Hypoxie latente - Latent hypoxia
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L'hypoxie latente se produit lorsqu'un plongeur sous pression a une concentration en oxygène dans les tissus suffisante pour maintenir la conscience à cette pression, mais insuffisante à la pression de surface. Ce problème est associé à la panne d'électricité en apnée et à la présence de mélanges de gaz respiratoires hypoxiques dans les appareils respiratoires sous-marins, en particulier dans les recycleurs de plongée .
Le terme hypoxie latente se réfère strictement à la situation alors que la victime potentielle est encore consciente, mais est également vaguement appliqué à la panne d'électricité consécutive, qui est une forme de panne d'électricité hypoxique également appelée panne de remontée ou panne d'eau profonde, bien que panne d'eau profonde est également utilisé pour désigner le stade final de la narcose à l'azote .
Mécanisme
La pression partielle tissulaire et veineuse minimale d'oxygène qui maintiendra la conscience est d'environ 20 millimètres de mercure (27 mbar). Cela équivaut à environ 30 millimètres de mercure (40 mbar) dans les poumons. Environ 46 ml/min d'oxygène sont nécessaires au fonctionnement du cerveau. Cela équivaut à une ppO 2 artérielle minimale de 29 millimètres de mercure (39 mbar) à un débit cérébral de 868 ml/min.
Un black-out de remontée, ou black-out en eau profonde, est une perte de conscience causée par une hypoxie cérébrale lors de la remontée d'une plongée en apnée profonde ou en apnée, généralement de dix mètres ou plus lorsque le nageur n'éprouve pas nécessairement un besoin urgent de respirer et a aucune autre condition médicale évidente qui pourrait l'avoir causé, ou d'une plongée à l'aide d'un appareil respiratoire sous-marin utilisant un gaz respiratoire qui a une fraction d'oxygène trop faible pour soutenir la conscience à la surface. Les victimes en apnée s'évanouissent généralement près de la surface, parfois même lorsqu'elles brisent la surface et ont été vues s'approcher de la surface sans détresse apparente pour s'enfoncer. Les victimes d'apnée sont généralement des praticiens établis de la plongée en apnée profonde, sont des nageurs en forme et forts et n'ont jamais rencontré de problèmes auparavant. Un black-out par ce mécanisme peut se produire même après avoir fait surface depuis la profondeur et la respiration a commencé si l'oxygène inhalé n'a pas encore atteint le cerveau et peut être appelé un black-out de surface. Les plongeurs remontant à l'aide d'un appareil respiratoire montent généralement à des vitesses de remontée plus lentes pour éviter le mal de décompression, et la profondeur à laquelle la conscience est perdue a tendance à suivre la pression partielle d'oxygène du gaz respiratoire.
La pression partielle d'oxygène dans l'air dans les poumons contrôle la charge en oxygène du sang. Une pO 2 critique de 30 millimètres de mercure (40 mbar) dans les poumons maintiendra la conscience lorsque la respiration reprendra après une plongée en apnée. Il s'agit d'environ 4 % d'oxygène dans les poumons et de 45 % de saturation en oxygène du sang artériel. A 30 msw (4 bar), 2 % en volume d'oxygène dans les gaz pulmonaires donne un pO 2 de 60 millimètres de mercure (80 mbar). A 10 msw (2 bar), pour les mêmes 2% d'oxygène, la pO 2 serait de 30 millimètres de mercure (40 mbar), c'est-à-dire marginale. À la surface, les mêmes 2% d'oxygène tombent à 15 millimètres de mercure (20 mbar), sans tenir compte de l'utilisation métabolique.
Conséquences
La conséquence habituelle, si les voies respiratoires ne sont pas protégées, est la noyade. Un plongeur en apnée qui s'est évanoui et a été rapidement ramené à la surface, reprendra généralement conscience en quelques secondes. Tant que le plongeur est encore inconscient sous l'eau, il court un risque élevé de noyade. Alors qu'il est inconscient, le plongeur a perdu le contrôle volontaire de son corps, mais a toujours des réflexes protecteurs qui protègent les voies respiratoires. L'un d'eux est le laryngospasme , qui ferme le larynx , pour empêcher l'eau de pénétrer dans les poumons. Après un certain temps, un laryngospasme se relâche et les voies respiratoires s'ouvrent, ce qui peut entraîner une infiltration d'eau si le plongeur est toujours sous l'eau. Si le plongeur a atteint la surface et que le visage du plongeur est maintenu hors de l'eau, lorsque le laryngospasme se relâche, la respiration spontanée reprend souvent. Le laryngospasme finira par se détendre et si le plongeur est toujours sous l'eau, l'eau pénètrera dans les voies respiratoires et pourra atteindre les poumons, ce qui entraînera des complications si la réanimation réussit et une noyade secondaire est possible. Le délai entre la perte de connaissance et la mort varie considérablement en fonction d'un certain nombre de facteurs, mais peut être aussi court que deux minutes et demie.
Si les voies respiratoires du plongeur sont protégées par un masque intégral ou un casque de plongée, le risque immédiat est la mort par asphyxie, qui peut survenir quelques minutes après l'arrêt de la respiration. Si le plongeur coule et que la pression augmente suffisamment, le gaz peut redevenir capable de soutenir la conscience, mais le problème de l'hypoxie latente persiste jusqu'à ce qu'un gaz à teneur plus élevée en oxygène soit fourni. Si le plongeur est ravitaillé en surface, un changement rapide de gaz peut être suffisant pour rétablir la conscience, et cela peut également s'appliquer à un plongeur si une action immédiate et appropriée est prise par un autre plongeur. La mise à la surface immédiate d'un plongeur hypoxique utilisant un appareil respiratoire sous-marin présente un risque de maladie de décompression due à un barotraumatisme pulmonaire ou à une maladie de décompression , et le risque dépend de l' historique d'exposition à la pression du plongeur.
Étendue du risque
- Plongée sous-marine et en surface en circuit ouvert utilisant des mélanges respiratoires hypoxiques pour éviter la toxicité de l'oxygène
- Les mélanges respiratoires pour la plongée doivent limiter la pression partielle d'oxygène pour éviter le risque de toxicité aiguë de l'oxygène. Les plongeurs techniques de loisir limitent généralement la pression partielle d'oxygène à la profondeur maximale prévue d'une plongée à environ 1,4 bar. Lorsque vous plongez à des profondeurs inférieures à 57 m, cela nécessite l'utilisation de gaz respiratoires contenant moins de 21 % d'oxygène. Les gaz avec une pression partielle d'oxygène inférieure à environ 0,16 bar sont considérés comme insuffisants pour maintenir la conscience de manière fiable. Par conséquent, pour des profondeurs inférieures à environ 77 m, le gaz respiratoire qu'il est possible de respirer en profondeur n'est pas considéré comme sûr à respirer en surface, et cet effet augmente avec profondeur. A 130 m, le mélange gazeux le plus riche acceptable serait d'environ 10 % d'oxygène. La profondeur à laquelle cela fournit 0,16 bar de pO 2 est d'environ 6 m, il y a donc une forte probabilité de perte de conscience si ce gaz est utilisé à moins de 6 m. Pour réduire ce risque, les plongeurs utiliseront un gaz de voyage adapté à la première partie de la descente et passez au gaz de fond quand il est pratique et sûr de le respirer. À la montée, les gaz riches en oxygène sont précieux pour accélérer la décompression, il y a donc une raison supplémentaire de changer. À moins qu'il n'y ait un chevauchement insuffisant dans la plage de profondeur de sécurité pour le gaz de décompression et le gaz de fond, le même gaz peut être utilisé pour le déplacement et la décompression, ce qui réduit le nombre de bouteilles à transporter. Ne pas changer de gaz à la profondeur requise peut entraîner une panne de courant. Les plongeurs alimentés en surface peuvent être amenés à travailler à une profondeur maximale plus longtemps et la pression partielle d'oxygène peut être limitée pour réduire la toxicité pulmonaire de l'oxygène, de sorte que l'écart de teneur en oxygène lors du surfaçage peut être plus important, mais dans ce cas, le changement de gaz est contrôlé par le personnel de surface, et les voies respiratoires du plongeur sont protégées par le masque intégral ou le casque, et le personnel de surface peut surveiller l'état du plongeur sur le système de communication vocale, de sorte que le risque global est réduit par rapport à la plongée.
- Plongée recycleur
- Pendant la remontée à un rythme où l'ajout d'oxygène dans la boucle ne compense pas de manière adéquate la réduction partielle de la pression due à la diminution de la pression ambiante, la concentration en oxygène dans la boucle respiratoire peut chuter en dessous du niveau requis pour maintenir la conscience.
- Plongée libre
- Pendant la plongée en apnée, aucun gaz respiratoire supplémentaire n'est disponible pendant la remontée. Si le plongeur reste au sol assez longtemps pour utiliser l'oxygène disponible dans la mesure où la concentration tissulaire est tombée en dessous d'un niveau suffisant pour soutenir la conscience à la pression de surface, il existe un risque très élevé de black-out avant que la surface ne puisse être atteinte.
La gestion
Évitement
- Dans la plongée en circuit ouvert utilisant un appareil respiratoire sous-marin, le plongeur doit passer à un mélange respiratoire avec une fraction d'oxygène suffisante pour maintenir une pression partielle acceptable pendant la prochaine étape de l'ascension. Cet ajustement peut être effectué autant de fois que nécessaire et doit être programmé dans le plan de plongée.
- Les recycleurs à circuit semi-fermé peuvent être rincés pour augmenter la fraction d'oxygène dans la boucle avant et pendant la remontée.
- Les recycleurs à circuit fermé peuvent avoir de l'oxygène ajouté à la boucle soit manuellement, soit automatiquement, pour maintenir le point de consigne de pression partielle d'oxygène souhaité pendant la remontée.
- Les apnéistes ne peuvent qu'éviter de se retrouver dans une situation d'hypoxie latente. Une fois que les niveaux d'oxygène atteindront ce point, ils perdront probablement conscience pendant l'ascension et courent un risque élevé de noyade. S'assurer qu'ils flottent positivement en cas de panne d'électricité leur donnera une chance de récupérer s'ils atteignent la surface.