COMMISSION TECHNIQUE DU CSAR PSM Dive now, Work later. Sujet Pression, volume et barotraumatisme. Le 26 novembre 2014

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1 Dive now, Work later Sujet Pression, volume et barotraumatisme Le 26 novembre 2014

2 Sommaire 1/ Pression 2/ Flottabilité 3/ Compression de l air loi de Boyle-Mariotte 3/ Barotraumatismes 4/ Rappel code de communication 2

3 la pression (1/4) Mise en évidence Expérience du livre Justification Par leurs variations, les pressions sont un paramètre incontournable dans la pratique de la plongée en termes de sécurité. (Voir chapitre Barotraumatisme) Définition Pression (P) = Force (F) / Surface (S) Pression en (Pascal) Force en (Newton) = masse (Kg) * g (m/s²) «intensité du champ de pesanteur» S en (m²) 1bar =10^5 Pa= N/m² =10Tonnes/m² =1Kg/Cm² 3

4 la pression (2/4) 3 cm Papier Conclusion: La pression atmosphérique est 100 fois plus importante que la pression hydrostatique exercée par 10 cm d eau. Ainsi, il faudrait 10m d eau pour obtenir la pression atmosphérique (1 bar)!!la plongée c est pour les alcooliques, on rencontre un bar tous les 10 m!! 4

5 la pression (3/4) La pression atmosphérique Définition : c est la pression exercée par le poids de l air autour de la terre Patm= 1 bar à la surface de la mer La pression hydrostatique ou relative Définition : c est la pression exercée par le poids de l eau sur le plongeur Phyd augmente avec la profondeur de 1 bar/10m La pression absolue Définition : c est la pression totale exercée par le poids de l eau et de l air sur le plongeur Pabs= Patm+ Phyd 5

6 la pression (4/4) Application et conséquence à la plongée Le plongeur immergé subit des variations de pression S il descend la pression augmente S il remonte la pression diminue La zone la plus dangereuse se situe entre 0-10m car les variations de pression sont plus importantes. Il faut équilibrer les tympans (VASALVA) à la descente Prof (m) Pathm(b) Phyd(b) Pasb(b) P = P = P = 6

7 Flottabilité (1/6) Mise en évidence Lorsque l on tient une bouteille de plongée et qu on l immerge, on constate aussitôt qu elle semble plus légère dans l eau. En fait cette bouteille subit deux forces contraires, l une qui la pousse vers le bas et qui correspond à son poids, et l autre qui semble la repousser vers le haut. Justification Comprendre la notion de flottabilité et les facteurs qui l influence permet aux plongeurs de déterminer un bon lestage et de comprendre les notions d équilibre et de poumon ballast. Définition La flottabilité c est l état d équilibre dans l eau Ce qui fait qu un objet coule ou flotte c est son rapport poids/volume 7

8 Flottabilité (2/6) Flottabilité Positive: Je nage avec une ceinture de liège = Je flotte Flottabilité Neutre: je nage sans ceinture entre deux eaux = je suis à l équilibre Flottabilité Négative: Je nage avec une ceinture de plomb = Je coule 8

9 Flottabilité (3/6) Application à la plongée La flottabilité change en cours de plongée 9

10 Flottabilité (4/6) Elément ayant une influence sur la poussée de l eau Poumon Ballast et Gilet Un plongeur inspire au maximum, il augmente son volume : il remonte. Il expire à fond il diminue son volume : il coule. Les applications directes sont les techniques d immersion tel que le phoque et le canard. L utilisation du gilet est comparable. On gonfle la bouée, la flottabilité devient positive. On dégonfle, elle devient négative. Combinaison A la descente, la pression de l eau compresse ces petites bulles et diminue ainsi le volume du vêtement, d où son changement de flottabilité en fonction de la profondeur. Densité de l eau Plus l eau sera salé, plus la flottabilité sera positive. 10

11 Flottabilité (5/6) Elément ayant une influence sur le poids du plongeur Bouteille et air comprimé La bouteille a un poids non négligeable en fonction des matériaux. Le plongeur consomme de l air et peu à peu la bouteille se vide de son air comprimé donc elle pèse moins lourd. Il y a 3 Kilo d air dans une bouteille!! Détendeur et matériel de plongé Tous ces éléments apportent du poids supplémentaire Lest Il s agit du plomb qui sera utilisé pour s approcher le plus possible de la flottabilité neutre. 11

12 Flottabilité (6/6) Conséquence à la plongée Qu est-ce un bon lestage? - Le lestage est correct si en début de plongée, sans palmer, gilet vide et en faisant une légère expiration on s immerge jusqu aux yeux sans difficulté. - Le lestage optimum, se vérifie en fin de plongée lorsque la bouteille est à 50 bars, on vide son gilet et on se stabilise à 3 m de profondeur. Avec une ventilation normale, si on coule il faut retirer du lest, si on remonte on remet du lest. - Un conseil : il vaut mieux être légèrement surlestéque souslestécar on peut toujours compenser le surlestage en mettant un peu d air dans le système de stabilisation gonflable. Risques d un mauvais lestage? - Trop lesté= Palmage vigoureux pour se maintenir à niveau= Essoufflement = Noyade - Sous lesté = Rupture de palier, remontée rapide = Accident de décompression 12

13 Compression de l air (1/3) Mise en évidence Les liquides et les solides ne sont presque pas compressibles, en revanche les gaz sont compressibles. Expérience: Si l on prend un ballon de baudruche et qu on descend dans une piscine, son volume diminue Si l on remonte ce ballon, alors il reprend sa forme initiale On constate que lorsque la pression absolue double, le volume diminue de moitié. 13

14 Compression de l air (2/3) Définition : Loi de Boyle-Mariotte Les liquides et les solides ne sont presque pas compressibles, en revanche les gaz sont compressibles. A température constante, le produit de la pression d un gaz par son volume est constant P*V=Constante ou P1V1=P2V2 Exercices A 20 m un ballon, possède un volume de 5L, quelle est sa taille à la surface? P(20m)*V(20m) = P(0m) * V(0m) V(0m) =? A 40 un ballon, possède un volume de 4L, quelle est sa taille à 10m? 14

15 Compression de l air (3/3) Conséquences en plongée La combinaison en Néoprène change de flottabilité en fonction de la profondeur L air insufflé dans le gilet va se comprimer ou se dilater suivant la profondeur. Il faudra gonfler ou purger le gilet pour trouver l équilibre. L air étant comprimé en profondeur, pour un même volume d air inspirée, la quantité d air consommée augmente avec la profondeur 20L/min à la surface 60L/min à 20m (on multiplie par la pression absolue: à 20m Pabs=3) La compression ou la décompression de l air dans l organisme peut entrainer des accidents barotraumatiques. Quelles sont les cavités naturelles du corps humain remplies d air? 15

16 Définition COMMISSION TECHNIQUE DU CSAR PSM Barotraumatisme(1/4) Les barotraumatismes sont des accidents provoqués par des variations brutales de la pression ambiante dans ces cavités. 16

17 Barotraumatisme(2/4) 17

18 Barotraumatisme(3/4) Domaine d apparition des barotraumatisme 18

19 Barotraumatisme(4/4) Focus sur la surpression pulmonaire Au cours de la remontée la pression diminue -> Augmentation du volume d air Dans les poumons Expirer en remontant lentement Pas de manœuvre de VASALVA à la remontée -> Bloque l expiration Ne pas donner d air à un apnéiste C est l accident le plus dangereux en plongée mais il est rare et facile à éviter 19

20 Communication (1/1) 20

21 Conclusion Il faut mieux plonger avec un moniteur plein qu avec un bloc vide BONNES PLONGEES A TOUS