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Comprendre la physico-chimie par la plongée sous-marine.
Comprendre la plongée sous-marine par la physico-chimie
Il est intéressant d’envisager
les conséquences de ces
propriétés pour les plongeurs
mais aussi pour les physicochimistes et les chimistes.
3.2. La loi des gaz parfaits :
quelle utilité pour les
plongeurs ?
Il faut constater que la loi
de comportement des gaz
proposée aux plongeurs (PV =
Constante) ne s’applique pas
vraiment dans les gammes de
pression qu’ils utilisent, c’està-dire de 1 à 300 bars. Elle
ne peut donc conduire à des
calculs précis des volumes
et des pressions. Son avantage est essentiellement
informatif. Cette loi donne
une bonne idée de l’importance des phénomènes mis
en jeu et surtout illustre le fait
que lorsque l’on augmente
la pression, les volumes des
gaz diminuent et à l’inverse,
lorsqu’on diminue la pression,
les volumes des gaz augmentent. Ceci est suffi sant pour
justifi er un certain nombre de
mesures sécuritaires dans la
pratique de la plongée.
Pourquoi ces connaissances
sont-elles importantes pour
le plongeur ? Notre corps
est constitué de liquides, de
solides mais également de
gaz contenus dans des cavités
internes : les sinus, l’oreille
moyenne, les poumons, le
système digestif, etc. Or, en
plongée, les variations de
pression sont très importantes, donc les volumes
occupés par les gaz corporels
le sont également. Pour éviter
tout accident, il faut que les gaz
puissent circuler librement
dans le corps du plongeur,
faute de quoi les parois des
cavités risquent d’être lésées.
poumons
sinus
oreilles
accidents barotraumaƟques
remonter en bloquant
son expiraƟon
système
digesƟf
lésion de
la paroi
pulmonaire
Ces accidents sont appelés
«
barotraumatismes
».
Ceux-ci peuvent être très
graves comme par exemple la
« surpression pulmonaire ».
Imaginons un plongeur qui se
situe à 10 mètres de profondeur, donc à la pression de
2 bars, et qui inspire 4 litres
d’air. Supposons qu’il remonte
en bloquant son expiration (il
ne souffl e pas). À la surface,
où la pression est de 1 bar, les
4 litres d’air initiaux devraient
occuper librement un volume
de 8 litres, ce qui excède
la capacité des poumons.
L’air contenu dans les
poumons va donc se trouver
en surpression. Comme les
parois pulmonaires sont très
fragiles, elles risquent d’être
endommagées et à la limite
de céder. L’air passera alors
dans le circuit sanguin avec,
comme issue, un embolisme
pouvant conduire au décès du
plongeur. Pour éviter ce type
d’évolution dramatique, il faut
toujours souffl er son air en
remontant. Pour comprendre
ces phénomènes, il est indispensable que les plongeurs
aient une bonne connaissance
de la compressibilité des gaz
(Figure 16).
Figure 16
Notre corps recèle de nombreuses
cavités remplies d’air : les sinus,
l’oreille moyenne, les poumons, le
système digestif. Or, en plongée,
les variations de pression et de
volume sont très fortes, et pour
éviter tout accident, il faut que l’air
puisse circuler librement dans le
corps du plongeur, faute de quoi
les parois de ces cavités risquent
d’être endommagées.
Comprendre la physico-chimie par la plongée sous-marine.
Comprendre la plongée sous-marine par la physico-chimie
Il est intéressant d’envisager
les conséquences de ces
propriétés pour les plongeurs
mais aussi pour les physicochimistes et les chimistes.
3.2. La loi des gaz parfaits :
quelle utilité pour les
plongeurs ?
Il faut constater que la loi
de comportement des gaz
proposée aux plongeurs (PV =
Constante) ne s’applique pas
vraiment dans les gammes de
pression qu’ils utilisent, c’està-dire de 1 à 300 bars. Elle
ne peut donc conduire à des
calculs précis des volumes
et des pressions. Son avantage est essentiellement
informatif. Cette loi donne
une bonne idée de l’importance des phénomènes mis
en jeu et surtout illustre le fait
que lorsque l’on augmente
la pression, les volumes des
gaz diminuent et à l’inverse,
lorsqu’on diminue la pression,
les volumes des gaz augmentent. Ceci est suffi sant pour
justifi er un certain nombre de
mesures sécuritaires dans la
pratique de la plongée.
Pourquoi ces connaissances
sont-elles importantes pour
le plongeur ? Notre corps
est constitué de liquides, de
solides mais également de
gaz contenus dans des cavités
internes : les sinus, l’oreille
moyenne, les poumons, le
système digestif, etc. Or, en
plongée, les variations de
pression sont très importantes, donc les volumes
occupés par les gaz corporels
le sont également. Pour éviter
tout accident, il faut que les gaz
puissent circuler librement
dans le corps du plongeur,
faute de quoi les parois des
cavités risquent d’être lésées.
poumons
sinus
oreilles
accidents barotraumaƟques
remonter en bloquant
son expiraƟon
système
digesƟf
lésion de
la paroi
pulmonaire
Ces accidents sont appelés
«
barotraumatismes
».
Ceux-ci peuvent être très
graves comme par exemple la
« surpression pulmonaire ».
Imaginons un plongeur qui se
situe à 10 mètres de profondeur, donc à la pression de
2 bars, et qui inspire 4 litres
d’air. Supposons qu’il remonte
en bloquant son expiration (il
ne souffl e pas). À la surface,
où la pression est de 1 bar, les
4 litres d’air initiaux devraient
occuper librement un volume
de 8 litres, ce qui excède
la capacité des poumons.
L’air contenu dans les
poumons va donc se trouver
en surpression. Comme les
parois pulmonaires sont très
fragiles, elles risquent d’être
endommagées et à la limite
de céder. L’air passera alors
dans le circuit sanguin avec,
comme issue, un embolisme
pouvant conduire au décès du
plongeur. Pour éviter ce type
d’évolution dramatique, il faut
toujours souffl er son air en
remontant. Pour comprendre
ces phénomènes, il est indispensable que les plongeurs
aient une bonne connaissance
de la compressibilité des gaz
(Figure 16).
Figure 16
Notre corps recèle de nombreuses
cavités remplies d’air : les sinus,
l’oreille moyenne, les poumons, le
système digestif. Or, en plongée,
les variations de pression et de
volume sont très fortes, et pour
éviter tout accident, il faut que l’air
puisse circuler librement dans le
corps du plongeur, faute de quoi
les parois de ces cavités risquent
d’être endommagées.