modèles haldaniens et dérivés

– Modèle qui utilise la sursaturation critique et les compartiments : le modèle de type haldanien utilisé dans les tables fédérales MN90

– Les modèles dérivés qui utilisent la M value

• Famille de modèles utilisant la notion de microbulles

Développé plus précisément lors d’un prochain cours.

Le modèle haldanien des tables fédérales

MN 90

Modèle issu de John Scott Haldane sur lequel s’appuient les tables fédérales MN90.

Principe :

• 12 compartiments

• Gradient

• La saturation ou désaturation en azote est exponentielle. A la fin d’une période, la moitié (50%) du gradient est dissout.

• Simplification physiologique

Calcul d’une tension de N2 dans un

compartiment

• Exemple : Compartiment 10 minutes

• Le plongeur s’immerge à 40 m et y reste 30 minutes

• Quelle est la tension d’azote (TN2) au bout de 30 minutes ? – On néglige le temps de descente – 40 m -> PPN2 = 0,8 * 5 = 4

Représentation graphique C10 à la descente

TN2 (bar)

Temps (min)

0 10 20 30

T0 = 0,8

Tf = 4,0

2,4

3,2

3,6

Etat de sous-saturation PPN2>TN2

Pour C30 TN2 (bar)

Temps (min)

0 10 20 30

T0 = 0,8

Tf = 4,0

2,4

C10

C30

Et à la remontée ? illustration avec C10

TN2 (bar)

Temps (min)

0 10 20 30

Tf = 0,8

2,2

1,5

T0 = 3,6

50 %

1,15

75 %

87,5 %

Etat de sursaturation PPN2<TN2

Problématique : à la remontée, ne pas

atteindre la sursaturation critique

• Le rapport entre la tension de N2 d’un compartiment et la pression absolue où se trouve le plongeur ne doit pas dépasser une certaine valeur.

• C’est le seuil de sursaturation critique (Sc) issu des tables fédérales.

Les seuils de sursaturation critique des

tables fédérales MN90

• 12 compartiments de 5 à 120 min

• Les seuils ont été établis par des calculs et l’expérimentation

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

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

2,72 2,54 2,38 2,2 2,04 1,82 1,68 1,61 1,58 1,56 1,55 1,54

Exemple avec C10 / Sc = 2,38

30 min

10 m

40 m

Sous-saturation

Sursaturation

TN2 = 3,6 Pabs = 5,0

TN2 = 3,6 Pabs = 2 TN2/Pabs = 1,8

0 m TN2 = 3,6 Pabs = 1 TN2/Pabs = 3,6

Sursaturation critique

Déterminer la profondeur du palier à faire

Exemple avec C10 / Sc = 2,38

30 min

10 m

40 m

Sous-saturation

Sursaturation

TN2 = 3,6 Pabs = 5,0

TN2 = 3,6 Pabs = 2 TN2/Pabs = 1,8

0 m TN2 = 3,6 Pabs = 1 TN2/Pabs = 3,6

Sursaturation critique

6 m

Palier table fédérale MN90= 6 m

Et avec 12 compartiments ?

• Chaque compartiment présente une période différente et un seuil de sursaturation critique différent.

• Un des compartiments contraint la profondeur plafond, donc la profondeur du premier palier : celui dont la profondeur plafond est la plus élevée.

C’est le compartiment directeur

Détermination du compartiment directeur :

60 min à 30 m pour C30 et C60

Compartiment C30 C60

Période (minutes)

TN2 Surface T0

TN2 Finale Tf

Gradient Tf-T0

Nb de périodes Durée /période

% de N2 dissout

TN2 du compartiment T0+(Tf-T0)x%

Coéf de sursaturation critique Sc

Pression absolue du palier Pabs

Profondeur plafond du palier

Détermination du compartiment directeur :

60 min à 30 m pour C30 et C60

Compartiment C30 C60

Période (minutes) 30mn 60mn

TN2 Surface T0 0.8 0.8

TN2 Finale Tf 3.2 3.2

Gradient Tf-T0 2.4 2.4

Nb de périodes Durée /période 2 1

% de N2 dissout 75% 50%

TN2 du compartiment T0+(Tf-T0)x% 2.6 2

Coéf de sursaturation critique Sc 1.82 1.58

Pression absolue du palier Pabs 1.43 1.27

Profondeur plafond du palier 4.3m 2.70m

Le compartiment C30 est directeur et impose un palier à 6m

Une application sur les tables :

détermination de l’azote résiduel

• A la sortie, il reste encore de l’azote dissout dans l’organisme

• Tables fédérales MN90 : le compartiment 120 minutes permet de déterminer le taux d’azote résiduel

• Donne un GPS

• Six périodes de ce compartiment : on considère la désaturation complète (12 h).

A vous !

Plongée à 50 m pendant 30 minutes

• Deux compartiments : C30 et C10

– Tension finale ?

– Palier ? Profondeur ?

– Compartiment directeur ?

• Sc C30 = 1,82

• Sc C10 = 2,38

30 min à 50 m pour C30 et C10

Compartiment C10 C30

Période (minutes)

TN2 Surface T0

TN2 Finale Tf

Gradient Tf-T0

Nb de périodes Durée /période

% de N2 dissout

TN2 du compartiment T0+(Tf-T0)x%

Coéf de sursaturation critique Sc

Pression absolue du palier Pabs

Profondeur plafond du palier

30 min à 50 m pour C30 et C10

REPONSES

Compartiment C10 C30

Période (minutes) 10mn 30mn

TN2 Surface T0 0.8 0.8

TN2 Finale Tf 4.8 4.8

Gradient Tf-T0 4 4

Nb de périodes Durée /période 3 1

% de N2 dissout 87.5% 50%

TN2 du compartiment T0+(Tf-T0)x% 4.3 2.8

Coéf de sursaturation critique Sc 2.38 1.82

Pression absolue du palier Pabs 1.81 1.54

Profondeur plafond du palier 8.10m 5.40m

D’autres modèles et d’autres outils de

décompression

• Différents nombres de compartiments, différentes périodes

• Présence de microbulles circulantes asymptomatiques

• Croissance des bulles

• Diffusion vs perfusion

• Seuils de sursaturation critique variables

• Utilisation des statistiques : prise en compte des facteurs de risque

Limites d’utilisation des ordinateurs

• Dépend des modèles de décompression utilisés par les constructeurs

• Variables selon les ordinateurs • Ce qui est sûr :

– ne prend pas en compte la réalité physiologique (et pathologique) des plongeurs

– N’est pas transposable d’un ordinateur à l’autre

• De nombreuses recommandations : – Uniquement plongée loisir – Nombre de plongées – Respect des paliers (sécu et obligatoires) – Profondeur max

Applications en plongée : prise en compte

des différents outils de décompression

• En tant que GP, vous êtes susceptibles d’encadrer des (PE12,) PE20, PE 40.

• Respecter et de faire respecter les moyens de décompression individuels de la palanquée

• Assurer la sécurité et la cohésion de la palanquée.

Paramètres des ordinateurs couramment

affichés (rappel) • Temps de plongée • Profondeur • Vitesse de remontée (attention au pourcentage) • Temps avant apparition des paliers obligatoires (No Dec

time, No Stop) • Profondeur du palier obligatoire (profondeur plafond) • Durée du palier obligatoire • Durée totale de remontée (DTR) • Durée du palier facultatif • Elements indiquant le durcissement de l’ordinateur • Elements indiquant le mode (Air, Nitrox)

Exemple de mise en application

• En tant que GP, le DP vous a confié un plongeur PE40 expérimenté, qui possède un ordinateur

• Vous allez plonger sur un tombant

• Les paramètres annoncés par le DP sont 40 m, une DTR maximale de 10 min, une réserve fixée à 80 bars.

• Que devez-vous vérifier concernant les ordinateurs de vos plongeurs ?

Exemple de mise en application Vous PE 40 1

Durcissement P0, altitude mer P0, altitude mer

Plongées précédentes

3e plongée du week-end Plongée du matin : mode plan annonce 8 min à 42 m, 9 minutes à 39 m

3e plongée du week-end Plongée du matin : mode plan annonce 5 minutes à 40 m

Vitesse de remontée Fixe : 10 m / min Fixe : 12 m /min

Paliers de sécurité 3 minutes entre 3 et 6 m non inclus dans la DTR

3 minutes entre 3 et 6 m inclus dans la DTR

Paliers obligatoires Seule la profondeur plafond est affichée et la DTR. Il est recommandé de remonter à la vitesse recommandée jusqu’au premier palier

Paliers profonds Actifs, recommandés, mais facultatifs

Inexistants

Procédure exceptionnelle

En cas de remontée rapide, déclenchement de paliers obligatoires

Exemple de mise en application

• Quel ordinateur fera probablement référence pour la vitesse de remontée ?

• Et pour le déclenchement des paliers ?

• Que décidez-vous pour les paliers profonds ?

• Quelle procédure de décompression fixez-vous pour assurer l’autonomie et la cohésion de la palanquée ?

Merci de votre attention