les elements de calcul de table

LES ELEMENTS DE CALCUL DE
TABLE
LE MODÈLE DE HALDANE
HISTORIQUE
• Historiquement, on considère que c'est M.BUCQUOY en
•
1861 qui soumet l'hypothèse que les gaz présents dans
le sang repassant à l'état libre sous l'influence de la
baisse de pression créent des accidents comparables à
une injection d'air dans les veines.
M. Paul Bert démontre alors que seul l'azote est
concerné. En 1907, la royal navy demande au physicien,
M. HALDANE, d'établir des procédures de décompression
pour la plongée à l'air. Elles seront publiées en 1908. Un
siècle d'expérience et de travaux scientifiques ont permis
l'élaboration de nouvelles procédures.
LE MODÈLE DE HALDANE
• Par exemple, depuis une profondeur de cinquante
mètres, il doit être possible de diviser la pression par 2
et remonter à 20 mètre sans risque. Une
expérimentation sur des chèvres est entreprise avec
succès. Cependant, cette procédure suppose une vitesse
de remontée variable, impossible à respecter dans la
pratique. Une méthode proche est donc adoptée,
prévoyant des paliers de dix pieds en dix pieds à partir
d'une certaine profondeur, avec une vitesse de remontée
de 10 mètres par minute. La profondeur maximale
d’utilisation de ces tables est fixée à 200 pieds (60
mètres environ).
LE MODÈLE DE HALDANE
• Au début du XXe siècle, les observations de
Haldane sur les plongeurs l'amènent à constater
qu'aucun trouble n'apparaît lors d'une remonteé
sans précaution de profondeur inférieure à 12
mètres, quelle que soit la durée du séjour au
fond. Il établit ainsi un rapport de 1 pour 2,
correspondant environ aux 2 bars de pression
soit 10-12 mètres par rapport la pression
atmosphérique. Il suppose alors qu'il ne faut
jamais dépasser ce rapport de pression, quelle
que soit la profondeur et la durée du séjour.
LE MODÈLE DE HALDANE
• Le corps est perçu comme un ensemble de
compartiments théoriques absorbant ou
éliminant l'azote, chacun à une vitesse
spécifique, suivant précisément la loi de Henry.
Le modèle de Haldane est donc fondé sur une
approche physique et mathématique
schématique d'un processus physiologique.
Comme pour tout modèle, des résultats obtenus
sont validés par la réalisation de nombreuses
plongées d essai sans incident avant de recevoir
une autorisation d'emploi.
HALDANE un modèle par
PERFUSION
• Certains auteurs qualifient le modèle Haldanien de
•
•
modèle par perfusion. Cela signifie que la diffusion d'un
gaz dans un tissu est supposée instantanée, comme si
rien ne s'interposait entre le gaz et les liquides qui le
dissolvent.
Cela ne prend en compte ni la vitesse d'écoulement du
sang ni la résistance des parois (capillaires, cellules.....)
que les gaz doivent traverser. De plus, la nature même
des bulles, avec une résistance propre, est ignorée.
En résumé, un modèle par perfusion est une approche
plus physique que physiologique.
LES HYPOTHESES DE HALDANE
• Le modèle Haldanien suppose que :
• Hypothèse 1 : l'équilibre des pressions au niveau
alvéolaire est instantané.
• Hypothèse 2 : l'équilibre des pressions au niveau
des tissus est instantané.
• Hypothèse 3 : le corps humain est représenté par
une liste de régions anatomiques fictives,
appelées compartiments.
• Hypothèse 4 : chaque compartiment à un
comportement homogène vis-à-vis de la charge et
de la décharge de gaz inertes
LES HYPOTHESES DE HALDANE
• En fonction de ces éléments, notons que : Haldane n'a prévu
•
•
•
•
qu'une table pour les plongées simples, sans envisager les
plongées successives. La vitesse de remontée est
déterminée de manière empirique, sa valeur est fixe : 10 m
par minute.
Les compartiments choisis par Haldane (5, 10, 20, 40,75,
minutes) sont considérés en parallèle, sans aucune
interaction entre eux.
Haldane a ainsi défini un seuil unique de sursaturation
critique, valable pour tous les compartiments (S C= 2).
Les seuils de sursaturation critiques sont indépendants de
la profondeur atteinte. L'élimination de l'azote est
présentée comme strictement inverse de la phase
d'absorption.
La composition de l air retenue est celle de l'air
atmosphérique au niveau de la mer et non de l'air
alvéolaire.
NOTION DE VOCABULAIRE DES
ELEMENTS DE CALCUL DE TABLE
•
•
•
•
•
•
•
•
LES TISSUS
LE GRADIENT
LA PÉRIODE
SATURATION
SOUS SATURATION
SURSATURATION
SURSATURATION CRITIQUE
DESATURATION
LES TISSUS
• Les tissus ou compartiments :
• Ce sont des secteurs anatomiques différenciés, qui ont
•
•
•
•
•
des caractéristiques physiologiques communes de
saturation, desaturation, et sur saturation critique.
Les tissus courts (fortement vascularisés)
Les tissus longs (faiblement vascularisés)
Les tissus directeurs (tissus qui commandent le palier en
temps et en profondeur)
Les tables MN 90 sont calculées pour 12 compartiments
ou tissus nommés :
C5 C7 C10 C15 C20 C30 C40 C50 C60 C80 C100 C120
LE GRADIENT
• C’est la différence entre la tension initiale
et la tension finale à saturation. (Quantité
de gaz dissous dans le compartiment).
LA PERIODE
• C’est le temps que met un tissu (ou
compartiment) pour atteindre son demi
gradient de saturation ou désaturation.
Exemple
• Un tissu de période 5 min (C5) signifie que
ce tissu atteint son demi gradient de
saturation en 5 minutes.
SATURATION
• État physiologique en surface avant toute
plongée (pression = tension).
SOUS SATURATION
• État physiologique lors de la descente
(pression > tension )
SURSATURATION
• État physiologique lors d une remontée
normale (pression < tension).
SURSATURATION CRITIQUE
• état physiologique lors d'une remontée
trop rapide . (tension/pression=2)
DESATURATION
• État physiologique en surface durant les
12 heures qui suivent une plongée.
TAUX DE SATURATION
• pourcentage de saturation d’un
compartiment
COURBE DE SATURATION ET
DESATURATION D UN TISSU
Elle est fonction du gradient
et de la période
S A T U R A T IO N
D E S A T U R A T IO N
100%
G R A D IE N T
T n 2 fi n a l
T n 2 in i
TEM PS
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
1T
D
E
2T
(
T
3T
)
4T
5T
6T
• L absorption, de même que l élimination de
l’azote, est exponentielle.
• A la fin de la première période (1T), la moitié du
gradient est dissous dans le compartiment soit
50%.
• Puis sur les 50% restant, la moitié est a
nouveau absorbée au cours de la deuxième
période (2 T) soit au total 75%
• Ainsi de suite jusqu a six périodes (6 T) ou l’ on
considère que le taux de saturation (TS) est de
100%.
Première période (1T)
S AT U R AT IO N
100%
T n 2 fin a l
G R A D IE N T
D E S AT U R AT IO N
50%
T n 2 in i
TEM PS
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
1T
D
E
2T
( T
3T
)
4T
5T
6T
Deuxième période (2T)
S A T U R A T IO N
100%
T n 2 fin a l
G R A D IE N T
D E S A T U R A T IO N
75%
50%
T n 2 in i
TEM PS
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
1T
D
E
2T
( T
3T
)
4T
5T
6T
Troisième période (3T)
S A T U R A T IO N
100%
T n 2 fin a l
G R A D IE N T
D E S A T U R A T IO N
8 7 .5 %
75%
50%
T n 2 in i
TEM PS
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
1T
D
E
2T
( T
3T
)
4T
5T
6T
4eme période (4T)
S A T U R A T IO N
100%
T n 2 fi n a l
G R A D IE N T
D E S A T U R A T IO N
9 3 ,7 5 %
8 7 ,5 %
75%
50%
T n 2 in i
TEMPS
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
1T
D
E
2T
( T
3T
)
4T
5T
6T
5eme période (5T)
S A T U R A T IO N
100%
T n 2 fin a l
G R A D IE N T
D E S A T U R A T IO N
9 6 ,8 7 5
9 3 ,7 5
8 7 ,5 %
75%
50%
T n 2 in i
T EM PS
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
1T
D
E
2T
( T
3T
)
4T
5T
6T
6eme période (6T)
S A T U R A T IO N
D E S A T U R A T IO N
100%
T n 2 fin a l
G R A D IE N T
100%
9 6 ,8 7 5 %
9 3 ,7 5 %
8 7 ,5 %
75%
50%
T n 2 in i
TE MP S
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
1T
D
E
2T
( T
3T
)
4T
5T
6T
Courbe du taux de saturation (TS)
SATURATION
Tn2final
93.75%
DESATURATION
100%
96.875%
75%
50%
G
R
A
D
I E
N
T
87.5%
Tn2ini
TEMPS
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
D
1T
2T
E
( T )
3T
4T
5T
6T
COURBE DU TAUX
DE DESATURATION
1ere période desaturation
2eme période
S A T U R A T IO N
T n 2 f in a l
9 3 .7 5 %
D E S A T U R A T IO N
100%
9 6 .8 7 5 %
G R A D IE N T
8 7 .5 %
75%
50%
75%
50%
T n 2 in i
TE MP S
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
1T
D
E
2T
( T
3T
)
4T
5T
6T
3eme période
S A T U R A T IO N
9 3 .7 5 %
T n 2 fi n a l
D E S A T U R A T IO N
100%
9 6 .8 7 5 %
G R A D IE N T
8 7 .5 %
75%
50%
75%
50%
8 7 .5 %
T n 2 in i
T EM PS
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
1T
D
E
2T
( T
3T
)
4T
5T
6T
4eme période
S AT U R AT IO N
T n 2 fin a l
9 3 .7 5 %
D E S AT U R AT IO N
100%
9 6 .8 7 5 %
G R A D IE N T
8 7 .5 %
75%
50%
75%
50%
8 7 .5 %
9 3 .7 5 %
T n 2 in i
TEMPS
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
1T
D
E
2T
( T
3T
)
4T
5T
6T
5eme période
S A T U R A T IO N
T n 2 fi n a l
9 3 .7 5%
D E S A T U R A T IO N
100%
9 6 .8 75 %
G R A D IE N T
8 7 .5 %
75%
50%
75%
50%
8 7 .5 %
9 3 .7 5 %
9 6 .8 7 5%
T n 2 in i
T EM PS
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
1T
D
E
2T
( T
3T
)
4T
5T
6T
6eme période
S AT U R AT IO N
T n 2 fin a l
9 3 .7 5 %
D E S AT U R AT IO N
100%
9 6 .8 7 5 %
G R A D IE N T
8 7 .5 %
75%
50%
75%
50%
8 7 .5 %
9 3 .7 5 %
9 6 .8 7 5 %
100%
T n 2 in i
TE MP S
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
1T
D
E
2T
( T
3T
)
4T
5T
6T
COURBE DE SAT/DESATURATION D’UN
TISSU
SATURATION
Tn2final
93.75%
DESATURATION
100%
96.875%
75%
50%
50%
A
D
I E
N
T
87.5%
G
R
75%
87.5%
93.75%
96.875%
100%
Tn2ini
TEMPS
1T
2T
3T
4T
P
5T
E
R
6T
I O
1T
D
E
2T
( T
3T
)
4T
5T
6T
Formule Mathématique de
Haldane
• La formule de Haldane sert à déterminer
la tension d’azote finale (TN2final) qui est
un des éléments qui permettra de
déterminer la pression absolue de
profondeur plafond a ne pas dépasser
pour un compartiment (c est le principe de
palier).
Formule Mathématique de Haldane
TN2final
=
TN2init + N2 dissous
Depart plongée
=PpN2 en surface
Formule Mathématique de Haldane
TN2final
=
TN2init
+
N2 dissous
Depart plongée
=PpN2 en surface
Tn2final = TN2init + (Gradient x % Taux saturation)
Formule Mathématique de Haldane
TN2final
=
TN2init
+
N2 dissous
Depart plongée
=PpN2 en surface
Tn2final = TN2init + (Gradient x % Taux saturation)
Tn2final = TN2init + [ ( PpN2fond - TN2init ) x % Taux saturation ]
Formule Mathématique de Haldane
TN2final
=
TN2init
+
N2 dissous
Depart plongée
=P pN2 en sur fac e
Tn2final = TN2init + (Gradient x % Taux saturation)
Tn2final = TN2init + [ ( PpN2fond - TN2init ) x % Taux saturation ]
Tn2final = TN2init + [ ( PpN2fond - TN2init ) x Nb de periode ]
Formule Mathématique de Haldane
TN2final
=
TN2init
+
N2 dissous
Depart plongée
=PpN2 en surface
Tn2final
= TN2init + (Gradient
Tn2final
= TN2init + [ ( PpN2fond - TN2init ) x % Taux saturation ]
Tn2final
= TN2init + [ ( PpN2fond - TN2init ) x Nb de periode ]
x % Taux saturation)
Temp de plongée(min)
Periode tissu(min)
(t/T)
Tn2final = TN2init + [ ( PpN2fond - TN2init ) x ( 1-0.5 ) ]
Le cœfficient de sursaturation S
• Le calcul de TN2 final va nous permettre
de déterminer un coefficient de
sursaturation (S) qui doit toujours être
inférieur ou égal au coefficient de
sursaturation critique pour pouvoir
remonter (un compartiment tissu) jusqu’à
une profondeur plafond ou jusqu’à la
surface.
Le cœfficient de sursaturation S
•
TN2 final
• S = --------------------------------------•
Pabs de la profondeur où on veut aller
On va ensuite le comparer au
cœfficient de sursaturation du
tissu traité
Tableau de valeur de
cœfficient de Sursaturation
critique
Tissu
SC
5
7
10
15
20
30
40
50
60
80
100
120
2,72
2,54
2,38
2,2
2,04
1,82
1,68
1,61
1,58
1,56
1,55
1,54
• S est inférieur ou égal à SC
•
- si oui sortie à l’air ou prof.plafond
•
- si non calcul de palier
Calcul de profondeur de palier
• Pour pouvoir rejoindre la surface il faut
•
•
•
que pour chaque compartiment le rapport
entre la TN2 final et le SC soit inférieur ou
égal a 1 (1bar de pression atmosphérique)
TN2f
(Pabs) 1 ------SC
Calcul de profondeur de palier
•
TN2 final
• Pabs = -------------•
SC
• Prof =10 x (Pabs-Patm)
Le compartiment directeur
• Le compartiment directeur est le
compartiment qui aura ,la profondeur de
palier la plus importante
• Exemple : déterminons pour les tissus de
•
période 5, 15, 30 et 60 minutes (T5, T15,
T30….), la TN2 finale ainsi que la
profondeur du premier palier après une
plongée de 60 minutes à 40 mètres de
profondeur sachant que c’est la première
plongée depuis 12 heures donc
TN2 ini = 0,8
correction
Le compartiment directeur est le compartiment qui a la profondeur de palier la
plus importante :
Ici le compartiment (tissu) directeur est 30 minutes.
1T
50 %
2T
75 %
3T
87,5 %
4T
93,75 %
au-delà 6 à 8 T
100 %