a) Présentation de la plongée
a) Le principe d’Archimède
En plongée, quelques "basiques", sont essentiels à la connaissance de tout plongeur qui se respecte.
L'un des plus célèbres est le principe d'Archimède, il dit que :
Tout corps plongé dans un fluide reçoit une poussée de bas en haut égale au poids du volume du fluide déplacé.
La poussée d'Archimède et le poids sont deux forces qui s'opposent . Pour déterminer si un corps flotte ou coule, on calcule sa flottabilité (c'est l'opposé du poids apparent) :
Flottabilité = Poussée d'Archimède - Poids réel
Si le résultat est positif, le corps flotte.
En plongée, quelques "basiques", sont essentiels à la connaissance de tout plongeur qui se respecte.
L'un des plus célèbres est le principe d'Archimède, il dit que :
Tout corps plongé dans un fluide reçoit une poussée de bas en haut égale au poids du volume du fluide déplacé.
La poussée d'Archimède et le poids sont deux forces qui s'opposent . Pour déterminer si un corps flotte ou coule, on calcule sa flottabilité (c'est l'opposé du poids apparent) :
Flottabilité = Poussée d'Archimède - Poids réel
Si le résultat est positif, le corps flotte.
b) Matériel
La bouteille de plongée est le réservoir qui va permettre au plongeur de respirer sous l’eau. Elles contiennent de l’air comprimé ou d’autres mélanges gazeux. Les bouteilles contenant de l’air, pour la plupart en acier, contiennent donc environ 80% d’azote, et 20% d’oxygène. Cependant l’utilisation de ces bouteilles ne permet pas une plongée à toute profondeur. En effet, l’azote devient mortel à certaines pressions(voir qu’est ce que l’ivresse des profondeurs), ce phénomène est connu sous le nom de “narcose à l’azote” ou “l’ivresse des profondeurs”.
Le gilet stabilisateur a deux fonctions majeures :
-assurer la bonne flottabilité du plongeur en fonction de la profondeur. En effet, la plupart des plongées se font en combinaison, or celles-ci contiennent de l’air qui est donc compressible contrairement au volume d’un corps humain composé majoritairement d’eau (70%). C’est pourquoi la combinaison d’un plongeur, lors de sa descente, diminue de volume, cette descente sera donc accélérée. Pour limiter cette prise de vitesse de l’air sera injecté dans le stabilisateur. Il se produit le même phénomène lors de la remontée mais de ce cas, l’air sera enlevé du gilet.
-la deuxième fonction de la stab, est évidemment de porter le matériel et notamment la bouteille.
Le détendeur fait passer l’air de la bouteille au plongeur grâce à un embout buccal. Mais ce n’est pas si simple, il faut que l’air ou autres mélanges se situant dans la bouteille soit à la même pression que l’eau dans laquelle le plongeur évolue. Lorsque que le plongeur aspire, de l'air arrive alors à un débit proportionnel à cette aspiration et grâce à la membrane souple qui est en contact avec l'eau, l’ air est décompressé avec la pression ambiante. L’air que respire le plongeur est froid, et a température diminue avec la pression.
La combinaison est faite en néoprène, une matière caoutchouteuse de 5 à 8 mm. Elle est composée d’un veste, d’un pantalon et de chaussons et permet de garder le corps a température constante et élevée pour éviter les accidents.
Tout ce matériel est essentiel à la bonne sécurité du plongeur. Il doit être adapté à chaque individu et, utilisé constamment et correctement.
c) Sécurité
La plongée est un sport qui demande une grande attention : effectivement une seconde d'inattention ou un la négligence d’un détail peuvent avoir des conséquences létales. C’est pourquoi le plongeur en bouteilles se doit d’être extrêmement rigoureux dans sa préparation avant-plongée. De nombreuses étapes sont à respecter pour optimiser une plongée qui se passera potentiellement dans de bonnes conditions. Pendant la préparation il faut suivre les consignes suivantes :
Après être certain que les consignes précédentes ont été respectées, la plongée peut commencée. Le plongeur entre alors dans un autre monde, dans lequel il doit aussi tenir compte de nombreuses contraintes de sécurité :
- Être en bonne condition physique
- Choisir son matériel en fonction de son niveau et se familiariser avec avant de plonger (poignets, valves, systèmes de libération, fermeture...)
- Vérifier son matériel avant de plonger et assurer un entretien régulier (détendeur, gilet )
- Choisir les lieux de plongée en fonction de son niveau (clarté de l'eau, température, visibilité, courant, marée..)
- Se renseigner et poser des questions sur la plongée avant de s'immerger (difficultés particulières, profil de la plongée...)
- Ne pas consommer d'alcool avant la plongée et éviter les repas lourds et indigestes
- Vérifier la pression de la bouteille avant de plonger
- Présence indispensable d'une bouteille de réserve équipée
- Maîtriser la connaissance des signes de plongée (diurnes et nocturnes)
- Toujours écouter et respecter les consignes du chef de palanquée et de la personne en sécurité sur le bateau lors du briefing
Après être certain que les consignes précédentes ont été respectées, la plongée peut commencée. Le plongeur entre alors dans un autre monde, dans lequel il doit aussi tenir compte de nombreuses contraintes de sécurité :
- Ne jamais plonger seul
- Toujours écouter et respecter les consignes du chef de palanquée
- Ne pas forcer au cours de la descente (équilibre des tympans et sinus)
- Bien suivre le chef de palanquée, rester groupé
- Être vigilant vis-à-vis de la faune et flore, notamment dans les eaux tropicales (poissons venimeux, flore urticante)
- A demi-bouteille et en cas de réserve, prévenir immédiatement le chef de palanquée avec le signe correspondant (toute la palanquée doit remonter en cas de réserve)
- Respecter la vitesse de remontée (15 m/mn), bien inspirer / expirer et toujours effectuer un palier de sécurité (3 mn à 3 m)
- Respecter les indications de temps et profondeur des paliers (Attention aux corrections si plongée en altitude) et se tenir au même niveau que le chef de palanquée
- Ne jamais être plus haut que le chef de palanquée, au palier se tenir à la même profondeur que lui.
- Noter les paramètres de la plongée : heure d'immersion et de sortie, profondeur maximale atteinte, durée de la plongée, paliers réalisés (profondeur et durée)
- Ne pas faire d'effort après la plongée (remontée de l'ancre, sport ...)
- En cas de sensation de vertige, mal de mer, douleur musculaire et/ou articulaire, prévenir immédiatement le chef de palanquée
- En cas d'accident, prévenir d'urgence le Crosmer, Smur, Samu, caisson le plus proche, un médecin compétent tout en se dirigeant vers le caisson (suivre les consignes du médecin, sur le lieu de rendez-vous)
- En cas d'accident, être calme, effectuer un bilan
b) la plongée et la pression
a) La Loi de Boyle-Mariotte
La loi complète citée ci-dessous s'appelle donc la loi de Boyle-Mariotte:
A température constante, le volume d'un gaz est inversement proportionnel à la pression qu'il reçoit.
A température constante, le volume d'un gaz est inversement proportionnel à la pression qu'il reçoit.
Ce phénomène a des conséquences très importantes pour les plongeurs. Lors d'une plongée,
on respire de l'air à la pression ambiante de la profondeur considérée.
Dans l'eau, la pression augmente d'un bar tous les dix mètres environ.
Par conséquent, lors de la remontée, l'air qui a été comprimé va se
détendre et donc augmenter son volume.
Ce phénomène énoncée dans la loi de Mariotte est très important pour les plongeurs : ils respirent de l'air comprimé, pendant la remontée cet air va se détendre et augmenter en volume. Si le plongeur bloque sa respiration pendant la remontée, l'air contenu dans les poumons va les distendre jusqu'au point de rupture des tissus. Cet accident très grave s'appelle la "surpression pulmonaire" et peut être évité facilement : ne jamais bloquer sa respiration lors de la remontée.
Ce schéma représente le volume d’air contenu dans les poumons lors de la remontée lorsque le plongeur retient sa respiration. En effet il y a danger car le volume contenue à la surface dépasse le volume d’air maximum pouvant être contenu dans les poumons. Les poumons explosent à cause d’une surpression.
b) Les gaz dissout
Le gaz carbonique est transporté sous 3 formes dans le corps :
- sous forme bicarbonates: CO2+H2O=H2CO2=H+HCO-3
HCO-3 : 90% dans le sang (60% dans le plasma, 27%dans les hématies)
- sous forme de composés carbaminés : liés a la globine de l’hémoglobine dans les hématies
- sous forme dissoute
C’est cette dernière forme qui nous intéresse dans le cas de la plongée
Loi de Henry
Le gaz carbonique est transporté sous 3 formes dans le corps :
- sous forme bicarbonates: CO2+H2O=H2CO2=H+HCO-3
HCO-3 : 90% dans le sang (60% dans le plasma, 27%dans les hématies)
- sous forme de composés carbaminés : liés a la globine de l’hémoglobine dans les hématies
- sous forme dissoute
C’est cette dernière forme qui nous intéresse dans le cas de la plongée
Loi de Henry
Quand des molécules de gaz se regroupent au sein d'un liquide, elles forment une bulle. Dans les liquides, beaucoup de molécules de gaz ne se regroupent pas, elles sont "dissoutes" dans le liquide et se promènent librement. Cette quantité dépend de la température et de la pression atmosphérique. Si ces paramètres ne changent pas, la quantité de gaz dissout reste la même, le liquide est alors "à saturation".
A température constante et à saturation, la quantité de gaz dissout dans un liquide est proportionnelle à la pression qu'exerce ce gaz sur le liquide.
Henry a remarqué que la quantité de gaz dissout dans un liquide est directement proportionnelle à la pression que ce gaz exerce sur le liquide. Si on augmente la pression du gaz, des molécules de ce gaz passeront dans le liquide jusqu'à saturation. Inversement, si on réduit la pression, le liquide se trouve en "sursaturation" et des molécules de gaz vont s'en échapper pour tendre vers une nouvelle saturation. Ce phénomène génère des bulles dans le liquide lorsque la pression baisse trop rapidement.
En plongée, on respire de l'air comprimé qui va se dissoudre dans le corps. L'azote de l'air n'est pas consommé par l'organisme et peut former des bulles dans nos tissus si on remonte trop rapidement d'une plongée. Ces bulles peuvent obstruer des vaisseaux, comprimer des tissus vitaux,... C'est "l'accident de décompression", qu'on évite en remontant lentement et en faisant des paliers.
A température constante et à saturation, la quantité de gaz dissout dans un liquide est proportionnelle à la pression qu'exerce ce gaz sur le liquide.
Henry a remarqué que la quantité de gaz dissout dans un liquide est directement proportionnelle à la pression que ce gaz exerce sur le liquide. Si on augmente la pression du gaz, des molécules de ce gaz passeront dans le liquide jusqu'à saturation. Inversement, si on réduit la pression, le liquide se trouve en "sursaturation" et des molécules de gaz vont s'en échapper pour tendre vers une nouvelle saturation. Ce phénomène génère des bulles dans le liquide lorsque la pression baisse trop rapidement.
En plongée, on respire de l'air comprimé qui va se dissoudre dans le corps. L'azote de l'air n'est pas consommé par l'organisme et peut former des bulles dans nos tissus si on remonte trop rapidement d'une plongée. Ces bulles peuvent obstruer des vaisseaux, comprimer des tissus vitaux,... C'est "l'accident de décompression", qu'on évite en remontant lentement et en faisant des paliers.
c) Les paliers de décompression
Il est impératif de respecter les paliers de décompression établis en fonction de la durée de la plongée, et de la profondeur atteinte. L’objectif est d’évacuer l’azote accumulé dans votre organisme. Si en effet on remonte trop rapidement, l’azote ne sera pas éliminé. Pire, des bulles de gaz - transportées principalement par le sang - risquent de boucher certains vaisseaux, entraînant entre autres des risques de paralysie, de thrombose (c’est un caillot de sang)... Précisons toutefois que ces paliers ne concernent pas les débutants. Ces derniers en effet, ne descendent pas au-delà des 10 mètres