La dcompression Emmanuel Bernier rv 19912 1 Plan

La décompression Emmanuel Bernier (rév. 19/9/12) 1

Plan du cours • La dissolution des gaz • Le modèle de Haldane • Le cadre réglementaire • L’utilisation des MN 90 – Généralités – Plongée isolée – 2ème plongée : calcul, planification – Incidents – Cas particuliers : altitude, nitrox, O 2 • Les ordinateurs de plongée • La gestion des procédures hétérogènes • L'accident de décompression 2

La dissolution des gaz • Pression du gaz sur le liquide dissolution • Gaz gazeux et gaz dissout • 4 états : sous-saturation, équilibre, sur-saturation critique • À l’équilibre, par définition : tension (gaz dissous) = pression (gaz gazeux) • La quantité de gaz dissous est proportionnelle à sa solubilité dans le liquide et à sa tension • La solubilité varie avec la température P T P = T équilibre P > T sous-saturation P = T équilibre P < T sur-saturation P << T sur-saturation critique 3

Les 3 états de saturation en plongée PPN 2 TN 2 En surface Saturation TN 2 En plongée Sous-saturation TN 2 A la remontée Sur-saturation 4

Les facteurs qui influencent la dissolution • Pression du gaz (Profondeur) : pression gaz dissous • Durée d’exposition (Temps d’immersion) : durée gaz dissous • Surface de contact (Vascularisation, réseau capillaire) : surface vitesse de dissolution • Température ( 37°C) : température gaz dissous • Nature du gaz et du liquide (taille des molécules, affinité, solubilité) : Tissus (sang, lymphe, …), mélange gazeux respiré • Agitation : agitation vitesse de dissolution (Débit sanguin, perfusion) Le corps humain dissout environ 1 L d’azote / ATM d’air respiré 5

Le modèle de Haldane 6

Historique succinct • 1670 : R. Boyle observe un ADD sur une vipère brutalement décomprimée • XIXe siècle : travail au sec en milieu hyperbare (piles de ponts) « mal des caissons » , bends • Paul Bert (physiologiste et homme politique français) : – Physiologie de la respiration : effets de l’altitude et de la plongée rôle de la pression partielle d’oxygène – 1878 : « La pression barométrique » – Rôle des bulles d’azote dans l’ADD progressivité de la déco • John Scott Haldane (physiologiste écossais) : – Rôle du CO 2 sanguin dans la respiration – 1906 : chargé par l’amirauté britannique d’établir un protocole de déco expérimentation animale modélisation – 1908 : premières tables de déco avec paliers (ΔP / P ≤ 2) 7

Modèle de décompression • Notion de modèle : – Représentation simplifiée de la réalité – Hypothèses – Calibration – Validation expérimentale – Simulation • Modèle de Haldane : – 5 hypothèses : • Équilibre alvéolaire instantané • Équilibre tissulaire instantané • Tissus anatomiques représentés par des compartiments • Taux de perfusion constant • Charge et décharge symétriques – Tout le gaz est dissout, les bulles sont pathogènes (Sc) Perfusion limitante (débit d’irrigation, solubilité) 8

Les compartiments • Ils représentent un ensemble de tissus anatomiques • Ces tissus sont plus ou moins perfusés • Ils ont une certaine capacité à stocker de l’azote (en fonction de leur volume et de la solubilité de l’azote dans le tissu) • Q = Q 0 x Vr Q Vr (gradient) Vi (tension initiale) 9

Compartiments courts et compartiments longs Compartiment court Compartiment long 10

Que nous dit le modèle de Haldane ? • Les différents tissus de l’organisme sont représentés par des compartiments • Chaque compartiment est caractérisé par sa période (en min) significative de sa perfusion, donc de sa vitesse de charge et de décharge • En 1 période, le compartiment échange la moitié du gradient • G = pression partielle – tension • Volume critique des bulles tissulaires : TN 2 / Pabs ≤ Sc Pabs ≥ TN 2 / Sc détermine les paliers 11

Méthodologie de calcul • Tension initiale (Ti) • Pression partielle d’azote respirée = Pp. N 2 resp • Gradient (G) • Nombre de périodes • Pourcentage de saturation (%sat) • Tension finale (Tf) G = Pp. N 2 resp – Ti Nb 1 2 3 4 5 6 % 50% 75% 87, 5% 93, 7% 96, 9% 98, 4% Tf = Ti + %sat x G 12

MN 90 : Compartiment directeur • Pour chaque compartiment on calcule TN 2 / Sc qui représente la Pabs minimum autorisée TN 2 / Sc • Le compartiment directeur est celui qui impose le premier stop valeur Pabs la plus grande TN 2 / Sc 1, 0 b 1, 2 b • En pratique : – Plongée profonde mais courte : compartiment court – Plongée peu profonde et longue : compartiment long 1, 4 b TN 2 / Sc 1, 6 b 1, 8 b 2, 0 b 13

Exemple • Plongée de 30 min à 40 m • 2 compartiments Période Sc TN 2 Pabs Palier 10 min 2, 4 3, 6 b 1, 5 b 5 m 30 min 1, 8 2, 4 b 1, 33 b 3, 3 m 14

Limites du modèle de Haldane • Présence de micro-bulles circulantes à la décharge (gaz gazeux) • Décharge plus lente que la charge du fait des micro-bulles ( modèle sigmoïde, modèle à décharge linéaire) • Équilibre alvéolaire ralenti en cas d’engorgement du filtre pulmonaire • Équilibre tissulaire non instantané dans les tissus lents (cartilages articulaires) • Taux de perfusion variable à effort (augmentation de la température et de la perfusion) • Composition du gaz alvéolaire différente de celle du gaz respiré (H 2 O et CO 2 indépendants de la pression) Variété et nouveauté des modèles : Buhlmann, VPM (paliers profonds), RGBM, M-values (seuil N 2 variable avec la profondeur), Hempleman (diffusion limitante), … 15

Cadre réglementaire • Arrêté du 22/6/1998, art. 8 : « Les pratiquants ont à leur disposition sur les lieux de plongée … un jeu de tables permettant de vérifier ou recalculer les procédures de remontées des plongées réalisées au-delà de l'espace proche » • Ibid. , art. 10 : « Sauf dans les piscines ou fosses de plongée dont la profondeur n'excède pas six mètres, les plongeurs évoluant en autonomie et les guides de palanquée sont équipés chacun … des moyens de contrôler personnellement les caractéristiques de la plongée et de la remontée de leur palanquée. » • Ibid. , art. 11 : « La plongée subaquatique autonome à l'air est limitée à 60 mètres. Un dépassement accidentel de cette profondeur de 60 mètres est autorisé dans la limite de 5 mètres. » Liberté de choix du moyen de contrôler la décompression • MN 90 utilisées pour les examens FFESSM et J&S 16

L’utilisation des tables MN 90 17

MN 90 : Généralités • Vitesse de remontée : 15 à 17 m/min, 6 m/min entre paliers • 2 plongées / 24 h au maximum • Pas d’interpolation des temps et des profondeurs arrondi supérieur • Profondeur maxi 60 m ; 62 et 65 m utilisables en cas de dépassement accidentel pas de plongée dans les 12 h suivantes 18

MN 90 : Plongée isolée (pas de plongée dans les 12 h précédentes) 19

MN 90 : Déco plongée isolée 20

MN 90 : 2ème plongée • IS : durée entre émersion 1ère plongée et immersion 2ème plongée • IS < 15 min : consécutive – 1 seule et même plongée – Durée = D 1 + D 2 – Profondeur = max (P 1, P 2) • IS ≥ 15 min et ≤ 12 h : successive – Majoration : « mémoire » de la saturation en azote due à la 1ère plongée au moment de l’immersion pour la 2ème plongée c’est le temps qu'il faudrait rester à la profondeur de la 2ème plongée pour avoir le même niveau de saturation que celui dû à la 1ère plongée au moment de la 2ème immersion 21

MN 90 : Majoration N 2 = 1, 10 N 2 = 0, 95 (AR) N 2 = 0, 8 N 2 = 0, 95 22

MN 90 : Majoration 23

MN 90 : Plongée successive (IS = 15 min à 12 h) 24

MN 90 : Calcul de la majoration 25

MN 90 : Planification • Prévoir : – profil (profondeur et durée) – moyens (pendeur, parachute, …) compatibles avec les conditions de la plongée (froid, courant, …) – durée de décompression – stock d'air disponible (y/c réserve 50 b) • Ordinateur : mode planification (cf. notice d'utilisation) ; on ne peut pas se baser sur une planification aux tables pour une plongée réalisée à l'ordinateur (pas de mélange des procédures) • Différente situations de calcul MN 90 : – Profondeur, durée déco durée max plongée isolée – Durée plongée, durée déco profondeur plongée isolée – GPS, prof, durée plongée, durée déco IS – GPS, IS, durée plongée, durée déco prof 26

MN 90 : Planification (suite) • Profondeur : 32 m • Durée de paliers maximum : 10 min • Durée maximum d'une plongée simple ? Lecture directe dans la table à 32 m Durée plongée 25 min 30 min Durée paliers 6 min 14 min 27

MN 90 : Planification (suite) • Durée de plongée minimum : 40 min • Durée de paliers maximum : 5 min • Profondeur maximum d'une plongée isolée ? On recherche dans la table la durée des paliers à différentes profondeurs pour une plongée de 40 min : - à 20 m pas de palier - à 22 m 2 min - à 25 m 10 min - on se limitera donc à 22 m 28

MN 90 : Planification (suite) • 1ère plongée : GPS E • 2ème plongée : – Profondeur : 25 m – Durée réelle de plongée minimum : 25 min – Durée de paliers maximum : 5 min • IS minimum pour une plongée successive ? À 25 m, la durée table maximum pour ne pas dépasser 5 min de palier est de 35 min Si on veut plonger réellement 25 min, la majoration ne doit pas excéder 10 min Tableau 2 : AR maxi = 0, 89 Tableau 1 : GPS E AR ≤ 0, 89 si IS ≥ 2 h 30 29

MN 90 : Planification (suite) • 1ère plongée : GPS I • IS : 3 h 00 • 2ème plongée : – Durée de plongée minimum : 30 min – Durée de paliers maximum : 5 min • Profondeur maximum d'une plongée successive ? • Tableau 1 : GPS I + IS 3 h 00 AR = 0, 94 Profondeur 25 m 22 m 20 m Majoration 13 min 15 min 17 min 43 min (45 min) 45 min 47 min (50 min) 16 min 7 min 4 min Durée totale (table) Durée paliers 30

MN 90 : Planification (suite) • Après une plongée de 25 minutes à 22 mètres, Achille fait surface à 9 h 30. • Après une plongée de 30 minutes à 25 mètres, Patrocle fait surface à 9 h 00. • A quelle heure, au plus tôt, Achille et Patrocle peuvent-ils replonger ensemble à une profondeur de 20 mètres pendant 40 minutes, sans dépasser 16 minutes de palier ? • Durée de plongée 65 min maxi, donc majo ≤ 25 min, donc AR ≤ 0, 99 • Achille : GPS F IS ≥ 1 h immersion à partir de 10 h 30 • Patrocle : GPS H IS ≥ 2 h immersion à partir de 11 h 00 31

MN 90 : Erreur de planification • Profondeur réelle > profondeur planifiée On conserve la majoration planifiée (> majo. réelle) On calcule les paliers avec la profondeur réelle • Profondeur réelle < profondeur planifiée On conserve la majoration planifiée On calcule les paliers avec la profondeur planifiée (> prof. Réelle) 32

MN 90 : Incidents • Remontée rapide (> 17 m/min) : – Rejoindre la mi-profondeur dans les 3 min après émersion – 5 min de recompression à la mi-profondeur – Durée plongée = immersion début remontée à 15 m/min – Palier à 3 m de 2 min minimum • Interruption de palier : – Rejoindre le palier interrompu dans les 3 min après émersion – Reprendre intégralement le palier interrompu IPas de réimmersion thérapeutique IPas de réimmersion seul IAttention à la profondeur de réimmersion vs saturation IStock d’air vs déco 33

MN 90 : Calcul DTR • Prof. de remontée ≠ prof. Calcul – Remontée rapide : mi-profondeur – Remontée lente – Consécutive moins profonde – Nitrox : profondeur équivalente 34

MN 90 : Calcul DTR 35

Pression et altitude • Pression atmosphérique = poids de la colonne d’air ( 10 t/m 2) • À 2000 m d’altitude, 2000 m de colonne d’air en moins H < 1, 0 bar • H diminue d’environ 0, 1 b tous les 1000 m d’altitude • Ex : altitude = 3000 m, profondeur = 20 m p = 0, 7 + 2, 0 = 2, 7 b 36

MN 90 : Plongée en altitude • 3 plongées de 50 min après 48 h passées à l’altitude concernée • Compartiment 50 min, Sc = 1, 6 : palier requis ? H 1 b 0, 5 b 1 b Profondeur 15 m 30 m Ti 0, 8 b 0, 4 b 0, 8 b Pabs 2, 5 b 2, 0 b 4, 0 b Pp. N 2 2, 0 b 1, 6 b 3, 2 b G 1, 2 b 2, 4 b TN 2 1, 4 b 1, 0 b 2, 0 b < 1 b = H 0, 625 b 1, 25 b 0 m 1, 25 m 2, 5 m Pmin = TN 2/Sc Profmin 37

MN 90 : Plongée en altitude (suite) temps lac (réel) mer (fictif : MN 90) Prof. 38

MN 90 : Plongée en altitude (suite) • Profondeur fictive = profondeur réelle x H 0/H (> profondeur réelle) • Profondeur paliers = profondeur palier table x H/H 0 (< profondeur table) • Durée de remontée = durée table Vremontée = 15 m/min x H/H 0 (< Vtable) 39

MN 90 : Plongée au nitrox • Utiliser des tables nitrox !!! • Qualification nitrox requise • Calcul de la profondeur équivalente donnant la même Pp. N 2 à l’air : Pabs x %N 2 = Pabs équ x 79% • Pp. O 2 ≤ 1, 6 b profondeur limite d’utilisation du mélange 40

MN 90 : Plongée au nitrox • Vous voulez utilisez un Nx 40 à 30 m. • Le mélange est-il utilisable ? • Profondeur équivalente ? • PPO 2 = 4 b x 40% = 1, 6 b le mélange est utilisable • PPN 2 = 4 b x 60% = 2, 4 b = Péqu x 80% • Péqu = 3 b, soit 20 m 41

MN 90 : Paliers à l’O 2 • À partir du palier à 6 m ! • Durée palier = 2/3 du palier à l’air (arrondi supérieur) • Réduction applicable si palier résultant ≥ 5 min • GPS inchangé • Qualification nitrox confirmé non requise si le bloc est fixé à un pendeur 42

MN 90 : Utilisation d’O 2 pur en surface 43

MN 90 : Utilisation d’O 2 pur en surface • Utilisation du tableau 1 pour l’IS à l’air • Utilisation du tableau 3 pour l’IS à l’oxygène 44

MN 90 : Utilisation d’O 2 pur en surface • Vous sortez d’une 1ère plongée avec un GPS N • Vous faites 3 h d’intervalle de surface dont une heure d’O 2 pur • Calculez l’AR selon que vous respirez l’O 2 en début ou en fin d’IS • GPS N 1 h O 2 2 h air 1, 19 (I) 2 h air 1, 11 (G) 3 h air 1, 00 1 h O 2 0, 93 1, 02 45

Les ordinateurs de plongée 46

Les ordinateurs de plongée 47

Les ordinateurs de plongée (suite) • LIRE LA NOTICE !!! • Initialisation et mesure de la profondeur risque de sous-évaluer la profondeur en cas de descente immédiate impact sur le calcul de décompression • Mauvaise prise en compte des phénomènes physiologiques dans le cas de plongées yo-yo, de profils inversés, de remontées rapides, … • Réglage personnalisé déco différentes • Alarmes • Multi-gaz • Planification • Palier de sécu • Interface PC : péda, « mouchard » • Mode SOS / erreur • Risque de panne esprit critique, tables de secours • % batterie = % tension 48

Les ordinateurs de plongée (suite) • Rester informé : rappel de modèles par les constructeurs en cas de bug • Ne pas se prêter ou s'échanger les ordinateurs entre 2 plongées consécutives : mémoire de la saturation antérieure prise en compte pour les plongées suivantes • Ne pas mélanger les procédures de décompression (plongée à l'ordinateur le matin, aux tables l'après-midi, …) • Risque de panne esprit critique, tables de secours • Risque de perturbation par les ondes électromagnétiques produites par un téléphone portable : 1 m minimum entre portable et ordinateur • En avion : pas de boite étanche, transporter préférentiellement en cabine 49

Procédures hétérogènes • Temps de palier ou DTR à fixer lors du briefing (particulièrement important si plongée profonde) • Adopter la décompression de l'ordinateur le plus contraignant communiquer pendant la plongée : DTR compatible avec les possibilités (stock d’air, froid, conditions de palier, …) • Aligner la vitesse de remontée sur la plus lente préconisée (intégrer la vitesse de remontée à la durée de plongée pour un calcul MN 90) 50

L’accident de décompression 51

Décompression normale • Remontée à vitesse contrôlée, respect des paliers • Formation de microbulles circulantes d’azote dans le système veineux • Élimination par le filtre pulmonaire : gradient négatif diffusion à travers la paroi alvéolo-capillaire 52

Formation des bulles • Sursaturation : excès d’azote • Formation de noyaux gazeux : – Nucléation : apparition d’inclusions gazeuses sur des irrégularités (crevasses intercellulaires de l’épithélium vasculaire) rôle du CO 2 – Cavitation (diminution locale de la pression dans un écoulement liquide) vaporisation – Détection doppler de microbulles circulantes non pathogènes de quelques µm dans la circulation veineuse pendant plusieurs heures • Croissance des bulles : – Coalescence : agglomération de microbulles – Mariotte : pression volume 53

Localisation des bulles (1) Tissulaires (stationnaires) : • Compression de vaisseaux • Compression de nerfs • Dilacération et compression de tendons dans les capsules articulaires et/ou de fibres musculaires : bends • Couche adipeuse du derme : – Démangeaisons : puces (très rare en plongée loisir) – Éruptions, macules : moutons (disparaît en 1 à 2 heures) • Endolymphe : lésions des cellules sensorielles du labyrinthe (saccule, utricule, canaux SC) 54

Localisation des bulles (2) Vasculaires (initialement circulantes) : • Veineuses : stase (perte de charge, ralentissement du retour veineux) ischémie d’amont : accidents médullaires engorgement pulmonaire, blocage de l’artère pulmonaire, pression VD : chokes • Artérielles : oblitération des artérioles par manchons gazeux ischémie d’aval : accidents cérébraux et vestibulaires 55

Facteurs favorisants • Anatomiques : – FOP (25 -30% de la population, 25% chez BTV. . . , 50% chez Valsalva) – Shunt pulmonaire : alvéoles non ventilées (âge) – Insuffisance du retour veineux (âge) • Comportementaux : – Remontées rapides – Hyperpression pulmonaire en phase de décompression (toux, Valsalva à la redescente, effort à glotte fermée, gonflage buccal) hyperpression droite FOP – Yoyos enrichissement des microbulles préexistantes – Apnée shunt pulmonaire 56

Maladie de décompression • Abrasion de l’endothélium vasculaire (blessure) Adhésion plaquettaire à l’endothélium • Œdème : fuite plasmatique extra-vasculaire, hypovolémie • Adhésion des plaquettes à la bulle d’azote • Mise en place du mécanisme de coagulation (thrombose) : – Libération de protéines adhésives (filaments) – Formation d’agrégats obstructifs • viscosité sanguine (sludge), débit, stase • Les agrégats formés perdurent à la recompression • Ischémie des territoires concernés nécrose Prise d’aspirine dans les 30 premières minutes Importance d’une recompression thérapeutique précoce 57

Classification des ADD • Type I ( « bénins » ) – Asthénie intense – Cutanés (30% des ADD) – Ostéo-articulaires et musculaires (bends) • Type II ( « graves » ) – Neurologiques : médullaires (30% des ADD) et cérébraux – Cardio-respiratoires (chokes) – Vestibulaires (30% des ADD, 40% chez les « seniors » , 75% de FOP chez les ADD vestibulaires) 58

Les moutons : signes cliniques 59

Conséquences des ADD de type II • Médullaire : engorgement progressif du retour veineux, signes évolutifs – Fourmillements, troubles sensoriels et moteurs, douleur rachidienne intense ( « coup de poignard » ), paraplégie, atteinte des fonctions basses (vessie, intestins), tétraplégie • Cérébral : hémiplégie, tétraplégie, cécité, aphasie • Cardio-respiratoire : douleur thoracique, toux non productive, ventilation superficielle, détresse ventilatoire • Labyrinthique : vertiges rotatoires (sensation de tourbillon), station debout impossible (chute vers le côté atteint), vomissements à la mobilisation, nystagmus (opposé) 60

Récapitulatif TISSUS + N 2 décompression Bulles tissulaires Bulles vasculaires (peau, articulations, liquides labyrhintiques) Abondantes Peu abondantes (filtrées par les poumons) Blocage retour veineux épidural Signes neurologiques médullaires Blocage pulmonaire partiel Passage artériel (FOP, débordement filtre pulm. ) Signes neurologiques cérébraux, signes vestibulaires 61

Prévention • Hydratation (avant, après) : – améliore le retour veineux, – plus de liquide plus de capacité à transporter l’azote • Vitesse de remontée, surtout à l’approche surface : surface = mur !!! • Paliers stock d’air !!!, conditions du milieu (froid, houle, courant, …) • Condition physique et psychique • Hygiène de vie • Protection thermique • Profils à risque (yoyos, consécutives, successives profondes, …) • Limiter la profondeur (risque d’accident divisé par 6 en-deçà de 30 m) • Nitrox (risque d’accident divisé par 6) • Pas d’effort à glotte fermée : souffler pendant la contraction musculaire 62

Réaction face à un ADD • Délai d’apparition : – 50% dans les 10 minutes – 70 à 85% dans la 1ère heure • Pas de ré-immersion en cas de symptômes !!! • Alerte des secours (CROSS) • O 2 normobare à 15 L/min (ajuster le débit à la ventilation) • Réhydrater si conscient et pas de vomissement (2 L d’eau plate non sucrée maxi en plusieurs prises) • Proposer rapidement de l’aspirine (500 mg) • Fiche d’évacuation normalisée : recueil de toutes les infos utiles 63

Principes du traitement médical • Recompression : réduction du volume des bulles arrêt de l’adhésion plaquettaire Pas de disparition des agrégats formés • Dénitrogénation : pas d’azote pour ne pas re-saturer • Oxygénation : – Favorise la diffusion de l’azote hors de la bulle (pp. N 2 = 0) – Oxygénation des tissus ischémiés par diffusion • Le choix de la table thérapeutique dépend du type d’accident et pas des paramètres 64

Bibliographie • Plongée, santé, sécurité – X. Fructus, R. Sciarli – Ed. Ouest-France (1992) • La plongée sous-marine à l’air – Ph. Foster – PUG (1993) • Code Vagnon plongée secourisme – D. Jeant – Ed. du Plaisancier (1994) • La plongée sous-marine sportive – JP. Bonnin, C. Grimaud, JC. Happey, JM. Strub, P. Cart – Masson (1999) • Plongée plaisir niveau 4 – A. Foret, P. Torres – Gap (2002) • Physiologie et médecine de la plongée – B. Broussolle – Ellipse (2006) • http: //perso. orange. fr/aresub/medecinesubaquatique/medecineplongee/ memtoto/fopa. htm – Plongée et FOP 65