COURS THEORIQUES PLONGEE NIVEAU 2 1re partie Cre

COURS THEORIQUES PLONGEE NIVEAU 2 (1ère partie) Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

INTRODUCTION Les pages suivantes pourront vous servir d’ouvrage de référence pour préparer un examen ponctuel, mais cela ne doit pas être un quelque chose qu’on lit et qu’on range, vous pourrez à tout moment vous y reporter. Ces informations vont vous permettre de préparer l’accession à la plongée autonome; cela ne suffira pas, il faudra également vous préparer au niveau physique et technique. Vous trouverez à la fin des informations sur les structures existantes ainsi qu’un historique des différentes techniques. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

I. CONTENU DE L’EXAMEN 1. Conditions de candidature ØEtre licencié à la FFESSM ØEtre âgé d’au moins 16 ans (autorisation parentale pour les moins de 18 ans) ØEtre titulaire du niveau 1 de la FFESSM ou équivalent ØEtre en possession d’un certificat médical de non contre-indication à la pratique de la plongée établi depuis moins d’un an par un médecin fédéral FFESSM ou par un médecin du sport ou par un médecin hyperbare. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

2. Prérogatives Le Niveau 2 atteste de compétences; il s’agit des conditions minimales d’accès aux prérogatives définies par le code du sport. Il va pouvoir évoluer et intervenir de manière autonome (palanquée de 2 ou 3 Niveau 2 mini) dans l’espace médian sous le contrôle d’un directeur de plongée qui choisit et fixe les paramètres. Il va aussi pouvoir évoluer dans l’espace lointain encadré par un Niveau 4 minimum. club. C’est aussi le niveau technique minimum pour l’accès à l’initiateur de Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

3. Contrôle des acquis ØCompétence 1 a: Utiliser son matériel Idem Niveau 1 mais la gamme des matériels inclura le système gonflable de stabilisation, le matériel nécessaire à l’autonomie et le matériel utilisé par le groupe de plongeurs. Pour l’entretien courant, connaissance de la conduite à tenir face aux pannes les plus fréquentes. ØCompétence 1 b: Comportement et gestes techniques en surface Idem Niveau 1 mais vérifiée en milieu naturel avec le système gonflable de stabilisation. Mises à l’eau depuis un bateau. Déplacements avec le scaphandre (env. 250 m) avec plusieurs techniques en fonction du matériel, de l’état de la mer et de la réserve d’air. Capelage et décapelage du scaphandre en surface. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

ØCompétence 2: immersions et retour en surface Technique d’immersion et descente sur un fond de 20 m. Maîtrise de la remontée instinctive selon la procédure choisie sans l’aide d’instrument. Maintien d’un palier sans autre repère que les instruments personnels. Utilisation du parachute de palier. ØCompétence 3: Maîtrise de la ventilation en plongée Maîtrise de la ventilation dans l’espace médian avec adaptation en fonction du palmage. Remontée en expiration avec embout en bouche de 10 m. Remontée en expiration sans embout en bouche de 10 m mais avec reprise d’embout et cycle ventilatoire tous les 2 m. Réaction au remplissage inopiné du masque. Maîtrise de l’équilibre et du poumon ballast. Déplacement en apnée. Apnée expiratoire. Apnée inspiratoire. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

ØCompétence 4: Réactions aux situations usuelles Communication: OK / non OK, froid, plus d’air, essoufflement, sur réserve, réserve à passer, monter / descendre, mi- pression mano, fin. Réaction à la panne d’air. Maîtrise de vitesse de remontée 2 techniques: échange d’embout et second détendeur. Réaction à l’essoufflement et à toute situation nécessitant une assistance ou un sauvetage. ØCompétence 5: Autonomie de plongée dans l’espace médian Vérification et contrôle avant départ (codes de com, consignes de sécu, matériel) Organisation et conduite dans la palanquée, planification du profil de plongée et de la décompression en fonction des directives, gestion d’air, du retour des consécutives ou successives éventuelles. Orientation au cours de la plongée: sans instrument si les conditions le permettent ou avec si les conditions de milieu et la sécurité le rendent souhaitable. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

ØCompétence 6: Connaissances théoriques élémentaires Causes, symptômes, prévention et conduite à tenir pour l’ensemble des accidents pouvant survenir dans le cadre de l’autonomie ou de l’espace lointain. Physiologie de base. La règlementation concernant la protection du milieu, le matériel, les prérogatives et responsabilités du niveau 2. Utilisation pratique des tables de plongée fédérales MN 90. Plongées simples, consécutives, successives, courbe de sécurité, remontées anormales, rapides, lentes. Ordinateurs de plongée. Notions physiques simples permettant de comprendre les effets du milieu, les principes de fonctionnement du matériel, l’autonomie en air, la flottabilité. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

Nota-Bene: Les sessions de plongeur autonome Niveau 2 sont organisées au niveau des clubs. L’acquisition des compétences doit se faire au sein d’une même équipe pédagogique; il n’y a pas de chronologie sauf pour la compétence 5 qui doit être réalisée en fin de formation. Les validations de toutes les compétences pratiques doivent se dérouler en milieu naturel. Chaque compétence, lorsqu’elle est jugée satisfaisante doit être signée au minimum par un encadrant Niveau 3. Les candidats disposent de 15 mois pour acquérir le niveau. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

II. LES PRESSIONS 1. Justification En plongée, tout ce qui se rapporte à la pression est très important; en effet c’est elle, par ses variations, qui gouverne les phénomènes physiques qui agissent sur notre corps. 2. Rappels P= pression (en bar, b) F= force (kg) S= surface (cm 2) P=F/S La pression atmosphérique est la pression exercée par le poids de l’air. Elle diminue donc avec l’altitude. (plus on va monter, moins il y aura de quantité d’air au dessus de nous) Au niveau de la mer, elle est de 1 bar, elle diminue d’environ 0, 1 bar par 1000 m en altitude. (ainsi à 2000 m, 0, 8 b) c’est une simplification La pression relative (ou hydrostatique) est la pression exercée par le poids de l’eau. P. relative = Profondeur en mètres / 10 Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

Pression relative à 0 m est de 0 bar. Pression relative à 10 m est de 1 bar. Pression relative à 30 m est de 3 bars. Pression relative à 43 m est de 4, 3 bars. Si la pression relative est de 4 bars. La prof. est de 40 m Si la pression relative est de 5, 2 bars. La prof. est de 52 m La pression absolue est la pression réelle subie dans l’eau. P. absolue = P. atmos. + P. relative Pression absolue à 0 m est de 1 bar. Pression absolue à 10 m est de 2 bar. Pression absolue à 30 m est de 4 bars. Pression absolue à 3 m est de 1, 3 bars. Si la pression absolue est de 4 bars. La prof. est de 30 m Si la pression absolue est de 5, 2 bars. La prof. est de 42 m Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

3. Applications à la plongée Dans l’eau le plongeur va être soumis à cette pression, qui est différente de celle à laquelle l’homme évolue habituellement. En surface, la pression est de 1 b, elle passe à 2 b à 10 m. Elle a doublé en 10 m et ne passera à 4 b qu’à 30 m. LES PLUS GRANDES VARIATIONS DE PRESSION ONT LIEU DANS LA ZONE DES 10 m. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

III. LOI DE MARIOTTE 1. Définition Vu au niveau 1, les gaz sont compressibles. A température constante, la pression d’un gaz est inversement proportionnelle à son volume. P 1. V 1 = P 2. V 2 ou P. V = Constante 2. Applications Un ballon en surface a un volume de 12 l, quel est son volume à 10 m et à 30 m? Un plongeur consomme 20 l d’air par min en surface, sa bouteille, d’une capacité de 12 l, est gonflée à 200 b. Sa réserve est tarée à 40 b. Combien de temps peut-il passer à 20 m? réponse à la suite … … … pas la peine de copier sur le voisin !!!!!! Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

Ex 1: 12 l à 1 b; à 10 m on a 2 b comme P 1 V 1 = 1 x 12 = P 2 V 2 = 2 x V 2 donc V 2 = (1 x 12) / 2 = 6 l à 30 m P 2 = 4 b donc V 2 = (1 x 12) / 4 = 3 l Ex 2: Bouteille à 200 b moins la réserve de 40 b, reste 160 b Capacité théorique: P x V = 160 x 12 = 1920 l conso : 20 l/min en surface (P 1= 1 b), à 20 m (P 2 = 3 b) donc conso à 20 m = (1 x 20) x 3 = 60 l/min. Temps théorique = capacité / conso = 1920 / 60 = 32 min. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

Lorsqu’un plongeur remonte, le volume d’air dans ses poumons augmente (Mariotte), il doit souffler tout au long de sa remontée afin d’éviter une surpression pulmonaire. ü ü ü Cette loi nous permet de: Calculer la capacité d’un bloc Calculer notre autonomie au fond en fonction de notre conso d’air. Calculer la capacité d’une bouée. Comprendre le fonctionnement des profondimètres à tube capillaire. Comprendre et éviter les accidents mécaniques et de décompression. toutes les cavités gazeuses de notre corps sont soumises à cette loi. Sinus, oreilles, poumons, … Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

IV. PRINCIPE D’ARCHIMEDE 1. Définition Vu au niveau 1, tous corps plongé dans un liquide reçoit une poussée verticale, dirigée du bas vers le haut, et égale au poids du volume de liquide déplacé. Formule: Poids apparent = Poids réel – Poussée d’Archimède Le Poids réel est le poids sur terre. La poussée est le poids qu’aurait un volume d’eau égal au volume du corps immergé. Le poids apparent est le poids que le corps a dans l’eau. Si P app > 0 flottabilité négative; le corps coule. Si P app = 0 flottabilité nulle; le corps est en équilibre entre 2 eaux. Si P app < 0 flottabilité positive; le corps remonte. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

Ex 1: (Archimède) Un plongeur bricole un boitier vidéo de volume 5 dm 3 pour un poids de 4 kg. Il désire l’équilibrer. Comment peut-il faire? Ex 2: (Archimède et Mariotte) Tout équipé au sec, un plongeur pèse 85 kg pour un volume de 70 dm 3 Il descend à 40 m. Se trouvant trop lourd, il veut s’équilibrer. Quel volume d’air doit-il mettre dans sa stab? Si il gonfle avec une bouteille indépendante de 0, 4 l , quelle pression mini doit-il avoir? Ex 3: Une ancre se trouve à 30 m. Poids réel 150 kg. Volume 10 l. On a un parachute de capacité 200 l, poids négligeable, qu’on gonfle à 30 m avec 70 l. Quelle longueur de corde faut-il entre le parachute et l’ancre pour la remonter? réponse à la suite … … … pas la peine de copier sur le voisin !!!!!! Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

Ex 1: (Archimède) Poids réel: 4 Kg / Poussée Archimède: 5 donc P app = - 1 kg Il faut ajouter 1 Kg pour que P app = 0 Ex 2: (Archimède et Mariotte) P app = 85 – 70 = 15 donc pou s’équilibrer il faut 15 l d’air. P 1 V 1 = P 2 V 2; il faut 15 l à 40 m (5 bars) donc P 1 V 1 = 5 x 15 et V 2 = 0, 4 l. P 2 = (5 x 15) / 0, 4 = 187, 5 bars Ex 3: P app = 150 – 10 = 140 Je mets 70 l à 30 m (4 bars), pour atteindre 140 l il faut 2 fois moins de pression. (2 bars = 10 m). 30 m – 10 m = 20 m. Il faut 20 m de corde. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

En plongée, la loi de Mariotte et le principe d’Archimède sont liés. ü Poumon-ballast pour la stabilité ü Calculs de lestage et de levage. Il varie selon la densité du corps, la combinaison, la densité de l’eau, le poids, le volume du bloc, l’équipement complémentaire et la technique et l’aisance du plongeur. ü Utilisation de la bouée ou stab. Le principe est de faire varier le volume pour faire varier la poussée d’Archimède. Attention, si on ne la purge pas, le volume va croître (Mariotte). Danger: risque de remontée rapide. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

V. LOI DE DALTON 1. Rappels Le plongeur respire de l’air comprimé. Plus on va descendre, plus cet air est dense. Il est composé de plusieurs gaz, toxiques à une certaine profondeur. (narcose, essoufflement, hyperoxie) Il est donc nécessaire de calculer la pression à telle ou telle profondeur pour mesurer leurs effets. Dans l’air: 20, 97 % d’oxygène (O 2): le carburant 79% d’Azote (N 2): Le diluant 0, 02% de gaz carbonique (CO 2): l’excitant du système respi. 0, 01% de gaz rares (néon, xénon, argon, krypton …) En pratique, on prends 20% O 2 et 80% N 2 Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

2. Loi et formule A température donnée, la pression d’un mélange gazeux est égale à la somme des pressions qu’auraient chacun des gaz s’il occupait seul tout le volume. On appelle pression partielle d’un gaz dans un mélange, la pression qu’aurait ce gaz s’il occupait seul tout le volume. Formule: PP. Gaz = P. absolue X %gaz / 100. P. Absolue = PP. gaz 1+ PP. gaz 2 + … + PP. gaz n Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

3. Applications Avec de l’air composé de 80% d’azote et 20% d’oxygène Ex 1: Quelle est la pression partielle de l’O 2 et de N 2 à 40 m? Ex 2: A quelle profondeur aura-t-on PPO 2 = 1, 7 bar? Ex 3: Pour quel mélange O 2/N 2 a-t-on PPO 2 = 1, 7 bar à 40 m? Ex 4: Quelle est la profondeur d’un plongeur qui respire de l’air dont PPO 2=0, 525 b ? Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

3. Applications Ex 1: PPN 2 = P abs. (5 bars à 40 m) x 80 (% gaz) / 100 = 4 bars PPO 2 = 5 x 20 / 100 = 1 bar Ex 2: PPO 2 = 1, 7 bar = P abs x 20 /100 donc P abs = 1, 7 x 100 / 20 = 8, 5 bars Soit 75 m. Ex 3: PPO 2 = 1, 7 bar à 40 m (P abs = 5 bars); 1, 7 = 5 x (%O 2) / 100 donc (%O 2) = 1, 7 x 100 / 5 = 34% Donc N 2 = 100 – 34 = 66% Ex 4: PPO 2 = 0, 525 = P abs x 20% / 100 donc P abs = 0, 525 x 100 / 20 = 2, 625 Soit 16, 25 m Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

En plongée ü Calcul des pressions partielles et des profondeurs limites en fonction de la toxicité. ü Confection des mélanges respiratoires pour la plongée aux mélanges. ü Oxygénothérapie hyperbare (caisson de recompression) et normobare. ü Elaboration des tables de plongée: Recherche de la tension d’azote (TN 2) en fonction de la PPN 2 respiré (loi de Henry) Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

VI. LOI DE HENRY 1. Justification le corps est composé de 75% de liquides. Les liquides sont incompressibles et les gaz compressibles. Les liquides dissolvent les gaz. (boissons gazeuses) Le plongeur va dissoudre plus de gaz au fond qu’à la surface. 2. Loi de Henry A température donnée, la quantité de gaz dissoute à saturation dans un liquide est proportionnelle à la pression partielle du gaz au-dessus de ce liquide. La température ne nous interesse pas car le plongeur est à T° constante. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

3. Définitions et notions a) Les 5 états de saturation. GAZ DANS UNE CUVE PLONGEUR PRESSION ETAT Il descend Augmente Sous saturation On arrête le piston Il reste au fond Est fixe Saturation On recule le piston Il remonte Diminue Sur saturation Après un certain temps Après 8 h Fixe Saturation On fait chuter la pression très vite Il remonte trop vite ou sans paliers Chute trop vite Au-delà de la sur saturation critique On avance un piston critique: GAZ Se dissout dans le liquide Equilibre Petites bulles dans le liquide Equilibre Dégazage incontrôlé DANGER Le dernier stade se situe au-delà du seuil de sur saturation le meilleur moyen de ne pas le dépasser est de plonger avec les M. N. 90, et de respecter la vitesse de remontée et les consignes de sécurité. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

b) Notions. Dans un liquide, on ne parle pas de la pression partielle d’un gaz dissous mais de sa tension dans ce liquide. elle sera plus ou moins élevée suivant la quantité de gaz dissout, donc de la pression. A saturation, le tension = pression partielle ambiante A sous saturation, la tension augmente vers la PP ambiante A sur saturation, la tension diminue vers la PP ambiante. On appelle gradient la différence entre la tension du gaz dans le sang et la pression partielle de ce gaz dans le mélange respiré. Un état de déséquilibre tend toujours vers un état d’équilibre ; le gradient G aura toujours tendance à se rapprocher de 0. Notre corps (composé de liquide) va dissoudre l’azote en plongée. (l’oxygène est brûlé par l’organisme). La quantité d’azote dissous sera plus ou moins grande suivant la nature des parties du corps et leur vascularisation. On appelle tissus les différentes parties du corps. On regroupe ceux qui ont le même coef de sur saturation critique et qui dissolvent l’azote à la même vitesse. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

On appelle période d’un tissu le temps qu’il faut à un tissu pour dissoudre la moitié du gaz disponible, le gradient. Cette valeur permet de les classer en groupes. tissus courts: 7 min (sang, muscles très irrigués) tissus moyens: 30 min (muscles) et 60 min (graisses vascularisées, muscles blancs) tissus longs: 120 min (moelle osseuse) Le plus long est un tissu de l’œil 800 min. Un tissu 30 min mettra 30 min pour dissoudre la moitié du gradient, puis 30 min pour dissoudre la moitié du reste… Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

c) Facteurs de dissolution. FACTEUR DE DISSOLUTION APPLICATION A LA PLONGEE Nature du gaz Plongée à l’Hélium ou à l’Hydrogène Nature du liquide Différents tissus Température Si T↓ la quantité dissoute↑ Considérée constante 37°C Mais attention à l’eau froide (<à 12°C) Pression Profondeur Temps Durée de la plongée Agitation la quantité dissoute↑ avec l’agitation Travail en plongée nécessite des tables spéciales COMEX Surface de contact Tissus + ou – vascularisés Surface alvéoles pulmonaires INCIDENCE SUR LA QUANTITE DISSOUTE A tout moment FACTEUR Constant Variable Avant la saturation Constant Notons que le stress, l’adiposité, les efforts, la fatigue sont des facteurs augmentant la saturation ou pire, perturbant la désaturation. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

4. Applications à la plongée ü Fabrication des tables de plongées. ü Fabrication des ordinateurs et des décompressimètres. ü Compréhension et traitement des accidents de décompression. Les processus de dissolution d’un gaz dans un liquide et d’élimination de ce même gaz sont symétriques; le temps pour passer d’un état de saturation à un état de désaturation est le même. Mais la saturation complète n’est que rarement atteinte; elle l’est pour des professionnels qui restent plusieurs jours dans des « maisons sous la mer » . Notons qu’il existe des tables différentes sur le marché suivant le nombre de tissus qu’elles prennent en compte. Crée par le CAPCO le XX/XX/2013

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