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.: La loi de Henry : introduction :.

On remarque que lorsqu'un gaz est mis en contact avec un liquide, une partie de ce gaz se dissout dans le liquide. Différents facteurs influencent le degré de cette dissolution, en particulier la température et la pression.

La loi de Henry définit le comportement d'un gaz lorsqu'on le met en contact avec un liquide en fonction de la pression exercée par ce gaz.

 

Les variations de pression étant très fortes en plongée, la loi de Henry est donc essentielle car elle permet de comprendre la procédure de décompression du plongeur ainsi que de déterminer les causes des accidents de décompression et autres accidents biophysiques.

.: Mise en évidence :.

loi de Henry

Prenons une balance placée dans une enceinte close dans laquelle la pression est de 1 bar.

Plaçons en équilibre sur cette balance un récipient contenant de l'eau et un poids.

Augmentons la pression au sein de l'enceinte à 3 bars. On remarque au bout d'un certain temps que la balance n'est plus en équilibre : le récipient contenant l'eau est plus lourd que le poids. Ce déséquilibre est dû au gaz qui s'est dissout dans l'eau à cause de l'augmentation de la pression.

Si on redescend la pression de l'enceinte à 1 bar la balance se rééquilibre, l'échange gazeux se fait donc dans les 2 sens.

.: Loi de Henry : ennoncé :.

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.

 

La quantité de gaz dissoute dans le liquide est appelée la tension du gaz. Les échanges entre un gaz et la surface d'un liquide se font en permanence, donc si les conditions extérieures restent stables, il s'établit entre la pression du gaz au dessus du liquide et la tension du gaz dans ce liquide un équilibre. On dit alors que le liquide est à saturation.

Si on augmente la pression du gaz alors le liquide passe à un état de sous-saturation. Des molécules de gaz passeront alors dans le liquide jusqu'à atteindre à nouveau la saturation.

Si on diminue la pression du gaz le liquide passe en sur-saturation. Des molécules de gaz vont alors s'échapper du liquide jusqu'à retrouver l'état de saturation. Si la pression baisse rapidement, il peu se former dans le liquide des bulles.

Saturation Pression = Tension
Sous-saturation Pression > Tension
Sur-saturation Pression < Tension

 

Le corps humain étant composé à 70 % d'eau il s'effectue des échanges entre les mélanges gazeux contenus dans les poumons et les tissus humain. Donc la loi de Henry s'applique à notre organisme.

.: Facteurs influents :.

De nombreux facteurs influent sur la quantité de gaz absorbée par un liquide :

- La pression, comme nous l'avons vu précédemment. C'est le facteur le plus important en plongée.

- La température : la quantité de gaz dissoute diminue lorsque la température augmente et inversement. En général la température de l'organisme est constante, cependant en cours de plongée elle peut déscendre en cas de froid ce qui entraine une augmentation de la quantité de gaz dissoute et donc peut poser problème.

- La durée d'exposition. La dissolution n'est pas immédiate mais est directement liée à la durée de la plongée, ce qui a permis de réaliser la courbe de sécurité.

- L'agitation du gaz augmente la dissolution des gaz. Cette agitation à lieu si un effort important est réalisé en cours de plongée.

- La surface de contact entre le liquide et le gaz. Ce facteur n'intervient pas dans le cas de la plongée car la surface des poumons est fixe.

- La nature du gaz. Pour la plongée à l'air, ce gaz est l'azote. Le coefficient de solubilité de l'azote est élevé ce qui explique la plongée aux mélanges qui tente à remplacer une portion de l'azote par un autre gaz dont la solubilité est plus faible.

- La nature du liquide : le facteur et la vitessse de dissolution de l'azote est différent suivant le tissu organique : muscle, graisse... La quantité d'azote dissoute dans ces différents tissus sera donc différente.

.: Applications à la plongée :.

La loi de Henry joue un rôle primordiale en plongée car elle permet de déterminer la dissolution de l'azote dans l'organisme en fonction des parmètres cités ci-dessus, et plus particulièrement en fonction de la variation de pression et du temps.

Ainsi, à la pression atmosphérique, les liquides de notre organisme se trouvent dans un état de saturation vis à vis des gaz composant l'air contenu dans nos poumons.

Lors de la descente, vu que la pression augmente, les valeurs de saturation des gaz vont évoluer et donc les quantités de gaz dissouts dans le sang augmentent. L'organisme consomme l'oxygène dissous mais l'azote, pour sa part reste dissous dans le sang.

Lors de la remontée, la pression diminue et donc l'organisme se retrouve en sur-saturation. A ce moment l'azote dissous dans les tissus va tendre à retourner à l'état gazeux. Il y a alors formation de micro bulles d'azote dans le sang au niveau des organes, ces bulles étant ensuite acheminées par le sang vers les poumons et éliminées par la respiration. Ainsi quand le plongeur respecte la vitesse de remontée adéquate et les paliers de décompression, l'azote est évacué, l'organisme retourve l'état de saturation et la remontée peut se faire en toute sécurité.

A l'inverse, en cas de remontée rapide ou de non respect des paliers, la sur-saturation sera trop importante et les bulles ne pourront pas être éliminée par les poumons. Ces bulles serotn alors acheminées vers les différnets organes et, comme la pression baisse, leur taille augmente. Ces bulles, en obstruant les vaisseaux sanguins sont alors à l'origine des accidents de décompression.

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Coup de Pouce Plongée - Copyright © Pascal Moreau 2005

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