BREVET 1 * Influence de facteurs physiques sur le corps humain en plongée. Cours sous pression

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1 BREVET 1 * Influence de facteurs physiques sur le corps humain en plongée Cours sous pression

2 Plan du cours - La pression sous l'eau - Notions de densité et de flottabilité - Compressibilité des gaz - Les conséquences de la pression sur le corps humain - Autres applications à la plongée

3 Il y a du poids au dessus de nous! m ,3 bar ,8 bar m P atm P hydro P abs bar = 1 bar + 1 bar = 2 bar + 2 bar = 3 bar + 3 bar = 4 bar 1 bar / 10 m A la surface de la mer, tout l air pesant sur notre tête pèse l équivalent de 10 m d eau. Donc déjà à 10 m de profondeur on a doublé la pression habituelle! P abs = P atm + P hydro

4 Observation judicieuse: Nom d un petit poisson, mon corps n est pas habitué à subir de telles pressions!

5 Notion de densité Densité d un liquide ou d un solide = masse d un volume de matière / masse du même volume d eau pure Exemples : eau douce 1 dm 3 (= 1 L) eau salée 1 dm 3 plomb 1 dm 3 Masse : 1 kg 1,03 kg 11,3 kg masse volumique : 1 kg / L 1,03 kg / L 11,3 kg / L densité : 1 1,03 11,3 la densité est une grandeur sans unité

6 La flottabilité (poussée d Archimède) Expérience : eau douce ( 1 kg'/ L ) kg 3 L 5 kg' 6 Un objet dans un fluide subit une poussée verticale vers le haut égale au poids du volume de fluide occupé par l objet.

7 La flottabilité (eau douce) Expérience : Eau douce 1 L 2 kg' 1 L 1 kg' 1 L 0,5 kg' Flottabilité : négative nulle positive L objet : coule est en équilibre remonte à la surface

8 Expérience : La flottabilité (eau salée) Eau salée ( 1,03 kg' / L ) 1 L 2 kg' 1 L 1,03 kg' 1 L 0,5 kg' Flottabilité : négative nulle positive L objet : coule est en équilibre remonte à la surface

9 Poids apparent kg' = 2 Eau douce ( 1 kg' / L ) 3 L 5 kg' 3 kg' 5 kg' Poussée d Archimède (force du liquide sur l objet) Poids (force de la Terre sur l objet) Poids apparent = Poids réel - Poussée d Archimède

10 Applications à la plongée: - le lestage - le gilet - influence de la respiration sur l équilibre - compression de la combi - bouteille plus légère en fin de plongée - le canard - le tuba nous maintient immergés

11 Compressibilité des gaz Les solides et les liquides sont quasi incompressibles : même en augmentant fortement la pression, leur volume reste quasi constant. Par contre, les gaz sont très compressibles : l'air dans le corps est donc compressé lorsqu'on descend sous l'eau, ça a des conséquences que nous allons voir plus loin.

12 Boyle Mariotte : expérience Profondeur Pression Volume P x V 0 m 1 bar 10 L m 2 bar 5 L m 3 bar 3,3 L m 4 bar 2,5 L...

13 Boyle Mariotte Profondeur Pression Volume P x V 0 m 1 bar 40 L m 2 bar 20 L m 3 bar 13,3 L 30 m 4 bar 10 L 40

14 Application à la plongée: Là où il y a de l air dans le corps il y a danger! Pourquoi? Parce que l air qui est respiré en profondeur est sous pression. Donc lors de la remontée il va se dilater!

15 Quelques notions de physiologie du corps humain liées aux problèmes de pression Où y a-t-il de l air dans le corps?

16 Où y a-t-il de l air dans le corps? - poumons et système respiratoire en général - os poreux: sinus frontaux - oreilles - intestins - dent mal chaussée - pas dans le corps mais lié: dans le masque

17 Les barotraumatismes

18 Les barotraumatismes: - surpression pulmonaire! - placage de masque - oreille moyenne: tympans!; vertige alternobarique, saignements de la muqueuse - oreille interne: onde de choc - sinus - dents - colique

19 Remontée expiration bloquée Atteintes des alvéoles La surpression pulmonaire Embolie cérébrale Emphysème sous-cutané sang alvéole air Pneumothorax Aéroembolie Emphysème médiastinal

20 Causes de la surpression pulmonaire: - remontée trop rapide! - blocage de la respiration (sécrétions, spasme, malformation, asthme, bronchite ) NB: déjà possible en piscine!

21 L'effet ventouse du masque

22 La trompe d Eustache Trompe d Eustache Fosses nasales Palais Langue Orifice de la trompe d Eustache dans le pharynx

23 Barotraumatisme du tympan

24 Tête : cavités aériennes Sinus frontaux Fosse nasale Palais Sinus ethmoïde Trompe d Eustache Sinus maxillaire cloison Os maxillaires ( cornets = replis osseux couverts de muqueuse : humidifient l air respiré) Trajet de l air Trajet des aliments Epiglotte Trachée Larynx (gorge) Œsophage Cordes vocales

25 Barotraumatisme dentaire émail dentine pulpe gencive racine os vaisseaux sanguins, nerfs 1) Descente : une carie mal obturée peut se remplir d'air 2) En cours de plongée : le passage de l'air peut se boucher (par exemple si le plombage bouge) 3) Remontée : dilatation, douleur explosion

26 Autres applications à la plongée de la compressibilité des gaz: - gonflage des bouteilles - gilet - parachute - consommation d air - compression des bulles d air de la combi