Saturation en azote
Lance une plongée et compare l'azote de l'air ambiant à celui stocké dans ton corps : il se charge au fond, puis désature en remontant. Outil pédagogique : il ne remplace ni un ordinateur ni une table.
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Regarde l'azote entrer et sortir
Pourquoi ×5,3 à 40 m, et pas ×5 ?
À 40 m, la pression ambiante est de 5 bar, 5 fois celle de la surface. On pourrait donc penser que le corps peut contenir 5 fois plus d'azote.
Mais le modèle de Bühlmann tient compte de la vapeur d'eau dans les poumons. Elle occupe toujours environ 0,063 bar (0,0627 exactement), quelle que soit la profondeur. L'azote respiré se calcule donc sur ce qui reste :
PiN₂ = (Pamb − 0,0627) × 0,79
À 40 m : (5 − 0,0627) ÷ (1 − 0,0627) = 4,937 ÷ 0,937 ≈ ×5,3
C'est valable à toutes les profondeurs : ×2,1 à 10 m, ×3,1 à 20 m, ×6,3 à 50 m.
Attention, ce n'est pas immédiat : c'est le maximum que les tissus pourraient contenir à cette profondeur. Chacun absorbe l'azote à sa vitesse : la quantité réellement stockée dépend de la profondeur et de la durée de la plongée.
Vue détaillée : le corps n'absorbe pas l'azote partout à la même vitesse. Les tissus rapides (sang, cerveau) se remplissent et se vident en quelques minutes, les tissus lents (graisses, os) mettent des heures : ils continuent même de se charger un peu au-dessus de 12 m.
Les mêmes tissus en courbes
Pointillés : l'azote respiré. Les tissus rapides le suivent de près, les lents à peine.
Pour aller plus loin : les 16 compartiments du modèle
Le modèle de Bühlmann découpe le corps en 16 compartiments. Chaque barre montre à quel point l'un d'eux est proche de sa limite (sa valeur M). ▲ se charge, ▼ se décharge. Touche une barre pour la suivre.
Comment fonctionne le modèle de Bühlmann
16 compartiments, 16 vitesses
Le modèle ne connaît pas les vrais tissus du corps. Il le représente par 16 compartiments théoriques, chacun avec sa demi-vie, de 5 min à 635 min : le temps qu'il lui faut pour faire la moitié du chemin vers l'équilibre avec l'azote respiré. Après 6 demi-vies, un compartiment est saturé à 98 %. Les rapides font penser au sang ou au cerveau, les lents aux graisses ou aux os : c'est une image, pas de l'anatomie.
Charge et décharge
Un compartiment se charge quand la pression partielle d'azote de l'air ambiant (PiN₂) est plus haute que sa propre pression d'azote. Il se décharge quand elle est plus basse. Plus l'écart est grand, plus ça va vite. Le calcul utilise l'équation de Haldane à profondeur constante et celle de Schreiner pendant la descente et la remontée.
La limite : la valeur M
En remontant, un compartiment peut contenir plus d'azote que l'air ambiant : il est en sursaturation. Chaque compartiment tolère une sursaturation maximale, sa valeur M (M = a + Pamb / b). Plus il est lent, plus sa tolérance est basse : en surface, 2,96 bar pour le compartiment 1, 1,27 bar pour le 16. Un ordinateur organise la remontée et les paliers pour qu'aucun compartiment ne dépasse sa valeur M. Il ajoute souvent une marge, les facteurs de gradient, qui ne sont pas utilisés ici. Le compartiment le plus proche de sa limite commande la remontée : c'est le compartiment directeur.
Pourquoi la zone de désaturation commence à 12 m par convention
Dans le modèle, il n'y a pas une profondeur unique où tout se vide. Chaque compartiment désature dès que la PiN₂ passe sous sa propre pression d'azote, et ce moment dépend de sa charge. Après 40 m pendant 20 min à l'air, les rapides, très chargés, désaturent dès le début de la remontée. Les lents, peu chargés, continuent de se charger un peu, jusque sur un palier à 3 m : le compartiment 16 y est à 0,82 bar alors que l'air respiré en apporte 0,98.
La limite des 12 m est donc une convention d'enseignement. Après une plongée saturante, on considère qu'on se charge encore sous 12 m : il ne faut pas traîner entre le fond et 12 m. Au-dessus, les compartiments qui comptent pour la décompression désaturent.
Pourquoi les paliers ne s’allongent pas à cause des tissus lents
Au-dessus de 12 m, les tissus lents peuvent continuer à se charger, mais ils restent loin de leur limite. À l'air, la PiN₂ vaut 0,98 bar à 3 m et 1,21 bar à 6 m. Même si le plongeur restait au palier indéfiniment, un compartiment lent ne pourrait pas dépasser cette valeur. Or elle reste sous sa valeur M en surface : 1,27 bar pour le compartiment 16, 1,40 bar pour le 11. Il n'atteindra donc jamais la sursaturation critique, et l'ordinateur n'allonge pas le palier pour lui. Les paliers sont commandés par les compartiments rapides et moyens, qui eux désaturent. Après 40 m pendant 20 min et 5 min à 3 m, le compartiment 16 n'est qu'à 64 % de sa valeur M à la sortie de l'eau, et le compartiment directeur est le 4 (demi-vie 18,5 min).
Comprendre la saturation en azote
1. L'azote suit la pression, avec retard
On respire de l'azote à une pression qui dépend de la profondeur et du gaz (PiN₂). Le corps se charge tant qu'il en contient moins, et se décharge dès qu'il en contient plus. C'est la saturation, puis la désaturation.
2. Chaque tissu a son rythme : la demi-vie
En une demi-vie, un compartiment fait la moitié du chemin. Après 6 demi-vies, il est presque plein. Le plus rapide a une demi-vie de 5 min, le plus lent de 635 min (plus de 10 h).
3. Chaque tissu a sa limite : la valeur M
C'est l'azote maximal toléré par le modèle à une pression donnée : M = a + Pamb / b. La demi-vie dit à quelle vitesse un tissu change, la valeur M dit jusqu'où il peut aller.
4. Changer de gaz accélère la sortie
Un gaz riche en oxygène fait chuter l'azote respiré d'un coup. Le corps, lui, ne se vide pas d'un coup : c'est l'écart, plus grand, qui fait sortir l'azote plus vite. Pour choisir ton mélange et sa profondeur maximale, utilise le calculateur nitrox ; pour le préparer, le gas blender.
Hypothèses et limites du modèle
- Modèle Bühlmann ZH-L16C, azote seul, 16 compartiments (coefficients a et b de Bühlmann 2002, compartiment 1 de 5 min).
- Pamb = Psurface + profondeur / 10 ; PiN₂ = (Pamb − 0,0627) × FN₂.
- Calculs exacts (équations de Haldane et de Schreiner), indépendants de l'animation.
- Plongeur sans azote en trop au départ. Descente à 20 m/min. À la sortie, on respire de l'air.
- Pas de facteurs de gradient ni d'hélium dans cette version.
- « Eau » : pression partielle d'azote respirée à cette profondeur avec le gaz du moment. « Corps » : en vue simple, un tissu de référence du modèle (compartiment 3, demi-vie 12,5 min), choisi pour que la charge se voie bien à l'échelle d'une plongée ; en vue détaillée, 3 familles de tissus et la moyenne des 16 compartiments. ×1 = azote respiré à l'air en surface.
- Vue simple : règle d'enseignement du repère 12 m. Sous 12 m on se charge, au-dessus (en fin de plongée) on désature. La vitesse de charge (couleur et épaisseur du trait) suit l'écart entre l'azote de l'eau et celui du corps : elle grandit avec la profondeur et diminue quand le corps se remplit.
- Vue découverte : aucun calcul, une illustration. Au fond, le corps s'approche de l'équilibre avec l'air ambiant, d'autant plus vite que c'est profond, et l'atteint presque à la fin du temps au fond. Au-dessus de 12 m, il rend son azote.
- Vue détaillée : calcul par familles de tissus. Les rapides se vident plus profond, les lents plus haut.
- Un modèle n'est pas la physiologie : rester sous les valeurs M ne garantit pas l'absence d'accident. Aucune consigne de remontée n'est donnée ici.
Questions fréquentes
C'est quoi la saturation en azote en plongée ?
En profondeur, on respire de l'azote à une pression plus forte qu'en surface. Le corps en absorbe jusqu'à atteindre l'équilibre avec l'air respiré : il est alors saturé. À la remontée, la pression baisse et l'azote ressort par les poumons : c'est la désaturation.
Pourquoi parle-t-on de 12 m pour la désaturation ?
C'est une convention d'enseignement. Après une plongée saturante, on considère qu'on se charge encore sous 12 m et qu'on désature au-dessus. Dans le modèle, chaque tissu a son propre moment de bascule ; les tissus lents peuvent même se charger un peu au-dessus de 12 m, sans jamais approcher leur limite.
Pourquoi 5,3 fois plus d’azote à 40 m, et pas 5 fois ?
À 40 m, la pression est 5 fois celle de la surface. Mais le modèle de Bühlmann déduit la vapeur d'eau des poumons, environ 0,063 bar à toute profondeur : (5 − 0,063) ÷ (1 − 0,063) ≈ 5,3. Les tissus peuvent donc contenir jusqu'à 5,3 fois plus d'azote qu'en surface, mais seulement après un temps suffisant : chacun se charge à sa vitesse.
Le nitrox réduit-il la saturation en azote ?
Oui. Un nitrox contient moins d'azote que l'air : à profondeur égale, le corps se charge moins vite et sort de l'eau avec moins d'azote en trop. En échange, sa profondeur maximale d'utilisation (PMU) est plus faible. L'outil compare chaque plongée au nitrox avec la même plongée à l'air.
Qu'est-ce que la demi-vie d'un compartiment ?
C'est le temps qu'il faut à un compartiment du modèle pour faire la moitié du chemin vers l'équilibre avec l'azote respiré. Bühlmann ZH-L16C utilise 16 compartiments, de 5 min à 635 min de demi-vie. Après 6 demi-vies, un compartiment est saturé à 98 %.
Qu'est-ce que la valeur M ?
C'est la quantité maximale d'azote qu'un compartiment peut tolérer à une pression donnée selon le modèle (M = a + Pamb / b). Un ordinateur de plongée organise la remontée et les paliers pour qu'aucun compartiment ne la dépasse.
Cet outil peut-il planifier ma plongée ?
Non. C'est un outil pédagogique : il ne calcule jamais de paliers obligatoires et ne donne aucune consigne de remontée. Pour plonger, suis ton ordinateur de plongée ou tes tables, et ta formation.