document de référence concernant la genèse de bulles en plongée sous marine avec une nouvelle présentation de la question de la désaturation notamment sur les trois versants : veineux , artériel et tissulaire

1. LA DÉSATURATION
DR MOHAMED ISLEM SOUALHI M2
MÉDECIN HYPERBARE

2. UN PEU D’HISTOIRE …

3. UN PEU D’HISTOIRE …
• PREMIÈRES TABLES DE PLONGÉE REMONTENT À UN SIÈCLE
• LES PREMIÈRES DESCRIPTIONS DE LA RESPIRATION D’AIR SOUS PRESSION DATENT DE
1755
• 1841 LES APPAREILS TRIGGER PERMETTENT D’EMPLOYER L’AIR COMPRIMÉ POUR
CHASSER L’EAU, LORS DU FORAGE DES PUITS AINSI LES OUVRIERS TRAVAILLENT EN
MILIEU HYPERBARE, SOUS PRESSION 2-4 ATA PLUSIEURS HEURES PAR JOUR ET EN
REMONTANT IL ONT UN MAL MYSTÉRIEUX, LE « MAL DES CAISSONS »
• PARALLÈLEMENT, INVENTION DU SCAPHANDRE À CASQUE PAR AUGUSTE SIEBE EN
1819, COMPLÉTÉ PAR LE RÉGULATEUR ROUQUAYROL ET DENAYROUZ EN 1865
FACILITE LES TRAVAUX SOUS-MARINS (CORAIL,PERLES,ÉPONGES…)

4. UN PEU D’HISTOIRE …
• PAUL BERT PREND CONNAISSANCES DES TRAVAUX DÉJÀ
RÉALISÉS, RÉALISE CES PROPRES EXPÉRIENCES ET ÉDITE, EN 1878,
UN OUVRAGE CAPITAL : LA PRESSION BAROMÉTRIQUE :
 RÔLE SPÉCIFIQUE DE L’AZOTE
 CONCERNANT LES ACCIDENTS DE DÉSATURATION, IL PRÉCISE:
« ON LES PRÉVIENDRA, LE BON SENS L’INDIQUE ET L’EXPÉRIENCE
LE PROUVE, PAR UNE DÉCOMPRESSION RALENTIE »
ET ÇA A MARCHÉ !! : EN 1900 HILL ET GREENWOOD REMONTENT
SANS DOMMAGE DE 50 MÈTRES À UNE VITESSE DE 0,5M/MIN
MALGRÉ CES MESURES LES ACCIDENTS DE PLONGÉE PERSISTENT !!
Paul Bert (1833-
1886), « Fondateur
de la physiologie du
scaphandrier »

5. UN PEU D’HISTOIRE….
• LA MARINE ANGLAISE DÉCIDE DE CONFIER À JOHN SCOTT
HALDANE (UN PHYSIOLOGISTE ET PHILOSOPHE ANGLAIS
RECONNU POUR CES TRAVAUX SUR LA RESPIRATION) LA MISE AU
POINT DE RÈGLES DE SÉCURITÉ ASSURANT LE RETOUR SANS
INCIDENTS EN SURFACE ET PROPOSE EN 1908, UNE TABLE DE
REMONTÉE PAR PAR PALIERS RETENUE PAR LA ROYALE NAVY
JUSQU’À 1958
• TRÈS VITE, DE NOMBREUX PAYS L’ADOPTENT, CERTAINS
ÉLABORENT LEURS PROPRES TABLES(US NAVY, GERS…)
John Scott Haldane
(1860-1936)

6. QU’EST-CE QU’UN MODÈLE ?
• APPROCHE PHYSIQUE ET MATHÉMATIQUE SCHÉMATIQUE D’UN PROCESSUS PHYSIOLOGIQUE
Modèle Formule
mathématique
Expérimentation
Validation
Présentation sous forme de
valeurs pré-calculées :
Tables de plongées
Programmation sous
forme de logiciels:
Ordinateurs de plongée

7. LES MODÈLES DE DÉSATURATION
•LE MODÈLE HALDANIEN:
AUCUN TROUBLE N’APPARAIT LORS D’UNE REMONTÉE D’UNE PROFONDEUR
INFÉRIEUR À 12 MÈTRES, QUELLE QUE SOIT LA DURÉE DU SÉJOUR AU FOND
IL ÉTABLIE UN RAPPORT DE 1 POUR 2 : 2 BARS DE PRESSION (10-12 MÈTRES)
PAR RAPPORT À LA PRESSION ATMOSPHÉRIQUE (1 BAR)
EXP : 50 M (6BARS) , POSSIBLE DE DIVISER LA PRESSION PAR 2 ET REMONTER À
20 M
LA PROFONDEUR MAX DE CES TABLES EST DE 60 MÈTRES, AVEC UNE VITESSE
VARIABLE DIFFICILE À RÉALISER, CETTE VITESSE EST FIXÉE À 10M/MIN AVEC UN
PALIER À 3 MÈTRES

8. LES MODÈLES DE DÉSATURATION
• LE MODÈLE HALDANIEN SUPPOSE QUE :
 HYPOTHÈSE 01: L’ÉQUILIBRE DES PRESSIONS AU NIVEAU ALVÉOLAIRE
(POUMONS/SANG) EST INSTANTANÉ.
HYPOTHÈSE 02 : L’ÉQUILIBRE DES PRESSIONS AU NIVEAU DES TISSUS
(SANG/TISSUS) EST INSTANTANÉ.
HYPOTHÈSE 03: LE CORPS HUMAIN EST REPRÉSENTÉ PAR UNE LISTE DE
RÉGIONS ANATOMIQUES FICTIVES, APPELÉES COMPARTIMENTS.
HYPOTHÈSE 04: CHAQUE COMPARTIMENT A UN COMPORTEMENT HOMOGÈNE
VIS-À-VIS DE LA CHARGE ET DE LA DÉCHARGE DE GAZ INERTE.

9. LES MODÈLES DE DÉSATURATION
• LIMITES DU MODÈLE HALDANIEN :
 TABLE UNIQUEMENT POUR LES PLONGÉES SIMPLES
 VITESSE DE REMONTÉE EST DÉTERMINÉE DE MANIÈRE EMPIRIQUE À 10 M/MIN
 COMPARTIMENTS CHOISIS PAR HALDANE (5,10,20,40,75 MIN) SONT CONSIDÉRÉS EN
PARALLÈLE, SANS AUCUNE INTERACTION ENTRE EUX
 SEUIL UNIQUE DE SURSATURATION CRITIQUE, VALABLE POUR TOUS LES COMPARTIMENTS
(SC = 2)
 L’ÉLIMINATION D’AZOTE EST PRÉSENTÉE COMME STRICTEMENT INVERSE DE LA PHASE
D’ABSORPTION
 LA COMPOSITION DE L’AIR RETENUE EST CELLE DE L’AIR ATMOSPHÉRIQUE AU NIVEAU DE
LA MER ET NON DE L’AIR ALVÉOLAIRE.

10. LOI DE HENRY (1803)
• EN 1803, WILLIAM HENRY, PHYSICIEN ET CHIMISTE ANGLAIS, PRÉSENTE LA LOI
QUI PORTE DÉSORMAIS SON NOM
• EN ABSENCE DE RÉACTION CHIMIQUE, LA QUANTITÉ DE GAZ DISSOUS DANS
UN LIQUIDE EST PROPORTIONNELLE À LA PRESSION.
• HALDANE S’EST APPUIYE SUR CETTE LOI POUR BÄTIR SON MODELE. CELA
SUPPOSE QU’UNE APPROCHE PUREMENT « PHYSIQUE » PUISSE TRADUIRE CE
QUI SE PRODUIT RÉELLEMENT DANS LE CORPS HUMAIN.

11. PROFESSEUR ALBERT BÜHLMANN (1923-1994)
• SPÉCIALISÉ DANS L’ÉTUDE DES PHÉNOMÈNES PHYSIOLOGIQUES RESPIRATOIRES ET
CIRCULATOIRES LIÉES À LA PRESSION
• MAJEUR PARTIE DE SA CARRIÈRE CONSACRÉE À LA PLONGÉE PROFONDE, EN 1959 IL A
SUPERVISÉ DES PLONGÉES À 120 MÈTRES DANS LE LAC ZURICH EN UTILISANT LE
TRIMIX.
• PUIS IL A TRAVAILLÉ AVEC LA US NAVY (150-300 MÈTRES)
• IL À ÉLARGI LE NOMBRES DE COMPARTIMENT À 16
• TABLES DE DÉSATURATION EN ALTITUDE (ACCIDENTS GRAVE LORSQUE LES PLONGÉES
ÉTAIENT FAITE AVEC DES TABLES FAITES POUR PLONGER AU NIVEAU DE LA MER)
• IL A UTILISER LES M-VALUE DE WORKMAN MAIS EN PRESSION ABSOLUE (ADAPTÉ À
L’ALTITUDE)

12. QUELQUES NOTIONS
• NOTION DE SATURATION :
SATURATION = À L’INTERFACE DE DEUX MILIEUX A ET B (EXEMPLE,
ALVÉOLE/SANG); AUTANT DE MOLÉCULES PASSENT DE A VERS B QUE
DE B VERS A
• DÉSATURATION:
PHASE DURANT LA QUELLE LE CORPS ÉLIMINE L’AZOTE : À LA
REMONTÉE, AUX PALIERS ET EN SURFACE, DANS LES HEURES QUI
SUIVENT LA PLONGÉE

13. BASES DE CALCUL
• BUT DE LA DÉSATURATION:
SELON LA LOI DE HENRY : LES GAZ SE DISSOLVENT DANS LES LIQUIDES ET
JUSQU’À SATURATION;
DONC :
* IL SE DISSOLVENT DANS LE SANG (LIQUIDE), QUI EXERCE
PRINCIPALEMENT UNE FONCTION DE TRANSPORT
*LES TISSUES DE NOTRE CORPS SONT CONSTITUÉS DE FORTE
PROPORTION DE LIQUIDE, LES GAZ DISSOUTS TRANSPORTÉS DANS LE
SANG VONT PASSER SANS LES TISSUS JUSQU’À SATURATION.

14. Poumons
Tissues
Sang ArtérielSang Veineux
Désaturation
Off-Gassing
Saturation
In-Gassing
Plus on plonge profond et plus on reste au fond, plus l’azote est absorbé par notre corps

15. À LA DESCENTE
• QUAND ON PLONGE, LE POIDS DE L’EAU AUTOUR DE NOUS AUGMENTE
• LA PRESSION AGIT SUR NOUS ET NOUS OBLIGE À RESPIRER L’AIR SOUS
FORME COMPRIMÉE (À PLUS HAUTE PRESSION) CONTENANT UNE PLUS
GRANDE QUANTITÉ D’AZOTE.
• ET DONC IL Y’A PLUS D’AZOTE QUI EST ABSORBÉ PAR NOTRE CORPS JUSQU’À
UN ÉTAT D’ÉQUILIBRE (SATURATION)
• IL FAUT PLUSIEURS HEURS VOIR JOURS À NOS TISSUES POUR ARRIVER À L’ÉTAT
DE SATURATION

17. Diving and Subaquatic Medicine
fifth edition 2016

18. Diving and Subaquatic Medicine
fifth edition 2016

19. À LA REMONTÉE
• BAISSE DE LA PRESSION AMBIANTE => BAISSE DE LA PRESSION DU GAZ RESPIRÉ
• L’AZOTE DISSOUT DANS LES TISSUES EST EN PLUS GRANDE PRESSION QUE DANS L’AIR
RESPIRÉ
• L’AZOTE QUITTE LES TISSUES PROGRESSIVEMENT POUR SE RETROUVER DANS LES
POUMONS OU IL EST ÉLIMINÉ PAR L’EXPIRATION
• SI ON A TROP D’AZOTE DANS NOTRE ORGANISME ALORS QUE LA PRESSION
AMBIANTE BAISSE RAPIDEMENT, L’AZOTE N’AURA PAS LE TEMPS D’ÊTRE ÉLIMINER PAR
LES POUMONS => FORMATION DE BULLES DANS L’ORGANISMES => ACCIDENTS DE
DÉSATURATION

20. Diving and Subaquatic Medicine
fifth edition 2016

21. FORMATION DES BULLES

22. HYPOTHÈSE DES NOYAUX GAZEUX :

23. CAVITATION PAR TRIBONUCLEATION
• RÉSULTE DU FROTTEMENT : VALVES CARDIAQUE (VALVES DROITES
RETOUR VEINEUX N2++) LIMITÉ PAR LE FILTRE PULMONAIRE ,
MUSCLES ENTRE EUX
• EXP : L'ACTE DE SECOUER UNE BOUTEILLE DE SODA OUVERTE ET
POURRAIT EXPLIQUER LA FORMATION DE BULLES MÊME EN
L'ABSENCE DE NOYAUX DE GAZ PERSISTANTS

24. LES BULLES VEINEUSES
• LA TECHNIQUE ULTRASONOGRAPHIQUE EN MODE DOPPLER A MIS EN
ÉVIDENCE PLUS DE BULLES DANS LA CIRCULATIONS VEINEUSE (LA BULLE
PRODUIT UN SON QUI EST CAPTÉ PAR L’APPAREIL)
• LA NAISSANCE DES BULLE DANS LE SANG SURSATURÉ EN GAZ DISSOUT
APPARAIT INITIALEMENT DANS LES VEINES (VENANT À PARTIR DU LIT
CAPILLAIRES QUI EST AU CONTACTE DU TISSU SURSATURÉ EN GAZ)
• LE PIC MAXIMAL DE BULLES INTRAVEINEUSE EST AUTOUR DE 30 MINUTES
APRÈS UNE PLONGÉE (SELON UNE ÉTUDE ANIMALE ENTRE LEURS TAILLES
EST ENTRE 19 À 700 MICRONS).

25. SUITE BULLES VEINEUSES
• LES BULLES VEINEUSES SE RETROUVENT DANS LE CŒUR DROIT PUIS ENVOYÉES
VERS LES POUMONS QUI CONTIENT UN RÉSEAU CAPILLAIRE NE DÉPASSANT
PAS 5 À 10 MICRONS
• ET SERONS FORCÉES D’ÊTRES DIVISÉES ET PUIS LEURS CONTENU ÉLIMINÉ AU
CONTACT DES ALVÉOLES (BARRIERE ALVÉOLE-CAPILLAIRE) PAR LA VENTILATION
ET DONC => LE RÉSEAU CAPILLAIRE PULMONAIRE EST UN PIÈGE A BULLES
APPELÉ AUSSI : FILTRE PULMONAIRE
• SAUF DANS CERTAINES CONDITIONS PARTICULIÈRES, LES BULLES VEINEUSES
N’ONT PAS DE RETENTISSEMENT SUR LE PLONGEUR , ELLES SONT DITES : BULLES
SILENCIEUSE

26. BULLES VEINEUSES, CAVITATION ET FILTRE
PULMONAIRE
Conf lepechon 2008

27. LES BULLES ARTÉRIELLES
• LE SANG ARTÉRIEL QUI QUITTE LES POUMONS N’EST PAS SURSATURÉ
EN GAZ (IL VIENT D’ÊTRE FILTRÉ) ET DONC PAS DE FORMATION DE
BULLES ARTÉRIELLES.
• LA PRÉSENCE DES SHUNT DROIT–GAUCHE PULMONAIRE (2%) OU
CARDIAQUE (FORAMEN OVALE PERMÉABLE) OU LORS DE PASSAGE
D’AIRE SUITE A UN BAROTRAUMATISME PULMONAIRE PEUT
INTRODUIRE LES BULLES DANS LE SYSTÈME ARTÉRIEL.

28. C’EST QUOI UN SHUNT PULMONAIRE ??
À L’EXERCICE INTENSE DES SHUNTS PULMONAIRES (CONNEXION VEINO-
ARTERIELLES SANS PASSER PAR DES ALVÉOLES) S’OUVRENT POUR RÉDUIRE LA
CHARGE SUR LE CŒUR DROIT
POUR MIEUX COMPRENDRE : C’EST DES PETITS PASSAGES (SHUNTS) SANS
PASSER PAR LES BARRAGES DE POLICES (ALVÉOLES) POUR RÉDUIRE LA
CIRCULATION (CHARGE SUR LE CŒUR DROIT)
=> DONC LES SHUNTS PULMONAIRES JOUENT LE RÔLE D’UNE PURGE DE
SURPRESSION

29. C’EST QUOI UN SHUNT CARDIAQUE :
« FORAMEN OVALE PERMÉABLE »
• COMMUNICATION « SHUNT » ENTRE CŒUR
DROIT/CŒUR GAUCHE
• POUVANT LAISSER PASSER LES BULLES DANS LE
SANG ARTÉRIEL SANS PASSER PAR LE FILTRE
PULMONAIRE (PETITE CIRCULATION)
• FAVORISÉ PAR L’AUGMENTATION DE PRESSION
DANS LE CŒUR DROIT :
 EFFORT EN FIN DE PLONGÉE
 VALSALVA À LA REMONTÉE ….

30. LES BULLES TISSULAIRES +++
• PLAUSIBLES QUAND LES CONDITIONS DE SURSATURATION SONT
FAVORABLES
• LE SITE LE PLUS ÉTUDIÉ EST LA MOELLE ÉPINIÈRE !!! (PLONGÉE > 25
MÈTRES +++ FAVORISE LA FORMATION DE BULLES INTRA
SUBSTANCE BLANCHE)
• LE CERVEAU EST ASSEZ PROTÉGÉ CONTRE CES BULLES TISSULAIRES
CAR L’ÉTAT DE SURSATURATION DÉCLINE RAPIDEMENT ( ORGANE
TRÈS BIEN PERFUSÉ PAR LE SANG QUI DRAINE L’AZOTE DISSOUT)

31. SUITE BULLES TISSULAIRES
SUITE CERVEAU ….
NÉANMOINS …… L’OREILLE INTERNE EST EXPOSÉE AU RISQUE DE BULLES TISSULAIRES:
LORS DE PLONGÉES PROFONDES: SWITCH DU MÉLANGE CONTENANT L’HÉLIUM AU MÉLANGE
CONTENANT DE L’AZOTE (L’ENDOLYMPHE ET LA PÉRILYMPHE ÉLIMINENT LENTEMENT L’HÉLIUM VIA
LA VASCULARISATION LABYRINTHIQUE ALORS QU’ELLE SE SURSATURE EN AZOTE)
=> CETTE CONTRE DIFFUSION ISOBARIQUE PROLONGE LA SURSATURATION LOCALE ET PEUT
ÊTRE À L’ORIGINE DE FORMATION DE BULLES TISSULAIRES

32. SUITE BULLES TISSULAIRES
• UN AUTRE SITE : C’EST L’ATTEINTE MUSCULO-CUTANÉE ET ARTICULAIRE DONT
L’ORIGINE À ÉTÉ LIÉES A LA NAISSANCE DE BULLES DANS LE TISSU,
• CAR ELLE SURVIENT EN ABSENCE DE SHUNT DROIT GAUCHE « PAS DE LIEN
ENTRE LA PRÉSENCE DE FOP (QUI DONNE DES BULLES ARTÉRIELLES) ET
L’ATTEINTE MUSCULO-SQUELETTIQUE »

33. LA FENÊTRE OXYGÈNE
• DEPUIS L’ÉCHANGE ALVÉOLAIRE JUSQUE :DANS LES TISSUS, OU LES CELLULES,
PENDANT LE TRANSPORT VERS LES CELLULES, PUIS PAR LA CONSOMMATION
MÉTABOLIQUE => LA TENSION D’OXYGÈNE DIMINUE
Et le gaz carbonique ?
La consommation d’oxygène s’accompagne d’une production
en volume équivalente* de gaz carbonique
* Quotient respiratoire = 1

34. MAIS :
Le gaz carbonique est très soluble, et le volume de gaz carbonique une
fois dissout génère qu’une très faible pression partielle
Il disparaît environ 60 hPa d’oxygène alors que environ 5 hPa de gaz
carbonique sont produits
Il existe donc une sous-saturation inhérente, appelée « fenêtre oxygène »

35. SUITE FENÊTRE OXYGÈNE
• ALORS : SELON LA LOI DE DALTON:
ON GÉNÈRE UNE PRESSION PARTIELLE
D’AZOTE INTRA BULLE PLUS
IMPORTANTE
ET DONC ON FAVORISE L’ÉLIMINATION
DE N2 DES BULLES, DES TISSUS EN
AUGMENTANT LE GRADIENT !!!
LE GRADIENT EST D’AUTANT PLUS GRAND QUE LA PPO2 EST GRANDE ( INTÉRÊT DU PALIER A OXYGÈNE !!!)

36. BIBLIOGRAPHIE
• DIVING AND SUBAQUATIQUE MEDICINE FIFTH EDITION 2016
• PLONGÉE PLAISIR NIVEAU 4
• DECO FOR DIVERS (MARK POWELL) 2014
• CONFERENCE LEPECHON 2013
• APPORT PERSONNEL