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La plongée au Trimix. Emmanuel Bernier (d’après Jastrzebski, Césarano, Ricart) (rév. 19/8/13). Pourquoi du trimix ? Historique Rappels de physique Caractéristiques He He, O 2 et déco. Risques et accidents Planification Fabrication des mélanges Réglementation. Au programme….

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  1. La plongée au Trimix Emmanuel Bernier(d’après Jastrzebski, Césarano, Ricart) (rév. 19/8/13)

  2. Pourquoi du trimix ? Historique Rappels de physique Caractéristiques He He, O2 et déco Risques et accidents Planification Fabrication des mélanges Réglementation Au programme…

  3. Pourquoi du trimix ? Historique Rappels de physique Caractéristiques He He, O2 et déco Risques et accidents Planification Fabrication des mélanges Réglementation Au programme…

  4. Que désire le plongeur ? Diminuer le risque d ’ADD - Limiter la quantité de bulles NITROX Moins de N2 Passer moins de temps au palier - Être moins saturé en azote - Désaturer plus rapidement Rester plus longtemps au fond  la quantité de gaz consommée RECYCLEURS Descendre plus profond - Éviter la narcose - Éviter l’hyperoxie - Éviter l’essoufflement - Moins de N2 - Moins d’ O2 TRIMIX

  5. Bénéfices du Trimix • Réduit la narcose • Contrôle de la toxicité de l’O2 • Moins de paliers qu’avec l’héliox(pour plongée inférieure à 2h) • Densité inférieure à celle de l’air • Meilleur travail des détendeurs en profondeur • Diminue le risque d’essoufflement

  6. Inconvénients du Trimix (1/2) • Problèmes thermiques réels et perçus • Décompression plus complexe • Décompression parfois plus longue qu’à l’air • Utilisation de mélanges de transits et suroxygénés

  7. Inconvénients du Trimix (2/2) • Changements de gaz nécessaires sous l ’eau • Maladie de décompression à l’He pouvant être plus hasardeuse qu’à l’N2 • Contre-diffusion isobare • Complexité de préparation et d’analyse • Coût de l’hélium et de l’O2 en circuit ouvert

  8. Différents mélanges • Trimix : He + O2 + N2 • Héliox : He + O2 (cher !) • Héliair : He + air  FO2 < 21%, peu d’He (« giclette » : Tx 19/10) • Triox (ou Hélitrox) : Trimix avec FO2 > 21%  prof. > 50m, pas de gaz déco, déco < à une plongée à l’air (ordi air utilisable)

  9. Pourquoi du trimix ? Historique Rappels de physique Caractéristiques He He, O2 et déco Risques et accidents Planification Fabrication des mélanges Réglementation Au programme…

  10. Historique • 1937 : plongée militaire (US Navy) • 1968 : COMEX à -365m à l’héliox • 1969 : 4 plongeurs à -102m (spéléo) • 1983 : transfert de connaissance COMEX  spéléo loisir • 1985 : création de IANTD • 1989 : 1ères formations trimix aux USA • 1993 : 1ères formations trimix en France • 1998 : trimix élémentaire

  11. Pourquoi du trimix ? Historique Rappels de physique Caractéristiques He He, O2 et déco Risques et accidents Planification Fabrication des mélanges Réglementation Au programme…

  12. Compressibilité : Boyle - Mariotte • À T constante, P.V = Cste • Valide si P < 250 bar et T < 220°C • Gaz parfait : P.V = n.R.T • Gaz réel : P.V = Z.n.R.T • ZHe > Zair

  13. Compressibilité de l’hélium

  14. PP Pabs % La pression partielle • PP = Pabs x % • Pabs = PP / % • % = PP / Pabs • PP1 + PP2 + … + PPn = Pabs  C'est la pression partielle des gaz dans l'organisme qui va déterminer leur effet sur celui-ci

  15. PPO2 • Déco : PPO2≤ 1,6b • Profondeur maxi pour Nx70 ? • Fond : PPO2≤ 1,5b, voir 1,4b • MOD

  16. Profondeur air équivalente (EAD) • Profondeur à l’air qui donnerait la même PPN2 que le Trimix à la profondeur réelle • PEAD x 0,8 = Préelle x FN2 • Ex : • Prof. : 90m • PPO2 : 1,4b • EAD : 30m • FN2, FO2 ? • PPN2≤ 5,6b ; en pratique, plutôt 3,5b (34m)

  17. Profondeur narcotique équivalente (END) • Effet narcotique de l’O2 • Profondeur équivalente ne tenant compte que de la PPO2 et de la PPN2 • PEND = PPO2 + PPN2 • Ex : • Prof. : 90m • Mix : 14/54 • END ?

  18. Pourquoi du trimix ? Historique Rappels de physique Caractéristiques He He, O2 et déco Risques et accidents Planification Fabrication des mélanges Réglementation Au programme…

  19. L’Hélium • 2ème molécule la plus petite après l’hydrogène • 2ème élément le plus abondant de l’univers après l’hydrogène : 25% en masse contre 73% pour l’H2 • 0,0005% dans l’air • Obtenu à l’état naturel par forage dans des gisements en Russie, Algérie, Canada, USA,…

  20. Caractéristiques de l’Hélium

  21. Effet « Donald Duck » • Vitesse du son dans l’He : 960 m/s (vs 330 m/s dans l’air) •  fréquence de résonnance des cordes vocales dans le pharynx rempli d’He

  22. Pourquoi du trimix ? Historique Rappels de physique Caractéristiques He He, O2 et déco Risques et accidents Planification Fabrication des mélanges Réglementation Au programme…

  23. Perfusion / Diffusion Diffusion (cinétique de dissolution) Perfusion (cinétique de remplissage d’un tissu)

  24. Le taux de perfusion Solubilité gaz-sang x débit sanguin Solubilité gaz-tissu x volume tissu

  25. Diffusibilité • Loi de Graham : la vitesse de diffusion d’un gaz est proportionnelle à l’inverse de la racine carrée de sa masse molaire • L’He diffuse 2,65 x plus vite que l’N2

  26. Solubilité • He 4 x moins soluble que N2 dans les graisses • He 1,5 x moins soluble que N2 dans le sang • Taux de perfusion à l’He 2,7 x plus élevé qu’à l’ N2 • Les tissus gras saturent et désaturent + vite à l’He qu’à l’N2

  27. Impact sur la décompression • Les compartiments (au sens de Haldane) raccourcissent : C5 N2 C2 He • Compartiments directeurs très courts (plongées profondes et brèves) • Vitesses de remontée + lentes (10m/min) • Paliers + profonds

  28. 2 gaz neutres à éliminer • Modélisation + complexe • Les calculs de tensions superficielles des gaz montrent qu’une bulle d’He aura tendance à se nourrir de l’azote environnant • Éviter les bulles d’He en trimix • Les paliers profonds permettent d’évacuer efficacement les bulles circulantes avant qu’elles n’atteignent une taille critique

  29. Les modèles • Haldaniens (Buhlmann) : • À l’origine pour 1 seul gaz neutre • Évalue la charge en gaz neutre • VPM (V-Planner, HLPlanner) : • Charge haldanienne avec bulles pré-existantes • Prend en compte les phénomènes de tension superficielle des bulles • Évalue le comportement des bulles (croissance / décroissance)

  30. Déco à l’O2 • Effet vasoconstricteur de l’O2 pur •  perfusion •  durée de la déco • Incidence pour les déco longues

  31. Pourquoi du trimix ? Historique Rappels de physique Caractéristiques He He, O2 et déco Risques et accidents Planification Fabrication des mélanges Réglementation Au programme…

  32. L’Hyperoxie : toxicité neurologique • La toxicité est • Dose dépendante : pression et temps d’exposition • Fonction de l’environnement : ambiance sèche ou non • Variations inter ou intra individuelles • En pratique : • Décompression en eau : O2 à partir de 6 m (1,6 ATA) • Décompression en caisson : O2 à partir de 12 m (2,2 ATA) • En thérapeutique : O2 jusqu’à 18 m (2,8 ATA)

  33. La crise hyperoxique (1) • Prodromes (rares) : • Troubles de la vision (tunnel) et de l’audition • Tremblements musculaires • Nausées, vertiges • Picotements autour de la bouche • La crise : • Phase tonique (30 sec) • Phase clonique (2 à 3 min) • Phase résolutive (10 min)

  34. La crise hyperoxique (2) • Conduite à tenir : • Soustraire au toxique • Prévenir la noyade • Prévenir une surpression pulmonaire • Prévenir un risque traumatique • Prévenir une récidive de la crise • Se tester (sous contrôle)…

  35. L’Hyperoxie : toxicité pulmonaire • Irritation chronique des alvéoles • Expositions longues • Toux d’intensité croissante avec la durée d’exposition • Œdème pulmonaire • Broncho-pneumonie réversible • Diminution réversible de la capacité vitale

  36. L’hyperoxie : contrôle (1) • CNS Clock : toxicité neurologique • %SNC/min x durée max = 100% risque de crise hyperoxique • Le %SNC est divisé par 2 toutes les 90 min à l’air

  37. L’hyperoxie : contrôle (2) • OTU (Oxygen Toxicity Unit) = UPTD (Unit Pulmonary Toxic Doses ) = 1 min d’O2 à 1b toxicité pulmonaire • Méthode REPEX : dose limite quotidienne / cumulée

  38. L’Hyperoxie(d’après Le Péchon)

  39. L’Hypoxie • Clinique : Syncope hypoxique brutale (noyade) • C.A.T. : Retour à une atmosphère normoxique • Prévention : • Mélange adapté et contrôlé • Profondeur d’utilisation (trimix hypoxique) • Surveillance PPO2 (CCR)

  40. L’Hypercapnie • Clinique : dyspnée, céphalées, sueurs, vertiges, acouphènes, syncopes (noyades) • C.A.T. : • Arrêt de l’effort et remontée adaptée • Oxygénothérapie normobare en surface • NB : L’hypercapnie abaisse le seuil de toxicité de l’O2 • Efforts ventilatoires diminués avec l’He

  41. Le froid • Profondeur : thermocline, écrasement du vêtement, densité du gaz respiré • Conductivité thermique de l’He 6 x plus élevée que celle de l’air •  conduction dans les poumons et dans le vêtement sec • Utilisation d’air ou d’Ar dans le vêtement sec si possible

  42. La contre-diffusion isobare(dans le temps) • L’He diffuse + vite que l’N2 • Passage gaz déco (N2)  gaz fond (He) • Rapport P° gaz neutre / P° ambiante

  43. La contre-diffusion isobare(dans le temps) • Ne pas resaturer de l’He sur de l’N2 !!!

  44. La contre-diffusion isobare(dans l’espace) • Constitution d’un réservoir d’He au fond (vêtement sec, oreille moyenne) • Au passage sur gaz déco : l’He diffuse dans les tissus voisins (derme, vestibule) qui, dans le même temps, se chargent en N2 • Risque d’atteinte vestibulaire ou cutanée en cas de forte saturation (plongée professionnelle longue ou plongée très profonde) • V-Planner préconise ΔPPN2 < 0,5b

  45. problème Le stress Phase 1 Phase 2 Phase 3 • le plongeur cherche à résoudre son problème • il subit une perturbation mentale • il n’est plus disponible pour les autres • le plongeur perd ses moyens • il perd de fait son autonomie et sa sécurité • ses réactions ne sont pas adaptées à la situation • le point de non retour est atteint • la panique s’installe • le plongeur suit son instinct de survie • le milieu devient un piège … durée

  46. Environnement : Pression du temps Profondeur Visibilité Courant Froid Matériel : Encombrant Inadapté Défectueux Humain : Efforts Manque de technique Les autres !!! Facteurs favorisant le stress

  47. Accidents technologiques • Erreur de gestion de gaz : ADD • Mauvais contrôle de la composition des mélanges : • Acc. toxique avec syncope • Surpression pulmonaire • Noyade • Défaut de protection thermique : hypothermie, ADD

  48. SNHP • À partir de 150 à 180m à l’héliox • Vitesse de descente

  49. Cas réels • 2000 – 2005, côte varoise • 17 hommes • 22 à 52 ans • Niveau III à MF1 • 5 nationalités • 6 antécédents d’accident de plongée, dont 4 OAM (ostéo-arthro-musculaires)

  50. Les conditions