BREVET D'ETAT D'EDUCATEUR SPORTIF 1 DEGRE PLONGEE SUBAQUATIQUE ECRIT NATIONAL - CORRIGE SESSION D AUTOMNE QUESTIONS A DOMINANTES THEORIQUES

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1 BREVET D'ETAT D'EDUCATEUR SPORTIF 1 DEGRE PLONGEE SUBAQUATIQUE ECRIT NATIONAL - CORRIGE SESSION D AUTOMNE QUESTIONS A DOMINANTES THEORIQUES PHYSIQUE ( Note sur 10 Coefficient 0, 5 ) Précisez les différents facteurs qui interviennent dans la dissolution d'un gaz dans un liquide. 1. Enoncez et commentez la loi concernée. 2. Précisez, parmi les différents facteurs qui interviennent dans la dissolution d'un gaz dans un liquide, ceux qui s'appliquent plus particulièrement au plongeur. 3. Vous définirez les notions suivantes : - Période d'un tissu ou compartiment - Coefficient de sursaturation 1. Enoncez et commentez la loi concernée. La Loi de Henry, formulée en 1803 par William Henry (Physicien anglais ), énonce : À température constante et à saturation, la quantité de gaz dissout dans un liquide est proportionnelle à la pression partielle qu'exerce ce gaz sur le liquide. Cette loi mesure la solubilité d'un gaz dans un solvant liquide avec lequel ce gaz est en contact. La quantité de gaz dissout dans le liquide est appelée la tension du gaz. Les échanges entre un gaz et la surface d'un liquide se font en permanence, donc si les conditions extérieures restent stables, il s'établit entre la pression du gaz au dessus du liquide et la tension du gaz dans ce liquide un équilibre. On dit alors que le liquide est à saturation. Si on augmente la pression du gaz, alors le liquide passe à un état de sous-saturation. Des molécules de gaz passeront dans le liquide jusqu'à atteindre à nouveau la saturation. Si on diminue la pression du gaz, le liquide passe en sur-saturation. Des molécules de gaz vont alors s'échapper du liquide jusqu'à retrouver l'état de saturation. Saturation Sous-saturation Sur-saturation Pression = Tension Pression > Tension Pression < Tension 1

2 La sursaturation est un état instable. Il existe une valeur limite au rapport Tension du gaz dissout sur Pression des gaz au-dessus du liquide, c'est le rapport SC de sursaturation critique. C'est le rapport au-delà duquel le gaz dissout dans le liquide va s'échapper en formant des bulles libres 2. Précisez, parmi les différents facteurs qui interviennent dans la dissolution d'un gaz dans un liquide, ceux qui s'appliquent plus particulièrement au plongeur. Les facteurs qui interviennent dans la dissolution d'un gaz dans un liquide : La pression du gaz sur le liquide. La nature du gaz et du liquide : Selon les liquides et leur coefficient de solubilité, les gaz se dissolvent plus ou moins bien. La quantité de gaz dissout dépend pour un même gaz, de la nature du liquide et pour un même liquide, de la nature du gaz. La température : Si la température augmente, les gaz se dilatent et leur quantité dissoute diminue. La surface d'échange : Plus la surface de contact entre un gaz et un liquide est grande, plus la dissolution sera rapide pour un même volume de gaz à dissoudre : c'est le phénomène de diffusion. L agitation du liquide : Facilite la capacité du gaz à pénétrer à l'intérieur du liquide. le temps : courbe exponentielle 2

3 Les facteurs qui s'appliquent plus particulièrement au plongeur : La pression du gaz sur le liquide. Facteur déterminant, lié à la profondeur d évolution du plongeur. La nature du gaz et du liquide : Facteur impliquant l utilisation de tables de décompression différenciées selon la consommation d azote ou d hélium (plongée trimix). La température : Sans effet, la température du corps étant constante. La surface d'échange : Sans effet, la surface alvéolaire des poumons étant constante. L agitation du liquide : Sans effet, le sang circulant au niveau du réseau capillaire alvéolaire étant à saturation des gaz alvéolaires. le temps : Seconde variable déterminante prise en compte par les tables de plongée. 3. Vous définirez les notions suivantes Période d'un tissu ou compartiment Coefficient de sursaturation Période d'un tissu : la période d'un tissu est le temps qu'il va mettre pour arriver à la moitié de la saturation. Le temps de saturation ou de restitution de la moitié du gradient (écart entre la tension finale et la tension initiale d'azote) caractérise un tissu (GERS 65) ou un compartiment (MN 90) donné. Bien que 70% du corps humain soit composé d eau, toutes les parties du corps ne se comportent pas de la même manière vis à vis de la dissolution de l azote. Le risque d accidents de décompression pour le corps humain a été modélisé en compartiments. L ancienne notion de tissu induit une ambigüité entre cette approche mathématique et les tissus physiologiques. Période = Temps nécessaire pour atteindre la moitié du Gradient Le coefficient de sursaturation à la remontée : c est le rapport entre la TN2 trouvée et la pression totale absolue : Cs = TN2f /Pabs (1 bar) Le coefficient de sursaturation critique : c est le rapport qui ne doit pas dépasser une certaine valeur limite (Csc) propre à chaque compartiment. Au dessus de cette valeur il y a formation de bulles. Elle est déterminante pour le calcul du palier ( N2/ Sc =Pabs) 3

4 BREVET D'ETAT D'EDUCATEUR SPORTIF 1 DEGRE PLONGEE SUBAQUATIQUE ECRIT NATIONAL - CORRIGE SESSION D AUTOMNE QUESTIONS A DOMINANTES THEORIQUES ACCIDENTS PHYSIOPATHOLOGIE (causes, mécanismes, symptômes, conduite à tenir, prévention, etc.) ( Note sur 10 Coefficient 0,5 ) L essoufflement en plongée subaquatique. L intoxication au dioxyde de carbone (CO2), appelée «essoufflement», peut avoir une origine exogène, due à la mauvaise qualité de l air consommé. Mais les causes les plus fréquentes de l essoufflement en plongée sont endogènes. 1. Mécanisme : L'essoufflement correspond à l augmentation de la concentration du dioxyde de carbone (CO2) sanguin qui n arrive plus à être éliminé par la ventilation. Cette concentration provoque une intoxication chez l'individu, conduisant à un dérèglement de la respiration qui ne fait qu aggraver le processus. Le gaz carbonique est transporté sous forme de composés chimiques sanguins jusqu aux poumons, où il est éliminé par diffusion dans les alvéoles pulmonaires. Cette quantité de dioxyde de carbone, sur terre comme en immersion, est d approximativement 40 mmhg dans les alvéoles pulmonaires et dans le sang artériel, et de 47 mmhg dans le sang veineux. Le gradient est donc de 7 mmhg. A 60 mmhg de pression alvéolaire de gaz carbonique, les effets sont déjà très marqués et à 80 mmhg, l hypercapnie est incapacitante. Cette pression partielle de CO2 créé de façon endogène n est pas directement influencée par la pression absolue. La profondeur et donc l augmentation de la pression absolue impacte la densité de l air ventilé et de ce fait augmente sa viscosité (résistance à l écoulement dans le réseau bronchique). Cela rend plus difficile le travail ventilatoire et l expiration des gaz alvéolaires. Or, lorsque le CO2 atteint un certain taux dans l'organisme (au dessus de 47 mmhg), le réflexe inspiratoire est stimulé. Les inspirations deviennent très rapides et superficielles, et les expirations très courtes donc inefficaces. L accidenté ne brasse plus, par sa ventilation haletante, que l air des volumes morts. Le CO2 produit par l'organisme est mal éliminé ; c est le cercle vicieux de l'essoufflement. 4

5 Un plongeur essoufflé ne vide plus ses poumons. S'il fait une remontée rapide, il risque une surpression pulmonaire accompagnée d'un accident de décompression, mais s il reste au fond sans assistance, une noyade. Il convient de distinguer les facteurs déclenchant un début d essoufflement et le mécanisme complexe qui l entretient et l aggrave progressivement. 2. Causes : Les causes initiales sont généralement : Une mauvaise ventilation aquatique, c'est pourquoi, il est nécessaire de réaliser des expirations longues afin de "chasser" le plus de CO2 possible, Un espace mort sur-rajouté trop important (tuba), Des résistances matérielles à l inspiration (détendeur mal réglé, tuba trop étroit), Un effort particulier (palmage vigoureux,...), Le froid (on se refroidit dans l'eau en dessous de 34. Il faut produire plus de calories, ce qui implique une stimulation de la ventilation), L émotion, le stress, par exemple, liés à une mer formée, une mise à l'eau inconfortable, la visite d'une épave Un bloc de plongée mal ouvert au départ, Un lestage trop important et/ou une mauvaise stabilisation, Une combinaison un peu serrée à la poitrine Un essoufflement à grande profondeur déclenche souvent une narcose associée, avec parfois perte de conscience, car l'augmentation de la ventilation pulmonaire provoquée par l'essoufflement provoque une augmentation très importante de la quantité d'azote absorbée. L essoufflement augmente aussi grandement la consommation et le risque de panne d air. 5

6 3. Conduite à tenir : Dans un premiers temps, il faut faire cesser immédiatement tout effort et, si possible, remonter lentement vers la surface. Le simple fait de diminuer la densité du gaz respiré améliore les conditions de ventilation. Hors de l eau, afin de ne pas se fatiguer, rechercher des points d appui et gonfler le gilet. Il faut tenter de calmer le plongeur, et l encourager à expirer pour qu il reprenne son souffle. En tout état de cause, il convient de mettre fin à la plongée et d entamer les procédures de décompression. L essoufflement augmente la dissolution de l azote. Il est donc nécessaire de majorer les paliers. 6

7 BREVET D'ETAT D'EDUCATEUR SPORTIF 1 DEGRE PLONGEE SUBAQUATIQUE ECRIT NATIONAL - CORRIGE SESSION D AUTOMNE QUESTIONS A DOMINANTES PRATIQUES MATERIEL ( Note sur 10 Coefficient 0,5 ) Dessinez le schéma de fonctionnement d un détendeur premier étage piston non compensé et le second étage non compensé à clapet aval, le détendeur de la majorité de nos établissements d'activités physiques et sportives. Au retour d'une plongée, un élève se plaint d'avoir eu un léger débit continu au 2 ème étage de son détendeur. Analysez les causes possibles et indiquez les remèdes correspondants. Conduite à tenir : il convient de déterminer si la cause de la fuite vient du premier étage ou du deuxième étage. Ce type de détendeur est très simple à démonter, à nettoyer et à régler pour du personnel formé et disposant des outils spécialisés et des pièces d'origines. On ne peut pas intervenir sur un détendeur sale, plein de calcaire, et contenant de la graisse mélangée au sel, ou autre micro-débris. (Bain dégraissant et bac à ultrason) Causes possibles Au 1 er étage : Moyenne Pression mal réglée Au 1 er étage : augmentation régulière de la MP Remèdes Rajouter ou enlever des cales sur le ressort ou réglage suivant réalisation du constructeur et MP prescrite. Changer le clapet fatigué ou abimé par une pièce d'origine, éviter de le retourné. Siège du clapet usé En profiter pour vérifier les joints toriques Au 2 ème étage : Réglage du ressort trop faible Le changer (si possible). Très souvent intégré dans le corps du détendeur. Cela peut imposer de changer le piston sur certaine réalisation Les changer, si une usure est marquée, bien que l'augmentation de MP ne vienne pas de ces pièces. Comprimer, réglage par le siège de préférence ou par le levier si le siège est fixe, privilégier un réglage dynamique avec la moyenne pression contrôlée par un manomètre. Siège usé Clapet marqué Levier déformé Boîtier déformé Bouton de surpression coincé Le changer Le changer Vérifier s'il n a pas été déformé, le changer Redresser ou changer Nettoyer ou changer si déformé 7

8 BREVET D'ETAT D'EDUCATEUR SPORTIF 1 DEGRE PLONGEE SUBAQUATIQUE ECRIT NATIONAL - CORRIGE SESSION D AUTOMNE QUESTIONS A DOMINANTES PRATIQUES ORGANISATION DE PLONGEE (note sur 10, coefficient 0,5) Quel est «le comportement adapté d un guide de palanquée» lorsqu il a en charge des plongeurs en fin de formation au niveau 1, avec départ depuis un bateau? Art. A Le guide de palanquée dirige la palanquée en immersion. Il est responsable du déroulement de la plongée et s'assure que les caractéristiques de celle-ci sont adaptées aux circonstances et aux compétences des participants. Le niveau des plongeurs évoqué implique la mise en œuvre d une plongée sans décompression. L attention du guide de palanquée sera essentiellement focalisée sur la sécurité de son groupe. 1. S informer sur les pratiquants : Niveau réel des plongeurs, nombre de plongées déjà effectuées en milieu naturel, État des plongeurs (comment se sentent-ils). Plongée déjà effectuée dans la journée ( successive ), Air disponible, Vérification du matériel individuel des plongeurs, Observation de sa palanquée à l équipement (degré de maîtrise), Prévoir la plongée en temps et en profondeur également en fonction des profils de plongée des jours précédents. 2. Prendre note des consignes et informations données par le Directeur de Plongée (caractéristiques de la plongée et du site) : Nature du fond, tombants Houle, courant, Visibilité, température, 3. Toujours planifier sa plongée : Informer les plongeurs des caractéristiques de la plongée prévue, Des éléments et procédures nécessitant une attention particulières. 8

9 4. Préparation et mise à l eau : S équiper et faire équiper la palanquée au bon moment par rapport à la mise à l eau, Contrôler et contrôle mutuel de l équipement des plongeurs, Rappel des règles de sécurité (y compris distance de sécurité, perte d encadrant) et des consignes particulières de mise à l eau, Mise à l eau du Guide de palanquée en premier, si utile, utilisation d une ligne de vie et pendeur pour l immersion, Gonfler le gilet en surface s il y a de la houle, moins en cas de courant, Contrôler le lestage : les plongeurs doivent pouvoir se maintenir en surface sans trop d efforts gilet vide et être équilibré à 3-5m en fin de plongée. 5. Immersion : Immersion si possible le long du mouillage ou d un pendeur, Les plongeurs encadrés ne doivent pas descendre plus vite que le guide, lequel est toujours en dessous ou au même niveau que les pratiquants. L arrêt à 3 m permet de s assurer que tout se passe bien, S assurer que tout le monde suit et gonfle progressivement son gilet au cours de la descente. 6. En cours d évolution : Observer en plongée les comportements révélateurs du froid (désintéressé, recroquevillé) et interrompre la plongée si nécessaire, Surveiller : les distances de sécurité qui doivent être très faibles en cas de visibilité limitée, les risques d essoufflement Contrôler très régulièrement la consommation d air des plongeurs (le guide qui a sensibilisé ses plongeurs au fait d'installer leur manomètre bien en vue sur leur poitrine afin qu'ils puissent le consulter sans effort se donne également les moyens d'observer la jauge d'air de ses plongeurs sans avoir à leur demander). Guider la palanquée sur le parcours prévu, Faire découvrir la faune et la flore. 7. Retour et fin de plongée : Remontée sur signe «fin de plongée» du guide, si possible au mouillage, sinon en pleine eau (alors gonfler le parachute de palier), Les plongeurs remontent à la vitesse du guide et sous sa surveillance, Revenir au bateau sur détendeur, ou, uniquement si nécessaire, sur tuba, Le guide doit sortir de l eau le dernier, Il rend compte du déroulement au Directeur de plongée qui note les paramètres, heure de sortie, profondeur 9