Théorie de la plongée : toxicité de l'oxygène

Vous étudiez pour votre PADI Divemaster et quelqu'un mentionne la « toxicité de l'oxygène » et soudain vous êtes perdu. Attendez, l'oxygène n'est-il pas un bon élément ? La substance qui nous maintient en vie ? Comment quelque chose dont nous ne pouvons littéralement pas vivre peut-il devenir toxique sous l'eau ? Bienvenue dans l'un des paradoxes les plus importants de la plongée – où le gaz qui maintient la vie peut aussi causer des convulsions sous-marines si vous n'êtes pas prudent.

Décortiquons pourquoi trop d'une bonne chose peut définitivement vous tuer, et pourquoi comprendre les pressions partielles n'est pas seulement de la théorie – c'est une connaissance qui peut vous sauver la vie !

Le paradoxe de l'oxygène : ami et ennemi

Voici le truc avec l'oxygène – il est absolument essentiel à la vie, mais comme cet ami qui est amusant à petites doses mais épuisant en grandes quantités, l'oxygène devient problématique quand il y en a trop. À pression atmosphérique normale, respirer de l'oxygène pur est en fait bénéfique (pensez à l'oxygénothérapie médicale). Mais comprimez ce même oxygène sous l'eau, et il se transforme en potentiel tueur.

Le coupable ? La pression partielle, vous vous souvenez de ce concept de vos études sur les lois des gaz ? Eh bien, cela va devenir très, très important.

Comprendre la pression partielle : la clé de tout

Quand nous parlons de toxicité de l'oxygène, nous ne parlons pas du pourcentage d'oxygène dans votre mélange gazeux – nous parlons de la pression partielle de l'oxygène (PPO2). C'est là que la loi de Dalton revient hanter vos souvenirs.

En surface, l'air contient environ 21% d'oxygène à 1 atmosphère de pression, nous donnant une PPO2 de 0,21 bar. Votre corps est parfaitement satisfait de cette quantité. Mais descendez ce même air à 30 mètres (4 atmosphères), et soudain vous respirez de l'oxygène à une pression partielle de 0,84 bar. Encore gérable, mais on entre dans la zone où votre corps commence à s'en apercevoir.

Allez plus profond avec de l'air ou utilisez du nitrox à la mauvaise profondeur, et vous pouvez rapidement dépasser les pressions partielles d'oxygène sûres. C'est là que les mathématiques cessent d'être théoriques et commencent à concerner le fonctionnement de votre cerveau.

Toxicité CNS de l'oxygène : quand votre cerveau dit non

La toxicité de l'oxygène du Système Nerveux Central (CNS en anglais) est la plus sérieuse – le type qui peut causer des convulsions sous l'eau. Quand la pression partielle de l'oxygène devient trop élevée, elle commence à interférer avec l'activité électrique normale de votre cerveau. Imaginez vos neurones comme étant surstimulés au point où ils commencent à s'activer de manière aléatoire.

La limite sûre généralement acceptée pour la plongée récréative est une PPO2 de 1,4 bar, avec 1,6 bar étant le maximum absolu pour de courtes expositions en plongée technique. Au-delà, vous entrez en territoire de convulsions, et avoir une convulsion sous l'eau est à peu près le pire cauchemar de tout le monde.

Voici les calculs qui pourraient vous sauver la vie :

• Air à 56 mètres = PPO2 de 1,4 bar (profondeur maximale sûre à l'air)

• Nitrox 32% à 33 mètres = PPO2 de 1,4 bar (profondeur maximale d'utilisation pour EANx32)

• Nitrox 36% à 28 mètres = PPO2 de 1,4 bar (profondeur maximale d'utilisation pour EANx36)

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Les symptômes : votre système d'alerte précoce

Avant que la toxicité CNS complète ne se déclenche, votre corps vous donne généralement quelques signes d'avertissement. Voici les symptômes à retenir :

- Problèmes de vision (vision tunnel, flou)

- Problèmes d'oreilles (bourdonnements, changements d'audition)

- Nausée

- Tremblements (surtout muscles faciaux)

- Irritabilité

- Vertiges

- Convulsions (celle que vous voulez vraiment éviter)

Si vous ressentez l'un des six premiers symptômes en profondeur, il est temps de réduire votre pression partielle d'oxygène immédiatement – soit en remontant, soit en passant à un mélange avec moins d'oxygène si vous faites de la plongée technique.

Toxicité pulmonaire de l'oxygène : la combustion lente

Bien que la toxicité CNS attire toute l'attention (probablement parce que les convulsions sont spectaculaires), il y a aussi la toxicité pulmonaire de l'oxygène – des dommages aux tissus pulmonaires causés par une exposition prolongée à des pressions partielles d'oxygène élevées. C'est davantage une préoccupation pour les plongeurs techniques effectuant de longs paliers de décompression ou les personnes en traitement hyperbarique médical.

Les symptômes incluent une sensation de compression thoracique, une toux et une capacité pulmonaire réduite. Cela se développe sur des heures plutôt que des minutes, donc c'est rarement un problème pour les plongeurs récréatifs, mais cela vaut la peine de le savoir en progressant dans votre formation de plongée.

Facteurs qui augmentent le risque de toxicité de l'oxygène

Comme pour l'accident de décompression, certains facteurs rendent la toxicité de l'oxygène plus probable :

Rétention de CO2 : Des niveaux élevés de dioxyde de carbone dans votre sang augmentent le risque de toxicité de l'oxygène. C'est pourquoi les techniques de respiration appropriées et un équipement bien entretenu sont importants.

Exercice : Un effort intense augmente votre taux métabolique et rend la toxicité plus probable à des pressions partielles plus faibles.

Hyperthermie : Être en surchauffe augmente votre susceptibilité.

Sensibilité individuelle : Certaines personnes sont simplement plus sensibles aux hautes pressions partielles d'oxygène.

Médicaments : Certains médicaments peuvent augmenter votre risque.

Épisodes précédents : Si vous avez eu une toxicité de l'oxygène auparavant, vous êtes plus susceptible de l'avoir à nouveau à des pressions partielles plus faibles.

Profondeur maximale d'utilisation : votre calcul de sécurité

C'est là que la théorie devient planification pratique de plongée. Chaque mélange nitrox a une profondeur maximale d'utilisation (PMU) basée sur le maintien en dessous de 1,4 bar PPO2. Voici la formule que tout professionnel de plongée devrait connaître :

PMU = (limite PPO2 ÷ fraction d'oxygène) - 1 atmosphère × 10 mètres

Pour EANx32 (32% oxygène) : PMU = (1,4 ÷ 0,32) - 1 × 10 = 33,75 mètres (arrondir à 33 mètres) Pour EANx36 (36% oxygène) : PMU = (1,4 ÷ 0,36) - 1 × 10 = 28,9 mètres (arrondir à 28 mètres)

Ce n'est pas juste de la théorie – ces calculs déterminent les profondeurs maximales sûres pour la plongée nitrox. Dépassez ces profondeurs, et vous jouez avec la toxicité de l'oxygène.

Nitrox et toxicité de l'oxygène : l'épée à double tranchant

Le nitrox est fantastique pour prolonger les temps de fond et réduire la charge d'azote, mais il vient avec un risque accru de toxicité de l'oxygène. C'est pourquoi la certification nitrox met tant l'accent sur l'analyse de votre gaz et le calcul des profondeurs maximales d'utilisation.

Ce nitrox 36% qui vous donne d'excellents temps de fond à 20 mètres ? Emmenez-le à 35 mètres et vous flirtez avec une PPO2 de 1,54 bar – bien dans la zone de danger. C'est pourquoi l'analyse des gaz et la planification de profondeur ne sont pas des suggestions en plongée nitrox – ce sont des exigences de vie ou de mort.

Procédures d'urgence : que faire si les choses tournent mal

Si vous suspectez une toxicité de l'oxygène chez vous :

1. Réduisez la pression partielle d'oxygène immédiatement (remontez s'il est sûr de le faire)

2. Signalez à votre binôme

3. Terminez la plongée

4. Surveillez les symptômes

Si vous êtes témoin de toxicité de l'oxygène chez un autre plongeur :

1. Empêchez-le de se noyer (le plus grand risque immédiat)

2. Assurez-vous que son détendeur reste dans sa bouche

3. Contrôlez sa remontée s'il convulse

4. Amenez-le en sécurité à la surface

5. Soyez prêt pour la respiration de secours si nécessaire

   
   

Le point pratique à retenir

La toxicité de l'oxygène illustre parfaitement pourquoi la plongée ne consiste pas seulement à suivre aveuglément les règles – il s'agit de comprendre la physique derrière ces règles. La limite de 1,4 bar PPO2 n'est pas arbitraire ; elle est basée sur des décennies de recherche sur le moment où l'oxygène devient dangereux.

Chaque fois que vous analysez une bouteille de nitrox, calculez une profondeur maximale d'utilisation, ou planifiez un profil de plongée, vous appliquez la théorie de toxicité de l'oxygène pour vous maintenir en sécurité ainsi que les autres. Il ne s'agit pas seulement de réussir votre examen – il s'agit de rentrer chez soi après chaque plongée.

Rappelez-vous : l'oxygène est essentiel à la vie, mais comme beaucoup de choses essentielles, la dose fait le poison. Respectez les pressions partielles, comprenez les limites, et votre relation avec l'oxygène restera saine – tant en surface que sous l'eau.