La plongée sous-marine - Nouvelle édition , livre ebook

297

pages

Français

Ebooks

2010

Écrit par
Philip Foster

Publié par
EDP Sciences

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Publié par

EDP Sciences

Date de parution

01 septembre 2010

Nombre de lectures

EAN13

9782759809158

Langue

Français

Poids de l'ouvrage

6 Mo

L'objectif de ce livre est d'expliquer la façon dont l'organisme s'adapte aux conditions de la plongée sous-marine et les causes des limites à ne pas franchir. Il s'adresse à toutes celles et ceux qui désirent mieux comprendre les phénomènes physiques, chimiques, physiologiques et anatomiques en présence dans le corps lors d'une plongée.

En début d'ouvrage, on retrouve quelques rappels de physique et chimie. Les bases d'anatomie et de physiologie sont illustrées par de remarquables planches couleur. Puis sont développés l'adaptation à la plongée, les problèmes de décompression, la pathologie qui ont fait le succès de la première édition.

Cette nouvelle édition permet d'aller plus loin : au-delà des commentaires sur les tables de décompression, l'auteur présente dans ce livre les ordinateurs de plongée, les modèles retenus et les algorithmes qui conditionnent l'affichage des résultats. Le lecteur pourra enrichir ses connaissances grâce aux annexes et aux références bibliographiques. Enfin, il trouvera de nouveaux apports tels que la plongée au Nitrox. L'ouvrage constitue la référence pour le plongeur qui veut comprendre son organisme et ses limites.

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Date de parution

01 septembre 2010

Nombre de lectures

EAN13

9782759809158

Langue

Français

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6 Mo

CO L L E C T I O NGR E N O B L ESC I E N C E S DIRIGÉE PAR JEAN BORNAREL

LA PLONGÉE SOUSMARINE L’ADAPTATION DE L’ORGANISME ET SES LIMITES

Nouvelle édition

■Philip FOSTER

LA PLONGÉE SOUSͳMARINE L’ADAPTATION DE L’ORGANISME ET SES LIMITES nouvelle édiƟon

Grenoble Sciences Grenoble Sciences est un centre de conseil, experƟse et labellisaƟon de l’enseignement supérieur français. Il experƟse les projets scienƟﬁques des auteurs dans une démarche à plusieurs niveaux (référés anonymes, comité de lecture interacƟf) qui permet la labellisaƟon des meilleurs projets après leur opƟmisaƟon. Les ouvrages labellisés dans une collecƟon de Grenoble Sciences ou portant la menƟSélecon « Ɵ» («onné par Grenoble Sciences Selected by Grenoble Sciences») correspondent à : » des projets clairement déﬁnis sans contrainte de mode ou de programme, » des qualités scienƟﬁques et pédagogiques cerƟﬁées par le mode de sélecƟon (les membres du comité de lecture interacƟf sont cités au début de l’ouvrage), » une qualité de réalisaƟon cerƟﬁée par le centre technique de Grenoble Sciences.

Directeur scienƟﬁque de Grenoble Sciences Jean BÊÙÄÙ½, Professeur à l’Université Joseph Fourier, Grenoble 1

On peut mieux connaître Grenoble Sciences en visitant le site web : hƩp://grenoble-sciences.ujf-grenoble.fr

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Livres et pap-ebooks

Grenoble Sciences labellise des livres papier (en langue française et en langue anglaise) mais également des ouvrages uƟlisant d’autres supports. Dans ce contexte, situons le concept de pap-ebookqui se compose de deux éléments : » unlivre papierdemeure l’objet central avec toutes les qualités que l’on connaît au qui livre papier, » unsite web corréléousite web compagnon, qui propose : › des éléments permeƩant de combler les lacunes du lecteur qui ne possèderait pas les prérequis nécessaires à une uƟlisaƟon opƟmale de l’ouvrage, › des exercices de training, › des compléments permeƩant d’approfondir, de trouver des liens sur internet…

Le livre dupap-ebookest autosuﬃsant et certains lecteurs n’uƟliseront pas le site web com-pagnon. D’autres pourront l’uƟliser, et chacun à sa manière. Un livre qui fait parƟe d’unpap-ebookporte en première de couverture un logo caractérisƟque et le lecteur trouvera le site compagnon à l’adresse internet suivante :

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Grenoble Sciences bénéﬁcie du souƟen du Ministère de l’Enseignement supérieur et de la Rechercheet de laRégion Rhône-Alpes. Grenoble Sciences est raƩaché à l’Université Joseph Fourier de Grenoble.

LA PLONGÉE SOUSͳMARINE L’ADAPTATION DE L’ORGANISME ET SES LIMITES nouvelle édiƟon

Philip FÊÝãÙ

17, avenue du Hoggar Parc d’AcƟvité de Courtabœuf - BP 112 91944 Les Ulis Cedex A - France

La plongée sous marine L’adaptaƟon de l’organisme et ses limites

Cet ouvrage, labellisé par Grenoble Sciences, est un desƟtres du secteur Sciences de la vie et de la santé de la CollecƟon Grenoble Sciences d’EDP Sciences, qui regroupe des projets originaux et de qualité. CeƩe collecƟon est dirigée par Jean Bornarel, Professeur à l’Univer-sité Joseph Fourier, Grenoble 1.

Comité de lecture de l’ouvrage

›E J. ãÙÙÊÝÝ®, Professeure à la Faculté de Médecine de l’Université Joseph Fourier,Grenoble 1 › B. GÙãã, Directeur de Recherche ScienƟﬁque COMEX, Marseille › F. Sùãã, Professeure à l’Université Joseph Fourier, Grenoble 1 › M. TÄ«, Professeur à la Faculté de Médecine de l’Université Joseph Fourier, Grenoble 1 › J. WÊ½»®ó®þ, Directeur du Centre Hyperbare du CHU de Nice CeƩe nouvelle édiƟon deLa plongée sous marine a été suivie par Laura CÖÊ½Êla pour parƟe scienƟﬁque et par Sylvie BÊÙ¦centre technique Grenoble Sciences pour sa du réalisaƟon praƟque. L’illustraƟon de couverture est l’œuvre d’Alice G®Ùç, d’après des éléments fournis par l’auteur.

Autres ouvrages labellisés sur des thèmes proches (chez le même éditeur)

La cavitaƟon. Mécanismes physiques et aspects industriels (J.P. Franc et al.)  Analyse staƟsƟque des données expérimentales (K. Protassov)  OuƟls mathémaƟques à l’usage des scienƟﬁques et ingénieurs (E. Belorizky)  Méthodes numériques appliquées pour le scienƟﬁque et l’ingénieur (J.P. Grivet)  Bactéries et environnement. AdaptaƟons physiolo-giques (J. Pelmont)  Enzymes. Catalyseurs du monde vivant (J. Pelmont)  Endocrinologie et communicaƟons cellulaires (S. Idelman & J. Verdeƫ)  CinéƟque enzymaƟque (A. Cornish-Bowden, M. Jamin & V. Saks)  BiodégradaƟons et métabolismes. Les bactéries pour les technologies de l’environnement (J. Pelmont)  Enzymologie moléculaire et cellulaire, T. 1 et 2 (J. Yon-Kahn & G. Hervé)  La biologie, des origines à nos jours (P.V. Vignais) Science expérimentale et connaissance du vivant. La méthode et les concepts (P. Vignais, avec la collaboraƟon de P.M. Vignais)  Histoire de la science des protéines (J. Yon-Kahn)  Le régime oméga 3. Le programme alimentaire pour sauver notre santé (A. Simopoulos, J. Robinson, M. de Lorgeril & P. Salen)  Gestes et mouvements justes. Guide de l’ergomotricité pour tous (M. Gendrier)  RadiopharmaceuƟques. Chimie des radiotraceurs et applicaƟons biologi-ques (sous la direcƟon deM. Comet & M. Vidal)  Physique et biologie. Une interdisciplina-rité complexe (sous la direcƟon de B. Jacrot)

ISBN 978-2-7598-552-5 © EDP Sciences, 2010

Photos O. Pçã«ÊÄ

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IÄãÙÊçã®ÊÄ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 - H®ÝãÊÙ®Øç . 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 - Bref historique de la plongée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 - Bref historique de la médecine de la plongée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2 - P«ùÝ®Øç . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.1 - Unités de mesure du système internaƟ9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . onal SI 2.2 - Poids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.3 - Pression. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.4 - Pression de l’air ou pression atmosphérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.5 - Pression dans l’eau ou pression hydrostaƟ15que . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6 - Pression absolue. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.7 - Table de conversion des pressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.8 - Le principe d’AÙ«®Ã . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.9 - FloƩabilité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.10 - Structure d’un gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.11 - ComposiƟ25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . on de l’air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.12 - DéﬁniƟ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26on d’un gaz parfait 2.13 - Loi de BÊù½-MÙ®Êãã26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.14 - Loi de C«Ù½Ý29 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.15 - Loi de D½ãÊÄ. . . . . . . . . . 30. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.16 - Loi de HÄÙù32. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - AÄãÊÃ®ãÖ«ùÝ®Ê½Ê¦®41. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 - IntroducƟ41. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . on . 3.2 - L’oreille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.3 - Le thorax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.4 - L’appareil circulatoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Le cœur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Le cycle cardiaque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 La circulaƟon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

VIII

LÖ½ÊÄ¦ÝÊçÝ-ÃÙ®Ä-½’Öãã®ÊÄ½’ÊÙ¦Ä®ÝÃãÝÝ½®Ã®ãÝ

L’arbre vasculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Les pressions dans le système cardio-vasculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 La consƟtuƟon du sang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.5 - La cellule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.6 - L’appareil respiratoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 CondiƟons de mesure et d’expression des volumes des gaz 60. . . . . . . . . . . . . La respiraƟ60on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mécanique venƟ63latoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Résistance du poumon auﬂ69ux d’air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Travail respiratoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Echanges de gaz au niveau de l’alvéole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Transport de l’oxygène dans le sang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Transport du gaz carbonique dans le sang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Rythme respiratoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4 - P«ùÝ®Ê½Ê¦®:Öãã®ÊÄ½Ö½ÊÄ¦. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 4.1 - Le détendeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 4.2 - Mécanique venƟlatoire en profondeur 87. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 - Travail respiratoire en profondeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.4 - Contrôle respiratoire en profondeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 4.5 - Energie uƟlisée par l’exercice musculaire au fond et consommaƟon maximale d’oxygène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 4.6 - AdaptaƟon cardiovasculaire en plongée sporƟve à l’air : leblood shiŌ. . . . 103 4.7 - AdaptaƟon de l’oreille : l’équilibraƟ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . on . . . . . . . 104

5 - DÊÃÖÙÝÝ®ÊÄ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 5.1 - IntroducƟ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109on . 5.2 - La bulle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 5.3 - La bulle et l’accident de décompression. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 5.4 - Les concepts de la décompression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 5.5 - La modélisaƟon de la décompression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 5.6 - Les tables de décompression actuelles : MN 90, COMEX, BSAC’88 . . . . . . . 132 5.7 - Le proﬁ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145l de plongée . . . 6 - MÊ½Ý½ÊÃÖÙÝÝ®ÊÄ151. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1 - IntroducƟon au développement des modèles dynamiques de bulles . . . . . 151 6.2 - Nouveau modèle dynamique de bulles : intégraƟ153. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . on de paramètres physiologiques. . . 7 - QçÝã®ÊÄÝÝçÙ½ÝÊÙ®ÄãçÙÝÖ½ÊÄ¦169. . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1 - Historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

T½ÝÃã®ÙÝ

7.2 - IntroducƟon sur les ordinateurs de plongée, quesƟons . . . . . . . . . . . . . . . . 169 7.3 - La complexité de la physiologie et de la biologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 7.4 - L’élément probabiliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 7.5 - ObjecƟf de l’ordinateur et types de logiciels commercialisés. . . . . . . . . . . . 171 7.6 - L’algorithme VVAL18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 7.7 - L’algorithme RGBM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 7.8 - La mesure des paramètres de la plongée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 7.9 - EvaluaƟon du proﬁl de plongée et calcul instantané de la remontée . . . . . 176 7.10 - Que penser du logiciel des ordinateurs ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 7.11 - Quelle est l’expérience actuelle des ordinateurs ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 7.12 - Quel avenir pour les ordinateurs ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 8 - P½ÊÄ¦çN®ãÙÊø. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 8.1 - Physiologie, toxicité et tolérance à l’oxygène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 8.2 - GesƟon de l’exposiƟon à l’oxygène et prévenƟon de la toxicité. . . . . . . . . . 192 9 - Pã«Ê½Ê¦®201. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1 - Les phases de la plongée et l’accident . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 9.2 - Les barotraumaƟsmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Mécanisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 Les barotraumaƟsmes de l’oreille. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 Les barotraumaƟsmes des sinus 203. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les barotraumaƟsmes dentaires. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Le placage de masque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 La surpression pulmonaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 L’embolie gazeuse artérielle paradoxale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 Le barotraumaƟ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . sme gastrique 211 9.3 - Les accidents biochimiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 La narcose à l’azote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 L’intoxicaƟ214on au gaz carbonique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4 - Les accidents de décompression. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 La classiﬁcaƟ215on des accidents de décompression. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conduite à tenir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 Lebend215ou accident ostéo-arthro-musculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les accidents cutanés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 Les accidents médullaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 Les accidents cérébraux. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 Leschokes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 Les accidents vesƟbulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 Les facteurs favorisants de l’accident de décompression . . . . . . . . . . . . . . . 221

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