Toxicité de l’oxygène – Comment cela se produit-il ?

Un problème courant en plongée est un excès d’oxygène (hyperoxie). Dans cet article, nous passons en revue le mécanisme de la toxicité de l’oxygène et dans un article suivant, il s’agira d’expliquer les signes et symptômes de la toxicité de l’oxygène.

L’air est composé de 21% d’oxygène (O2). Nous avons besoin d’O2 pour survivre et sans O2, nous mourrons très rapidement. Nos corps ne se soucient pas du pourcentage d’O2 que nous respirons, ils répondent à la pression partielle d’O2 (pO2).

En surface, la pression partielle de l’O2 dans l’air est de 0,21 ATA (0,21 * 1,0 ATA = 0,21 ATA). Si nous sommes jeunes et en bonne santé, notre corps fonctionne parfaitement bien à des pressions partielles de O2 jusqu’à 0,16 ATA et nous pouvons facilement tolérer une pO2 de 0,12 ATA au repos. Avec une exposition chronique, nous pouvons nous adapter à des pO2 encore plus faibles.

Cependant, lorsque nous plongeons, nous sommes généralement exposés à des pO2 beaucoup trop élevées. Le corps humain est capable de tolérer des pressions partielles accrues d’oxygène, jusqu’à environ 0,45 ATA, sans problème. Lorsque la pO2 s’élève au-dessus de ce niveau, des effets toxiques finiront par apparaître. L’effet toxique de l’oxygène sur les poumons est principalement un problème d’exposition prolongée (plusieurs heures ou même plusieurs jours) à des pO2 de 0,45 à 1,6 ATA. Lorsque le pO2 est supérieure à 1,6 ATA, les effets toxiques de l’oxygène sur le cerveau se produisent (quelques minutes à quelques heures) avant les effets toxiques sur les poumons.

 

Différents types de plongeurs et niveau de sensibilité

De nombreux plongeurs n’auront pas à s’inquiéter de la toxicité de l’oxygène car en plongée, la pO2 ne sera jamais assez élevée, assez longtemps, pour causer des problèmes. L’effet narcotique de l’azote amène les plongeurs à limiter leur profondeur à un maximum de 130 fsw (40 msw). À cette profondeur d’air respirable, la pO2 est juste au-dessus de 1,0 ATA, trop faible pour s’inquiéter de la toxicité du SNC. La taille limitée de nos réserves d’air nous permet de maintenir des temps de fond suffisamment courts pour que nous n’ayons généralement pas à nous soucier de la toxicité pulmonaire.

Cependant, d’autres plongeurs plongent maintenant au Nitrox avec jusqu’à 40% d’oxygène et certains utilisent des niveaux plus élevés d’oxygène ou même de l’oxygène pur pour la décompression. Lorsque vous respirez des pourcentages plus élevés d’oxygène, des effets toxiques sont observés à des profondeurs plus faibles. L’O2 dans l’air n’atteint pas une pression partielle de 1,6 ATA jusqu’à une profondeur de 218 fsw (66 msw), bien plus profond qu’un plongeur récréatif. Cependant, l’O2 dans le Nitrox40 atteindra une pO2 de 1,6 ATA à une profondeur de seulement 99 fsw (30 msw), une profondeur à laquelle la plupart des plongeurs récréatifs plongeront aussi régulièrement. De plus, l’utilisation du Nitrox vous permet de plonger plus longtemps avant d’exiger des paliers de décompression, et de faire des paliers de décompression plus courts si vous entrez en décompression. Par conséquent, les plongeurs utilisent des bouteilles plus grandes, ou des bouteilles multiples, et font des plongées plus longues. Ces plongées plus longues augmentent également le risque de toxicité de l’O2. Par conséquent, tous les plongeurs devraient avoir au moins une compréhension de base de la toxicité de l’oxygène.

L’oxygène est un gaz incolore, inodore et insipide et représente 20,98 % du volume d’air. La toxicité de l’oxygène est en fonction du pO2, du temps d’exposition et des variations individuelles. Il y a une différence marquée dans la sensibilité des individus à la toxicité de l’oxygène, et un changement chez le même individu d’un jour à l’autre.

La toxicité de l’oxygène est en fait une fonction du pO2 dans les cellules et toutes les cellules finiront par mourir si elles sont exposées à un pO2 suffisamment élevé pendant une période suffisamment longue. Cependant, chez les humains, il n’y a que deux tissus dont nous devons nous préoccuper, les poumons et le cerveau. Les effets toxiques de l’oxygène sur ces tissus nous neutraliseront avant que les autres tissus n’aient un problème sérieux. Pour être parfaitement correct, un troisième tissu peut devenir un problème dans de rares cas où un plongeur a fait beaucoup de plongée, tous les jours, pendant plusieurs jours consécutifs.

En général, la susceptibilité d’une cellule à la toxicité de l’oxygène est liée à son taux de métabolisme. Une cellule au repos est relativement résistante alors qu’une cellule active est plus sensible.

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