Plongée
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thumb|250px|Buzos En connaissant les profondeurs de la mer thumb|250px|Buzo En descendant
La plongée est l'acte par l'intermédiaire du comme l'homme se plonge en corps d'eau, déjà soyez la mer, un lac ou une rivière, afin de développer une activité sportive, commerciale ou de recherche scientifique ou militaire avec ou sans aide d'équipes spéciales.
La plongée sportive présente deux formes du pratiquer: la plongée libre en apnea (grec: apnoia, 'sans respiration' )?, ou à poumon; et la plongée autonome avec équipe, ou escafandra autonome (connu populairement comme Scuba par l'acrónimo de l'idiome anglais Self Contained Underwater Breathing Aparatus).
Les techniciennes d'apnea et avec équipe autonome avec air appartiennent à la catégorie sportive ou recreativa. Les techniciennes de la plongée autonome avec mélange de gazil est (Nitrox, Heliox, Trimix) et SSD s'envisagent dedans de la catégorie de plongée technique ou professionnelle en raison du risque et niveau de préparation requis par le buzo que les emploie. La plongée sportive se limite en générale aux -40 m de profondeur (bien que en apnea peuvent il obtenait des profondeurs plus importantes), alors que la plongée professionnelle avec des mélanges spéciaux il permet obtenir des profondeurs de plus de 100m.
La plongée libre ou en apnea consiste aux techniciennes et des habilités pour réaliser immersions en maintenant la respiration après une profonde inspiration en surface. Il peut se pratiquer sans aucune équipe spéciale, mais la configuration sportive actuelle figure d'un masque approprié, nageoires, tuyau de respiration ou snorkel, lest et si est nécessaire une robe de matériel thermos-isolant. Il est la forme de plongée plus simple et plus ancienne employée par l'homme, apparaît en des diverses régions et des cultures pour exploser sources de nourriture (comme des poissons, crustáceos et moluscos), ressources utiles (algues, esponjas, chorales) et ressources de valeur culturelle ou économique (perles).
La plongée autonome consiste à l'emmagasinage d'air à pression dans une bouteille qu'est véhiculée par le buzo, ce que lui permet à ce aller en respirant l'air stocké pendant un temps d'autonomie considérable. Outre l'équipe basique, requiert d'une bouteille d'emmagasinage de l'air, un arnés, un mécanisme de flotabilidad —intégré l'arnés et le système de flotabilidad reçoivent le nom gilet hidrostático, gilet de flotabilidad ou BCD (acrónimo anglais de Buoyancy Compensation Device)—, un système de soupapes, un système de lest, tuyaux et boquilla (s) que conforment ce que il se dénomme régulateur dans sa forme sa plus basique; mais les standards de sécurité requièrent une série de "montres" qu'ils lui permettent savoir à que profondeur et combien air a, profundímetro et manómetro
La plongée sportive (libre ou autonome) est une activité sûre, mais qu'il présente des risques qu'ils lui sont propres et qu'il poursuit beaucoup de responsabilité par part de ses préparatrices. Une préparation appropriée, la familiarité avec l'équipe employée, la connaissance et application des mesures de securité, un minimum de connaissances techniques et physiologiques et le respect par les organismes du milieu aquatique ils sont les conditions minimes pour porter à bien et sans contretemps ces activités.
Sommaire
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Réglementation, contrôle et formation
La plongée sportive s'y a popularizado et democratizado asombrosamente en les derniers 50 ans. La divulgation de l'expérience subacuática grâce à des documentaires diffusés dans les milieux, la recherche pour la compréhension de la fisiología de la plongée et le mejoramiento ou apparition de nouvelles équipes ils sont quelqu'uns des facteurs qu'ont contribué à faire de ce type d'activité accessible à de plus en plus adeptes.
Ils existent des différentes spécialités dans le milieu commercial, militaire et recreativo comme le sont: photographie sous-marine, plongée profonde, en des naufrages, cavernas, nocturne, arqueologia sous-marine, recherche bio, entretien naval, pêche sous-marine, récupération et rachat, entre autrui.
Les particularités physiologiques spécifiques à l'activité, font nécessaire le suivi de règles strictes et le respect de limites de sécurité. La pratique responsable et sûre de la plongée sportive (particulièrement dans le cas du scuba) requiert une formation spéciale.Chaque pays est responsable de la réglementation et contrôle de ce type d'activité recreativa; et par règle générale un diplôme reconnu est exigé, en certifiant la connaissance de déterminées règles, normes ou expérience. Dans le monde y a des différentes agences certificatrices, et établissements gouvernementaux ou privés qui se chargent de garantir ces procès comme: la Confédération Mondiale d'Activités Subacuáticas (C.M.À.S.), La SSI École Internationale de Plongée (S.S.I.), La Association Professionnelle d'Instructeurs de Plongée (P.À.D.I.), La International Diving Association (I.D.À.), La American Canadian Underwater Certification (À.C.Ou.C. ), La NAUI Association Américaine d'Instructeurs Subacuáticos (N.À.Ou.I.),(IDÉE) International Diving Educators Association, et (B.S.À.C.) Entre autrui. Ces organismes sont les garants de la connaissance des standards minimes de formation pour chaque niveau de concurrence de ses élèves affiliés. Le niveau de concurrence certifiée du buzo se voit reflété dans le type de diplôme.
Pendant des immersions en eaux ouvertes et avec trafic il est obligatoire la déclaration de l'activité aux autres embarcations moyennant une bouée deco (drapeau d'avertissement). Dans le code de signaux merítimas internationales s'estipula que la drapeau alfa (À) dans une embarcation stationnaire signifie "buzo (s) en immersion"; bien que pour les buceadores le drapeau rouge avec diagonal blanche, izada dans une embarcation stationnaire ou dans une bouée aussi indique buzo en immersion, le code de signaux maritimes ne la reconnaît pas.
Équipe nécessaire
L'équipe nécessaire pour la plongée se divise en équipe légère (basique, nageoires, visor, et tuyau respirador ou snorkel) et équipe autonome (additionnellement, régulateur, gilet hidrostático, console, tank).
Équipe basique ou légère
Il est celui-là qu'il permet la plongée en apnea. Sinon il s'use il peut comporter beaucoup de lésions, même la mort par noyade. Les éléments qui composent cette équipe ils sont:
Masque
Est l'élément qui permet voir sous l'eau. Sans elle le contact direct de l'eau avec les yeux ne permettrait pas voir sous l'eau en raison de raisons optiques. Avec le masque s'interpose une cape d'air entre les yeux et l'eau en facilitant la vision. Outre couvrir les yeux, il couvre aussi le nez. Il est composée d'un faldón de gomme ou silicona (de préférence) que s'adapte au visage, quelques vitres plates et tempérées (grande dureté) et unes tu tires assujettissement que, comme son nom indique, ils tiennent le masque à la tête. Un bon masque doit présenter les suivantes conditions:
- Le visor doit comprendre le nez dans son volume interne, pour permettre équilibrer des pressions en immersion et éviter le phénomène de ventosa.
- Estanca, De sorte que le faldón s'ajuste parfaite et confortablement au profil du visage.
Tuyau respirador ou snorkel
Permet respirer avec la tête mise dans l'eau, mais sans abandonner la surface,
Robe de plongée
Son commis est protéger au buzo de la hypothermie. L'isolement thermique de la peau n'est pas adapté au milieu aquatique, en raison de que la chaleur spécifique de l'eau est supérieure au de l'air, le corps en immersion perdez chaleur beaucoup plus rapide que dans l'air. En des eaux par en dessous des 27 °C il est recomendable être isolé térmicamente, températures moindres 22 °C font nécessaire l'être et avec 15 °C ou il moins est indispensable un bon isolement thermique.
Ils existent trois types basiques de robes d'isolement: les robes humides, les robes semi secs et les robes sèches ou bureaus de tabac. Les premiers généralement sont des robes confectionnées en des matériels espumosos et résistants (comme le neopreno), que conforment une cape d'isolement entre le moyen et la peau, mais ils ne sont pas des bureaus de tabac. Son efficacité dépend du grosor de l'espuma et de l'ajustage au corps, le deuxième type de robe est comme le premier mais avec des renforts d'étanchéité en des poings, chevilles, cou et une cremallera que diminue l'entrée d'eau entre la robe et la peau Comme son nom l'indique, les robes sèches maintiennent le corps par en dehors du contact avec l'eau, en limitant considérablement la perte de température; ils en plus peuvent se combiner avec vêtement intérieur thermique. Les robes sèches requièrent un peu de plus de soin dans son usage.
Les robes humides peuvent être courts ou longs et en fonction du nombre de pièces: robes monopieza ou de deux pièces (pantalon et jaquette).
La robe peut être complété par une paire de gants. Pourtant, beaucoup de pays interdisent son usage, puisque les gants facilitent le contact avec la faune, flore et roches existantes dans le fond, et, donc, son depredación.
Escarpines (Ou chapines ou "botines")
ils Sont quelques "bottes" de neopreno que protègent les pieds du froid et du frôlement des nageoires. Les robes de plongée secs ont l'habitude de comprendre ses propres escarpines unis à la robe pour majeure étanchéité.
Nageoires
Les nageoires, aussi appelées gualetas chapaletas, ou pattes de grenouille, sont deux pelles qu'ils se prolongent depuis les pieds. Ils permettent devancer à majeure vitesse sous l'eau et ils généralement sont de caoutchouc ou autres matériels sínteticos que leur confèrent rigidité transversal et flexibilité longitudinal. Il y a des différentes créations et des duretés de la pelle qu'ils avantagent la vitesse (pour plongée libre en apnea) ou la puissance (pour plongée autonome) de l'aleteo sous l'eau.
En fonction du type d'assujettissement au pied les nageoires ils peuvent être ouvertes ou ajustables, que tiennent le pied avec un ruban de gomme à l'hauteur du tendon d'Achille et qu'ils permettent un ajustage variable; ou fermées ou calzantes, comme une chaussure de gomme et sans possibilité d'ajustage variable. Les nageoires ouvertes permettent l'usage d'escarpines voluminosos et avec aies l'habitude de très robustas, les escarpines à user avec des nageoires fermées se semblent plus à des chaussettes que à une classique chaussure.Et il a basiquement deux fonctions, il évite que les pieds se refroidissez et deuxième que la friction qu'ils ont les pieds avec les nageoires causez des plaies
Ceinture de lest
Est la ceinture où il se tient le lest, plaques de plombe ou un autre matériel lourd avec flotabilidad muynegativa. Celui-ci est usé pour faciliter l'immersion et compenser la flotabilidad positive. Il permet vaincre vite l'il pousse positif de la caisse torácica pleine d'air (que diminue à mesure qu'il augmente la profondeur). Ne doit plonger au buzo en repos et la flotabilidad du même doit être à peine négative après une expiration forcée.
Équipe autonome ou escafandra autonome (Scuba)
Outre l'équipe basique ou léger, l'équipe pour plongée autonome intégre les suivants composants:
Bouteille (tank) d'air comprimé
La bouteille est le récipient d'acier ou aluminium qu'ils contiennent l'air comprimé, et il présente une seule ouverture où il se fixe une grifería de contrôle et couple. La grifería consiste à une soupape (type J ou K), un robinet qui contrôle l'ouverture ou fermeture de la bouteille et une ou diverse sorties de couplez au régulateur (type INT ou estribo —une palomilla sujette le régulateur à la bouteille, où y a une junte tórica pour maintenir l'étanchéité— et type DIN —que tient le régulateur à la bouteille moyennant une rosca, supporte des majeures pressions).
Il y a divers types de bouteilles en fonction de sa capacité (de 5 à 18 L) et de la pression de travail que supportent (230 bars ou 300 bars).
Les bouteilles doivent passer des révisions périodiques pour vérifier la fatigue des métaux, chaque pays a sa réglementation. il ne se doit jamais dépasser la pression de charge, ni les exposer à des températures grandes.
Gilet hidrostático (BCD) ou (JACKET)
Comme son nom indique il est un gilet, fusionné à l'arnés que supporte la bouteille au dos. Il possède une caméra d'air que confère flotabilidad positive au buzo en surface et permet ajuster la flotabilidad à volonté pour compenser la perte de pousse que se produit avec la profondeur par des effets de la pression (au se comprimer la robe, la propre caméra d'air du gilet et quelques cavités corporales). Pour cela le gilet a une caméra ou vejiga que s'unit avec une soupape de connexion au régulateur et une boquilla que permettent injecter air directement de la bouteille ou en soufflant à travers la boquilla et diverse soupapes de purga que permettent libérer air pendant l'hausse dans lequel se produit le phénomène inverse. Il a, aussi, une soupape de sobrepresión qu'assure que la vejiga n'éclate pas en cas de sobrepresión par inadvertencia ou pendant l'hausse. Le gilet hidrostático est pour le buzo ce que la vejiga natatoria pour le poisson.
Le gilet comprend aussi des poches et anillas pour porter objets nécessaires pour le buceador, ainsi que les assujettissements nécessaires pour maintenir dit gilet bien sujet au buceador.
Régulatrices
Il est l'élément qu'il ajuste la pression de l'air de la bouteille pour que le buceador puisse le respirer. Il figure de deux systèmes de régulation de la pression dénommés étapes.
La première étape reçoit l'air directement de la bouteille et il maintient un petit volume d'air à une pression intervient. La deuxième étape règle le flux de l'air depuis la caméra de pression intervient à la boquilla du buzo. L'air sous pression de la bouteille passe ainsi d'une caméra d'haute pression à une de pression intervient et enfin à une de pression environnement. À la caméra de grande se relie le mánometro qu'indique la pression du tank, à la caméra intervient ils se relient la (s) deuxième (s) étape (s) (boquilla principal et "octopus" ou boquilla d'émergence) et le tuyau d'arrosage d'inflado de gilet ou robe sèche.
En dépenant du système qu'utilise, peut être:
- De pistón simple, dans celui qui un pistón permet le pas de l'air. Ils sont les plus simples (et bon marchés), mais de caractéristiques pires. À des profondeurs élevées, ou avec rare air dans la bouteille, l'air qui fournit est moindre.
- De membrana compensée, dans celui qui une membrana permet le pas de l'air, mais il isole au régulateur de l'entrée de l'eau. Il permet un flux d'air au buceador que ne diverse avec la profondeur.
- De pistón compensé (ou sobrecompensado), de gamme grande, permet un flux d'air que ne diverse avec la profondeur, mais il n'isole pas au régulateur de l'eau.
Ceinture de lest
En scuba la flotabilidad est produit du poussez négatif du lest et l'il pousse positif du corps du buzo ainsi que du gilet et les différents dispositifs que porte avec soi; le lest doit être suffisant comme pour prévoir une majeure flotabilidad positive du tank d'air lorsque ce presque vacio. Dans l'actualité chaque véz mais modèles de BCDs ou gilets compensadores viennent avec lest intégré pour majeure facilité. Le système de fermeture doit être ferme et sûr, mais de facile libération en cas d'émergence.
Montre, profundímetro , manometro et tables de plongée avec air (ou ordinateur de plongée avec air)
Pour la plongée avec bouteille est indispensable contrôler le temps de fond et la profondeur. Ces deux données tabulados dans une table de plongée lui permettent au buzo se maintenir dans les limites de sécurité. ils aussi existent des ordinateurs de plongée qu'ils intégrent directement et en temps réel le profil d'immersion et ils alertent au buzo en cas de se rapprocher aux limites de sécurité. L'usage de l'ordinateur jamais doit substituer au profundimetro ,au manometro aux tables ni à la montre est seulement un complément.
Équipe accessoire
- Couteau: par loi est nécessaire pour bucear en beaucoup de pays. Il permet couper des caps abandonnés ou des réseaux à la dérive qu'ils pussent mettre en danger la vie du buceador.
- Lanterne ou foyer: dans les immersions diurnes aident à voir grottes en les roches ou des zones avec peu de lumière. Dans les immersions nocturnes, évidemment, sont indispensables. Les lanternes ont l'habitude d'être de moindre puissance et à pilas, alors que les foyers ont l'habitude d'être de majeure puissance et avec batterie recargable.
- Carrete: Il contient un cap de grande longueur que permet au buceador s'orienter au le suivre.
- Boussole ou Compás: très utile pour s'orienter sous l'eau.
- Cyalume Ou lumière chimique: ils s'attachent à la bouteille ou au gilet hidrostático pendant des immersions nocturnes.
- Tableau subacuática: il permet la communication écrite ou graphique sous l'eau.
- Sonajero, maraca Ou bocina: ils permettent prévenir moyennant des signaux acoustiques à un buceador prochain.
- Bouée inflable: il se peut inflar avec l'air comprimé de la bouteille, sert pour marquer une position, ou comme aide pour enlever objets lourds de l'eau.
Fondements de la plongée
Comme n'importe quelle masse, le corps d'un buceador se voit sujet aux divers effets physiques de l'immersion; ceux-ci comportent à son tour une série d'effets et réponses physiologiques importantes à envisager, donc sont elles qu'ils dictent les limites de sécurité.
Fondements physiques
Les trois piliers de la physicienne de la plongée sont le principe d'Arquímedes, la pression et les lois des gaz. Le premier explique le phénomène de flotabilidad, la seconde la variation de la pression avec la profondeur et le dernier le comportement des gaz au varier la pression (le volume et la température).
Arquímedes
Le principe d'Arquímedes s'applique au buzo comme un tout. Le corps du buzo (et son équipe) présentent une masse totale et ils déplacent un volume d'eau équivalente au volume du corps plongé. Le buzo est soumis alors à une paire de forces opposés: d'une part l'effet de la gravité sur sa masse (le poids du buzo et son équipe), d'autre part la force de flotación exercée par l'eau, équivalente à la masse d'eau du volume déplacé par le buzo.
Lorsque la masse du buzo est majeur que la masse du volume d'eau déplacée sa flotabilidad est négative, le buzo tiende au fond. Lorsque la masse du buzo est moindre que la masse équivalente à son volume son flotabilidad est positive, le buzo tiende à la surface. La situation dans laquelle les forces sont équivalentes, la masse du buzo est égal à la masse de l'eau que déplace, la flotabilidad s'envisage neutra; la force ascendante s'annule avec la force descendante.
Le principe d'Arquímedes n'a pas majeure incidence sur la fisiología de la plongée. Son application est ce que il permet au buzo autonome maintenir une flotabilidad neutra et est un des alliés les plus importants du buzo en apnea. Ce dernier profite du changement dans sa densité corporal total en immersion et de la position relative (quant à son centre de gravité - centre másico) des poumons. En surface l'apneísta présente une flotabilidad positive, qu'est vaincue facilement dans une bonne manoeuvre d'immersion (tête d'abord) et qu'il est vaincue vite au se comprimer l'air de ses poumons avec la profondeur (voir loi de Boyle-Mariotte). À partir de déterminée profondeur sa flotabilidad se revient négative et il lui permet réaliser une descente sans effort. La situation des poumons par en dessous du centre másico du buzo pendant la descente a par effet une rapprochement de la profondeur de flotabilidad neutra à la surface. Pendant l'hausse, avec la tête vers en dessus, les poumons ils sont par dessus du centre másico du buzo et la profondeur de flotabilidad neutra se déplace vers le fond. Ainsi l'effort actif d'hausse se voit réduit et la phase passive (de flotabilidad positive) est obtenue plus loin de la surface.
Pression
La pression est la force par unité de zone exercée sur une surface. Un fluide exerce une pression homogénea dans tout point d'un objet plongé en il, que dépend de la profondeur à celle que ce se trouve, en étant les vectores de force toujours perpendiculares à la surface de dit corps. La pression absolue à celle que se voit soumis un corps en immersion est la somme de la pression atmosférica (due au poids de la colonne d'air) et la pression hidrostática (due au poids de la colonne d'eau). Ainsi, l'effet de pression est moindre en altitude que à niveau de la mer et, en raison de que l'eau salée est plus dense que l'eau douce, à égale profondeur, un buzo dans un lac est soumis à moindre pression qu'un buzo dans le mar.
La pression atmosférica normale à niveau de la mer est de 1 atmosphère. La pression exercée par une colonne de 10 m d'eau de mer équivaut plus ou moins 1 atmosphère de pression. Après, pour calculs rapides et simples, nous assumons que par chaque 10 mètres de profondeur, la pression augmente 1 atmosphère ou 1 bar, donc 1,013 bar=1 atm. De cette manière, nous pouvons dire avec suffisante précision, que la pression exercée sur un corps à 10 m sous la surface de la mer est de 2 bar (1 bar = P. atmosférica + 1 bar P. hidrostática).
Enfin, le principe de Pascal détermine que la pression exercée sur un fluide, dans ce cas l'atmosférica, se transmet uniformemente par tout le fluide, de sorte que la pression atmosférica se transimite, et s'ajoute dans chaque plan à une même profondeur, à la pression hidrostática. D'égale forme, dans chaque tissu blando du buzo se transmet la pression totale, en faisant que la pression interne des cavités soit égale à l'externe.
Lois des gaz
Le corps humain il n'est pas en définitive une masse uniforme. Si bien nos tissus sont conformés majoritairement par de l'eau (les liquides idealmente sont incompresibles); la présence de cavités et le comportement physique particulier des fluides en phase gaseosa (air) déterminent de loin les limites à que le corps humain il peut supporter.
Loi générale des gaz
La loi générale des gaz explique le comportement de ceux-ci concernant les variables de pression, température et volume. Ainsi, dans une masse soutenue d'un gaz la relation entre ces variables se voit définie par la suivante égalité:
Où P est pression, V est volume et T est température; en deux situations diverses (1 et 2).
Ce que explique cette loi il est qu'un changement en grandeur de n'importe qui des variables d'un gaz d'un état initial (1), portera irrevocablemente à l'ajustage des variables complémentaires dans son état final (2) pour respecter l'égalité.
Si la température se maintient soutenue (T1=T2), est possible la retirer de l'équation donc son effet sur l'équilibre de la même est nulo. L'équilibre se maintient donc, uniquement par les variations dans la relation entre pression et volume.
Loi de Boyle - Mariotte
Exprime l'équilibre d'un gaz à température soutenue. Pendant l'immersion la variation de température de l'air est minime et donc la loi de Boyle est spécialement pratique pour comprendre la relation entre pression et volume. Basiquement, celle-ci se voit enunciada dans la suivante égalité:
P1V1 = P2V2
La pression est inversement proportionnelle au volume d'un gaz: à l'augmenter la pression sur une masse de gaz, le volume d'est diminue proportionnellement.
Ainsi, une masse soutenue d'air qu'en surface (1 bar) occupe un litre, il verra son volume réduit à la moitié (
L) au se soumettre à une pression de 2 bar (-10 m), à un tiers (
L) à 3 bar (-20 m) et ainsi de suite.
D'égale façon, un litre d'air à 3 bar (-20m), doublera son volume à 2 bar (1.5 L à -10 m) et il le triplera à 1 bar (3 L en surface).
Loi de Dalton
Le air n'est pas un gaz pur, mais un mélange de gaz. La loi de Dalton explique que la pression totale d'un mélange de gaz est la somme des pressions qu'exerceraient chacun des gaz composants en occupant à ils seuls le volume total.
Cette loi aussi se connaît comme la loi des pressions partielles, donc implique que la pression partielle d'un gaz dans un mélange de gaz soumise à une pression X, est directement proportionnel à la proportion en que ce gaz est présent dans le mélange.
Ceci veut dire, que si dans un mélange de gaz un ingrédient représente 20% du volume du mélange à une pression P, l'ingrédient qui nous intéresse présente une pression partielle de 0,2 P.
L'air normal la composition est, environ, de 21% Oxygène et 78% Nitrogène, avec 1% d'autres gaz (fondamentalement argón). En arrondissant, la pression partielle de chacun de ses composants sera:
| Pression Totale | Pression partielle Ou2 | Pression partielle N2 | Profondeur équivalente |
|---|---|---|---|
| 1 bar | 0,2 bar | 0,8 bar | Surface = Pression atmosférica |
| 2 bar | 0,4 bar | 1,6 bar | -10 m = 1 bar P. hidrostática + 1 bar P. atmosférica |
| 3 bar | 0,6 bar | 2,4 bar | -20m = 2 bar P. hidrostática + 1 bar P. atmosférica |
| 4 bar | 0,8 bar | 3,2 bar | -30m = 3 bar P.hidrostática + 1 bar P. atmosférica |
| ... | ... | ... | ... |
| Pbar | 0,2 Pbar | 0,8 Pbar | (P-1)*-10 m = (P-1)bar P. hidrostática + 1 bar P. atmosférica |
Loi d'Henry de dissolution des gaz
Lorsqu'un gaz entre en contact avec un liquide, les molécules de gaz (en raison de son énergie termodinámica - pression et température), vont pénétrer l'interface gaz-liquide et se diffuser dans son intérieur. À ce phénomène se lui connaît avec le nom de dissolution des gaz.
Lorsqu'un gaz se trouve dissolu en phase liquide se parle de tension (T) d'un gaz, à différence de la pression partielle (p) d'un gaz que fait référence à gaz dans un mélange de phase gaseosa.
La loi d'Henry explique que à une température donnée et en condition de saturation, la quantité de gaz dissolu dans un liquide, est directement proportionnel à la pression exercée par le gaz sur la surface du liquide.
Le concept de saturation enunciado dans la loi d'Henry se rapporte à l'équilibre qu'existe entre la pression du gaz (dans la phase gaseosa) et la tension du même (dans la phase liquide). Il se parle de condition de subsaturación lorsque la pression est supérieure à la tension, de saturation lorsque la pression et la tension sont équivalente, et de sobresaturación lorsque la pression est moindre que la tension du gaz dissolu. Un liquide en condition de subsaturación dissoudra le gaz de la phase gaseosa jusqu'à trouver l'équilibre (saturation). Un liquide en sobresaturación va éliminer gaz dissolu pour trouver le je équilibre (saturation).
Loi de diffusion de Graham
Le phénomène de diffusion entre deux gaz, c'est-à-dire, la vitesse à celle que ils se mêlent il est expliqué par cette loi. Basiquement enuncia que la vitesse de diffusion de deux gaz, à des conditions égales de température et pression, est inversement proportionnelle à la racine de ses masses molares.
Dit dans autres termes, à égale température et pression, la vitesse de diffusion d'un gaz de molécules "légères" il se diffuse plus rapide qu'un de molécules "lourdes".
Les deux principaux gaz dans l'air, le nitrogène (N) et le oxygène (Ou) se trouvent dans les formes moleculares N2 et Ou2. La masse molar du nitrogène est de 28, alors que la de l'oxygène il est de 32. Donc la vitesse de diffusion du nitrogène est majeur que la de l'oxygène.
Loi de diffusion de Fick
Il décrit la taxe de transfert d'un gaz à travers une membrana (ou cape de tissu). Celle-ci est proportionnelle à surface exposée ainsi que à la différence entre les pressions de ses deux phases et inversement proportionnelle à l'épaisseur de la membrana/tissu. En plus la vitesse de diffusion est proportionnelle à la soutenue de diffusion (particulière au type de tissu et de gaz qu'intervient).
Fondements physiologiques et risques
Les antérieures règles physiques ont une influence certera dans le corps d'un buzo en immersion et comportent une série d'effets mécaniciens et biochimiques à envisager.
Une étude Nord-américaine de 1970 a conclu que la plongée sportive était (par heure d'activité) 96 fois plus dangereux que conduire une automobile.[1] Une étude Japonaise de l'an 2000 a conclu que chaque heure de Plongée recreativo était entre 36 et 62 fois plus risquée que conduire une automobile.[2] Encore ainsi la plongée est envisagée une des activités les plus sûres du monde par des spécialistes.
Le modèle physique du corps humain
Le corps humain est composé de matière dans ses trois phases basiques (solide, liquide et gaseosa). L'unique structure rigide la constitue le système squelettique, lequel a la fonction mécanicienne de supporter les autres organes et tissus (principalement les muscles et avec l'aide de ceux-ci les vísceras). Les composants du corps unis directement au squelette (comme la plupart des muscles) conservent sa position relative, les composants "libres" ou peu associés au squelette (comme les vísceras abdominales) maintiennent sa position par équilibre de forces. il après est le système respiratoire, il figure de sacs et conduits propres il représente les organes et des tissus avec phase gaseosa par excellence. Le tissu sanguin représente la phase liquide plus importante du corps. Enfin tous les autres tissus (muscles et visceras) ont la consistencia propre de la viande: en majeur ou moindre mesure fermes et deformables.
Ceci, lié à l'architecture anatomique, ils permettent définir trois "compartiments" basiques à avoir en compte:
- Caisses rigides déterminées par le système squelettique: la caisse craneana (importante par contenir cavités en phase gaseosa -seins nasales, frontaux et parafrontales; et partiellement les conduits auditivos-) et la caisse torácica (que contient les poumons et le coeur).
- Les vísceras abdominales: séparées de la caisse torácica par le diafragma, mais avec des tissus très elásticos et deformables.
- La masse sanguine: en phase liquide, irrigando tout le corps à travers des verres, mais avec des volumes considérables dans le coeur et dans les organes très vascularizados (poumons et système nerveux).
Les reflets d'immersion dans l'homme
Outre envisager au corps du buzo comme un conglomérat de matériels, chacun avec ses propriétés physiques, est nécessaire expliquer quelques mécanismes physiologiques reflets qui se déchaînent en immersion.
L'homme est un être essentiellement terrestre et par autant son fisiología celle-ci complètement adaptée à ce type de vie. Comme ses coterraneos animaux, la fisiología humaine a hérité une série de mécanismes de réponse physiologique et sistémica (ne volontaire) à la situation d'immersion. Ces réponses se dénomment "reflets d'immersion" et ils consistent à:
- Diminution du rythme cardiaque: déchaîné par l'augmentation dans la pression arterial.
- Hipervolemia (Augmentation du volume d'écran à plasma sanguin), qu'est contrarrestado par une augmentation en la diuresis (sécrétion d'urine).
Effets de la pression
Changements volumétricos sous l'effet de la pression
À mesure qu'un buzo descend, le volume d'air diminue en raison de la pression. Les compartiments en "caisse" ils doivent être suffisamment elásticos pour permettre la compression du volume ou doivent être compensés activement par le buzo. Les seins nasales, paranasales et frontaux, ainsi que les chaînes auditivos (trompas d'Eustaquio) doivent se compenser moyennant la manoeuvre de Valsalva ou avec un bref exercice d'espiración forcée en fermant nez et bouche. La caisse torácica (en logeant les poumons) limite dans la part inférieure avec le diafragma et la masse abdominal; en apnea le volume perdu par l'air contenu dans les poumons est équilibré par la dilatation des verres sanguins en les alveolos et le déplacement vers en dessus de la masse abdominal (et le diafragma). Le buzo SCUBA, à l'avoir une source d'air autonome et équilibré à la pression environnement remplace le volume pulmonar avec un majeur apporte d'air à mesure que respire dans la descente; mais doit avoir spécial soin pendant l'hausse.
Les accidents liés à ce effet sont barotraumatismos mécaniciens. Les principaux sont les hémorragies dans les seins faciaux, la rupture de tympan. Moins fréquents et plus graves, les barotraumatismos pulmonares: par sobrepresión (en plongée autonome) les poumons arrivent à la limite de dilatation et les alveolos se cassent en générant un neumotórax (l'air échappe à la cavité toráxica), un enfisema mediasteno (l'air échappe à la cavité du coeur et il peut arriver en suivant le mur de la traquea au cou) ou une embolia (lorsque le air échappe par les veines et des artères); et par subpresión (en apnea) les poumons arrivent à sa limite de compression et il se continue la descente, la pression interne sera moindre que la pression sanguine, les verres alveolares se cassent et ils inondent les poumons de sang, se générera un edema pulmonar aigu.
Facteurs de dissolution et diffusion
En surface, à niveau de la mer (1 bar), les pressions partielles de N2 et d'Ou2 seront respectivement de 0,8 bar et 0,2 bar. Normalement les tissus du corps sont en saturation pour le N2 (c'est-à-dire que la tension du N2 dans les tissus est de 0,8 bar). Mais il n'arrive pas pareil avec l'oxygène. L'Ou2 respiré est véhiculé internamente par l'hémoglobine présente dans le sang, bien que une part importante circule sous forme dissolue. En plus l'oxygène est consommé en le metabolismo cellulaire, que à changement produit dioxyde de carbone (a SCIÉ2) qu'est véhiculé par voie venosa (par la hémoglobine et sous forme dissolue) vers les poumons.
Pendant l'immersion augmente considérablement la pression partielle de nitrogène, en générant un déséquilibre entre la pression partielle et la tension tisular. En suivant les lois de dissolution et diffusion des gaz, les tissus se trouvassent en phase de subsaturación et commenceront à absorber N2 pour s'équilibrer à nouveau. Mais cette saturation arrive en un gradiente et à des rythmes différents selon le tissu. Le sang et les tissus nerveux ils se saturent vite, alors que les os et les tendones sont ceux qui ils plus tardent. Le procès inverse se produit dans l'hausse, au remonter à la surface les tissus d'un buzo sont il est sobresaturación de N2 et tenderán au libérer à des taxes équivalentes de desaturación.
Si la pression circundante est très inférieure à la tension de N2 d'un tissu, le gaz dissolu (c'est-à-dire en forme liquide) ne pourra pas être évacué du tissu par diffusion. Ce que arrive il alors est que le N2 reviendra à nouveau à sa phase gaseosa dedans du tissu. C'est-à-dire qu'ils se forment burbujas dedans des tissus que normalement ne doivent pas présenter phase gaseosa.
Dans une hausse est normale qu'ils se forment quelques microburbujas de N2 et d'a SCIÉ2 que sont éliminées progressivement par voie pulmonar. Mais si l'hausse se fait trop rapide ou sans respecter les arrêts de descompresión, la quantité et la taille de micro burbujas peut être plus important. Ces tenderán alors à former macro burbujas et une forme très précise de barotraumatismo de la plongée autonome. Ce type de barotraumatismo se lui connaît avec le nom d'accident de descompresión et est pratiquement impossible le provoquer en apnea parce que les temps d'immersion ne sont pas plus prolongés que quelques minutes et sont intercalados par des pauses en surface.
L'accident de descompresión est, donc, provoqué par une situation de sobresaturación tisular par dessus d'un niveau critique. La présence de burbujas dans le tissu sanguin peut provoque trombos (trombosis), embolias et même la necrosis des tissus. Les effets peuvent être immédiats ou progressifs.
Effets biochimiques
Équilibre sanguin Ou2/a SCIÉ2
Normalement l'Ou2, par être le gaz consommé pour le metabolismo cellulaire, présente des tensions sanguines mineures aux pressions partielles alveolares, en revanche l'a SCIÉ2, comme produit de desecho, présente tensions sanguines majeures que les pressions partielles alveolares. Ceci crée un gradiente de pressions en les interfases alveolo-sang, que permettent l'échange gaseoso. Le corps possède un mécanisme physiologique qu'il nous alerte lorsqu'il se voit soumis ou il se rapproche à une situation d'anoxia. Cette alarme physiologique est celle qui il produit la sensation d'étouffe. L'augmentation de la tension de l'a SCIÉ2 dans le flux sanguin porte une légère acidificación du pH sanguin en raison de sa transformation en acide carbónico, ce changement est détecté par une paire de récepteurs nerveux dans l'artère carótida et déchaînent le reflet d'étouffe. Après ils ne sont pas les tensions des gaz celles qui sont directement "réglées" par l'organisme, mais le pH de l'écran à plasma sanguin, comme indicateur indirect de ces tensions. C'est-à-dire que notre mécanisme d'alerte du risque d'hipoxia dépend invariablemente du changement du pH sanguin en raison de l'augmentation de la tension de l'a SCIÉ2.
Lorsqu'il se commet une hiperventilación (augmentation volontaire ou involuntario de la fréquence respiratoire), les pressions partielles alveolares des gaz et des tensions sanguines tienden à se égaler: il augmente la tension sanguine de l'Ou2 et diminue la de a SCIÉ2. Le pH sanguin tiende à alcalinizarse et donc se retarda le reflet d'étouffe. Les buzos en apnea font appel avec fréquence à une courte hiperventilación en surface, avant de l'inmerión. Ceci afin d'oxigenar au maximum les tissus et l'air contenu dans les poumons, mais aussi pour arriérer la sensation d'étouffe et maximizar ainsi le temps de confort pendant l'immersion. L'autre visage de la monnaie est le risque de provoquer un accident sincopal.
Le síncope est la perte de connaissance ou desmayo brève, en raison d'une insuffisance d'apporte d'oxygène vers le cerveau (Tension Ou2 < 0,17 bar ). il basiquement est l'effet de l'hipoxia. Après une hiperventilación importante, les symptômes pre-sincopales (sensation d'étouffe, vertigos et vertiges) n'apparaissent pas et le síncope apparaît instantáneamente et sans avertissement (et pour un buzo que ne soit pas assisté immédiatement, les conséquences seront mortelles).
Toxicité des gaz
- Hipercapnia: augmentation anormale de la tension d'a SCIÉ2 dans le sang (Tension a SCIÉ2 > 40mbar), en révélant les effets toxiques de ce gaz. Il peut sobrevenir dans la plongée autonome, les buzos inexpertos agissent de diminuer sa fréquence respiratoire dans un appât de "épargner" air de la bouteille et en buzos professionnelles, en raison d'un exercice intense pendant l'immersion. Les symptômes sont un malaise, angoisse et anxiété du buzo, sensation d'étouffe et respiration superficielle; lesquels sinon sont contrôlés par le buzo, amplifient et ils aggravent l'hipercapnia en arrivant au síncope et la mort par noyade; en plus le buzo prise du panique peuvent souffrir barotraumatismos ou accidents de descompresión par une hausse en dehors de règle.
- Hiperoxia: À partir de tensions tisulares supérieures aux 0,5 bar, l'oxygène commence à prendre un caractère toxique qui se consolide complètement lorsque sa tension tisular obtient 1,7 bar. Sous ces pressions partielles l'Ou2 se disocia en radicaux libres (peróxido d'hidrógeno H2Ou2 et radicaux hidróxilo ·OH) qu'inhibent la fonction cellulaire à niveau de la membrana. Cet effet sur la membrana cellulaire affecte spécialement le système nerveux (la membrana cellulaire des neurones et son délicat équilibre d'electrolitos et résumes des messagères ils sont la clef de la transmission des impulsions nerveux). Donc, bien que tous les tissus se voient affectés par pareil, son effet neurotóxico est celui qui reviste majeure gravité. Le système nerveux règle et il contrôle la plupart des fonctions vitales. L'intoxication par oxygène produit des convulsions, perte de connaissance et il peut porter à la conséquente noyade du buzo. Le risque d'hiperoxia dicte les limites de sécurité de la plongée autonome avec air (-30 m profondeur maximale permise, -20 m profondeur maximale recommandée). Ces profondeurs sont les limites théoriques, mais en réalité les effets toxiques de l'oxygène ils peuvent se trouver plus en bas, donc sa consommation par les tissus ils diminuent considérablement sa tension.
- Narcosis De nitrogène: bien que le nitrogène et autres gaz inertes sont químicamente stables, sous des concentrations élevées (lisez-vous des pressions partielles et des tensions tisulares) produisent des effets réversibles sur le système nerveux. Ces effets sont en général similaires aux dus à l'intoxication par alcool ou aux substances narcóticas et est par ceci qu'ils reçoivent le nom de "narcosis". Lorsque la tension tisular du N2 >= 4bar, les effets commencent à se manifester; mais il est très variable d'un individu à autrui. Ils sont les buzos autonomes avec air les exposés à ce type d'effet, en se pouvant donner cas très par dessus des -30 m, en dépenant de l'état général du buzo. Les symptômes typiques sont l'euphorie, despreocupación, altération de la capacité de raisonnement et de concentration, perte de mémoire et désorientation. La perte de la capacité de jugement et d'orientation, typique de ce phénomène, peut faire incurrir au buzo dans autres accidents et éventuellement même à la noyade.
Références
Voyez-vous aussi
- NAUI (National Association of Underwater Instructors)
- Snuba
- Escafandra
- Plongée professionnelle
- C.M.À.S.
- P.À.D.I.
- Jacques Cousteau
Tu raccordes externes
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- Guide de plongée en Espagnedonne:Dykningai:צלילהallez:Selam
