Objectifs. Les accidents bio-chimiques. Rappels

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1 Les accidents bio-chimiques Rappels La toxicité de l Oxygène Objectifs A la fin de cette séquence, le stagiaire connaitra les mécanismes liés à la toxicité des gaz afin de les prévenir et de les traiter. La toxicité du Gaz carbonique La toxicité de l Azote (la narcose) Version actualisée le 4/07/11

2 Rappels Toxicité de l O 2 Toxicité du CO 2 RAPPELS LOI DE DALTON (pression partielle des gaz) Pp = P abs x % du gaz Azote 79 % LOI DE HENRY A température donnée, la quantité de gaz dissout dans un liquide est directement proportionnelle à la pression du gaz régnant au dessus du liquide. SEUIL DE TOXICITE DES GAZ Oxygène 20,9 % Gaz carbonique 0,03 % Gaz rares 0,07% Oxygène CO ² Azote 1.6 b 0.01 b 5.6 b

3 Rappels Toxicité de l O 2 Toxicité du CO 2 RAPPELS Les accidents biochimiques de la plongée sont liés à la toxicité des gaz sur l'organisme, conséquence des lois de DALTON et HENRY. La toxicité d'un gaz sur l'organisme est proportionnelle à sa pression partielle. Pour chaque gaz, on définit un seuil de toxicité, lié à une pression partielle donnée. En plongée, la pression partielle d'un gaz augmente avec la profondeur, il y aura donc une profondeur limite d'utilisation de chaque mélange respiratoire.

4 I. Toxicité de l O 2 0 b 0.12 b 0.17 b 0.2 b 0.5 b 1.7 b Anoxie Hypoxie Normoxie Hyperoxie Effet Lorrain Smith Effet Paul Bert Calcul de la normoxie : Pp = Pabs x [c] Pp = 1 x 20.9 % Pp = 20.9 / 100 Pp = Pp 0.2 b

5 I. Toxicité de l O 2 A. Effet Lorain Smith INTOXICATION CHRONIQUE Effet PNEUMOTOXIQUE Exposition de plusieures heures (au-delà de 6h à Pp 0 2 > 0.5 b) Destruction du surfactant (au delà de 24h à Pp 0 2 > 0.6 b) Diminution des échanges gazeux (œdème pulmonaire)

6 I. Toxicité de l O 2 A. Effet Lorain Smith Temps de tolérance à Hypéroxie chronique en fonction du temps d exposition 24H à 1 bar en surface Situation qui n'est observée que chez les travailleurs sous-marins, ou après des séances de caisson prolongées. 15H à 1,5 bar 10H à 2 bar 8H à 3 bar ou 5 m de profondeur ou 10 m de profondeur ou 20 m de profondeur

7 I. Toxicité de l O 2 A. Effet Lorain Smith Quels sont les signes? Au début, une douleur à l inspiration Apparition de la toux, face rose Installation d une dyspnée, OAP Hausse de la T corporelle L exploration fonctionnelle montre une diminution très précoce de la capacité vitale.

8 I. Toxicité de l O 2 A. Effet Lorain Smith TRAITEMENT Soustraire le plongeur à la cause Diriger vers un centre hospitalier car détresse respiratoire PREVENTION Limiter le temps d exposition (maximum 2h de Pp O 2 > 0.5 b) Baisser la Pp O 2 (en plongée diminuer la profondeur)

9 I. Toxicité de l O 2 B. Effet PAUL BERT INTOXICATION AIGÜE Effet NEUROTOXIQUE L effet neurotoxique décrit pour la première fois par Paul BERT en 1873, se manifeste par une crise convulsive ressemblant à la crise de grand mal épileptique, surtout dangereux à cause des risques de noyade. L effet apparaît à des Pp supérieures à 1,7 bar en O 2 pur et 2 bar en mélange (85 m), expérience de la marine nationale, supportables pour des durées limitées

10 I. Toxicité de l O 2 B. Effet PAUL BERT MECANISMES D ACTION Altération de la perméabilité des membranes cellulaires entraînant des troubles dans les échanges. Ils sont provoqués par des modifications de la structure moléculaire membranaire dues à l'oxydation des acides gras constituants les cellules NERVEUSES TOXICITE pour les tissus nerveux Une pression partielle minimale Pp. 0 2 < 1.6 b, manifestation toxique mais pas de convulsions. Pp. 0 2 > 1.6 b pour les premiers symptômes. Pp. 0 2 = 2 b pour la crise épileptiforme.

11 I. Toxicité de l O 2 B. Effet PAUL BERT Un délai de tolérance variable d un individu à l autre, diminué par : La fatigue Le froid L hygiène de vie L'essoufflement. Des facteurs favorisant : Le milieu aquatique le froid le travail musculaire la chaleur

12 I. Toxicité de l O 2 B. Effet PAUL BERT Quels sont les signes? Risque de syncope sans préavis Apparition de signes prémonitoires Nausées (40% des sujets) Crampes musculaires (20% des sujets) Vertiges (17% des sujets) Troubles sensoriels : taches lumineuses, vision «en tunnel», bourdonnement variations brutales de l acuité auditive (6% des sujets) Anxiété (6% des sujets) Crise épileptiforme

13 I. Toxicité de l O 2 B. Effet PAUL BERT Quels sont les signes? Différentes phases de la crise épileptique hyperoxique Phase TONIQUE Phase CLONIQUE Contracture du corps, cris Convulsions de 3 à 4 minutes COMA Après la crise on observe une confusion, une amnésie et une fatigue intense (Asthénie)

14 I. Toxicité de l O 2 B. Effet PAUL BERT Cesser l inhalation d O 2 TRAITEMENT Remonter lentement la victime (en phase de coma pour éviter la surpression pulmonaire) Traitement des accidents associés Prompt-secours PREVENTION Respect des règles de sécurité concernant l utilisation des mélanges Plongée à l air limitée à 60m Respect des procédures d utilisation de l Oxygène

15 I. Toxicité de l O 2 B. Effet PAUL BERT PREVENTION Chez le plongeur la seule mesure de prévention de l apparition d une crise hyperoxique reste le respect des limites de plongée au mélange suroxygéné (NITROX) et/ou à l oxygène pur. Les accidents observés ont lieu le plus souvent chez les plongeurs qui respirent de l oxygène pur ou à haute concentration, comme les nageurs de combat, pour des exposition de longue durée.

16 II. Toxicité du CO 2 Azote (N2) 79,03% Composition de l air à l inspiration Oxygène (O2) 20,93% Gaz carbonique (CO2) 0,03% Azote (N2) 79,03% Composition de l air à l expiration Oxygène (O2) 16% Gaz carbonique (CO2) 5%

17 II. Toxicité du CO 2 A. L hypercapnie Excès de CO 2 dans le sang Accident toxique le plus fréquent en plongée Qu est-ce que l hypercapnie? C est la concentration de CO 2 dans le sang qui «régule» notre respiration L intoxication au CO 2 apparaît dès que la PpCO 2 dans le sang artériel dépasse les 45mmhg

18 II. Toxicité du CO 2 A. L hypercapnie Quelles sont les ORIGINES de l hypercapnie? ENDOGENE (cause intérieure) EXOGENE(cause extérieure) Activité musculaire intense Le froid Stress Peur Fatigue Matériel mal entretenu (détendeurs) Qualité de l air Mauvais lestage Augmentation espace mort (tuba)

19 II. Toxicité du CO 2 A. L hypercapnie Quelles sont les MECANISMES de l hypercapnie? Augmentation PpCO2 Augmentation Rythme ventilatoire Baisse de l amplitude ventilatoire HYPERCAPNIE ESSOUFFLEMENT

20 II. Toxicité du CO 2 A. L hypercapnie Quelles sont les SYMPTOMES de l hypercapnie à 1 BAR? Inhalation à faible dose 2 % à 3 % 0,02 b à 0,03 b Provoque une excitation bulbaire qui va provoquer une augmentation du rythme circulatoire et ventilatoire. Une vasodilatation qui provoque une sensation de bien être. Inhalation à dose moyenne 3 % à 6 % 0,03 b à 0,06 b Provoque une excitation bulbaire plus intense la circulation augmente la ventilation augmente mais elle est superficielle ce qui aggrave le taux de CO² dans le sang. Il se produit une acidose respiratoire et métabolique, face congestionnée et gonflée. Inhalation à forte dose 7 % à 10 % 0,07 b à 0,1 b Provoque l apparition d une anesthésie bulbaire (narcotique) Respiration superficielle avant l arrêt du cœur

21 II. Toxicité du CO 2 A. L hypercapnie L'hypercapnie, quelle que soit son origine, associée à une expiration insuffisante et superficielle donne naissance à la spirale infernale de L ESSOUFLEMENT

22 II. Toxicité du CO 2 A. L hypercapnie Fréquence respiratoire anormalement rapide MECANISMES

23 I. Toxicité du CO 2 A. L hypercapnie Quels sont les signes? Les signes et les symptômes vont varier en fonction : Du % de C0 2 De la profondeur Donc de la Pp du CO 2

24 II. Toxicité du CO 2 A. L hypercapnie Quels sont les signes? % du CO 2 Pp CO 2 EFFETS < 2 % < 0.02 b Néant 2 % 0.02 b Rythme et amplitude respiratoire qui augmente Maux de tête. 5 % 0.05 b Essoufflement Sueur Face congestionnée Cyanose. 7 % 0.07 b Torpeur Vertige Nausée Ralentissement respiratoire > 7 % > 0.07 b Augmentation des effets précédents Syncope - Mort

25 II. Toxicité du CO 2 A. L hypercapnie Cesser tout effort TRAITEMENT Dans l eau Alerter un coéquipier par signaux sonores (choc sur bouteille) et lui faire le signe «je suis essoufflé» Se forcer à expirer à fond Se raisonner Remonter sans palmer (SSG, assistance d'un équipier)

26 II. Toxicité du CO 2 A. L hypercapnie TRAITEMENT Si maux de tête au retour Bien se ventiler Au besoin inhalation d oxygène Eviter le soleil Se protéger du froid Plongée suivante mieux se ventiler Eviter les apnées au fond Forcer sur l expiration

27 II. Toxicité du CO 2 A. L hypercapnie TRAITEMENT Si maux de tête au retour Bien se ventiler Au besoin inhalation d oxygène Eviter le soleil Se protéger du froid Plongée suivante mieux se ventiler Eviter les apnées au fond Forcer sur l expiration

28 II. Toxicité du CO 2 A. L hypercapnie PREVENTION Le matériel Respect des conditions de gonflage Bouteille bien ouverte Détendeur bien réglé Combinaison de plongée adaptée Tuba pas trop long Pas d effort excessif Le plongeur Bien se ventiler Petite apnée expiratoire de contrôle Bonne condition physique et psychique Bonne technicité Ne pas s immerger avec un début d essoufflement

29 II. Toxicité du CO 2 A. Autres effets du Gaz carbonique Effets potentialisateurs de la plupart des autres causes d accidents de plongée Augmente l action toxique de l O 2 Augmente l action narcotique de N 2 Favorise la naissance et la croissance des bulles : «ADD»

30 III. Toxicité du N 2 Au delà de 40m, les plongeurs à l air décrivent des troubles psychophysiologiques qui s accentuent avec la profondeur. Cette affection est due aux gaz inertes des mélanges respiratoires. L azote étant en cause dans la plongée à l air. La narcose provoquée par l augmentation de la PpN 2 ressemble à l ivresse due à l alcool

31 III. Toxicité du N 2 Lorsque la Pp d N2 augmente, le gaz inerte se dissout dans les couches de phospholipide des neurones Mode d action de l Azote La diffusion des neurotransmetteurs est alors ralentie, le signal ne se propage plus L effet biologique de cette action est la NARCOSE Couche de graisses phospholipides Le système nerveux étant riche en graisse Celui-ci va se retrouver saturer rapidement en N 2 Ralentissement de la diffusion des neurotransmetteurs

32 III. Toxicité du N 2 Quels sont les signes? Pas de crise brutale Les effets sont variables d un individu à un autre Réversibles à tous moments

33 III. Toxicité du N 2 Phase EUPHORIQUE 35 à 60 m Sensation de bien-être, confiance en soi, jovialité, gaieté Anxiété Relâchement musculaire, décontraction Etat d ébriété Phase D ETAT 60 à 80 m Troubles du comportement Fonctions intellectuelles perturbées Troubles de l équilibre Phase TERMINALE > 80 m Perte des facultés de jugement et d'adaptation Perte de connaissance progressive Mouvements incontrôlés

34 III. Toxicité du N 2 FACTEURS FAVORISANT L inexpérience L essoufflement Le froid L absorption d alcool L Anxiété - Appréhension La fatigue

35 III. Toxicité du N 2 TRAITEMENT Dès que vous ressentez l un de ces symptômes, vous devez : Informer votre équipier avec le signe «je suis narcose»ou «ca ne va pas» Ne plus descendre et Amorcer la remontée, à l aide du SSG Si vous voyez que votre équipier est narcose : Parce qu il a un comportement déraisonnable, ou une perte de connaissance Parce qu il vous fait signe Vous devez assister le plongeur en crise jusqu à récupération complète (approche sur le côté et maintient du détendeur en bouche)

36 III. Toxicité du N 2 PREVENTION Interdiction de dépasser 60 m Ne jamais plonger seul Surveillance mutuelle Entraînement, condition physique. Adaptation progressive à la profondeur (la profondeur n est pas une fin en soi) Attention à la vitesse de descente Respect des consignes de sécurité Remplacer l azote par un autre gaz inerte moins narcotique.

37 III. Toxicité du N 2 PREVENTION Bien connaître les symptômes de la Narcose permet d agir rapidement en cas d intoxication personnelle ou de son coéquipier. Toutefois on peut définir les limites générale suivantes:

38 Rappels Conception : Année : 2010 La toxicité de l Oxygène Contact : pour toute remarque concernant ce document, merci d envoyer un mail sur l adresse suivante : gfor@sdis69.fr La toxicité du Gaz carbonique La toxicité de l Azote