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Les éléments de calcul de tables
John Scott Haldane a défini le premier modèle de décompression pour les plongeurs profonds de la Royal Navy en 1907. Il s'appuie sur la loi de Henry et définit un modèle à base de compartiments pour calculer des coefficients de saturation.
Le compartiment
Le corps humain est divisé en compartiments regroupant des tissus saturant et désaturant à la même vitesse. En effet tous les tissus ne sont pas irrigués de la même façon.
Les tables MN90 s'appuient sur un modèle à 12 compartiments.
Le gradient
Le gradient est l'écart entre la tension vers laquelle tend le compartiment et la tension initiale.
Exemple
La tension initiale en azote en surface avant une plongée simple d'un plongeur correspond à la pression partielle en azote de l'air, le plongeur étant en état de saturation (loi de Henry).
Ti = Pabs x %N2 = 1 x 0,8 = 0,8 bar
La tension finale vers laquelle tend ce plongeur à 40 mètres correspond à la pression partielle de l'azote à cette profondeur.
Tf = Pabs x %N2 = 5 x 0,8 = 4 bar
Le gradient est donc de
Gradient = Tf - Ti = 4 - 0,8 = 3,2 bar
La période
La saturation d'un compartiment est dépendante du temps. Elle n'est pas immédiate. On appelle période le temps nécessaire à un compartiment pour saturer ou désaturer de la moitié du gradient.
- à la fin de la première période, un compartiment absorbe 50% du gradient
- à la fin de la deuxième période, un compartiment absorbe 50% des 50% restant soit 25% supplémentaire, donc un total de 50 + 25 = 75%
- à la fin de la troisième période, un compartiment absorbe 50% des 25% restant soit 12,5% supplémentaire, donc un total de 75 + 12,5 = 87,5%
- ainsi jusqu'à saturation
On parle de compartiment court pour les compartiments ayant des périodes de quelques minutes et de compartiments longs pour les périodes les plus longues. Les compartiments les plus courts correspondent aux tissus les mieux irrigués.
La convention veut que l'on nomme le compartiment avec un C suivi de sa période. Le compartiment C120 est un compartiment dont la période est de 120 minutes.
Les tables MN90 utilisent 12 compartiments qui sont C5, C7, C10, C15, C20, C30, C40, C50, C60, C80, C100 et C120.
Pour calculer la tension à une période donnée, on peut utiliser la formule suivante :
T = Ti + (Tf - Ti) x coefficient
Exemple
La tension d'azote d'un plongeur à 40 mètres pour le compartiment de période 15 après 30 minutes est de
Ti = 0,8 bar ; Tf = 5 x 0,8 = 4 bar;
coefficient = 2 périodes écoulés = 75% = 0,75
T = 0,8 + (4 - 0,8) x 0,75 = 3,2 bar
Le coefficient de sursaturation critique
Lors d'une remontée, l'organisme est en état de sur-saturation par rapport à la pression ambiante qui diminue. Ce rapport permet de déterminer un coefficient ou seuil à partir duquel on considère qu'un compartiment est en sur-saturation critique et qu'il y a risque de dégazage anarchique. Ce coefficient est nommé Sc.
Les valeurs des coefficients de sur-saturation critique des tables MN90 sont :
| C5 | C7 | C10 | C15 | C20 | C30 | C40 | C50 | C60 | C80 | C100 | C120 |
| 2,72 | 2,54 | 2,38 | 2,2 | 2,04 | 1,82 | 1,68 | 1,61 | 1,58 | 1,56 | 1,55 | 1,54 |
Le calcul de la profondeur du premier palier
Pour rejoindre la surface, le rapport entre la tension en azote et la pression doit rester inférieure au coefficient de sursaturation critique.
(T / Pabs) < Sc pour chacun des compartiments (Pabs = 1 bar en surface) <==> T < Sc
Dans le cas contraire, un palier est nécessaire pour permettre aux compartiments supérieurs à leurs coefficient de sur-saturation critique de désaturer. Les paliers dans les tables MN90 se font à 3, 6, etc mètres. Le compartiment définissant le palier le plus profond est appelé le compartiment directeur.
Si (T / Pabs) > Sc alors palier = T / Sc (Pabs = 1 bar en surface) <==> T > Sc
Exemple 1
Dans l'exemple précédent la Tension du plongeur était 3,2 bar après 30 minutes à 40 mètres pour le compartiment de période 15. Le coeffcient de sur-saturation critique pour ce compartiment est 2,2 bar.
Donc notre cas T > Sc donc un palier est nécessaire pour ce compartiment considéré
palier = T / Sc = 3,2 / 2,2 = 1,45 soit 4,5 mètres, on prend donc le palier supérieur soit un palier à 6 mètres
Exemple 2
On peut constater qu'à une profondeur de 9 mètres que quelque soit la durée il n'y aura jamais de palier car T est égal à 1,52 bar et est inférieur à l'ensemble des coefficients de sur-saturation critique.