La surpression pulmonaire I Introduction
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La surpression pulmonaire Table des matières I Introduction II Rappels 2.1) Les Barotraumatismes 2.2) Qu’est qu’un barotraumatisme pulmonaire ? 2.3) Les Lois III Notions d’anatomie 3.1) Appareil respiratoire 3.2) Appareil circulatoire IV La surpression pulmonaire 4.1) Circonstances 4.2) Causes 4.21) Le spasme de la glotte 4.22) Malformations au niveau des poumons : 4.23) Ecoulement laminaire et turbulent. 4.3) Symptômes 4.4) Traitement immédiat 4.5) Traitement ultérieur 4.6) La prévention V Conclusion La surpression pulmonaire I Introduction Certains accidents de plongée sont mortels, l’un d’eux, la surpression pulmonaire a le triste record d’être celui qui détient le plus haut taux de mortalité. La surpression est le plus grave des barotraumatismes, elle n’est que très rarement légère et s’accompagne presque toujours de complications respiratoires. Nos poumons, quoique étant d’increvables organes, tolèrent très mal les différences de pressions. Cela veut dire qu’ayant quitté la surface pour les profondeurs aquatiques, l’homme dois respirer un gaz qui lui est fourni à la pression ambiante. Ce sont les variations de pression ambiante qui sont à l’origine de la majorité des accidents de plongée. Tous les médecins s’accordent à dire qu’il vaut mieux prévenir que guérir. Dans le cas de la surpression pulmonaire, il est très aisé de l’éviter. Malheureusement, lorsqu’elle survient seul la proximité et la rapidité de soins intensifs permettent parfois d’éviter le drame. C’est pourquoi il est impératif de comprendre, de retenir et d’appliquer les quelques règles élémentaires qui permettent d’éviter cet accident. Il existe deux types de barotraumatismes pulmonaires propres à la variation de la profondeur en plongée : la surpression et la " dépression " pulmonaire, cette dernière ne survient chez les apnéistes qui descendent très profond (70 m et plus), son mécanisme s’apparente très fort au plaquage de masque. Nous n’en parlerons donc pas plus. II Rappels 2.1) Les barotraumatismes Barotraumatisme de " baro " qui signifie pression, (exemple : Baromètre, l’appareil qui permet de mesurer la pression atmosphérique), " trauma " qui signifie un dommage à l’organisme (traumatisme : ensemble des lésions de tissus, organes ou membres provoqués accidentellement par un agent extérieur). Ainsi le barotraumatisme est une lésion due à la compression ou la décompression d’une partie du corps. Dans le cas de la plongée sousmarine, ce sont les inégalités de pression entre les cavités du corps, du masque ou du costume de plongée et la pression ambiante qui sont à l’origine des barotraumatismes. 2.2) Qu’est qu’un barotraumatisme pulmonaire ? C’est tout dommage qui trouve sa cause dans un déséquilibre entre la pression ambiante et celle de la pression de l’air dans les poumons. Le plus grand danger qui guette le plongeur à la remontée est la surpression pulmonaire, surtout lorsque celui-ci retient sa respiration. 2.3) Les lois physiques Parmi les lois physiques que nous avons déjà rencontrées, il en existe une qui explique le phénomène à la base du barotraumatisme pulmonaire : La loi de Boyle et Mariotte. Celle-ci stipule qu’à température et à quantité de gaz donnés, le volume de ce gaz est inversement proportionnel à sa pression. Ou encore, dans les conditions énumérées ci-dessus, le produit de son volume par sa pression est une constante. Un volume de 1 litre d’air à la pression atmosphérique de 1 atm en surface, amené à 40 m de profondeur ne mesure plus qu’un cinquième de son volume de départ à savoir 0.2 litre. Inversement, un volume de 1 litre à 40 m remonté à la surface mesure 5 litres. III Notions d’anatomie 3.1) Le système respiratoire 3.11) Les voies respiratoires supérieures Fosses nasales : (narines, cornets, orifices des sinus) Pharynx : (bouche, épiglotte, amygdales) Larynx : (Glotte ou aiguillage de la trachée et de l’œsophage, cordes vocales) 3.12) Les voies respiratoires inférieures Trachée : tuyau cartilagineux long de 15cm Bronches : deux bronches souche, se subdivisant en bronches, puis bronchioles ramifiées. Vésicules pulmonaires : sorte de sac, ressemblant à une grappe de raisin, formé de multiples alvéoles pulmonaires (Æ = 0,2 mm). C’est dans les alvéoles, au nombre d’environ 500 millions, que se produisent les échanges gazeux. L’alvéole garde une forme arrondie grâce au phénomène de tension superficielle (ex : bulle de savon). Elle est élastique et peut subir une différence de pression d’environ 200 millibars. L’échange gazeux se fait au niveau des parois, (ou membranes alvéo-capillaires d’épaisseur 0,001 mm), entre l’air à l’intérieur de l’alvéole et les capillaires qui l’entourent. Le sang, par simple phénomène de diffusion, va céder une partie de son gaz carbonique, et s’enrichir d’oxygène. 3.13) Les plèvres Ce sont des membranes (feuillets pleuraux) doubles qui enveloppent complètement chaque poumon. La partie externe adhère à la paroi thoracique, la partie interne adhère au poumon lui-même. Entre les deux feuillets pleuraux existe une dépression d’environ 15 millibars (vide pleural) qui les maintient en contact étroit tout en pouvant glisser l’une sur l’autre. Ainsi les poumons sont " collés " à la cage thoracique de la même manière qu’une ventouse adhère à une surface. 3.14) Mécanique respiratoire La respiration est mue de deux façons, par le mouvement du diaphragme et des abdominaux et celui de la cage thoracique. Les muscles qui produisent les mouvements du diaphragme et des côtes ne sont pas très forts, ils ne permettent qu’un effort d’environ 40 mb (40 cm d’eau). La capacité volumique des poumons dépasse que très rarement 7 litres, et ce chez des grands sportifs. En moyenne, ce volume tourne aux environs de 5 litres. 3.2) Le système circulatoire Le système circulatoire se divise en deux circuits distincts : La grande circulation ou circulation systémique, qui part du ventricule gauche et revient dans l’oreillette droite. Elle achemine combustibles, comburant (oxygène) et déchets vers tous les organes et tissus du corps. La petite circulation ou circulation pulmonaire passe par les poumons, s’y charge d’oxygène et s’y décharge de gaz carbonique. IV La surpression pulmonaire 4.1) Circonstances En plongée, nous respirons un air en équipression avec le milieu ambiant, nous parlerons donc d’air à pression ambiante. A la remontée, la pression relative de l’eau diminue et l’air contenu dans les poumons se dilate : cf. Boyle et Mariotte. Pour rétablir l’équilibre de pression, l’air qui se trouve dans les poumons doit pouvoir s’échapper. Si ce n’est pas le cas, l’air se dilatera dans les poumons jusqu’à ce que les alvéoles atteignent leur limite d’élasticité. Au-delà de cette limite, elles se déchireront. L’air fusera par la blessure vers l’extérieur : - soit dans les plèvres ; Provoquant un pneumothorax, c’est à dire un affaissement du poumon. En effet, la dépression qui maintenait le poumon contre la cage thoracique est anéantie. - soit dans les - soit dans les vaisseaux sanguins ; Cet afflux de bulles pénètre une veine pulmonaire, elles passent à travers le cœur pour se loger en général dans les artères cérébrales (embolie gazeuse), provocant des troubles neurologiques gravissimes et immédiat. - soit dans le médiastin ; la cavité entre les poumons où se trouve le cœur (sans pénétrer le cœur même), provocant lorsque cet air remonte le long de la trachée vers le cou, un emphysème sous cutané ( bulles sous cutanées ) et lorsqu’il descend vers le bas il crée des poches gazeuses abdominales. La direction de l’air dépend de la position du tronc. 4.2) Les causes Il n’y a pas de doute que la surpression pulmonaire est le résultat d’un déséquilibre entre la pression ambiante et la pression de l’air dans les poumons. La loi de Boyle et Mariotte La loi de Boyle et Mariotte prévoit la dilatation de l’air contenu dans les poumons lorsque à la remontée, la pression relative de l’eau, (donc aussi de la pression ambiante) diminue. A 40 m, la pression ambiante est de 5 atm, le volume des poumons de 5 litres. Le produit de la pression et du volume est une constante : 5 atm * 5 l = 25 A la surface, la pression ambiante est de 1 atm, les poumons devraient donc accommoder 25 litres d’air. Pourquoi cet accident survient-il chez certaines personnes et pas d’autres ? Est ce toujours parce qu’elles retiennent leur respiration lors de la remontée ? 4.21) Le spasme de la glotte L’irruption d’eau froide dans les voies respiratoires, le renvoi de gaz stomacaux et la panique peut entraîner un blocage mécanique au niveau de la glotte, emprisonnant l’air des poumons. Bien que ne pas expirer à la remontée soit la cause principale de la surpression, cet accident peut survenir même lorsque le plongeur expire en remontant. Il existe deux explications pour ce cas de figure : 4.22) Malformations poumons : au niveau des La présence de ganglions à proximité de bronches peut agir comme un goulot d’étranglement et ralentir le débit d’air à l’expiration. Ainsi l’air contenu dans les alvéoles en amont du goulot se dilate plus vite qu’il ne sait s’échapper : c’est le principe des bronches à clapet. Les personnes atteintes d’asthme par exemple 4.23) Ecoulement laminaire et turbulent. Sans entrer trop dans les détails, lorsque l’air s’échappe des poumons en surface il est laminaire, c’est à dire qu’il n’y à pas de turbulences et tout ce passe bien. En plongée, l’air est plus dense et à tendance à s’écouler de manière plus turbulente, il s’échappe donc plus lentement. Lorsque les poumons contiennent des substances étrangères, tel le goudron chez les fumeurs, le mucus chez la personne atteint d’une infection pulmonaire, l’écoulement de l’air y est encore plus turbulent, et s’échappe donc encore plus difficilement. 4.3 Les symptômes Le premier accident auquel il faut penser pour tout plongeur arrivant inconscient en surface est une surpression pulmonaire. Dans l’ordre : les symptômes les plus détectables aux moins détectables. La mort à l’arrivée en surface Le coma à l’arrivée en surface Les douleurs thoraciques violentes, (atteinte aux plèvres) Les troubles neurologiques, paralysie, convulsions La toux, les crachats et expectorations sanglantes La détresse respiratoire, la dyspnée Le choc Le gaz crépitant sous la peau du cou La gène respiratoire Tous les signes respiratoires ou neurologiques sont possibles, présents de manière variable gravité des lésions, ils ont caractéristique commune de se immédiatement. et sont selon la comme produire 4.4) Traitement immédiat Pas de ré immersion : sortir l’accidenté de l’eau et l’allonger, appeler les secours Administrer de l’oxygène pur : à l’aide d’un masque à oxygène adéquat, à défaut maximiser l’arrivé d’oxygène. Prévention de l’état de choc : prévenir le refroidissement ou l’insolation, administrer des fluides, rassurer le blessé. Position latérale stable, éventuellement tête basse : de préférence si la personne est consciente la position de confort respiratoire. Evacuation rapide vers un service d’urgence : préparer l’accidenté pour le transport, carnet de plongée, profil de plongée, compagnons. 4.5) Traitement ultérieur Admission d’urgence dans un service de soins intensifs Pour les cas présentant les symptômes d’embolies gazeuses éventuelles, le caisson de recompression. 4.6) La prévention La surpression pulmonaire compte pour 40 % des accidents mortels de plongée, elle est d’autant plus à craindre qu’elle se produit près de la surface. En effet, une remontée de 30 à 20 m se traduit par une diminution de 33% de la pression relative de l’eau. Il d’en suit une augmentation du volume de l’air de 33%. Une remontée de 10 m à la surface se traduit par une diminution de 100 % de la pression relative de l’eau. Il s’ensuit une augmentation de 100 % du volume d’air. Plus on se rapproche de la surface, plus important sont les variations de volume et de pression. Contrôle de la vitesse de remonté : elle garantit le temps nécessaire pour que l’expiration élimine l’air excédentaire. Maîtrise indispensable du gilet. Ne jamais bloquer la respiration à la remontée : Pas de valsava à la remontée, cette manœuvre est suicidaire car non seulement on provoque une surpression consciemment respiration. mais on bloque la De préférence remonter la tête en hyper extension, (cela permet aussi de voir les obstacles) Insister sur la phase d’expiration à la remontée V Conclusion Si les alvéoles ne résistent qu’à une différence de 200 millibars, cela représente près de la surface, 2 mètres d’eau. Pour tous les exercices piscine, il est non seulement fort utile d’acquérir le reflex d’expirer en remontant la tête en hyper extension vers la surface, mais il faut aussi être très vigilant lorsque l’on travaille sur bouteille au fond de la piscine, car une remontée incontrôlée flirte avec la surpression pulmonaire. Lorsque l’on fait un palier en mer houleuse, il faut éviter de s’accrocher à un objet relié au fond, (chaîne d’ancre, rocher etc.), en effet la houle provoque des variations de profondeurs qui entraîne des variations soudaines de pression. Celles-ci peuvent provoquer la surpression pulmonaire. Il est à noter d’ailleurs que l’on conseille d’effectuer en mer houleuse les paliers de 3 m à 6m, afin de s’éloigner de la zone à risque. Le stress par exemple, qui trouve son origine dans la peur, l’essoufflement ou la mauvaise condition physique peut entraîner des erreurs de jugement ou de comportement fatal. La panique, forme accentuée du stress peut induire un blocage de la glotte ou une remontée incontrôlée. Finalement, la prévention qui permet d’éviter la surpression pulmonaire assez facilement, repose sur la réunion de deux conditions fondamentales : une bonne formation et une bonne condition physique.
