La toxicité des gaz en plongée Cours de Niveau 4

La toxicité des gaz
en plongée
Cours de Niveau 4
21/08/2016
Version 1
Toxicité des gaz en plongée
Cours de niveau 4
Thierry Leroy
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21/08/2016
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Thierry Leroy
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Table des matières
1
2
Introduction ................................................................................................................................ 4
Définition .............................................................................................Erreur ! Signet non défini.
2.1
2.2
2.3
3
L’O2 – Oxygène ......................................................................................................................... 6
3.1
3.2
3.3
4
Les effets de l’azote......................................................................................................................9
Symptômes...................................................................................................................................9
Facteurs aggravant.......................................................................................................................9
Conduite à tenir ..........................................................................................................................10
Prévention ..................................................................................................................................10
Le monoxyde de carbone CO ................................................................................................. 11
5.1
5.2
5.3
5.1
6
La normoxie ..................................................................................................................................6
L’hyperoxie ...................................................................................................................................6
3.2.1
L’effet Paul bert............................................................................................................6
3.2.2
L’effet Lorrain Smith.....................................................................................................7
3.2.3
Conduite à tenir ...........................................................................................................7
3.2.4
Prévention ...................................................................................................................7
L’hypoxie ......................................................................................................................................8
3.3.1
Cause ..........................................................................................................................8
3.3.2
Symptôme ...................................................................................................................8
3.3.3
Conduite à tenir ...........................................................................................................8
Le N2 Azote ................................................................................................................................ 9
4.1
4.2
4.3
4.4
4.1
5
La composition de l’air ..................................................................................................................5
Loi de Henry .................................................................................................................................5
Loi de Dalton ................................................................................................................................5
Les effets du monoxyde de carbone...........................................................................................11
Symptômes.................................................................................................................................11
Conduite à tenir ..........................................................................................................................11
Prévention ..................................................................................................................................11
Le Dioxyde de carbone CO2 ................................................................................................... 12
6.1
6.2
6.3
Symptômes.................................................................................................................................12
Conduite à tenir .................................................................................. Erreur ! Signet non défini.
Conduite à tenir ..........................................................................................................................12
6.3.1
Avant la plongée ........................................................................................................12
6.3.1
Pendant la plongée ....................................................................................................12
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Introduction
Lors de nos plongées nous embarquons un mélange de gaz sous pression dans les
bouteilles, afin de pouvoir respirer sous l’eau. Toutefois suivant le mélange respiré et la
pression rencontrée en fonction de la profondeur, cela n’est pas sans risque pour le
plongeur si nous ne prenons pas quelques précautions. Le but de ce cours est de
prendre conscience des risques à respirer certain gaz ou mélange gazeux. Pour cela
nous allons étudier :
L’oxygène O²
L’Azote N²
Le monoxyde de carbone CO
Le Dioxyde de carbone
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Rappel
2.1
La composition de l’air
Azote (N2)
--> 79.03%
Oxygène (O2)
--> 20.93%
Gaz carbonique (CO2) --> 0.03%
Plus quelques traces de gaz rares
Pour la commodité des calculs, nous considérons qu'il y a 20% d'oxygène et 80%
d'azote dans l'air.
L'oxygène est le gaz vital, c'est le comburant nécessaire au métabolisme cellulaire.
L'azote ne sert à rien, si ce n'est le diluant de l'oxygène, il est neutre.
2.2
Loi de Henry
A température constante et à saturation, la quantité de gaz dissous dans un liquide est
proportionnelle à la pression qu'exerce ce gaz sur le liquide.
2.3
Loi de Dalton
A température donnée la pression absolue d’un mélange est égale à la somme des
pressions partielles des gaz constituant le mélange.
La pression partielle d'un gaz = pression absolue x % du gaz présent dans le mélange
La pression partielle de N2 = pression absolue x % N2 dans le mélange
La pression partielle d'O2 = pression absolue x % d'O2 dans le mélange
Pression
Surface (1 bar)
10 m (2 bars)
20 m (3 bars)
30 m (4 bars)
35 m (4,5 bars)
PpN
2
(bar)
0,8
1,6
2,4
3,2
3,6
PpO
2
(bar)
0,2
0,4
0,6
0,8
0,9
Pression et tension : La tension (T) représente la quantité de gaz dissout dans un
liquide. Elle est proportionnelle à la pression exercée sur ce liquide. Pour un plongeur le
liquide correspond au tissu humain.
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L’O2 – Oxygène
Si l’oxygène est le carburant nécessaire au métabolisme cellulaire. Une quantité trop
importante, ou une exposition trop longue à l’O2 peut présenter un danger pour
l’organisme. En fonction du pourcentage d’O2 respiré par un plongeur celui-ci sera en :
Normoxie
Hyperoxie
Hypoxie
3.1
La normoxie
Ce dit lorsque l’oxygène est en concentration normale dans le sang. Et ce quel que soit
la profondeur à laquelle ou l’on se trouve .Elle correspond à un ppO2 de 0.21 bar.
3.2
L’hyperoxie
Pour L’hyperoxie on distingue l’effet Paul Bert et l’effet Lorain Smith.
3.2.1
L’effet Paul bert
L’hyperoxie se produit quand la pression partielle de O2 augmente au dessus de 0,21
bar .L’hyperoxie devient aiguë à partir de 1,6 bar de ppO2, quel que soit la durée
d’exposition. Donc à 70m l’air devient toxique car (1,6/0,2)-1 = 7b
3.2.1.1
Les symptômes
Face rose
Accélération du rythme cardiaque (tachycardie)
Secousses musculaires
Nausées
Anxiété
Troubles de la vue
Crise hyperoxique (crise convulsive) avec perte de connaissance :
Une phase tonique (contractions musculaires)
Une phase clonique (ramollissement)
Une phase finale de repos (généralement dépressive).
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3.2.2
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L’effet Lorrain Smith
L’hyperoxie se produit quand la pression partielle d’O2 est au moins de 0.5b pour une
durée d’exposition supérieur à deux heures
3.2.2.1
Les symptômes
face rose
Gêne respiratoire
Toux
Brûlures alvéolaires
Œdème pulmonaire (car l’oxygène fini par détruire le surfactant des alvéoles
pulmonaires)
Crise convulsive.
3.2.3
Conduite à tenir
- Baisser la PPO2 inspirée
- Consulter un médecin
3.2.4
Prévention
Le problème d’hyperoxie est essentiellement rencontré lors de plongées aux mélanges.
Donc connaitre son profil de plongée, et pour cela avoir une bonne formation sur les
plongées aux mélanges.
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3.3
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L’hypoxie
L’hypoxie se produit quand la ppO2 de l’air est inférieure à 0,21 bar Quand l’hypoxie
est telle qu’il y a un déficit trop important d ’ O2 dans l’organisme on dit qu’il y a anoxie.
Seuil syncopale 0,16b
3.3.1
Cause
C’est en apnée que l’on risque le plus l’anoxie lors que l’on pratique une
hyperventilation trop poussée. C’est le phénomène connu sous le nom de rendez-vous
syncopal des 7 m avec perte de connaissance et risque de noyade.
Le fait de gonfler les blocs avec un air pauvre en O2
3.3.2
-
Symptôme
Augmentation du rythme respiratoire
Augmentation du rythme cardiaque
Pâleur du visage
Lourdeur dans les muscles des cuisses
Anxiété
Angoisse
Trouble visuel
Fatigue
0,066b de PPO2 : Trouble de la mémoire
0,053b de PPO2 : Trouble du jugement critique
0,04b de PPO2 perte de connaissance
3.3.3
Conduite à tenir
- Jamais d’hyperventilation
- Attention lors du remplissage des blocs
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Le N2 Azote
4.1
Les effets de l’azote
Sous l’effet de la pression l’azote se dissout dans les tissus, ce gaz est la principale
cause de narcose. L’azote a une grande affinité avec les masses graisseuses, de ce fait
une grande quantité d’azote dans la gaine de myéline, en un temps très court, gène les
influx nerveux des neurones.
Dalton : PpGaz = P Abs x % gaz
En surface la pression parielle d’azote est de 0,8b = 1 x 0,8
A 30m
3,2b = 4 x 0,8
début de narcose
A 40m
4b = 5 x 0,8
Narcose
A 50m
5,6b = 6 x 0,8
Limite de plongée donner par la FFESSM
car l’azote devient toxique.
4.2
Symptômes d’une narcose
Symptômes observables
Comportement anormal
Lenteur à répondre aux questions
Réponse inadaptées
Changement de comportement :
Agressivité
Indifférence
Perte de repère spatial
4.3
Symptômes pour soi
Dialogue intérieur
Mémoire de poisson rouge
Perte de notion du temps
Euphorie
Bien être
Vertiges
Vision en tunnel
Facteurs aggravant
- Influx sanguin rapide au cerveau (retournement rapide)
- Fatigue
- Froid
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- Manque d’entrainement
- Absence de repère visuel
- Descente rapide
4.4
Conduite à tenir
- Remonter la personne en l’assistant (assistance bouée)
- S’assurer de son comportement lors de la remontée
4.1
Prévention
- Pas de descendre trop rapide
- Plonger progressivement de plus en plus profond.
- Avoir de l’entrainement
- Avoir une bonne condition physique
- Favoriser la descente en phoque plutôt que le canard, si on est sensible à la
Narcose.
- Si possible avoir un repère visuel (bout, roche)
- Pas d’effort
- Ne pas plonger fatigué, essoufflé, stressé
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5.1
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Le monoxyde de carbone CO
Les effets du monoxyde de carbone
Le CO est incolore, inodore et résulte d’une combustion incomplète.
Le CO se fixe à l’Hémoglobine bien mieux que l’oxygène. Cette dernière ne peux plus
être transportée aux cellules par le sang ce qui entraine une asphyxie.
5.2
Symptômes
- Maux de tête
- Bourdonnement
- Difficulté à respirer
- Troubles visuels
- Paralysie
- Perte de connaissance
- Syncope
- Mort
5.3
Conduite à tenir
- Remonter au plutôt si le mal de tête persiste
- Mettre la personne sous O2
- Appeler les secours
5.1
Prévention
- Soigner la Qualité de l’air
- Attention à la position de l’entrée d’air du compresseur
- Attention aux sorties d’échappements (bateau, voiture…)
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Le Dioxyde de carbone CO2
En fonctionnant notre corps produit du CO2, lequel est évacué lors de l’expiration.
Toutefois si nous en produisant trop sans pouvoir l’expirer correctement, voir si nous en
inspirons nous allons être en hypercapnie.
6.1
Symptômes
- Sensation de manque d’air
- Agitation
- Essoufflement
- Respiration anarchique
- Augmentation du rythme respiratoire
- Rejet du détendeur
- Maux de tête, bourdonnement
6.2
6.2.1
Conduite à tenir
Avant la plongée
- Pas d’effort
- Eviter de prendre froid
- Avoir une bonne condition physique et psychique.
- Avoir le matériel adéquat : combinaison, gants, bottillons…
- Avoir du matériel en bon état : Bouteille, compresseur…
- Avoir une bonne ventilation (ne pas fumer…)
- Attention au gaz d’échappement (bateau)
- Avoir un bon lestage (permet d’éviter des effort inutile)
6.2.2
Pendant la plongée
- Etre calme, pas de stress
- Utiliser son gilet stabilisateur plutôt que le palmage à la remonter
- Souffler à fond
- Pas d’effort inutile
- Arrêt de la plongée et remonter en réalisant le moins d’effort possible
- Si possible porter assistance au plongeur en difficulté avec un autre détendeur si
nécessaire.
- Bien expirer
- Si possible majorer les paliers
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Après la plongée
- Etre calme, pas de stress
- Pas d’effort inutile
- Ventiler correctement
- Mis sous O²
- Observer l’ensemble de la palanquée
- Consulter un médecin
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