Les tables de décompression de Haldane
Consignes
Voir les bulles sortir de la solution
Voir les bulles sortir de la solution
Tout le mécanisme est visible dans une bouteille d'eau gazeuse, et l'analogie est très proche, avec une limite exposée à la fin.
- Prenez une bouteille gazeuse fermée et observez-la : liquide clair, pas de bulles, le gaz maintenu en solution par la pression.
- Ouvrez-la lentement et regardez les bulles se former dans tout le liquide.
- Refermez, secouez, puis ouvrez d'un coup : remarquez combien le dégazage est plus violent.
- Ouvrez maintenant une deuxième bouteille lentement, par étapes, en refermant le bouchon entre chaque détente.
Le gaz reste dissous tant que la pression l'y maintient, et sort de la solution quand la pression baisse ; la vitesse à laquelle il sort dépend de la vitesse à laquelle vous la faites baisser. La détente par étapes mousse bien moins que la détente brutale.
Cette dernière observation, C'EST la pratique de la décompression. Le plongeur est la bouteille, l'azote est le gaz carbonique, et remonter, c'est ouvrir le bouchon.
L'analogie a une limite qu'il faut dire : dans la bouteille, le gaz s'échappe par la surface, alors que chez un plongeur les bulles se forment dans les tissus et dans les vaisseaux sanguins, où elles bloquent la circulation et compriment les nerfs. L'accident de décompression n'est pas une gêne due au gaz : c'est une lésion mécanique causée par des bulles là où elles n'ont pas de place.Matériaux pour cette étape :
Eau gazeuse (bouteille scellée)2 bouteillesOutils nécessaires :
Téléphone avec vidéo au ralenti
Lunettes de sécurité transparentesModéliser les compartiments tissulaires et les regarder se charger
Modéliser les compartiments tissulaires et les regarder se charger
Outils nécessaires :
Ordinateur de bureauLe parcours de décision de la remontée
Le parcours de décision de la remontée
Suivez la boucle. À chaque instant, il existe une profondeur au-dessus de laquelle vous ne pouvez pas remonter, fixée par le compartiment le plus chargé à ce moment-là, et ce compartiment CHANGE pendant la remontée à mesure que les rapides se vident et que les lents deviennent dominants.
La dernière branche est celle qui piège les gens. Un plongeur qui fait surface n'est pas remis à zéro : les compartiments lents portent encore du gaz pendant de nombreuses heures, si bien qu'une deuxième plongée le même jour commence partiellement chargée. Les tables de plongées successives existent entièrement pour tenir compte de ce résidu, et traiter la deuxième plongée comme la première est une façon classique de faire un accident de décompression.
Prendre l'avion après la plongée est le même problème avec le signe inversé : une cabine pressurisée à l'équivalent de 2400 m au plus est une remontée supplémentaire, appliquée à un corps qui n'a pas fini d'éliminer son gaz. Les recommandations du Divers Alert Network (2002) sont d'au moins 12 heures au sol après une seule plongée sans palier, au moins 18 heures après des plongées successives ou plusieurs jours de plongée, et nettement plus après des plongées ayant exigé des paliers de décompression ; elles découlent directement des compartiments lents du modèle ci-dessus.Flow
Outils nécessaires :
Ordinateur de bureauConstruire une démonstration de recompression
Construire une démonstration de recompression
Le traitement de l'accident de décompression, c'est la maladie à l'envers, et il vaut la peine de voir pourquoi.
- Prenez une enceinte sous pression rigide et transparente contenant un liquide gazeux fermé qui a commencé à pétiller.
- Augmentez la pression extérieure avec un compresseur et observez les bulles.
- Maintenez la pression, puis relâchez-la lentement, par étapes.
Augmenter la pression fait rétrécir les bulles et les redissout ; la relâcher lentement laisse le gaz partir sans les reformer. C'est exactement ce que fait un caisson de recompression pour un plongeur accidenté : le remettre en pression, dissoudre les bulles, puis le remonter selon un programme assez lent pour que le gaz sorte par les poumons au lieu de reformer des bulles.
On administre de l'oxygène pendant le traitement parce qu'il remplit deux rôles à la fois : il remplace l'azote dans le mélange respiré, ce qui rend le gradient de sortie du tissu plus fort, et il augmente l'oxygène qui parvient aux tissus que les bulles ont privés de sang.
L'apport propre de Haldane fut ici autant administratif que physiologique. Il produisit des TABLES : un programme que n'importe quel chef de plongée pouvait suivre sans comprendre les mathématiques. Transformer un modèle physiologique en une carte imprimée utilisable par un ouvrier, voilà ce qui a réellement arrêté les morts, et cela rappelle que le livrable est rarement la théorie.Matériaux pour cette étape :
Eau gazeuse (bouteille scellée)1 bouteille
Enceinte sous pression transparente (homologuée)1 pièceOutils nécessaires :
Compresseur d'air 30 gallons
ManomètreTéléphone avec vidéo au ralenti
Écran facialLunettes de sécurité transparentesNarcose et toxicité de l'oxygène : les deux autres limites
Narcose et toxicité de l'oxygène : les deux autres limites
La décompression n'est pas la seule chose que la profondeur fait à un plongeur, et les deux autres limites arrivent sans prévenir.
- Calculez la pression partielle d'azote à 30, 40 et 60 m.
- Calculez la pression partielle d'oxygène aux mêmes profondeurs, à l'air.
- Marquez où chacune franchit sa limite admise.
La narcose à l'azote devient perceptible à partir d'environ 30 m et s'aggrave avec la profondeur ; c'est un effet anesthésique, et son danger est qu'un jugement altéré ne peut pas s'évaluer lui-même. Les plongeurs décrivent une fausse sensation de bien-être pendant qu'ils font quelque chose d'insensé.
La limite de travail admise pour l'oxygène est une pression partielle de 1,4 bar (1,6 bar au plus, pour les paliers de décompression) ; à l'air, 1,4 bar est atteint vers 57 m, et le premier symptôme de la toxicité de l'oxygène peut être une convulsion. Une crise convulsive sous l'eau avec un embout en bouche est généralement mortelle, quelle que soit la quantité de gaz restante.
Les deux se résolvent en changeant le mélange plutôt que le programme : l'hélium remplace l'azote pour réduire la narcose, et la fraction d'oxygène est RÉDUITE pour le travail profond afin que sa pression partielle reste tolérable. Un trimix pour les plongées très profondes peut être hypoxique en surface : il ne vous maintiendrait pas en vie sur le bateau et ne devient respirable qu'en profondeur.
C'est une contrainte de conception vraiment étrange, qui mérite réflexion : le gaz n'est sûr que dans une fenêtre de profondeur, dangereux au-dessus ET au-dessous. Le maîtriser correctement est la raison pour laquelle la plongée profonde aux mélanges est un métier et non un loisir.Outils nécessaires :
Ordinateur de bureauMatériaux
2- 3 bouteillesEspace réservé
- Espace réservé
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