Comprendre et Prévenir la Toxicité de l’Oxygène en Plongée sous-marine

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La toxicité de l’oxygène (appelée hyperoxie) est un risque à connaitre pour les plongeurs qui plongent avec de l’air enrichi en oxygène ou avec des mélanges gazeux. Néanmoins, on observera que le risque de toxicité est très faible si la durée d’exposition et les limites de profondeurs sont respectées.

Les plongeurs récréatifs qui plongent à l’air en revanche n’ont presque aucune chance d’éprouver une toxicité à l’oxygène car les profils de plongées restent dans les courbes de sécurité.

Comment se produit l’intoxication à l’oxygène ?

Plonger avec de l’air enrichi à l’oxygène est une bonne chose pour le corps car il sature moins vite à l’azote, jusqu’à un certain point.

Les molécules d’oxygène sont captées par le corps via les capillaires sanguins présents dans les poumons, puis elles sont distribuées dans tout le corps par le système sanguin.  L’oxygène sera ensuite métabolisé par les cellules du corps (processus nommé mitochondrie) afin de produire de l’énergie (utile aux muscles et à la reproduction des cellules). Lorsque l’énergie est produite par les mitochondries, une réaction chimique se crée avec l’oxygène. Le résultat de cette « combustion imparfaite » est la création de molécules « instables » et « réactives » que l’on appelle les « radicaux libres ». 

Les radicaux libres peuvent causer des dommages importants ou même tuer des cellules. Les cellules « inactivent » normalement les radicaux libres dès leur formation. L’intoxication à l’oxygène se produit lorsqu’une personne respire de fortes concentrations d’oxygène et que les radicaux libres toxiques pour le corps s’accumulent dans les cellules plus rapidement qu’ils ne peuvent être éliminés.

Dans quelles situations les plongeurs risquent-ils l’hyperoxie (intoxication à l’oxygène) ?

Les plongeurs risquent de subir les effets de l’hyperoxie s’ils respirent une pression partielle trop élevée (concentration) en oxygène. L’hyperoxie en plongée se produit généralement si un plongeur utilise de l’air/mélange gazeux enrichi en oxygène (concentration d’oxygène supérieure à 21% dans la bouteille de plongée) et qu’il ne respecte pas les préconisations de profondeur.

L’oxygène devient toxique à partir de 1.6 bar de pression partielle (Ppo2). En France, c’est la limite imposée. Cependant et par mesure de sécurité, la plupart des organismes de formation en plongée recommandent une pression partielle d’oxygène maximale de 1,4 bar, pour rester dans une courbe de sécurité conservatrice.

Pour donner un exemple de calcul de pression partielle : un plongeur à l’air (21% d’oxygène) pourra plonger jusqu’à une profondeur maximale de 66 mètres pour une pression partielle de 1.6 bar : (1,6 bar de PpO2  / 21 % d’O2 = 7,6 bar de pression totale (1 bar de pression atmosphérique + 1 bar tous les 10 mètres de profondeur = 66 mètres) et à 6 mètres pour une plongée à 100% d’oxygène.  Pour une pression partielle de 1.4 bar, la plongée maximale à l’air sera de 56 mètres et à 100% d’oxygène la profondeur maximale sera de 4 mètres.

Les risques et symptômes de l’intoxication à l’oxygène

En plongée sous-marine, la toxicité de l’oxygène se manifeste habituellement par les symptômes suivants:

Intoxication à l’oxygène du système nerveux central

  • Convulsions incontrôlables (elles surviennent subitement, sans signe préalable)
  • Perte de connaissance,
  • Troubles visuels,
  • Anomalies auditives (ex : acouphènes),
  • Nausées,
  • Etourdissements,
  • Contractions involontaires des muscles faciaux,
  • Changements d’humeur (irritabilité ou euphorie)

Intoxication à l’oxygène des poumons

  • Sensation de brûlure dans la trachée,
  • Difficultés respiratoires,
  • Essoufflement,
  • Oppression dans la poitrine,
  • Toux incontrôlable

Les risques au moment de l’apparition des symptômes de l’hyperoxie sont :

  • Perte de détendeur et noyade à cause des convulsions et perte de connaissance
  • Barotraumatisme pulmonaire si les convulsions commencent lorsque les voies respiratoires du plongeur sont fermées.

Un plongeur qui éprouve un des symptômes de l’hyperoxie en effectuant une plongée à risque doit immédiatement remonter pour réduire la pression partielle de l’oxygène.

Un plongeur conscient et non convulsif peut le faire seul, mais un plongeur qui subit les effets les plus graves devra être secouru par son binôme.

Quoi faire si un plongeur convulse à cause d’une intoxication à l’oxygène ?

En premier lieu, il faut remettre le détendeur de la victime dans sa bouche le plus vite possible. Ensuite,  les secouristes préconisent de maintenir un plongeur convulsif à une profondeur stable pendant 15 secondes, en attendant que les convulsions cessent. Dans le cas contraire, le plongeur risque un sur-accident de barotraumatisme pulmonaire. Après 15 secondes, ou lorsque les convulsions cessent, la victime doit être lentement remontée à la surface.

Comment prévenir ou gérer le risque hyperoxique ?

Réduire autant que possible son exposition aux fortes concentrations d’oxygène

Plus l’exposition à l’oxygène est longue et en forte concentration, plus le risque est grand de subir les effets de l’Hyperoxie.

Les plongeurs techniques qui prévoient des paliers de décompression avec des pressions partielles élevées d’oxygène, réduisent le risque de toxicité de l’oxygène en prenant des « pauses » avec des mélanges faibles en oxygène. Cela permet aux cellules pulmonaires d’éliminer tous les radicaux libres d’oxygène accumulés avant qu’ils ne deviennent un problème.

Respecter les durées et profondeurs de sécurité

Les plongeurs récréatifs ont souvent une limite de profondeur maximale de 40 mètres, ce qui est beaucoup moins profond que la profondeur à laquelle l’oxygène deviendra toxique (56 mètres à 1.4 bar de Pp). Cependant, les plongeurs qui utilisent du nitrox ou d’autres gaz doivent calculer leurs limites de profondeur et s’assurer de les respecter.

Maintenir le contrôle de la flottabilité et la sensibilisation

Un bon contrôle de la flottabilité permet aux plongeurs de rester dans des courbes de plongée conservatrice. L’effet yoyo d’un plongeur pouvant devenir dangereux si les limites de toxicité sont dépassées.

Suivre régulièrement son exposition à l’oxygène

Pour les plongées au nitrox ou avec un mélange de gaz, l’utilisation d’un ordinateur de plongée, pour calculer la saturation en oxygène est indispensable et doit être vérifiée régulièrement au cours de la plongée.

Limiter les efforts physiques

Un exercice physique intense peut élever les niveaux de dioxyde de carbone dans le corps, ce qui le pousse à « retenir /consommer » l’oxygène et augmente donc le risque de toxicité à l’oxygène.

Évitez les excitateurs à oxygène

Certains médicaments, comme les décongestionnants contenant du Pseudoéphédrine HCI, agissent comme des « stimulateur » de combustion d’oxygène, accélérant l’apparition de la toxicité de l’oxygène à des pressions partielles anormalement basses ou des temps d’exposition réduits. Il faut consulter un médecin avant d’utiliser tout médicament en plongée sous-marine.

Aurélien - Safety First

Passionné de plongée, je m’intéresse particulièrement aux aspects techniques et sécurité. Vous trouverez sur ce blog le concentré des choses à savoir pour plonger longtemps, sans accident.

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