La plong

1
La plongée au Trimix

• Emmanuel Bernier(daprès Jastrzebski, Césarano,
  Ricart)
• (rév. 19/8/13)

2
Au programme

• Pourquoi du trimix ?
• Historique
• Rappels de physique
• Caractéristiques He
• He, O2 et déco

• Risques et accidents
• Planification
• Fabrication des mélanges
• Réglementation

3
Au programme

• Pourquoi du trimix ?
• Historique
• Rappels de physique
• Caractéristiques He
• He, O2 et déco

• Risques et accidents
• Planification
• Fabrication des mélanges
• Réglementation

4
Que désire le plongeur ?
Diminuer le risque d ADD - Limiter la quantité
de bulles
? NITROX
Moins de N2
Passer moins de temps au palier - Être moins
saturé en azote - Désaturer plus rapidement
Rester plus longtemps au fond ? la quantité de
gaz consommée
? RECYCLEURS
Descendre plus profond - Éviter la narcose -
Éviter lhyperoxie - Éviter lessoufflement
- Moins de N2 - Moins d O2
? TRIMIX
5
Bénéfices du Trimix

• Réduit la narcose
• Contrôle de la toxicité de lO2
• Moins de paliers quavec lhéliox(pour plongée
  inférieure à 2h)
• Densité inférieure à celle de lair
• Meilleur travail des détendeurs en profondeur
• Diminue le risque dessoufflement

6
Inconvénients du Trimix (1/2)

• Problèmes thermiques réels et perçus
• Décompression plus complexe
• Décompression parfois plus longue quà lair
• Utilisation de mélanges de transits et suroxygénés

7
Inconvénients du Trimix (2/2)

• Changements de gaz nécessaires sous l eau
• Maladie de décompression à lHe pouvant être plus
  hasardeuse quà lN2
• Contre-diffusion isobare
• Complexité de préparation et danalyse
• Coût de lhélium et de lO2 en circuit ouvert

8
Différents mélanges

• Trimix He O2 N2
• Héliox He O2 (cher !)
• Héliair He air ? FO2 lt 21, peu dHe
  ( giclette  Tx 19/10)
• Triox (ou Hélitrox) Trimix avec FO2 gt 21 ?
  prof. gt 50m, pas de gaz déco, déco lt à une
  plongée à lair (ordi air utilisable)

9
Au programme

• Pourquoi du trimix ?
• Historique
• Rappels de physique
• Caractéristiques He
• He, O2 et déco

• Risques et accidents
• Planification
• Fabrication des mélanges
• Réglementation

10
Historique

• 1937 plongée militaire (US Navy)
• 1968 COMEX à -365m à lhéliox
• 1969 4 plongeurs à -102m (spéléo)
• 1983 transfert de connaissance COMEX ? spéléo
  loisir
• 1985 création de IANTD
• 1989 1ères formations trimix aux USA
• 1993 1ères formations trimix en France
• 1998 trimix élémentaire

11
Au programme

• Pourquoi du trimix ?
• Historique
• Rappels de physique
• Caractéristiques He
• He, O2 et déco

• Risques et accidents
• Planification
• Fabrication des mélanges
• Réglementation

12
Compressibilité Boyle - Mariotte

• À T constante, P.V Cste
• Valide si P lt 250 bar et T lt 220C
• Gaz parfait P.V n.R.T
• Gaz réel P.V Z.n.R.T
• ZHe gt Zair

13
Compressibilité de lhélium
14
La pression partielle

• PP Pabs x
• Pabs PP /
• PP / Pabs
• PP1 PP2 PPn Pabs
• ? C'est la pression partielle des gaz dans
  l'organisme qui va déterminer leur effet sur
  celui-ci

15
PPO2

• Déco PPO2 1,6b
• Profondeur maxi pour Nx70 ?
• Fond PPO2 1,5b, voir 1,4b
• MOD

16
Profondeur air équivalente (EAD)

• Profondeur à lair qui donnerait la même PPN2 que
  le Trimix à la profondeur réelle
• PEAD x 0,8 Préelle x FN2
• Ex
• Prof. 90m
• PPO2 1,4b
• EAD 30m
• FN2, FO2 ?
• PPN2 5,6b en pratique, plutôt 3,5b (34m)

17
Profondeur narcotique équivalente (END)

• Effet narcotique de lO2
• Profondeur équivalente ne tenant compte que de la
  PPO2 et de la PPN2
• PEND PPO2 PPN2
• Ex
• Prof. 90m
• Mix 14/54
• END ?

18
Au programme

• Pourquoi du trimix ?
• Historique
• Rappels de physique
• Caractéristiques He
• He, O2 et déco

• Risques et accidents
• Planification
• Fabrication des mélanges
• Réglementation

19
LHélium

• 2ème molécule la plus petite après lhydrogène
• 2ème élément le plus abondant de lunivers après
  lhydrogène 25 en masse contre 73 pour lH2
• 0,0005 dans lair
• Obtenu à létat naturel par forage dans des
  gisements en Russie, Algérie, Canada, USA,

20
Caractéristiques de lHélium
Masse Molaire Densité Chaleur Spécifique(kJ/kg.K) Chaleur Spécifique(kJ/kg.K) Conductivité thermique à 20C(W/m.K)
Masse Molaire Densité Cp Cv Conductivité thermique à 20C(W/m.K)
H2 2,016 0,09 14,235 10,096 0,186
He 4,003 0,18 5,234 3,153 0,151
N2 28,013 1,25 1,043 0,745 0,025
O2 31,998 1,43 0,913 0,652 0,026
Ar 39,948 1,78 0,523 0,313 0,018
CO2 44,010 1,96 0,825 0,630 0,016
Air Mélange 1,29 1,009 0,721 0,025
21
Effet  Donald Duck 

• Vitesse du son dans lHe 960 m/s (vs 330 m/s
  dans lair)
• ? fréquence de résonnance des cordes vocales dans
  le pharynx rempli dHe

22
Au programme

• Pourquoi du trimix ?
• Historique
• Rappels de physique
• Caractéristiques He
• He, O2 et déco

• Risques et accidents
• Planification
• Fabrication des mélanges
• Réglementation

23
Perfusion / Diffusion
Diffusion
(cinétique de dissolution)
Perfusion
(cinétique de remplissage dun tissu)
24
Le taux de perfusion
Solubilité gaz-sang x débit sanguin
Solubilité gaz-tissu x volume tissu
25
Diffusibilité

• Loi de Graham la vitesse de diffusion dun gaz
  est proportionnelle à linverse de la racine
  carrée de sa masse molaire
• LHe diffuse 2,65 x plus vite que lN2

26
Solubilité

• He 4 x moins soluble que N2 dans les graisses
• He 1,5 x moins soluble que N2 dans le sang
• Taux de perfusion à lHe 2,7 x plus élevé quà l
  N2
• Les tissus gras saturent et désaturent vite à
  lHe quà lN2

27
Impact sur la décompression

• Les compartiments (au sens de Haldane)
  raccourcissent C5 N2 ? C2 He
• Compartiments directeurs très courts (plongées
  profondes et brèves)
• Vitesses de remontée lentes (10m/min)
• Paliers profonds

28
2 gaz neutres à éliminer

• Modélisation complexe
• Les calculs de tensions superficielles des gaz
  montrent quune bulle dHe aura tendance à se
  nourrir de lazote environnant
• Éviter les bulles dHe en trimix
• Les paliers profonds permettent dévacuer
  efficacement les bulles circulantes avant
  quelles natteignent une taille critique

29
Les modèles

• Haldaniens (Buhlmann)
• À lorigine pour 1 seul gaz neutre
• Évalue la charge en gaz neutre
• VPM (V-Planner, HLPlanner)
• Charge haldanienne avec bulles pré-existantes
• Prend en compte les phénomènes de tension
  superficielle des bulles
• Évalue le comportement des bulles (croissance /
  décroissance)

30
Déco à lO2

• Effet vasoconstricteur de lO2 pur
• ? perfusion
• ? durée de la déco
• Incidence pour les déco longues

31
Au programme

• Pourquoi du trimix ?
• Historique
• Rappels de physique
• Caractéristiques He
• He, O2 et déco

• Risques et accidents
• Planification
• Fabrication des mélanges
• Réglementation

32
LHyperoxie toxicité neurologique

• La toxicité est
• Dose dépendante pression et temps dexposition
• Fonction de lenvironnement ambiance sèche ou
  non
• Variations inter ou intra individuelles
• En pratique
• Décompression en eau O2 à partir de 6 m (1,6
  ATA)
• Décompression en caisson O2 à partir de 12 m
  (2,2 ATA)
• En thérapeutique O2 jusquà 18 m (2,8 ATA)

33
La crise hyperoxique (1)

• Prodromes (rares)
• Troubles de la vision (tunnel) et de laudition
• Tremblements musculaires
• Nausées, vertiges
• Picotements autour de la bouche
• La crise
• Phase tonique (30 sec)
• Phase clonique (2 à 3 min)
• Phase résolutive (10 min)

34
La crise hyperoxique (2)

• Conduite à tenir
• Soustraire au toxique
• Prévenir la noyade
• Prévenir une surpression pulmonaire
• Prévenir un risque traumatique
• Prévenir une récidive de la crise
• Se tester (sous contrôle)

35
LHyperoxie toxicité pulmonaire

• Irritation chronique des alvéoles
• Expositions longues
• Toux dintensité croissante avec la durée
  dexposition
• Œdème pulmonaire
• Broncho-pneumonie réversible
• Diminution réversible de la capacité vitale

36
Lhyperoxie contrôle (1)

• CNS Clock toxicité neurologique
• SNC/min x durée max 100? risque de crise
  hyperoxique
• Le SNC est divisé par 2 toutes les 90 min à lair

PpO2 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,7 1,8
SNC/min 0,14 0,22 0,33 0,47 0,65 2,22 10,0 50,0
0h30 1h00 1h30 2h00 2h30 3h00 3h30 4h00 4h30 5h00 6h00 7h00 8h00 9h00 10h 11h
0,794 0,630 0,500 0,397 0,315 0,250 0,199 0,158 0,125 0,100 0,630 0,040 0,025 0,016 0,010 0,007
37
Lhyperoxie contrôle (2)

• OTU (Oxygen Toxicity Unit) UPTD (Unit Pulmonary
  Toxic Doses ) 1 min dO2 à 1b? toxicité
  pulmonaire
• Méthode REPEX dose limite quotidienne / cumulée

PpO2 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6
OTU/min 0,27 0,65 1,00 1,32 1,63 1,92
Nombre de jours dexposition Dose limite par jour Dose limite cumulée Nombre de jours dexposition Dose limite par jour Dose limite cumulée
1 850 850 8 350 2800
2 700 1400 9 330 2970
3 620 1860 10 310 3100
4 525 2100 11 300 3300
5 460 2300 12 300 3600
6 420 2520 13 300 3900
7 380 2660 14 300 4200
38
LHyperoxie(daprès Le Péchon)
39
LHypoxie

• Clinique Syncope hypoxique brutale (noyade)
• C.A.T. Retour à une atmosphère normoxique
• Prévention
• Mélange adapté et contrôlé
• Profondeur dutilisation (trimix hypoxique)
• Surveillance PPO2 (CCR)

40
LHypercapnie

• Clinique dyspnée, céphalées, sueurs, vertiges,
  acouphènes, syncopes (noyades)
• C.A.T.
• Arrêt de leffort et remontée adaptée
• Oxygénothérapie normobare en surface
• NB Lhypercapnie abaisse le seuil de toxicité
  de lO2
• Efforts ventilatoires diminués avec lHe

41
Le froid

• Profondeur thermocline, écrasement du vêtement,
  densité du gaz respiré
• Conductivité thermique de lHe 6 x plus élevée
  que celle de lair
• ? conduction dans les poumons et dans le vêtement
  sec
• Utilisation dair ou dAr dans le vêtement sec si
  possible

42
La contre-diffusion isobare(dans le temps)

• LHe diffuse vite que lN2
• Passage gaz déco (N2) ? gaz fond (He)
• Rapport P gaz neutre / P ambiante

43
La contre-diffusion isobare(dans le temps)

• Ne pas resaturer de lHe sur de lN2 !!!

44
La contre-diffusion isobare(dans lespace)

• Constitution dun réservoir dHe au fond
  (vêtement sec, oreille moyenne)
• Au passage sur gaz déco lHe diffuse dans les
  tissus voisins (derme, vestibule) qui, dans le
  même temps, se chargent en N2
• Risque datteinte vestibulaire ou cutanée en cas
  de forte saturation (plongée professionnelle
  longue ou plongée très profonde)
• V-Planner préconise ?PPN2 lt 0,5b

45
Le stress
Phase 1
Phase 2
Phase 3

• le plongeur cherche à résoudre son problème
• il subit une perturbation mentale
• il nest plus disponible pour les autres

• le plongeur perd ses moyens
• il perd de fait son autonomie et sa sécurité
• ses réactions ne sont pas adaptées à la situation

• le point de non retour est atteint
• la panique sinstalle
• le plongeur suit son instinct de survie
• le milieu devient un piège

durée
46
Facteurs favorisant le stress

• Environnement
• Pression du temps
• Profondeur
• Visibilité
• Courant
• Froid

• Matériel
• Encombrant
• Inadapté
• Défectueux
• Humain
• Efforts
• Manque de technique
• Les autres !!!

47
Accidents technologiques

• Erreur de gestion de gaz ADD
• Mauvais contrôle de la composition des mélanges
• Acc. toxique avec syncope
• Surpression pulmonaire
• Noyade
• Défaut de protection thermique hypothermie, ADD

48
SNHP

• À partir de 150 à 180m à lhéliox
• Vitesse de descente

49
Cas réels

• 2000 2005, côte varoise
• 17 hommes
• 22 à 52 ans
• Niveau III à MF1
• 5 nationalités
• 6 antécédents daccident de plongée, dont 4 OAM
  (ostéo-arthro-musculaires)

50
Les conditions
Lieu Prof. Durée Déco O2 He CCR
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Dornier 24 Porque. Dornier 24 Dornier 24 Dornier 24 Dornier 24 Dornier 24 Dornier 24 Bananier Bananier Dornier 24 Tombant Maeva Togo Tombant Dornier 24 Dornier 24 98 m 93 m 98 m 98 m 98 m 98 m 98 m 98 m 98 m 98 m 98 m 103 m 80 m 75 m 85 m 95 m 96 m 9 mn 15 mn 18 mn 18 mn 18 mn 12 mn 18 mn 13 mn 20 mn 17 mn 15 mn 12 mn 15 mn 10 mn 15 mn 20 mn 13 mn 72 mn 75 mn 72 mn 80 mn 80 mn 61 mn 73 mn 72 mn 94 mn 90 mn 75 mn 66 mn 65 mn 69 mn 70 mn 147 mn 79 mn 10 13 13 13 13 13 12 13 11 11 13 13 15 10 15 6 12 19 50 54 50 50 48 55 50 60 60 50 57 55 57 55 70 50 Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Non Oui Non Oui Non
51
Les accidents
Délais (min) Accident
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 30 150 0 0 10 120 10 0 120 125 Palier 9 m Palier 6 m 0 15 5 Palier 24 m 35 Vestibulaire OAM OAM OAM OAM OAM Vestibulaire Vestibulaire OAM OAM OAM OAM OAM OAM Toxicité O2 Médullaire Vest / cérébral
52
Prise en charge

• O2 (éventuellement déco)
• Hydratation
• Aspirine

53
Au programme

• Pourquoi du trimix ?
• Historique
• Rappels de physique
• Caractéristiques He
• He, O2 et déco

• Risques et accidents
• Planification
• Fabrication des mélanges
• Réglementation

54
Pourquoi ?

• Profondeur ? ? Risque ? Planification
• ADD, essoufflement, panne dair, froid, stress,
  hyper / hypoxie

55
Choix du mélange

• PPN2 3,5 b (END 34m)
• PPO2 1,5 b
• PPHe Pabs 5,0
• Ex 60m, 70m
• 60m Tx 21/29
• 70m Tx 19/38

Nx 30
56
Planification

•  Plan the dive, dive the plan 
• Profondeur ? choix des gaz (O2, He, N2)
• Durée ? choix du volume des blocs (1/3 de sécu)
• Décompression ? configuration, nb de mélanges
• Plan de secours (dépassement temps / profondeur,
  perte déco)
• Run-time  je quitte à 
• Analyse de risques  what if ?... 

57
Les outils

• Logiciels
• V-Planner
• HL Planner
• MV-plan
• GAP
• Tables
• Tx 19/40, Nx 70
• Tx 20/25, Nx 70

58
Évaluation de la consommation

• Configuration réelle
• Profondeur moyenne ordi et ?P pendant la plongée
• Profondeur constante (25m)
• ?P sur 10 min en promenade
• ?P sur 5 min en effort
• Gaz consommé (L x 1b) Pabs (b) x conso (L/min)
  x durée (min) ?P (b) x vol bloc (L)

59
Évaluation des risques

• Milieu
• Courant, froid, visibilité / égarement, obstacles
• Matériel
• Flottabilité (??), perte de gaz, erreur de gaz,
  panne dordi
• Plongée
• Narcose, essoufflement, stress (P du temps),
  consommation

60
Exemples
Problème Solution
Perte de gaz pendant le trajet bateau
Aggravation des conditions météo
Courant de surface à la mise à leau
Difficultés pour séquiper
Erreur de site fond important
La gueuse nest pas sur lépave
La gueuse dérape
Début dessoufflement
Emmêlement dans un filet
Perte de la ligne de remontée
Panne dordinateur
? Paramètres de plongée Envisager
lannulation Parachute et récupération Pas de
précipitation Remonter Dévidoir, limiter le temps
de recherche Assurer la gueuse pour la
retrouver Signaler, remonter sur la ligne Rester
calme, attendre de laide Remontée au
parachute Redondance, profondimètre, run-time
61
What if IANTD
62
Vérification davant plongée

• Équipement ordi, flottabilité,
• Stock de gaz
• Déroulement descente, parcours, run-time
• Communication
• Sécu surface

63
Au programme

• Pourquoi du trimix ?
• Historique
• Rappels de physique
• Caractéristiques He
• He, O2 et déco

• Risques et accidents
• Planification
• Fabrication des mélanges
• Réglementation

64
Les procédés

• Transfert à la lyre He, O2, complément air ou
  Nx30 ou 32 (? END env. 35m pour 1,6b dO2)
• He / O2 ou O2 / He
• Homogénéisation 6h pour Nitrox, 12h pour Trimix
• Stick

65
Station trimix AdlM
66
Gonflage Trimix à la lyre

• Fond de bouteille 50b de 20/40
• Objectif 200b de 25/25

67
Gonflage Trimix à la lyre
(bar) On a On veut Il faut ajouter Ajout He Ajout air Ajout O2
O2
He
N2
Total

10 50 40 0 20 20
20 50 30 30 0 0
20 100 80 0 80 0
50 200 150 30 100 20
68
Les logiciels

• HLP Blender
• V-Planner

69
Les analyseurs

• Cellules O2
• Tension proportionnelle à la pp ? calibration !
• Durée de vie 2 à 4 ans
• Coût 50 à 80
• Cellules He
• Mesure électrique de la conductivité thermique
• Durée de vie 10 ans
• Coût 160
• Analyseurs physico-chimiques
• Cellule chimique pour lO2
• Mesure de la vitesse du son pour lHe

70
Au programme

• Pourquoi du trimix ?
• Historique
• Rappels de physique
• Caractéristiques He
• He, O2 et déco

• Risques et accidents
• Planification
• Fabrication des mélanges
• Réglementation

71
Texte de référence

• Code du Sport Partie réglementaire
• Livre III Pratique sportive
• Titre II Obligations liées aux activités
  sportives
• Chapitre II Garanties dhygiène et de sécurité
• Section 3 Etablissements qui organisent la
  pratique ou dispensent l'enseignement de la
  plongée subaquatique
• Sous-section 2 Etablissements qui organisent la
  pratique ou dispensent l'enseignement de la
  plongée autonome aux mélanges autres que lair

72
Mélanges

• PPO2 comprise entre 0,16b et 1,6b
• Restriction FFESSM pour Trimix élémentaire FO2
  gt 18 et FHe gt 10
• FO2 gt 40 bouteille et robinetterie compatible
  O2 pur
• Registre de gonflage P, FO2, nom, date
• Marquage FO2, date, nom, MOD
• Identification des embouts de détendeurs
• Déco à laide de tables spécifiques ou ordinateur
  adapté

73
Directeur de Plongée

• Qualification afférente aux mélanges utilisés
• Enseignement jusquà 40m E3
• Explo jusquà 70m E3
• Au-delà E4

74
Pratique en enseignement (annexe III-20a)
Espaces d'évolution Niveau de pratique Compétence mini du GP Effectif maxi(hors GP)
0 - 40m P3 - Nitrox confirmé E3 - Trimix 4
40 - 60m P3 - Nitrox confirmé E4 - Trimix 4
60 - 80m P3 - Trimix élémentaire E4 - Trimix 4
75
Pratique en exploration(annexe III-20b)
Espaces d'évolution Niveau de pratique Compétence mini du GP Effectif maxi(hors GP)
0 - 70m P3 - Trimix élémentaire Autonomie 3
70 - 120m P3 - Trimix Autonomie 3
76
Équipement

• Matériel individuel et collectif idem air
• Ligne de descente et de remontée, en labsence
  dautre ligne de repère
• Bouteilles de secours avec mélange adapté
• Ligne de déco
• Copie de la planification
• Sécurité surface

77
Thats all folks