Tables, N4

Utilisation des Tables. N4

Au jury

1.      Justification : La partie « tables » de la théorie N4 possède un gros coefficient (3/13) car on demande aux futurs GdP d’être parfaitement à l’aise sur ce sujet.

2.      Public. niveau 4

3.      Objectif : maitrise de la théorie pour une pratique irréprochable en tant que GdP.

4.      Pré-requis : tables N2 (paramètres de plongée, remontée lente, plongée simple, intervalle en surface, plongée successive, procédures exceptionnelles ou anormales)

5.      Situer le cours : AVANT échanges gazeux et les ADD. APRES ordinateurs et plongée en altitude

6.      Equipement, matériel pédagogique : des tables MN 90.

I)                 Le modèle Haldanien.

a.       Origine et définition

Au début du XXème siècle, John Scott Haldane effectue des expérimentations sur des chèvres afin de valider son modèle fondé sur une approche physique et mathématique schématique d’un processus physiologique. En 1908, il publie les premières tables de plongée.

Comme pour tout modèle, les résultats obtenus sont validés par la réalisation de nombreuses plongées d’essai sans incident avant de recevoir une autorisation d’emploi.

Le modèle Haldanien suppose que :

1)      l’équilibre des pression au niveau alvéolaire (poumons/sang) est instantané.

2)      L’équilibre des pressions au niveau des tissus (sang/tissu) est instantané.

3)      Le corps humain est représenté par une liste de régions anatomiques fictives, appelées compartiments.

4)      Chaque compartiment a un comportement homogène vis-à-vis de la charge, décharge de gaz inerte.

b.      Les critiques du modèle

Certains auteurs qualifient le modèle Haldanien de « modèle par perfusion ». Cela signifie que la diffusion du gaz dans les tissus est supposée instantanée, comme si rien ne s’interposait entre le gaz (l’azote) 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. Ce modèle « par perfusion » procède donc plus d’une approche physique que physiologique. Rappelons tout de même qu’un modèle est la représentation d’un phénomène réel complexe. Un modèle permet simplement de déterminer des paramètres clefs permettant d’approcher au mieux le phénomène décrit sans en traduire tous les tenants et aboutissants. Ainsi un modèle est une approximation du réel, et en aucun cas ce qui se produit réellement dans la nature. Le modèle Haldanien permet néanmoins, lorsque les procédures sont respectées, de plonger en sécurité. C’est donc un outil pratique.

II)             Les tables MN90, un modèle Haldanien.

a.       Le cadre d’utilisation des tables MN90

Ø  Deux plongées au maximum par 24 heures.

Ø  Vitesse de remontée du fond au premier palier : entre 15 et 17 mètres par minute.

Ø  Entre paliers, la vitesse est de 6 mètres par minute, soit 30 secondes pour passer d’un palier à l’autre. Cela est encore valable depuis le dernier palier jusqu’à la surface.

Ø  La durée de la plongée se compte en minutes entières de l’immersion au départ du fond.

Ø  Profondeur de la plongée = profondeur max. Si profondeur et durée pas dans les tables, prendre valeur supérieure.

Ø  L’interpolation des temps ou des profondeurs est interdite.

Ø  La plongée au-delà de 60 mètres est interdite.

b.      Comment fonctionnent ces tables ?

Comme tout modèle Haldanien, les tables MN90 considèrent que :

1.      Le corps est représenté arbitrairement par une liste de régions anatomiques factices appelées compartiments.

2.      La quantité maximale d’azote que les compartiments peuvent dissoudre est appelée le Gradient (G). On le calcule grâce à la quantité maximale d’azote dans les tissus (PPN2Max) et la Pression partielle d’azote présente en surface. Soit Gradient = PPN2Max – PPN2 surface

3.      Le temps d’absorption pour intégrer la moitié du gradient est caractéristique du compartiment considéré. Ce temps est une constante appelée période.

L’absorption, de même que l’élimination de l’azote, est exponentielle. A la fin de la première période, la moitié du gradient est dissoute. Au bout de 6 périodes, on considère que le Taux de Saturation TS est de 100 %. Dans le cadre du modèle des tables MN90, 12 compartiments fictifs sont pris en compte. Soit

Tension Finale N2 = 0,8 + (G x Ts)

Nb) Bien que le terme pression partielle est une notion que le futur niveau 4 doit maîtriser, des précisions sont parfois nécessaires. Nous parlerons de pression partielle d’azote pour traduire sa quantité à l’état gazeux, comme dans les poumons par exemple. Par contre, pour l’azote dissous dans le corps nous parlerons de tension. Ainsi la tension et la pression partielle font référence à la quantité d’azote dans le corps mais permet une distinction quant à la référence de leur état. Cela évite les confusions.

4.      Au cours de la remontée, le rapport entre la Tension d’Azote TN2 de chaque compartiment et la pression absolue (Pabs) ne doit jamais dépasser un certain seuil, appelé, seuil de sursaturation critique (Sc). Pour pouvoir rejoindre la surface, il faut que, pour chaque compartiment, le rapport TN2 sur SC soit inférieur ou égal à 1. S’il est supérieur, cela impose des paliers.

Pabs = TN2/Sc soit Sc = TN2/Pabs

N’oublions pas que la Pabs nous donne la profondeur des paliers à effectuer.

Le compartiment ayant la valeur la plus élevée s’impose lorsque plusieurs compartiments ont un résultat supérieur à 1. On parle alors de compartiment directeur.

III)         Quelques rappels essentiels... N2/N3.

Une plongée se caractérise par les paramètres de plongée.

-          Un temps de plongée, calculé en minutes, depuis l’immersion jusqu’au moment où la palanquée remonte à une vitesse de 15 mètres / min.

-          Une profondeur maximale atteinte, qui est prise en compte pour toute la durée de plongée.

a.       La remontée lente

Lors d’une remontée lente, (vitesse inférieure à 15 mètres / min) le temps de remontée doit être inclus dans le temps de plongée.

b.      Plongées simples 

Une plongée simple (ou isolée) est une plongée séparée d’une autre par un intervalle supérieur à 12 heures. La simple lecture des tables (temps, profondeur) permet de déterminer les paliers à effectuer.

c.       Intervalle en surface

L’intervalle en surface se calcule par différence entre l’heure d’immersion de la seconde plongée et l’heure d’arrivée en surface, à l’issue de la première plongée.

d.      Plongées successives.

Une plongée successive est une plongée qui suit une première plongée dans un intervalle compris entre 15 minutes et 12 heures. La lecture directe des tables ne permet pas de déterminer les paliers, il faut calculer une « majoration » à partir du GPS (Groupe de Plongée Successive) et de l’intervalle de surface.

e.       Les procédures exceptionnelles ou anormales

-          La plongée consécutive est une seconde immersion dans un intervalle de temps inférieur à 15 minutes. On considère alors qu’il s’agit de la poursuite de l’immersion précédente (les temps de plongée s’additionnent, la profondeur considérée est la plus profonde).

-          Remontée rapide : lors d’un dépassement de la vitesse maximum de la remontée (15mètres/min), si aucun accident n’est déclaré, la palanquée doit avoir rejoint la demi-profondeur dans les 3 minutes et y séjourner 5 minutes. Les temps en surface et à la demi-profondeur sont intégrés dans le temps de plongée pour déterminer les paliers.

-          Interruptions de palier : la palanquée doit redescendre le plus vite possible (en moins de 3 minutes) à la profondeur du palier interrompu pour le recommencer en totalité et poursuivre sa désaturation.

IV)         Calcul de l’heure théorique de sortie.

a.       La DTR.

Elle exprime : Durée Totale de Remontée. Elle comprend une remontée de la profondeur courante à une vitesse de 15 mètres / min et la durée des paliers, sans oublier 0,5 minutes entre chaque palier. Il est facile de calculer une DTR même si les ordinateurs se chargent aisément de cette tâche qui pourrait se révéler compliquée à cause de la narcose et de son effet néfaste sur le raisonnement et les capacités d’analyse.

1)      Il s’agit de diviser par 15 la distance du fond jusqu’au premier palier.

2)      Ajouter la durée des paliers ainsi que 0,5 minute entre chaque palier et entre 3 mètres et la surface.

3)      Faire la somme et arrondir à l’entier supérieur.

Les tables MN90 intègrent une colonne DTR. Il est nécessaire, notamment dans le cadre de plongée dans l’espace lointain, de considérer la DTR en parallèle du stock d’air demeurant dans le bloc de plongée. La DTR, comme son nom l’indique rend plus lisible et plus clair le temps nécessaire pour désaturer de façon satisfaisante.

b.      Les paliers à l’oxygène pur.

Réservée à des plongeurs expérimentés, cette procédure doit rester exceptionnelle (pour palier de 6 et 3 mètres uniquement, car le plongeur risque l’hyperoxie au palier de 9mètres.). Ainsi une utilisation de l’oxygène aux paliers permet :

-          De réduire de 2/3 le temps de palier si celui-ci excède 5 minute.

-          Si la durée de palier est inférieure à 5 min, aucune réduction de temps n’est autorisée.

-          Si le plongeur fait partie d’une palanquée de plongeur « classiques », il doit être solidaire de sa palanquée et faire la durée des paliers à l’air.

-          Le même groupe de plongée successive est conservé.

Résumons, les paliers à l’oxygène pur permettent de réduire la durée des paliers et de sécuriser la désaturation.

c.       Inhalation d’oxygène pur en surface.

Pour accélérer la diminution du taux d’azote résiduel (et donc la majoration) entre deux plongées, il est possible de respirer de l’o2 en surface. Cet usage exceptionnel de l’oxygène permet en 1 à 3 heures de retrouver un taux d’azote résiduel proche de 0,8 bar alors qu’il faudrait attendre 12 heures en respirant de l’air.

Le tableau 3 des tables MN90 indique la valeur de l’azote résiduel en fonction du groupe de plongée successive (GPS) et de la durée pendant laquelle le plongeur respire de l’oxygène pur.

Il faut savoir que :

-          Il est préférable de respirer de l’O2 en fin d’intervalle surface

-          Cette procédure de se justifie que pour un intervalle de surface court et un taux d’azote résiduel élevé.

-          L’inhalation d’O2 en surface est une contrainte, et ne permet qu’un usage exceptionnel de cette pratique.

V)            Plonger en lacs d’altitude.

a.       La pression atmosphérique

L’altitude, par la baisse de pression qu’elle engendre, a une incidence directe sur les protocoles de désaturation. Pour en comprendre le mécanisme, il nous faut revenir sur la notion de pression.

La pression atmosphérique est due au poids de l’air. On considère qu’elle vaut, au niveau de la mer 1013 hPa. Cette valeur moyenne décroit lorsque l’altitude augmente.

b.      Une modification des rapports de pression

Lors de plongées en lacs d’altitude, les rapports de pression entre le fond et la surface sont modifiés par la baisse pression atmosphérique.

Plonger à 24 m dans un lac à 2 000 m d’altitude revient donc à plonger à 30 m en mer.

Nous pouvons en déduire que lors de plongées en altitude, il est nécessaire d’adapter les procédures de désaturation, sous peine d’augmenter significativement les risques d’accidents de désaturation.

c.       Une adaptation des procédures de désaturation

Différents moyens sont à la disposition des plongeurs pour assurer leur désaturation

-          Adaptation de l’utilisation des tables de plongées prévues pour un usage au niveau de la mer

-          Employer des tables spécifiquement conçues pour un lieu précis.

-          Utiliser un ordinateur disposant d’un mode « altitude ».

d.      Adapter l’utilisation de tables « mer »

Le paramètre profondeur de la plongée doit être modifié. En effet, la profondeur réelle de la plongée est une valeur « lac » à transformer en profondeur équivalente en mer (ou profondeur fictive) pour utiliser les tables.

e.       La profondeur des paliers.

Elle doit etre aussi corrigée pour obtenir la profondeur de palier en altitude

Pal.lac = Pal.mer x (P.Atm.lac / P.Atm.mer)

f.        La vitesse de remontée.

La baisse de pression atmosphérique perturbe tous les rapports. Il en va donc de même pour la vitesse de remontée qui se corrige aisément. Les variations de pression étant plus rapides en lac d’altitude qu’en mer, la vitesse (V) de remontée « mer » donnée par les tables doit être corrigée en fonction de la pression atmosphérique du lieu. La formule est la même que pour les corrections de paliers :

V.lac = V. mer x (P.Atm.lac / P.Atm.mer)

Cela revient à considérer que la durée totale de remontée (DTR) reste celle indiquée dans les tables, pour la profondeur équivalente en mer. En effet, remonter à 12 m / min (V.lac) depuis la profondeur de 24 m revient au même que remonter à 15 m / min (V.mer) depuis la profondeur de 30 m. Les procédures concernant les paliers interrompus, les remontées lentes ou rapides, les plongées consécutives et successives demeurent inchangées, à la condition de toujours utiliser les tables en prenant en compte une profondeur équivalente mer, toujours plus profonde que la profondeur lac.

Bibliographie 

Foret A. Torres P. (2010). Plongée plaisir N4.

Foret A. Illustrapack.