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Toxicité des gaz pendant la plongée

Par Alfred A. Bove, MD, PhD, Temple University School of Medicine

Des problèmes pendant la plongée peuvent entraîner des effets toxiques dus aux gaz tels que l'azote, l'oxygène, le dioxyde de carbone et le monoxyde de carbone.

L’air est un mélange de gaz composé essentiellement d’azote et d’oxygène et de quantités minimes d’autres gaz. Chacun des gaz a une pression partielle qui dépend de sa concentration dans l’air et de la pression atmosphérique. L’oxygène et l’azote peuvent avoir des effets nocifs en cas de pressions partielles élevées.

Toxicité de l'oxygène

La toxicité de l’oxygène se manifeste chez la plupart des personnes lorsque la pression partielle de l'oxygène respiré dans l'air atteint 1,4 atmosphère, ce qui correspond à une profondeur égale ou légèrement supérieure à 57 mètres. Bien que la toxicité de l'oxygène se manifeste rarement dans une chambre à oxygène hyperbare, les plongeurs qui utilisent des concentrations d'oxygène inadéquates pendant les plongées profondes sont à risque plus élevé.

Les symptômes comprennent des picotements, des convulsions localisées (spasmes de la bouche, des lèvres ou d'un côté du corps), des vertiges, des nausées, des vomissements et des troubles de la vision. Environ 10 % des personnes sont atteintes de convulsions ou des malaises qui entraînent habituellement la noyade. Pour éviter la toxicité de l'oxygène pendant les plongées profondes, il est nécessaire d'acquérir une formation spéciale et d'utiliser des mélanges de gaz spéciaux.

Narcose à l’azote

La narcose à l’azote (ivresse des profondeurs) est provoquée par une pression partielle de l’azote élevée. Les symptômes ressemblent à ceux de l'intoxication alcoolique. La personne est euphorique, désorientée et ses capacités de jugement sont altérées. Elle peut ne pas être capable de remonter à la surface à temps, ou bien plonger encore plus en profondeur en pensant qu’elle remonte vers la surface. Cet effet devient reconnaissable à partir de 30 m de profondeur chez les plongeurs qui respirent de l’air comprimé et il devient habituellement invalidant à partir de 90 mètres.

Pour minimiser ce phénomène, les plongeurs qui descendent à des profondeurs importantes respirent habituellement un mélange particulier de gaz plutôt que de l’air normal. Ils utilisent de l’oxygène à basse concentration dilué avec de l’hélium ou de l’hydrogène plutôt qu’avec de l’azote, car l'hélium et l'hydrogène n'induisent pas de narcose. Cependant, la substitution d'hélium à l'azote augmente le risque de syndrome nerveux des hautes pressions. Quand les personnes remontent lentement, elles ont tendance à se rétablir.

Le saviez-vous ?

  • L'hyperventilation survenant avant la nage sous l'eau, pour tenter d'allonger la durée de retenue de la respiration (apnée), augmente le risque de noyade.

Accumulation de dioxyde de carbone

L’augmentation de la concentration de dioxyde de carbone (gaz carbonique) dans le sang est le signal qui commande la respiration. Les plongeurs en apnée sans appareil de plongée utilisent souvent une technique qui consiste à augmenter volontairement leur taux respiratoire (hyperventilation) avant de plonger, ce qui leur permet d'exhaler une grande quantité de dioxyde de carbone sans grand apport d'oxygène dans le sang. Cette manœuvre leur permet de retenir leur respiration et de nager longtemps sous l’eau car leur taux de gaz carbonique est faible. Mais elle est dangereuse parce que les plongeurs peuvent manquer d'oxygène et perdre connaissance avant que le gaz carbonique n’atteigne un niveau suffisant pour leur signaler la nécessité de revenir à la surface pour respirer. Cette séquence d’événements est probablement responsable de nombreuses noyades inexpliquées chez les plongeurs qui participent à des compétitions de plongée, notamment en apnée.

Certains plongeurs en scaphandre autonome présentent une accumulation de gaz carbonique car ils n’augmentent pas leur respiration de façon suffisante pendant l’effort. D’autres accumulent du gaz carbonique parce que la pression de l’air comprimé étant plus élevée en profondeur, des efforts plus importants sont nécessaires pour respirer. Un dysfonctionnement du régulateur ou une contamination de la réserve d'air par les gaz expirés, une combinaison de plongée trop étroite et un effort excessif constituent d'autres causes possibles.

Les symptômes peuvent comprendre des céphalées, une gêne respiratoire, des nausées, des vomissements et des bouffées de chaleur. Des taux élevés de gaz carbonique peuvent provoquer une perte de connaissance et augmentent le risque de convulsions liées à l'intoxication par l’oxygène ainsi que la gravité de la narcose à l’azote. Les plongeurs qui ont fréquemment des céphalées après la plongée ou les personnes qui se vantent d’utiliser peu d’air présentent probablement une rétention de gaz carbonique.

Le dioxyde de carbone diminue progressivement au fur et à mesure que le plongeur remonte. Les personnes qui développent des symptômes pendant la plongée doivent remonter progressivement à la surface. Les personnes qui souffrent régulièrement de céphalées après la plongée ont probablement besoin de modifier leur technique de plongée.

Intoxication par le monoxyde de carbone

Le monoxyde de carbone est un produit de combustion. Il peut contaminer l'air d'un plongeur si la valve de prise d'air est placée trop près de l'échappement d'un moteur ou si l'huile de graissage d'un compresseur qui fonctionne mal devient suffisamment chaude pour produire une combustion (éclair) et produire du monoxyde de carbone.

Les symptômes comprennent la nausée, les céphalées, de la faiblesse, de la maladresse et de la confusion. Les cas graves peuvent présenter des convulsions, une perte de connaissance ou le coma. Le diagnostic est établi par l'analyse de sang. Avec le temps, les résultats deviennent mois précis et l'analyse doit donc être faite dès que possible. La réserve d'air du plongeur peut être également analysée pour détecter le monoxyde de carbone.

Les personnes reçoivent de l'oxygène. Des taux élevés d'oxygène dans le sang aident à éliminer le monoxyde de carbone du sang mais cela ne permet pas toujours de résoudre les lésions des organes. Chez les personnes gravement intoxiquées, certains spécialistes recommandent l'administration d'oxygène sous haute pression dans un caisson hyperbare, disponible dans certains centres médicaux. Les avis des spécialistes divergent quant à l'efficacité d'un tel traitement.

Syndrome nerveux des hautes pressions

Un ensemble de symptômes neurologiques mal compris peuvent se manifester lorsque des personnes plongent à une profondeur supérieure à 180 mètres environ, en particulier lorsque la plongée est rapide et que le plongeur respire un mélange d'hélium et d'oxygène. Ces symptômes comprennent la nausée, les vomissements, des tremblements, de la maladresse, des étourdissements, de la fatigue, de la somnolence, des mouvements musculaires saccadés, des crampes d'estomac et de la confusion. Le syndrome se dissipe de lui-même si le plongeur remonte ou si la vitesse de plongée est ralentie.

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