LES GAZ RESPIRABLES. 1) Composition de l air inspiré

Transcription

1 1 LES GAZ RESPIRABLES I. Introduction Sur terre, on respire de l air.(à 1 bar) En plongée, on respire de l air sous pression(dans la bouteille), à différentes pressions(selon la profondeur). Les gaz qui composent l air, respirables sur terre, peuvent devenir toxiques pour notre organisme, à certaines pressions. II. Rappels 1) Composition de l air inspiré 79% d azote (N2) 20,9% d oxygène (O2) 0.03% de gaz carbonique (CO2) 0.07% de gaz rares (néon, argon, krypton, hélium, vapeur d eau ) si pollution on peut trouver du monoxyde de carbone (CO) 2) Rappels de physiologie a) Le circuit Air inspiré, alvéoles pulmonaires, O2 transportée par l hémoglobine, par la veine pulmonaire jusqu au cœur gauche, puis vers les organes et tissus par les artères, jusqu aux capillaires. Là, échange de l O2 contre le CO2, transporté par l hémoglobine, par les veines vers le cœur droit, puis les poumons par l artère pulmonaire. b) Les échanges gazeux Les échanges se font du plus concentré au moins concentré. L oxygène, comburant, gaz essentiel à la vie, est consommée par les tissus. Les tissus rejettent du gaz carbonique. L azote, gaz neutre, ne sert à rien. Rejeté Accumulé dans les tissus : Fonction de la profondeur Fonction du temps d immersion

2 c) Mécanisme de la respiration Phénomène inconscient Inspiration est active L expiration est passive Sauf en plongée où expiration dans le détendeur devient active=efforts Déclenchement de l inspiration quand le taux de CO2 dans le sang atteint un certain seuil (trop élevé) d) Composition de l air expiré 79% d azote 16% d oxygène 4% de gaz carbonique 1% autres 3) Rappels de physique :La loi de Dalton Les pression partielles «A température donnée, la pression partielle d un gaz dans un mélange gazeux est égale à la pression qu aurait ce gaz s il occupait seul le volume du mélange». La pression d un mélange gazeux est égal à la somme des pressions partielles de chaque gaz qui le compose. P.absolue air= PpO2 + PpN2 Pression absolue=pression atmosphérique+pression hydrostatique Pression partielle d un gaz=% du gaz dans le mélange x pression absolue où se trouve le mélange. Exemples Pour simplifier les calculs on prend 20%d O2 et 80% d N2 A la surface (1 bar) PpO2=20%x1=(20/100)x1=0.2bar PpN2=80%x1=(80/100 x1=0.8bar A 20m(P.abs=3 bars) PpO2=20%x3=0.6bar PpN2=80%x3=2.4bars A 60m(P.abs=7 bars) PpO2=20%x7=1.4bar PpN2=80%x7=5.6bars limite de la plongée par l azote A 70m(P.abs.=8 bars) PpO2=20%x8=1.6bars limite de la plongée par l oxygène PpN2=80%x8=6.4bars 2

3 3 III. Réglementation et prérogatives 1) L arrêté du 28 août 2000 Titre Ier, Art.4 :la valeur de la pression partielle minimale d oxygène inspirée par le plongeur est limitée a 0,17bar. La valeur de la pression partielle maximale d oxygène inspirée par le plongeur en immersion est limitée à 1,6bars. La valeur de la pression partielle maximale d azote respirable par le plongeur en immersion est limitée à 5,6bars. 2) L arrêté du 22 juin 1998 Annexe IIIb N2 a l autonomie jusqu à 20m(palanquée de 3 maximum)=espace médian N2 peut descendre accompagné d un N4 minimum jusqu à 40m=espace lointain N3 a l autonomie au delà des 40mètres et dans la limite des 60 mètres. Dans des conditions favorables, les espaces médians et lointains peuvent être étendus dans la limite des 5 mètres. La plongée est limitée à 60 mètres avec possibilité de dépassement accidentel de 5 mètres. IV. Applications à la plongée Calcul des profondeurs limites en fonction de la toxicité des gaz. Réalisation des mélanges respiratoires autre que l air :nitrox, trimix Il est possible de plonger au nitrox dès le N1, mais c est une formation spécifique. Pour plonger au trimix, il faut être N3, déjà plongeur confirmé nitrox et suivre une formation spécifique. Paliers à l oxygène :réservé aux plongeurs expérimentés Oxygénothérapie hyperbare (accidents)ppo2=100% x 1bar=1bar V. Toxicité des gaz Accidents biochimiques ou accidents toxiques 1) Toxicité du gaz carbonique(co2) En surface Dans l air 0,03% ou PpCO2=0,03%x1bar=0,0003bar A partir de 2% ou PpCO2= 0,02bar premiers symptômes :maux de tête, nausées, vomissements Augmentation du rythme cardiaque et de l amplitude respiratoire De 5% à 7% ou PpCO2 comprise entre 0,05bar et 0,07bar respiration haletante

4 4 Face congestionnée Excitation comme l ivresse Au delà de 7% syncope Mortel à 9% En plongée, l intoxication provient a) Augmentation du % de CO2 dans l air inspiré Cause : contamination au gonflage.(rare) La pression partielle du CO2 augmente à la descente avec la pression. Symptômes :voir au dessus Traitement :faire respirer de l O2 pour oxygéner les tissus rapidement pour déplacer plus vite le CO2 et l éliminer par la respiration Prévention Attention aux prises d air du compresseur. b) Une mauvaise élimination Cause Par une mauvaise ventilation Apnées inspiratoires pendant la plongée Symptômes Retour en surface avec des maux de tête, violents tenaces, parfois vomissement. Traitement : une bonne ventilation en surface. Prévention : Respirer calmement sous l eau Préférer des apnées expiratoires Forcer sur l expiration pour éliminer le plus de CO2 c) Surproduction par notre organisme et mauvaise élimination =l essoufflement Causes Suite à des efforts palmage de surface palmage durant la plongée( courant, exercices) de respiration par.un détendeur mal réglé.une bouteille mal ouverte Le stress Le froid La mauvaise condition physique Le mal de mer(dérègle le rythme respiratoire)

5 Profondeur La PpCO2 augmente à la descente et prédispose à l essoufflement L air respiré est plus dense(1 litre pèse en surface 1.293g et à 40m, 5 fois plus, soit 6.46g) Mécanisme Production augmentée de CO2, mauvaise élimination par la ventilation, accumulation dans le sang, augmentation du rythme respiratoire, diminution de l amplitude respiratoire. essoufflement à la fin asphyxie, le plongeur peut retirer son embout et se noyer. Traitement o L essoufflé doit Dés les 1ers symptômes, prévenir (binôme, chef de palanquée) Arrêter tout effort (le palmage) Essayer de contrôler sa respiration en se forçant à souffler(très difficile) Ne jamais remonter à la surface o Celui qui assiste doit se rapprocher très vite s accrocher et rassurer insister pour qu il souffle regarder le mano (si manque d air ou bouteille mal ouverte) regrouper la palanquée amorcer la remontée amélioration par la diminution de pression par la prise en charge à la vue du rapprochement vers la surface surveiller très sérieusement et être prêt à remettre le détendeur en bouche s il est craché et à le maintenir fermement si nécessaire. Prévention : Ne pas palmer trop vite, ni faire d efforts violents Avoir un détendeur bien réglé Bien ouvrir sa bouteille Avoir une bonne qualité d air Etre en forme Eviter d avoir froid (shorty, combinaison, chaussons, gants) Ne jamais plonger seul Demander de l aide dès les 1ers symptômes 5

6 2) Toxicité de l azote ou narcose ou ivresse des profondeurs Se manifeste à partir de 30m de profondeur. La profondeur diffère selon l individu. Pour un même individu, la profondeur peur être différente d une journée à l autre. Existe toujours après 40m. La législation a fixé les limites à la pression partielle en N2 à 5.6bars maxi, soit 60m à l air. Cause : Les mécanismes sont encore mal connus. On sait que le phénomène est lié à la dissolution de l azote dans les tissus. Plus particulièrement à sa fixation sur les gaines entourant les fibres nerveuses, ce qui altère la transmission nerveuse, sur le plan sensoriel et moteur. On sait que l excédent de CO2 renforce le phénomène. Symptômes : Extériorisés (que les autres plongeurs peuvent voir) Gestes répétitifs (regarder sans arrêt son ordinateur) Retard de réponse aux signes Diminution de l attention Difficultés de coordination Difficulté à calculer Perte de mémoire (je n étais pas narcosé.) Toutes sortes d attitudes surprenantes qui peuvent mettre la vie du plongeur en danger ( arracher son masque, jeter le détendeur, s accrocher à quelque chose,.) Intériorisés (ce que ressent le plongeur) Troubles de la vision «effet tunnel» rétrécissement du champ visuel. Sensation de solitude. Vertige, perte de la notion du haut et du bas. Difficultés à lire ses instruments Traitement Une prise en charge rapide par un autre plongeur. Une remontée de quelques mètres suffit à diminuer la narcose. (en respectant la vitesse de remontée) Rester à la profondeur où ça va mieux et ne pas redescendre. Prévention Connaître ses limites Savoir reconnaître les 1ers symptômes Respecter les profondeurs Prévenir tout de suite le moniteur ou le binôme 6

7 7 3) Toxicité de l oxygène Normoxie : en surface,seuil normal 21% ou PpO2=0,21bar Hyperoxie : à 70m, PpO2=1,6bars (trop d O2) Hypoxie : quand 0.12bar<PpO2<0.17bar ou entre 12% et 17% en surface (pas assez d O2). Anoxie :PpO2<.012bar (on ne peut pas vivre) a) Hypéroxie Quand la pression partielle en O2 dépasse 1,6bars soit 70m Pour la plongée à l air on n est pas concerné. Existe avec la plongée aux mélanges, mais ce sont des formations spécifiques. b) Hypoxie 4) Toxicité au monoxyde de carbone CO Extrêmement toxique, même à très faibles taux. Cause Contamination de l air par du CO comme dans les rejets des pots d échappements des voitures certains produits anti-corrosion Mécanisme Il se fixe très solidement à l hémoglobine, et prend la place de l oxygène. On est très vite en hypoxie. Et c est l asphyxie. Traitement Oxygénothérapie Transfusion Prévention Faire très attention aux prises d air du compresseur Entretien des bouteilles

8 8 TABLE DES MATIERES I. Introduction 1 II. Rappels 1 1) Composition de l air inspiré 1 2) Rappels de physiologie 1 a) Le circuit 1 b) Les échanges gazeux 1 c) Mécanisme de la respiration 2 d) Composition de l air expiré 2 3) Rappels de physique : la loi de Dalton 2 III. Réglementation et prérogatives 3 1) L arrêté du 28 août ) L arrêté du 22 juin IV. Applications à la plongée 3 V. Toxicité des gaz 3 1) Toxicité du gaz carbonique 3 a) Augmentation du % de CO2 dans l air inspiré 4 b) Une mauvaise élimination 4 c) Surproduction de CO2 et mauvaise élimination=l essoufflement 4 et 5 2) Toxicité de l azote ou narcose ou ivresse des profondeurs 6

9 3) Toxicité de l oxygène 7 a) Hyperoxie 7 b) Hypoxie 7 4) Toxicité du monoxyde de carbone 8 TABLE DES MATIERES 9 9