N4 – Modèle Haldanien (Bühlmann ZHL)

Origine du modèle

Le modèle Haldanien tire son nom de John Scott Haldane, qui, en 1908, a développé un modèle théorique pour la décompression basé sur la dissolution et l’élimination des gaz dans les tissus humains.

Le modèle a été amélioré par le Dr. Albert Bühlmann, un chercheur suisse, qui a introduit le modèle Zürich Haldane (ZHL), utilisé dans la plupart des ordinateurs de plongée modernes.

Principes fondamentaux

Le modèle Haldanien repose sur deux concepts clés :

  1. Compartiments simulés (ou tissus) :
    • Le corps humain est modélisé par des compartiments théoriques, chacun ayant une vitesse d’absorption et d’élimination des gaz dissous.
    • Ces compartiments sont définis par leur demi-vie (T1/2T_{1/2}T1/2​), le temps nécessaire pour qu’un compartiment absorbe ou élimine 50 % du gaz disponible.
    • Exemples de demi-vies des compartiments :
      • Court : 5 minutes (tissus rapides, comme le sang).
      • Long : 120 minutes (tissus lents, comme les os et les graisses).
  2. Tension gazeuse :
    • La pression partielle de gaz dissous dans un tissu est appelée tension gazeuse.
    • Pendant une plongée, la tension gazeuse augmente à mesure que la pression ambiante augmente.
    • En remontant, les tissus éliminent les gaz dissous. Si la tension gazeuse dépasse un seuil critique, des bulles peuvent se former (risque d’accident de décompression).

Modèle Bühlmann ZHL

Le modèle Bühlmann est une version raffinée du modèle Haldanien. Voici ses spécificités :

3.1. Compartiments multiples

  • Bühlmann a utilisé jusqu’à 16 compartiments dans son modèle (ZHL-16).
  • Chaque compartiment a sa propre demi-vie d’absorption et d’élimination des gaz.

3.2. Limites de sursaturation (M-values)

  • Bühlmann a introduit les M-values pour définir les limites maximales de sursaturation que chaque compartiment peut tolérer sans former de bulles.
  • Les M-values varient selon la profondeur et le compartiment.
  • En surface, la limite de sursaturation est plus basse qu’à des profondeurs intermédiaires.

3.3. Versions du modèle ZHL

  • ZHL-16A : Très permissif, utilisé pour des plongées techniques.
  • ZHL-16B : Modéré, adapté à des profils conservateurs.
  • ZHL-16C : Le plus courant, utilisé dans la majorité des ordinateurs de plongée modernes.

Gradient Factors (GF)

Les Gradient Factors (GF) sont une méthode pour ajuster la conservativité du modèle de décompression Bühlmann. Ils permettent aux plongeurs de personnaliser leur décompression en jouant sur deux aspects : la profondeur des premiers paliers et la tolérance au risque près de la surface.

Pourquoi utiliser les Gradient Factors ?

Chaque plongeur a des besoins spécifiques. Un plongeur prudent ou en condition physique particulière peut choisir des réglages plus conservateurs pour limiter les risques. À l’inverse, un plongeur expérimenté cherchant à réduire son temps de décompression peut opter pour des réglages plus permissifs. Les Gradient Factors offrent cette flexibilité.

Comment fonctionnent les Gradient Factors ?

Les GF sont exprimés sous la forme de deux valeurs, par exemple 20/85 :

  • GF Low (ex. : 20) : Détermine la profondeur des premiers paliers. Plus la valeur est basse, plus les paliers commencent tôt, offrant une décompression progressive mais plus longue.
  • GF High (ex. : 85) : Définit la tolérance à la sursaturation près de la surface. Une valeur élevée raccourcit les derniers paliers, tandis qu’une valeur basse impose une remontée plus prudente.

Exemples de configurations typiques :

  • 20/70 (Conservateur) : Idéal pour les plongées longues ou profondes. Les paliers commencent tôt et la remontée est progressive.
  • 40/85 (Modéré) : Un bon compromis pour les plongeurs expérimentés cherchant à optimiser leur temps sans sacrifier la sécurité.
  • 15/60 (Très conservateur) : Utile pour les situations à risque accru, comme des plongées techniques complexes ou des plongeurs sensibles.

Avantages des Gradient Factors

  1. Personnalisation : Chaque plongeur peut ajuster son profil en fonction de ses besoins ou des conditions de la plongée.
  2. Flexibilité : Les GF s’adaptent à différents types de plongée (récréative, technique, profonde).
  3. Sécurité accrue : En ajustant la profondeur des paliers, ils réduisent le risque de formation de bulles et d’accidents de décompression.

Conclusion

Les Gradient Factors sont un outil précieux pour affiner les calculs de décompression et s’adapter aux profils et préférences de chaque plongeur. En comprenant leur fonctionnement, vous pouvez optimiser votre sécurité et votre confort, que vous plongiez en récréatif ou en technique.

Avantages du modèle Bühlmann ZHL

  1. Précision scientifique : Fondé sur des études approfondies sur l’élimination des gaz dans le corps humain.
  2. Flexibilité : Adapté à différents types de plongées (récréatives, techniques, profondes).
  3. Personnalisation : Les gradient factors permettent d’ajuster la conservativité en fonction du niveau d’expérience du plongeur.
  4. Compatibilité universelle : Utilisé par la majorité des ordinateurs de plongée (Suunto, Shearwater, OSTC, etc.).

Limites du modèle Bühlmann ZHL

  1. Modèle mathématique pur : Il ne tient pas compte des microbulles formées lors de la décompression.
  2. Variabilité individuelle : Les différences physiologiques entre les plongeurs (âge, hydratation, fatigue) ne sont pas prises en compte.
  3. Conservativité initiale : Sans gradient factors, le modèle peut être plus permissif, augmentant les risques pour des plongeurs peu expérimentés.

Modèles Bühlmann dans les ordinateurs de plongée

  1. Shearwater : Utilise ZHL-16C avec gradient factors ajustables.
  2. OSTC : Permet une configuration fine des gradient factors.
  3. Suunto : Intègre parfois des adaptations du modèle ZHL combiné avec RGBM (modèle Suunto Fused).

Conclusion

Le modèle Haldanien Bühlmann ZHL est un pilier de la décompression moderne, utilisé dans presque tous les ordinateurs de plongée. Sa flexibilité et son efficacité en font un outil incontournable, mais il doit être complété par une bonne connaissance des facteurs personnels et des conditions de plongée.