la plongée au nitrox et consommation d'air

[tbaudrier]

Je lis que la plongée au nitrox diminue la consommation d'air mais sans bibliographie à l'appui (cela parait logique) quelqu'un a t il un article bien documenté ?

[Sagrouikasse]

je ne pense pas qu'il y ait un lien entre la consommation et la composition du mélange respiré :

 

Le nitrox est un mélange d’oxygène et d’azote dans des proportions différentes de l’air. Il

possède des avantages et des limites.

AVANTAGES

• Améliore la marge de sécurité des plongées nécessitant une décompression (en faisant

les mêmes paliers qu’avec de l’air).

• Procure un meilleur confort à l’issue de la plongée.

• Augmente le temps d’immersion sans paliers ou diminue la durée des paliers (mais sans

amélioration de la marge de sécurité).

• Diminue le risque d’essoufflement pour un effort donné.

• Diminue dans une certaine mesure le risque de narcose.

LIMITES

• Limitation de la profondeur par rapport à l’air.

• Risques hyperoxiques si la profondeur limite est dépassée.

• Risques hyperoxiques accrus en cas d’essoufflement.

• Manipulation des gaz plus contraignante

[VieuxZep]

Bonjour,

 

Je n'ai pas d'article bien documenté à ce sujet, mais à titre personnel, j'ai remarqué que je consommais 10 à 15% de moins quand je plonge au nitrox (~30 à 32%) ... et de plus je suis bien incapable d'expliquer le pourquoi de la chose ...

 

De plus, la diminution de fatigue après la plongée est notable !

[lemecendef]

Bonjour

 

Je ne suis pas médecin mais ce que j'ai retenu de mes cours c'est que la respiration est contrôlée par des récepteurs sensibles au CO² et à l'O² (les chémoR)

 

J'interprète que:

 

Si le taux d'oxygène dans l'air à une pression partielle plus élevée, le transfert dans le sang est plus important et donc le taux d'O² est donc plus important. ( je parle ensuite de Taux de Gaz dans le Sang TGS)

Les chémoR activent une hyperventilation quand le TGS CO² augmente OU le TGS O² diminue. Dans le cas du nitrox le TGS O² est plus important qu'habituellement et donc quand nous contrôlons notre respiration, l'alerte des capteurs déclenchant la respiration intervient plus tard. Comme l'activité musculaire du plongeur calme est très limité, le TGS CO² augmente lentement, d'où une économie certaine sur la consommation d'air.

 

Pour ceux qui veulent plus de précisions c'est ici !

 

PS: Cette longue réflexion à pu ce faire grâce à un mélange à 40% d'O². Dans mon cas c'est le seul moyen d'avoir une activité cérébrale...

 

[shimaaji]

Je trouve intéressant ce que tu écris lemecendef.

Il me semblait que le corps humain possède des capteurs sensibles à la pression en CO2 et pas à la pression en l'oxygène...

 

Je vais filer ailleurs quelques jours, je prends un exemplaire du pdf avec moi, j'en profiterai (ou pas) pour y repenser (ou pas) !

[Leopold Anasthase]

Bonjour,

 

À ma connaissance, il n’existe pas d’étude qui montre une diminution de la consommation de gaz en plongée quand on utilise du Nitrox. Cette étude serait d’ailleurs très difficile à réaliser, car il faudrait que :

 

-tout soit identique sauf la concentration d’O2 du bloc (exactement la même profondeur, exactement le même détendeur, exactement le même effort) ;

 

-et idéalement que le plongeur ne soit pas au courant de ce qu’il y a dans son bloc.

 

Si on voulait réaliser une étude un tant soi peu fiable sur le sujet, il vaudrait mieux se placer dans un caisson et faire pédaler les volontaires sur des bicyclettes ergométriques.

 

Concernant le contrôle de la ventilation, les diapos proposées par lemecendef sont sympathiques, mais comme tous les diaporamas, elles vont avec le blabla prévu pour. Il est plus complexe de les lire sans. Je vous propose un résumé pour expliquer pourquoi à mon avis la concentration fractionnaire d’O2 dans le gaz inspiré n’influe pas sur la consommation d’air.

 

1. La respiration, qu’est-ce que c’est ?

 

En physiologie, respirer, c’est consommer de l’oxygène (ou O2). Ce sont les cellules qui consomment l’oxygène. Donc la respiration comporte trois étapes :

 

-une étape ventilatoire, qui consiste à aller chercher l’oxygène dans l’air ambiant, pour le faire entrer dans le sang (et accessoirement se débarrasser du dioxyde de carbone ou CO2) ;

 

-une étape circulatoire, pour apporter l’O2 aux cellules ;

 

-une étape cellulaire, où les cellules utilisent l’O2 pour fonctionner.

 

Ce résumé décrit le trajet de l’oxygène : puisé dans l’air, entré dans le sang, transporté jusqu’aux cellules, utilisé par les cellules. By the way, on peut décrire le trajet du CO2, qui est produit par les cellules, transporté par le sang, et éliminé par les poumons et la ventilation.

 

 

2. Comment cela fonctionne-t-il chez l’homme (et chez beaucoup d’autres animaux, mais pas tous) ?

 

Dans la plupart des situations, nous respirons sans y penser (sauf quand ça va très mal, et là on ne pense qu’à respirer). Pourtant, les muscles respiratoires sont à commande volontaire : on peut respirer quand on veut, on peut retenir sa respiration, on peut volontairement respirer beaucoup... Pour nous éviter d’y penser, nous disposons d’un centre de commande qui y pense à notre place.

 

Comme c’est décrit dans les diapositives, il y a un centre de commande qui commande à des muscles respiratoires, et la transmission entre le centre de commande et les muscles ne se fait pas par wifi ou bluetooth, mais par une transmission nerveuse.

 

Les cétacés n’ont pas de centre de commande : leur respiration est entièrement volontaire. Du coup, ils ne peuvent pas dormir de tout leur cerveau : ils font des apnées, pendant lesquelles ils reposent la moitié du cerveau. Puis ils reprennent leur souffle, et refont une apnée, où ils reposent l’autre moitié de leur cerveau.

 

 

3. Comment l’oxygène passe de l’alvéole au sang ?

 

Par un mécanisme physique appelé la diffusion des gaz. C’est décrit par la loi de Fuck... Euh... La loi de Fick ! Le gaz va de l’endroit où il y en a le plus vers l’endroit où il y en a le moins.

 

Le moteur, c’est la différence de concentration. Et ça marche d’autant mieux que l’interface qui sépare le gaz du sang a une grande surface, est perméable, et est fine. Ça tombe bien, nous avons une interface très fine (0,5 µm, 20 fois plus fin que le papier à cigarette), grand comme un trois pièces (75 m2), et très perméable. Sa perméabilité dépend du gaz considéré (chaque gaz diffuse pour son propre compte, sans influer sur la diffusion des autres). Le CO2 est 20 fois plus diffusible que l’O2.

 

Vous me direz que pour diffuser de l’alvéole vers le sang, il faut quand même que l’oxygène soit dans l’alvéole, et vous aurez raison. Mais en réalité, ça n’est pas trop un problème, tant que les tuyaux ne sont pas bouchés. En effet, si on prend une bouteille ne contenant que de l’azote par exemple et qu’on la place dans une pièce, il suffit d’ouvrir le bouchon de la bouteille pour que l’oxygène pénètre dans la bouteille très rapidement.

 

 

4. Comment le dioxyde de carbone sort du sang pour aller dans l’alvéole ?

 

Par le même mécanisme physique, la diffusion des gaz. Mais si on ne renouvelle pas le gaz alvéolaire, les concentrations s’équilibrent et la diffusion ne se fait plus. C’est là la différence fondamentale entre l’apport d’O2 et l’élimination du CO2 : l’élimination du CO2 dépend de la ventilation alvéolaire (le brassage du gaz dans les alvéoles).

 

Or, plus on fait d’effort, plus on consomme d’O2, plus on produit de CO2. Et donc plus il faudra ventiler pour l’éliminer. Si on ventile 10 L/min (ou plus) en plongée, ça n’est pas pour apporter l’O2 (on pourrait apporter l’O2 avec une ventilation beaucoup plus faible), c’est pour éliminer le CO2.

 

C’est pourquoi je dis et je répète que pour consommer moins d’air (ou de Nitrox) en plongée, il ne faut pas respirer mieux, il faut plonger mieux, avoir des mouvements plus rentables, économiser ses efforts, éviter les mouvements inutiles, améliorer son trim...

 

 

5. Mais alors, c’est quoi ces histoires de capteurs et d’influence du CO2 et de l’O2 ?

 

Comment ça ? L’explication ci-dessus ne vous suffit pas ? Vous ne me croyez pas sur parole ? Il faut une couche supplémentaire ? Bon d’accord... D’ailleurs, vous avez raison d’être méfiant : Leopold Anasthase, c’est qui ce type ?

 

Comme ça a été écrit, le centre de commande donne des ordres aux muscles, mais il est sous l’influence de récepteurs qui lui envoient des informations (pour qu’il prenne les bonnes décisions et envoie les bonnes commandes). Le mécanisme principal, c’est la quantité de CO2 dans le sang. Il y a un mécanisme d’auto-régulation qui maintient cette quantité dans une marge étroite, en faisant ventiler plus les alvéoles quand il y a davantage de CO2 qui est produit, et en faisant ventiler moins quand la production diminue.

 

Mais alors, et les capteurs d’oxygène ? Eh bien, en temps normal, ils n’interviennent pas : le fait de ventiler assez pour éliminer le CO2 fait qu’il y aura assez d’O2 dans le sang. Et en plongée, le passage de l’O2 dans le sang est encore plus favorisé, puisque nous respirons un gaz à une pression plus élevée que la pression atmosphérique.

 

Le mécanisme qui fait respirer plus quand on manque d’O2 existe, mais en temps normal il n’entre pas en jeu. Il entre en jeu dans les situations anormales, soit à cause d’une maladie, soit à cause de la diminution de la quantité d’O2 disponible dans l’air. C’est le cas en altitude : si la concentration en O2 reste la même en altitude (autour de 1/5e), la pression atmosphérique diminue. Donc les molécules d’O2 appuient moins sur l’interface qui sépare l’alvéole du sang, et il en passe moins.

 

Oskygènement vôtre ;-)

[shimaaji]

Bonjour !

 

[EDIT]ce message sera édité par la caranx pour le plaisir de jouer avec les coquillages...

 

Je ne sais pas si ça servira à l'auteur du fil...

Bonjour,

À ma connaissance, il n’existe pas d’étude qui montre une diminution de la consommation de gaz en plongée quand on utilise du Nitrox.

Je me demande quelle serait la difficulté réelle de réaliser une telle expérience.

Tu écris:

«-tout soit identique sauf la concentration d’O2 du bloc (exactement la même profondeur, exactement le même détendeur, exactement le même effort)»

En théorie c'est intéressant. De très bons robots sont disponibles pour ce type d'enregistrements de mesures.

Pourquoi alors s'abtenir de les utiliser dans le but de comprendre l'impact de la différence entre une plongée nitrox et une plongée air dans une approche nouvelle ?

«-et idéalement que le plongeur ne soit pas au courant de ce qu’il y a dans son bloc.»

Bon, admettons: est-ce que ça veut dire que dans l'"'idéal", un plongeur se porte volontaire pour une expérience et ne doit pas connaitre les conditions de l'expérience ? Du sujet même de l’expérience ?

(? ... )

Toi qui enseigne Léopold, que-ce que tu fais d'un lamba qui observe ta manière d'enseigner pour la remettre en question ?

Si on voulait réaliser une étude un tant soi peu fiable sur le sujet, il vaudrait mieux se placer dans un caisson et faire pédaler les volontaires sur des bicyclettes ergométriques.

Si ça leur fait du bien de pédaler et s'ils aiment ça...

dans l'idéal, ce sont peut-être les paramètres de l'étude qu'il faut définir.

 

Mais alors, et les capteurs d’oxygène ? Eh bien, en temps normal, ils n’interviennent pas : le fait de ventiler assez pour éliminer le CO2 fait qu’il y aura assez d’O2 dans le sang. Et en plongée, le passage de l’O2 dans le sang est encore plus favorisé, puisque nous respirons un gaz à une pression plus élevée que la pression atmosphérique.Mais alors, et les capteurs d’oxygène ? Eh bien, en temps normal, ils n’interviennent pas : le fait de ventiler assez pour éliminer le CO2 fait qu’il y aura assez d’O2 dans le sang. Et en plongée, le passage de l’O2 dans le sang est encore plus favorisé, puisque nous respirons un gaz à une pression plus élevée que la pression atmosphérique.

Ok, je reformule ma question: "A quel instant, s'ils existent, des capteurs à O2 vont permettre à l'organisme de ressentir une "a-normalité" ?"

Quels sont les mécanismes que l'organisme met en place pour déterminer à quel moment il existe un danger pour lui suffisant ressentir le besoin d'O2 ?

Le mécanisme qui fait respirer plus quand on manque d’O2 existe, mais en temps normal il n’entre pas en jeu. Il entre en jeu dans les situations anormales

On en revient à un des postulats de départ: "en temps normal". Moi du temps normal j'en ai plein.

la caranx se dit qu'elle va filer ailleurs maintenant; Bonne journée les gens

 

avec plaisir

«Oskygènement vôtre ;-)» ?

je ne sais pas si ça servira à l'auteur du fil. Ah oui, je l'ai déjà dit

[Leopold Anasthase]

En théorie c’est intéressant. De très bons robots sont disponibles pour ce type d’enregistrements de mesures. Pourquoi alors s’abtenir de les utiliser dans le but de comprendre l’impact de la différence entre une plongée nitrox et une plongée air dans une approche nouvelle ?

Je suppose que vous parlez des ordinateurs de plongée. Oui, ils permettent d’enregistrer la profondeur, et même pour certains la consommation de gaz. Mais si on veut être sûr que c’est la concentration de l’oxygène qui a modifié la consommation, il faut que les plongées à différentes concentrations soient identiques par ailleurs. Par exemple, en théorie, on consomme la même quantité de gaz si on reste 30 minutes à 10 mètres ou 20 minutes à 20 mètres. Mais supposons que le détendeur soit plus dur à 20 mètres et qu’il faille dépenser de l’énergie pour le déclencher, et ajoutons qu’il faudra gonfler un peu plus le gilet (ce qui consommera de l’air), et ça crée des artéfacts qui faussent les mesures.

Bon, admettons: est-ce que ça veut dire que “dans l’idéal”, un plongeur se porte volontaire pour une expérience et ne doit pas connaitre les conditions de l’expérience ?

Le risque s’il sait ce qu’il y a dans son bloc serait qu’il modifie son comportement (sans même s’en rendre compte) en fonction de ce qu’il pense. Donc idéalement il ne doit pas savoir la composition du bloc, mais on peut l’informer du sujet de l’étude.

Ok, je reformule ma question: "A quel instant, s’ils existent, des capteurs à O2 vont permettre à l’organisme de ressentir une "a-normalité" ?"

Quels sont les mécanismes que l’organisme met en place pour déterminer à quel moment il existe un danger pour lui suffisant ressentir le besoin d’O2 ?

L’exemple parfait, c’est la physiologie en altitude. À 5 500 mètres d’altitude, la pression atmosphérique est égale à la moitié de la pression au sol. La concentration en O2 n’a pas changé, c’est toujours 1/5e (20,95 % si on cherche une valeur précise). La pression partielle de l’O2 dans l’air inspiré va baisser. Du coup, il y aura moins d’O2 dans le sang. Les capteurs vont informer le centre de commande, et le centre de commande va donner l’ordre aux muscles respiratoires de ventiler plus. Le corps va tenter d’améliorer les choses en augmentant la ventilation alvéolaire. En pratique, ça n’améliore quasiment pas le passage de l’O2 à travers l’interface, mais comme ça élimine plus de CO2, le CO2 prend moins de place dans l’alvéole, et du coup l’O2 a plus de place et donc plus de pression, et ça augmente la quantité d’O2 dans le sang.

 

Bon, je sais bien, c’est pas super simple. Mais si je ne vous ai pas encore perdus, on peut regarder les choses plus en détail. L’augmentation de la ventilation va diminuer la quantité de CO2 dans le sang. Super, c’est ce qu’on voulait. Sauf qu’il y a un message intégré dans le centre de commande : CO2 bas ==> diminution de la ventilation. Mais alors, vous allez me demander pourquoi le centre de commande donne-t-il l’ordre de faire descendre le CO2 en-dessous de la valeur consigne habituelle ? Parce que le message « Il n’y a pas assez d’O2 dans le sang » est prioritaire sur le message « il y a trop peu de CO2 dans le sang ».

 

Il n’empêche, l’augmentation de la ventilation va être limitée par la diminution du CO2. Mais tout est prévu : le rein va éliminer un peu de bicarbonates, ce qui va acidifier un peu le sang, et va compenser le fait que le sang soit moins acide (un sang qui contient moins de CO2 est moins acide, car le CO2 dissout dans l’eau du sang acidifie celui-ci). Du coup, la ventilation peut augmenter un peu plus. Cette adaptation prend un à deux jours. C’est la raison pour laquelle on ne démarre pas l’ascension des hauts sommets en partant du pied du sommet : il faut laisser le temps au corps de s’acclimater à l’altitude.

[shimaaji]

Merci Leopold.

Je vais y reflechir un brin

[gercoul]

Bonjour,

 

Je n'ai pas d'article bien documenté à ce sujet, mais à titre personnel, j'ai remarqué que je consommais 10 à 15% de moins quand je plonge au nitrox (~30 à 32%) ... et de plus je suis bien incapable d'expliquer le pourquoi de la chose ...

 

De plus, la diminution de fatigue après la plongée est notable !

 

Bonjour a tous

Je m'insinue dans ce post pour repndre a Vieux Zep. Est-il possible de considerer que la plongee nitrox limitant la profondeur limite de ce fait la consommation?

[gercoul]

Re bonjour a tous

Pour resumer ce qui a été exposé plus haut on pourrait dire que :

1 la ventilation pulmonaire est regulee par la concentration de CO2 dans le sang (paCO2) dont la valeur normale est 40mmHg. Le centre de régulation se trouve dans le tronc cérébral.

2 la concentration en 02 n'intervient que dans certaines conditions extremes (altitude) ou pathologiques. L'oxygene n'intervient pas ce d'autant qu'en p!ongee et a fortiori au nitrox on respire un melange hyperoxyque.

3 en plongee la ventilation et donc la consommation est determinee par l'elimination du CO2 produit par le metabolisme.. Les facteurs qui interviennent dans la productionde CO2 sont la constitution du plongeur, l'importance de l'activité musculaire, le stress, le froid, l'activité digestive, la viscosité du melange inhalé qui croît avec la profondeur, etc.

J'aimerais ajouter que l'essoufflement est l'incapacité pour un plongeur d'éliminer le CO2 produit. Mais ce sujet pourrait faire l'objet d'un autre post.

[shimaaji]

[hors-sujet]

Mais ce sujet pourrait faire l'objet d'un autre post.

@gercoul: Je suis sûre qu'en cherchant un peu il existe sur ce forum plein de posts à propos de l'essoufflement en plongée. Si tu penses à une nouvelle manière d'aborder le sujet, ce serait intéressant à lire, n'hésite pas à lancer ton sujet ![/hors-sujet]