PL NGÉE TPE  

 Le  n°1  de  la  plongée  

         2012-­‐2013  

L’Homme  et  les

profondeurs   ■  

Les  lois  de  la  

Pression    ■  

Effets      

physiologiques   ■      L’Enquête  Barotraumatismes                                                                      et  accidents  de  décompression  

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SOMMAIRE

I Respirer sous l’eau

   II La pression

III Les effets physiologiques

IV Accidents de plongée  

INTRODUCTION L’océan,   qui   recouvre   aujourd’hui   plus   de   70%  de   la   surface   de   la  

terre,  est  l’un  des  milieux  les  plus  hostiles  et  les  plus  inaccessibles  sur  cette   planète.   Depuis   toujours,   attiré   par   cette   immensité,   l’homme  tente  d’apprivoiser  ce  milieu  mystérieux.  Les  avancées  technologiques  et  scientiHiques  lui  ont  permis  de  plonger  toujours  plus  profondément.        Dès   l’Antiquité,   l’Homme   pratique   la   plongée   pour   se   nourrir,  récupérer     les   trésors   des   épaves   ou   remonter   des   éponges,     des  coraux   ou   des   perles,   mais   aussi   pour   des   activités   militaires   en  tentant   d’attaquer   et   d’endommager   les   navires   ennemis   sans   être  v u s .                                                                                                                                                                                                                                                                                        Pour   pouvoir   respirer   sous   l’eau   des   systèmes   sont   inventés   dont  certains   remontent  à  Alexandre  Le  Grand  en  325    av   JC.  Leonard  de  Vinci  dessine   la  première  forme  du  tuba  au  XVIème  siècle.  Mais  c’est  surtout   à   partir   du   XIXème   siècle   que   la   plongée   va   se   développer  grâce  au  scaphandre  qui  permet  de  respirer  sous  l’eau  grâce  à  un  tube  reliant  le  plongeur  à  la  surface.    

Au  XXème  siècle   la  plongée  devient  autonome  grâce  à  des  bouteilles  d’air  comprimé  que  le  plongeur  porte  sur  son  dos.  En  1935  le  premier  club  de  plongée  est  créé  à  Paris.    En  1943  Jacques  Yves  Cousteau,  en  association   avec   Emile   Gagnan,   invente   le   détendeur   moderne   qui  permet   de   réguler   le   Hlux   d’air   provenant     des   bouteilles.  Commercialisé   en   1946,   ce   nouveau   système   va   connaître   un   grand  succès  et  ainsi,  permettre  enHin  l’accès  au  monde  sous-­‐marin.  L’attrait  de   la   profondeur   commence   à   obséder   plusieurs   plongeurs,   et   en  1947,   Jacques   Yves   Cousteau   parvient   à   descendre   jusqu’à   100  mètres.  

Nous  tenterons  ici  de  comprendre  quelle  est  l’inHluence  de  la  plongée  sous-­‐marine   sur   l’organisme.   Pour   cela,   nous   présenterons  l’équipement  utilisé  et  le  principe  de  la  pression,  aHin  d’étudier  ensuite  les   effets   physiologiques   liés   à   une   plongée   et   ses   conséquences   à  travers  les  accidents  barotraumatiques.  

   

   

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Respirer

■  une  combinaison  ■    un  masque  ■    un  tuba  ■    des  palmes  ■  un  lestage                                                                                                                                                                  (des  plombs  portés  sur  une  ceinture)    ■  un  gilet  stabilisateur                                                                                                                        (pour  Hixer  sa    bouteille,  se  stabiliser  dans                                                        l’eau  ou  encore  Hlotter  en  surface)  ■  un  manomètre                                                                                                                                  (indiquant  la  pression  dans  la  bouteille)  ■  un  ordinateur,  une  montre  de  plongée  (indiquant  les  paramètres  de  la  plongée,  soit                                                  la    profondeur  maximale  et  immédiate,  le                                                temps  de  plongée  et  les  paliers  à  effectuer).    ■   une   bouteille   de   plongée   contenant   un  volume   de   capacité   variable,   généralement  12L  en  mer  et  comprimé  autour  de  200  bars,  elle   peut   fonctionner   avec   différents  mélanges  gazeux  selon  le  type  de  plongée  :  de  l'air,   de   l’oxygène   pur,   des   mélanges  suroxygénés  tel  le  nitrox  (nécessitant  moins  de   palier   de   décompression   et   procurant   au  plongeur  une  durée  d’autonomie  plus  longue)  et  des  mélanges  sous-­‐oxygénés  tel  le  trimix  (permettant  des  plongée  plus  profonde).      

sous  l’eau

Le  plongeur  est  équipé  d'un  scaphandre  autonome,                                                                                                                    c’est-­‐à-­‐dire  d’un  dispositif                                                                        individuel  qui  lui  permet                                                                        d'évoluer  librement.  Ce                                                                              dernier  comprend  :  

■  un  détendeur,  permettant  au  plongeur  de  respirer  l'air  contenu  dans  sa  bouteille  à  la  pression  à  laquelle  il  évolue.  En  effet,  il   faut   que   l'air   respiré   soit   à   la   pression  exacte   de   ses   poumons   (pour   que   la  pression   s’équilibre   sans   variation   de  volume).    

Le   détendeur   permet   précisément   de  «  détendre   »   l’air  de  200  bars   à  2  bars   à  une   profondeur   de   10  m   par   exemple.   Il  comporte  deux  étages  :  le  premier  détend  l'air  de   la  haute  pression  du  bloc    vers   la  moyenne   pression,   le   deuxième   détend  l'air   de   la   moyenne   pression   vers   la  pression  ambiante.  

 

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La  pression

Modèle microscopique des fluides Le   modèle   microscopique   de   liquides   est  proche   de   celui   des   gaz   :   ils   n’ont   pas   de  forme   propre,   forces   pressantes   et   pression  sont  interprétées  par  les  chocs  des  molécules,  et   la  matière   est   constituée   de  molécules   en  mouvement   désordonné.   Néanmoins   les  l iquides   ne   sont   pas   extensibles   ni  compressibles.  

Les forces pressantes Si  un  Hluide  exerce  sur  une  paroi  de  surface                                                  S  une  action  mécanique  modélisée  par  une  force  pressante  de  valeur  F,  la  pression  p  du  Hluide  est  donnée  par  :        P  =    F/S                                                                                                                        

F  en  newton  (N)                                                                                                                                            S  en  mètre  carré  (m2)                                                                                                                                            p  en    pascal  (Pa)  

1. Mesure de pression et unités

La  pression  d’un  Hluide  se  mesure  avec  un  manomètre.  Dans  le  système  international,  l’unité  de  pression  est  le  pascal  (Pa)  correspondant  à  1  Newton(N)/m²,  en  plongée  en  bar.                                                                                                                                                                                

1  hPa  =  100  Pa                                                                                                                                1  bar  =  105  Pa  =  103  hPa                                                                                                                    L'unité  légale  est  le  bar  :                                                                                                                                      1  bar  =  1  Kg  force/cm2  

 

 

 

En  plongée  sous-­‐marine,  la  pression  qui  s'exerce  sur  les  tissus  biologiques  et  sur  les  gaz  inspirés  a  une  grande  importance.  

   

On  note  que  la  pression  est  d'autant  plus  forte  :                                                                                                                                                                      ■ si  la  force  exercée  est  grande                                                                                                    ■  si  la  surface  sur  laquelle  s'exerce  cette  force  est  petite.  

2. Pression dans un liquide

La  pression  dans  un  liquide  augment  avec  la  profondeur.  En  effet,  alors  que  nous  sommes  soumis  à  une  pression  d'environ  1  bar  à  l'air  libre  au  niveau  de  la  mer  (pression  atmosphérique),  le  poids  de  l'eau  au-­‐dessus  du  plongeur  immergé  soumet  celui-­‐ci  à  une  pression  additionnelle  d'environ  1  bar  tous  les  10  mètres.  

A  une  profondeur  h  dans  un  liquide  de  masse  volumique  ρ,  la  pression  p  est  :                                                      

p  =  patm  +  ρgh  

p  et  patm  en  pascal  (Pa)                                                                                                        g  intensité  de  pesanteur                                                                                                          g  =  9,81  N.kg-­‐1                                                                                                                                                ρ  en  kg.m3                                                                                                                                                                h  en  mètre  (m)  

∆p  =  ρg  (h2  -­‐  h1)  

Cette  formule,  traduisant  une  différence  de  pression,   dépend   de   la   nature   du   liquide   :  masse   volumique   ρ   et   de   l’intensité   de   la  pesanteur  g.  

 

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3. La pression absolue

La  pression  absolue  en  plongée  est  la  pression  totale  :    

Pression  atmosphérique  (de  air)                                                                        +                                                                                                                                                                                                    

Pression  hydraulique  ou  relative  (de  l’eau)                                                                                                                                                                                      =                                                                                                                                                                                    

Pression  absolue  

 

 

 

 

 

 

 

 

A   -­‐10  m   de   profondeur,   la   pression   absolue  e s t   de   2   ba r   (1   ba r   de   p re s s i on  atmosphérique  +  1  bar  du  au  poids  de  10  m  d ' e a u ) .                                                                                                                                                          A  -­‐20  m  elle  sera  de  3  bar,  à  -­‐30  m  de  4  bar,  etc.   On   remarquera   que   de   0   à   -­‐10   m   la  pression   augmente   de   100%  alors   que   si   on  descend  de  -­‐30  à  -­‐40  m,  elle  n'augmente  que  de   20%.   Il   est   important   de   savoir   que   la  pression   change   plus   vite   en   fonction   de   la  profondeur  si  on  est  près  de  la  surface.  

   

 

 

 

 

Loi de Boyle Mariotte    A   température   constante   et   pour   une  quantité   de   matière   donnée   de   gaz,   le  produit  de  la  pression  p  par  le  volume  V  du  gaz  est  constant  :    La  Loi  de  Boyle  Mariotte  démontre  que  pour  une  quantité  donnée  de  gaz  (et  à  température  constante),  le  volume  occupée  dépendra  de  la  pression  exercée,    le  couple  P  x  V    restant  quant  à  lui  constant.      

p1*V1  =  p2*V2  =  constante                        

Le principe d’Archimède  L’ensemble  des   forces  qui  s’exercent  sur   la                                                                                            surface  d’un  objet  plongée  dans  un   liquide  est  modélisé   par   une   force,   appelé   poussé                                                                                                                          d’Archimède,  et  noté  FA  .            On  note  G   le  poids  du  corps  et  Gapp   son  poids   apparent,   ce   dernier   est   plus  faible   que   le   poids   réel   et   la   différence  entre  les  deux  est  la  poussée    

Gapp  =  G  –  FA    ou    FA  =  G  –  Gapp  

Variation  du  volume  de  l’air  dans  un  ballon  

en  fonction  de  la  pression  absolue  

qui  s’exerce  sur  lui      

Sa  direction  est  verticale  et  son  sens  va  du  bas  vers  le  haut)  

d’Archimède.  

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Grace   à   la   poussée   d'Archimède,   il   est  également  possible  de  calculer  la  Hlottabilité  :  elle  est  égale  à   la  différence  entre  la  poussée  d’Archimède   et   le   poids   réel   du   plongeur.                                                                                                                                                                Si   le   corps   Hlotte  ou  est  en  équilibre  dans  un  Hluide,  on  dit  qu’il  a  une  Hlottabilité  nulle,  son  poids  apparent  Gapp  est  nul,  donc  FA  =  G.  

Loi de Henry    La  loi  de  Henry  déHinit  le  comportement  d'un  gaz   lorsqu'on   le   met   en   contact   avec   un  liquide  en  fonction  de  la  pression  exercée  par  ce   gaz.   La   loi   de   Henry   joue   un   rôle  primordial   en   plongée   car   elle   permet   de  déterminer   la   dissolution   de   l'azote   dans  l'organisme.   En   effet,   la   quantité   d’azote  dissous   dans   l’organisme   dépendra   de   la  profondeur  de  la  plongée  :      «  A  température  constante  et  à  saturation,                                                              la  quantité  de  gaz  dissous  dans  un  liquide                                                            est  proportionnelle  à  la  pression  exercée  par  ce  gaz  sur  le  liquide.  »          La  quantité  de  gaz  dissoute  dans  le  liquide  est  appelée  la  tension  du  gaz.  Les  échanges  entre  un   gaz   et   la   surface   d'un   liquide   se   font   en  permanence.      

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Saturation  

Pression  =  Tension  Si  les  conditions  extérieures  restent  stables,  il  s'établit  entre  la  pression  du  gaz  au  dessus  du  liquide  et  la  tension  du  gaz  dans  ce  liquide  un  équilibre.  On  dit  alors  que  le  liquide  est  à  saturation.  

Sous-­‐saturation  

Pression  >  Tension  Si  on  augmente  la  pression  du  gaz  alors  le  liquide  passe  à  un  état  de  sous-­‐saturation.  Des  molécules  de  gaz  passeront  alors  dans  le  liquide  jusqu'à  atteindre  à  nouveau  la  saturation.    

Sur-­‐saturation  

Pression  <  Tension  Si  on  diminue  la  pression  du  gaz  le  liquide  passe  en  sur-­‐saturation.  Des  molécules  de  gaz  vont  alors  s'échapper  du  liquide  jusqu'à  retrouver  l'état  de  saturation.  Si  la  pression  baisse  rapidement,  il  peu  se  former  dans  le  liquide  des  bulles,  qui  peuvent  bloquer  les  capillaire  sanguins.  

Ainsi,   à   la   pression   atmosphérique,   les  liquides  de  notre  organisme  se  trouvent  dans  un   état   de   saturation   vis   à   vis   des   gaz  composant  l'air  contenu  dans  nos  poumons.  Lors  de   la  descente,   sachant  que   la  pression  augmente,   les   valeurs   de   saturation   des   gaz  vont   évoluer   et   donc   les   quantités   de   gaz  dissouts   dans   le   sang   augmentent .  L'organisme   consomme   l'oxygène   dissous  mais  l'azote,  pour  sa  part  reste  dissous  dans  le   sang.   Lors   de   la   remontée,   la   pression  diminue   et   donc   l'organisme   se   retrouve   en  sur-­‐saturation.   A   ce  moment   l'azote   dissous  dans  les  tissus  va  tendre  à  retourner  à   l'état  gazeux  et  être  évacué  :   l’organisme  retrouve  l’état  de  saturation.        

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►  La  pression  est  une  variable  fondamentale  de  notre  environnement   qui   pose   un   problème   biologique,  celui   des   effets   sur   les   êtres   vivants,   dont   l’homme,  qui   peutt   être   amené   à   faire   des   incursions   a   des  profondeurs  inhabituelles  pour  lui.              

       

 

 

 

 

 

 

 

 

Les  effets  physiologiques L e   facteur   pr inc ipal   in H luant   sur  l'organisme   humain   en   plongée   est   la  pression  exercée  par   l'eau.  Celle-­‐ci  n’a  aucun  effet   sur   le   volume   des   parties   liquides   ou  solides   (incompressibles)   du   corps.   En  revanche,   elle   agit   sur   l’air   contenu   dans   les  différentes   cavités   (oreille   moyenne,   sinus,  appareil   respiratoire...).   Ces   volumes   d’air  affectés  voient  leur  volume  varier  de  manière  inversement   proportionnelle   à   la   pression  ambiante,  suivant  la  loi  de  Boyle-­‐Mariotte.    

 

 

 

■ Lors   de   la   descente,   l'air   contenu   dans  l'oreille   moyenne   du   plongeur   est   en  dépression  par  rapport  au  milieu  ambiant,  ce  qui   crée   une   déformation   du   tympan.                                                                                                                            Le  plongeur  doit   volontairement   insufHler  de  l'air  dans  son  oreille  moyenne  via  les  trompes  d'Eustache,   aHin   d'éviter   toute   déchirure   ou  douleur.  Il  repousse  ainsi  le  tympan  contre  la  pression  de  l’eau  et  l’équilibre.  

■ Les  sinus  sont  des  cavités  placées  de  part  et  d'autre  du  nez,  au-­‐dessus  et  en  dessous  des  yeux.  Si  un  obstacle  bloque  la  pénétration  de  l'air   dans   les   sinus,   l'augmentation   de   la  pression  extérieure  provoque  une  dépression  

 

C e t t e   v a r i a t i on   d e   p r e s s i on ,  inhabituelle   pour   un   être   humain,   va  provoquer   différents   phénomènes,  qu’un  plongeur  doit  connaître  et  gérer  pour  ne  pas  se  mettre  en  danger.  

dans  le  sinus,  allant  jusqu'au  décollement  de  la   muqueuse   sinusale,   accompagnée   d'une  douleur   violente   (en   cas   de   rhume   par  exemple  il  est  proscrit  de  plonger).

■ Sous   pression,   l’azote   se   dissout.   Ainsi,  plus   il   descend   en   profondeur,   plus   un  plongeur  voit  donc  son  sang  et  ses  tissus  se  charger   en   azote   dissous.   Si   la   pression  diminue   doucement,   l'azote   dans   le   sang  reste  soluble  puis  est  rejeté  par  les  poumons  lors  de   la  respiration.  Le  plongeur  doit  donc  remonter  sufHisamment  lentement  pour  qu'il  n'y  ait  pas  de  formation  de  bulles  (ou  que  les  bulles   formées   soient   sufHisamment   petites  pour  ne  pas  être  pathogènes).  C’est  la  raison  pour   laquelle   il   doit   observer   des   temps  d’arrêt   lors   de   la   remontée,   à   certaines  profondeurs   et   pendant   quelques   minutes   :  les  paliers  de  décompression.  

Vision                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

Il   est   nécessaire   de   porter   un   masque   qui  isole   les   yeux   du   plongeur   et   lui   permet   de  récupérer  vision  presque  normale,  cependant  il  modiHie   la  perception    visuelle   :   sous   l’eau  les   objets   paraissent   plus   gros   (4/3   de   leur  taille  réel)  et  plus  proche  (3/4  de  la  distance  réel).  

En   effet,   un  masque   crée   un   changement   de  milieu  supplémentaire,  les  rayons  passent  de  l’air  à  l’eau  en  passant  par  le  verre  du  masque  qui  ne  modiHie  cependant  pas  d’inHluence  sur  les   rayons.   Ce   phénomène   est   dû   à   la  r é f r a c t i o n ;                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Le   champ   visuel   est   réduit   durant   une  plongée,   il   est   d’environ   de   90°   contre   180°  normalement.  

 

L u m i n o s i t é                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      La  surface  de  l'eau  joue  en  partie  le  rôle  d'un  miroir  en  réHléchissant  une  partie  des  rayons  du  soleil  qui  change  de  direction.  

De   plus   la   luminosité   diminue   avec   la  profondeur   (une  grande  quantité  de   lumière  est   absorbée  par   l’eau   et   les  microparticules  en  suspension).  Ainsi  de  nombreux  plongeurs  utilisent   une   lampe   de   plongée   lorsqu’ils  descendent  profondément.    

Les   couleurs  disparaissent   très   rapidement   ;  en   premier   lieu   les   couleurs   de   grandes  longueurs  d’onde.  A  30  mètres  ne  persistent  que   les   couleurs  de   faibles   longueurs  d’onde  comme  le  bleu  et  le  vert.  L’éclairage  artiHiciel,  avec  une  lampe  torche,  permet  de  rétablir  les  couleurs  réelles.  

Les   phénomènes   optiques   ont   donc   une  grande   importance,   il   faut   en   tenir   compte  avant  chaque  plongée.  

Audition                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      Sous   l’eau,   la   perception   des   sons   est  modiHiée.   Ce   phénomène   est   liée   à   une  différence  de  densité   entre   l’air   et   l’eau,   qui  est   beaucoup   moins   dense   (environ   800  fois).    En  effet,   la   vitesse  de  propagation  du  son   dans   l’air   est   de   340  m/s   et   dans   l’eau  d’environ  1500  m/s.  

Il   est  difHicile  de   savoir   si   la   source  du  bruit  est  proche  ou  éloignée  et  de  quelle  direction  elle   provient.   C’est   une   conséquence   directe  de  la  différence  des  vitesses  de  propagation.

Effets sur la circulation sanguines                                                                                                                                                                                              Le  cœur  pompe  le  sang  pour  le  faire  circuler  dans   les   vaisseaux   sanguins.   Lors   d’une  plongée,   la   répartition   du   volume   sanguins  change.   En   effet,   en   immersion   totale,   la  pression   relative   augmente.   Le   volume  sanguins   se   déplace   vers   le   haut   du   corps.  Cet   af^lux   sanguin   du   à   l'immersion  augmente   la   pression   dans   les   veines   et   les  artères,   et   entraîne   un   bon   remplissage   du  cœur   facilitant   son   travail.   Néanmoins,   si   la  pression  dans   les  artères  augmente   trop,  le   cœur   subit   des   apports   sanguins   trop  importants,   un   mécanisme   de   régulation  ayant   pour   origine   le   système   nerveux  parasympathique   entre   alors   en   jeu   :   le  rythme  cardiaque  diminue  et  le  diamètre  des  artères  augmente.    

 

 

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Accidents  de  plongée

La  plongée  sous-­‐marine  peut  exposer                                                                                            ses  adeptes  à  des  accidents  classiques                                                  bien  connus,  qui  peuvent  aller  de                                                                                  la  simple  gène  à  des  conséquences                                                                                                      beaucoup  plus  graves  pour  l’organisme.   Effet des modifications de volume : l’accident barotraumatique  Le   corps   humain   supporte   l’hyperbarie   à  condition  que  toutes  les  parties  le  constituant  soient   à   la   même   pression.   Les   éléments  liquides   et   solides   de   notre   organisme   se  placent   automatiquement   à   la   pression  ambiante   car   ils   sont   physiquement  incompressibles.   En   revanche   les   cavités   de  notre  corps  remplies  d’air  ou  de  gaz  doivent  elles,  accorder  en  permanence  leur  volume  à  la   pression   ambiante.   Il   s’agit   de   la   loi   de  Boyle-­‐Mariotte.  Lorsque   le   plongeur   descend   et   que   la  pression   de   l’eau   augmente,   il   existe   deux  solutions  pour  respecter  cette  dernière  :      •     Soit   on   admet   du   mélange   gazeux   à   la  pression  hydrostatique  (rôle  des  détendeurs)  et   celui-­‐ci  pénètre  à  partir  de   la   cavité  naso-­‐buccale   dans   tous   les   volumes   gazeux   de  l’organisme,   si   la   communication   entre   eux  est   librement   assurée.   Les   pressions  s’équilibrent  alors  sans  variation  de  volume.  •    Soit,  dans  le  cas  où  la  libre  communication  n’existe   pas   ou   est   insufHisante,   les   volumes  varient   pour   rétabl ir   une   pression  équivalente  à  la  pression  hydrostatique.      Mais   si   les   parois   des   tissus   organiques   ne  sont   pas   sufHisamment   élastiques   pour   que  cette  variation  de  volume  puisse  se  faire,  il  se  produit  un  barotraumatisme.      

Ainsi,  on  appelle  accident  barotraumatique  toutes   lésions   traumatiques   d’un   organe  consécutives  à  une  variation  de  pression.   Ils  sont   bien   la   conséquence   directe   du   non-­‐respect  de  la  loi  de  Boyle  Mariotte  et  peuvent  être   subit   par   dif férents   zones   de  l’organisme.      Le placage de masque Lors  de  la  descente,  le  masque  peut  avoir  un  effet   "ventouse"   sur   les   yeux   et   le   nez.   Cela  provient   de   la   différence   de   pression   entre  l’air  emprisonné  dans  le  masque  et  le  visage.        

 

 

 

Si   l'équilibre   des   pressions   entre   l'air  contenu   dans   les   sinus   et   la   pression  ambiante  ne  peut  se   faire  (sinus  bouchés  en  cas   de   rhume)   alors   cette   variation   de  pression   entraîne   de   violentes   douleurs  frontales   et  maxillaires.   En   effet   ces   défauts  d  ’équilibrage  de  pression  sont  toujours  du  à  une   obstruction   du   canal   de   liaison   sinus-­‐fosse  nasale.  

 

Les sinus

 

Il   s’agit   de   l’organe   le   plus   fragilisé   par   la  pratique   de   la   plongée   et   donc   du  barotraumatisme   le   plus   fréquent.   Trois  parties   de   l’oreille   sont   touchées.   La   partie  externe   est   confronté   à   des   agressions  microbiennes   venant   du   milieu   ambiant  (déclenchant   des   otites   externes)   ou   à   la  formation   de   bouchons   dans   le   conduit  auditif.   La  partie  moyenne   quant   à   elle   est  confrontée  aux  variations  de  pression  de  l'air  enfermé  dans  l'oreille  avec  le  milieu  ambiant  Ce   barotraumatisme   pouvant   aller   de   la  simple   gêne   à   la   douleur   et   dans   les   cas  extrêmes  jusqu'à  la  rupture  du  tympan.  EnHin,  la  partie  interne  pourra  subir  une  mauvaise  décompression  (diazote  dissout  mal  évacué).  Ainsi   le   plongeur   devra   équilibrer   lui-­‐même  son   oreille,   en   soufHlant   par   le   nez  (manœuvre  de  Valsalva).  

 

Les dents Une  petite  cavité  d'air  à  l'intérieur  d'une  dent  sous   un   plombage   (carie   mal   soignée)   est  dangereuse,  car  si   l'air  ne  s'évacue  pas  assez  vite   lors   de   la   remontée,   la   dent   peut   se  Hissurer  voire  éclater.  

 

La surpression stomacale ou intestinale  Notre    appareil  digestif  contient  une  quantité  de  gaz  dépendant  (pour  une  grande  part)  du  type   d’alimentation.   Les   gaz   comprimés   lors  de   la   plongée   ne   peuvent   s’évacuer   et   se  dilatent   lors   de   la   remontée.   Cette  surpression   peut   provoquer   une   distension  de   la  paroi  stomacales  ou   intestinale  et  dans  des   cas   graves,   en   cas   de   remontée   rapide,  une   rupture   de   l’estomac.   Ce   sont   des  accidents  extrêmement    rares.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

     

Les oreilles

   C ’ e s t   d e   l o i n   l e   p l u s   g r a v e   d e s  barotraumatismes.   Lors  de   la   remontée,   l'air  inspiré   en   profondeur   et   contenu   dans   les  poumons  se  dilate.  Donc,  s’il  y  a  un  blocage  de  l’expiration   (apnée   involontaire,   panique,  remontée   trop   rapide...),   cet   air   n'est   pas  rejeté,   les   poumons   ne   peuvent   plus   le  contenir,   et   si   la   limite   d'élasticité   des  alvéoles   pulmonaires   est   dépassée,   celles-­‐ci  se   déchirent.   Le   passage   brutal   d’air   au  travers  de  la  paroi  des  alvéoles  pulmonaires,  sous   l’effet   de   cette   forte   différence   de  pression,   forme   des   bulles   dans   le   sang.   Ces  bulles   peuvent   par   exemple   atteindre   la  circulation   cérébrale,   interrompant   l’apport  d’oxygène   au   cerveau.   En   effet,   les   échanges  gazeux   ne   pouvant   plus   s ’ef fectuer  correctement,  l’oxygène  n’est  plus  ou  presque  plus  acheminé  par  le  sang  vers  les  cellules  de  l’organisme.  La  surpression  pulmonaire  ainsi  créée  peut  donc  entraîner  des  lésions  graves.  Néanmoins,   le   simple   fait   de   respirer  normalement   à   la   remontée   permet   d'éviter  cet  accident.    

Effet de la solubilité des gaz : l’accident de décompression  Lorsque   la   pression   augmente,   la   solubilité  d’un  gaz  augmente  (Loi  de  Henry).  Lorsque   la   pression   diminue,   le   volume  augmente  (Loi  de  Boyle  Mariotte).    L’accident   de   décompression   est   dû   à   la  respiration,   sous   pression,   du   diazote  contenu   dans   l’air   et   à   sa   mauvaise  élimination.    Au  cours  de   la  plongée,   la  pression  partielle  en   gaz   augmentant,   la   quantité   de   gaz  dissous   dans   les   tissus   aura   tendance   à  augmenter,  selon  la  loi  de  Henry.  Le   diazote   est   dissout   dans   l’ensemble   de  notre      organisme      au      cours    d’une    plongée,    

Le système pulmonaire : la surpression pulmonaire

mais  se  retrouve,  au  cours  de  la  remontée,  en  excédent          par          rapport          aux            conditions  ambiantes  (pression)  et  cherche  à  s’évacuer.      Les   molécules   de   diazote   vont   ainsi   se  rassembler   pour   former   des   micro-­‐bulles  dans  le  sang  au  niveau  des  organes,  puis    être  acheminées     vers   les   poumons   pour   y   être  évacuées.   Ainsi   quand   le   plongeur   respecte  les   paliers   de   décompression   (qui  déHinissent   le   rythme   de   la   remontée),   le  diazote   est   évacué,   l'organisme   retrouve  l'état   de   saturation   et   la   remontée   peut   se  faire  en  toute  sécurité.      A   l'inverse,   en   cas   de   remontée   rapide,   la  sur-­‐saturation   sera   trop   importante   et   les  bulles  ne  pourront  pas  être  éliminées  par  les  

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poumons.   Leur   taille   va   augmenter   avec   la  baisse  de  pression  et  dès  qu’une  paroi  (paroi  des   cellules,   des   capillaires   sanguins   ou  alvéolaires…)  ne  peut  être  franchie  en  raison  de  la  tailles  des  bulles  s’y  présentant,  il  s’agit  d’une  situation  d’accident.    Ces   bulles   vont   obstruer   les   vaisseaux  sanguins   (privant   les   organes   vitaux  d’oxygène)   ou   encore   provoquer   des  réactions   de   défense   de   type   immunitaire  comme  devient  tout  corps  étranger.      Les   paliers   de   décompression   doivent  donc   être     respectés   pour   laisser   au  diazote   le   temps   de   s'évacuer   à   la  remontée.    La narcose  La  toxicité  des  gaz  En   surface,   l'oxygène   nourrit   l'organisme,   le  gaz   carbonique  est   expiré  et   l'azote   s'évacue  naturellement.   A   certaines   pressions   ces  différents   composants   de   l’air   peuvent   être  toxique  et  provoquer  des  accidents.  

               Ainsi,   en   plongée   en   haute   profondeur,   des  gaz  normalement  respirable  tel  que  le  diazote  et  le  dioxygène  deviennent  toxiques.    Pour  le  cas  du  diazote,  le  système  nerveux    et  perturbé  par  l’augmentation  de  sa  pression  partielle.  En  effet,  ce  gaz  a  tendance  à  se  Hixer  sur  les  corps  gras  et  notamment  la  myéline  des  neurones  (substance  lipidique  de  coloration  blanchâtre  entourant  les  Hibres  nerveuses).  Cela  entraîne  alors  une  diminution  des  facultés  du  mental  du  plongeur,  appelé  l’ivresse  des  profondeurs.  On  observe  une  diminution  de  l'attention,  de  la  mémoire  et  de  la  coordination  pouvant  allé

jusqu'à  une  perte  de  conscience.  En  effet,  les  effets  de  la  narcose  sont  nombreux  :  repli  sur  soi,  discours  intérieur,  troubles  de  la  vision  (le  plongeur  a  l’impression  de  voir  les  choses  au  bout  d'un  tunnel),  disparition  de  la  notion  de  durée,  retard  de  réaction,  signes  répétitifs,  changement  brutaux  d’humeur  (stress,  joie,  tristesse...).    La  zone  à  risque  de  la  narcose  se  situe  entre  40m  et  60m.  Au  delà  de  60m,  les  risques  liés  à   la   narcose   deviennent   trop   difHiciles   à  contrôler.   C'est   pour   cela   que   la   limite   de  plongée  à  l'air  a  été  Hixée  à  cette  profondeur.  

D’autres   gaz   peuvent   également   avoir   un  effet  narcosique  comme  le  xénon,  le  krypton  ou  encore  l'argon.  

Même   si   il   n’est   pas   possible   d’éviter   la  narcose,   des   plongées   répétés   et   régulières  permettent   d’en   retarder   la   venue   et   d’en  atténuer  les  effets.    

Face   à   un   individu   victime   de   l’ivresse   des  profondeurs,   la   première   mesure   de  prévention   consiste   à   le   faire   revenir   à   une  profondeur  moindre  aHin  de  faire  diminuer  la  pression  partielle  de  l’azote.      

 

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CONCLUSION

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   http://fr.wikipedia.org/wiki/Plong%C3%A9e_sous-­‐marine                                                                                                                      http://www.plongee-­‐seca.fr/Vieduclub/plongeejeune/coursmaterielJP.htm                                                                                accroplouf.net  (les  accidents  toxiques  ou  biochimiques)  http://www.accroplouf.net/Cours/Physique/Melanges.htm    

LIVRES  

Plongée  profonde  et  plongée  technique  (Cédric  VERDIER)                                                                                                                                                                        Code  Vagnon  de  la  plongée  (Denis  Jeant)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  Guide  de  préparation  aux  niveaux  2  et  3  (Paul  Villevielle)                                                                                                                                                                                                  La  physique  appliquée  à  la  plongée  sous-­‐marine  et  à  la  chasse  sous-­‐marine  (JC  Ripoll)  La  plongée,  anatomie  et  physiologie  du  corps  humain  

PRESSION  

http://www.proftnj.com/archipri.htm  http://plongee.amiral.free.fr/formation/niveau2/pressionniv2.htm  http://www.thelin.net/laurent/plongee/pression.html  http://www.cdp-­‐plongee.com/t_henry.php  http://nicoblon.free.fr/cours.htm    PHYSIOLOGIE    http://www.techno-­‐science.net/?onglet=glossaire&deHinition=1125    

http://www.psychanalysemagazine.com/sport-­‐et-­‐loisirs-­‐la-­‐plongee-­‐sous-­‐marine.html  http://www.commentfaiton.com/Hiche/voir/18142/comment-­‐comprendre-­‐les-­‐risques-­‐lies-­‐a-­‐la-­‐plongee-­‐sous-­‐marine  

BAROTRAUMATISMES  

http://www.cdp-­‐plongee.com/t_surpression_pulmonaire.php  

http://www.linternaute.com/science/biologie/pourquoi/06/plongee/plongee.shtml                                                                

   

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Sources

Tina  Rey  Thomas  Merlet  Manon  Régnier