Toxicité de l’oxygène : Les signes et symptômes

Cette article est la suite de notre description des effets toxiques de l’oxygène sur les poumons et le cerveau. La discussion est assez technique, il serait donc souhaitable de revoir le premier article avant de continuer la lecture de celui-ci.

Le Dr J. Lorrain Smith a décrit pour la première fois l’effet toxique de l’oxygène sur les poumons en 1899. Il a noté que la gravité de l’effet augmentait avec l’augmentation du pO2 et que les effets étaient en grande partie réversibles. Les effets toxiques de l’oxygène à des pressions partielles comprises entre 0,45 ATA et 1,6 ATA sont principalement sur les poumons, tandis que les effets toxiques à des pO2 supérieurs à 1,6 ATA sont principalement sur le cerveau.

Le premier signe de toxicité de l’oxygène pulmonaire (poumon) est une légère irritation de la trachée (gorge) qui est aggravée par une inspiration profonde. Une toux légère se développe ensuite, suivie d’une irritation et d’une toux plus grave jusqu’à ce que l’inspiration devienne très douloureuse et que la toux devienne incontrôlable. Si l’exposition à l’oxygène se poursuit, la personne remarquera une oppression thoracique, des difficultés respiratoires, un essoufflement, et si l’exposition se poursuit assez longtemps, la personne mourra, par manque d’oxygène !

Les dommages progressifs aux poumons finissent par empêcher l’oxygène d’atteindre le sang au fur et à mesure qu’il traverse les poumons.

plongeuse bouteille

 

Comment et en combien de temps les symptômes peuvent-ils se manifester ?

Le temps avant l’apparition des symptômes est très variable, mais la plupart des individus peuvent tolérer 12-16 heures d’oxygène à 1,0 ATA, 8-14 heures à 1,5 ATA et 3-6 heures à 2,0 ATA avant de développer des symptômes légers. Il existe plusieurs façons de suivre l’évolution de la toxicité de l’oxygène pulmonaire, mais la plus sensible et la plus précise est l’évolution des symptômes.

Une deuxième technique consiste à surveiller la capacité vitale. La capacité vitale (la quantité d’air qui peut être déplacée en une seule grande respiration) diminue avec l’augmentation de la toxicité pulmonaire. Une réduction d’environ 2 % de la capacité vitale correspond à des symptômes légers, tandis qu’une réduction de 10 % correspond à des symptômes si graves que la plupart des personnes ne continueront pas volontairement à respirer de l’oxygène. Ces effets légers sont complètement réversibles et aucun dommage pulmonaire permanent ne se produit. Cependant, les dommages prendront de 2 à 4 semaines pour guérir. La pathologie de la toxicité de l’oxygène pulmonaire est comprise mais dépasse le cadre de cette discussion.

Une troisième façon de suivre, en termes approximatifs, la toxicité de l’oxygène pulmonaire est de suivre l’exposition à l’oxygène. Cette technique s’appelle le calcul de la dose pulmonaire toxique unitaire (UPTD) et une UPTD équivaut à respirer de l’oxygène à 100 %, pendant une minute, à 1,0 ATA. À titre indicatif, 615 UPTD en une journée entraîneront une réduction de 2 % de la capacité vitale et 1 425 unités entraîneront une diminution de 10 %. Il existe plusieurs façons différentes de calculer la DTUPT (certains essaient de corriger les effets toxiques croissants avec l’augmentation de la dose, en plus de la simple pO2) et il y a de grandes variations dans la tolérance individuelle, de sorte que les symptômes demeurent le meilleur guide. La situation où les UPTD sont les plus utiles est la planification d’un grand nombre de plongées, en quelques jours, toutes impliquant une grande quantité de décompression à l’oxygène ou de plongée CCR.
Même dans ce cas, le plan de plongée peut devoir être modifié si le plongeur développe des symptômes de toxicité pulmonaire.

bulle air oxygene

 

La première et la plus importante méthode pour prévenir la toxicité de l’oxygène pulmonaire est de limiter l’exposition à la pO2 la plus faible possible pendant la période la plus courte possible. Si vous plongez que en limitant votre profondeur à un maximum de 130 fsw (40 msw), il est peu probable que la toxicité de l’oxygène pulmonaire soit un problème. La deuxième méthode pour prévenir la toxicité de l’oxygène pulmonaire est de fournir des pauses d’air. Les dommages aux cellules sont cumulatifs et si pour chaque 25 minutes d’exposition à l’oxygène, vous donnez aux cellules une période de cinq minutes pendant laquelle le plongeur respire de l’air, le plongeur peut tolérer deux fois plus d’oxygène avant que les symptômes toxiques ne se développent lorsque l’air se brise par rapport à l’oxygène respiré en continu.

Fondamentalement, ce qui se produit est que pendant les pauses, les cellules réparent les dommages causés par les radicaux O2 beaucoup plus rapidement que les dommages qui se produisent, de sorte qu’elles  » rattrapent  » une partie des dommages. Par conséquent, il faudra beaucoup plus de temps pour qu’un niveau donné de dommages s’accumule.

La toxicité de l’oxygène dans le cerveau (SNC) est un problème de pO2 plus élevé pendant des périodes plus courtes. En respirant de l’air, une pO2 de 1,6 ATA n’est atteinte qu’à une profondeur de 218 fsw (67 msw). Par conséquent, la toxicité de l’oxygène dans le SNC n’est pas un problème pour la plongée récréative standard. Cependant, de plus en plus de plongeurs utilisent le Nitrox et si vous plongez en respirant un mélange à 40% d’oxygène, la pO2 sera de 1,6 ATA à une profondeur de seulement 99 fsw (30 msw) et si vous décompressez à 100% d’oxygène, la pO2 sera de 1,6 ATA à une profondeur de 20 fsw (6 msw) !

Par conséquent, la toxicité de l’oxygène dans le SNC est un problème sérieux pour certains plongeurs récréatifs et un problème majeur pour les plongeurs techniques et commerciaux.

 

Le premier et le plus grave des symptômes

Le premier et le plus grave signe de toxicité de l’oxygène dans le SNC est souvent une convulsion. Il y a beaucoup d’autres signes et symptômes de toxicité de l’oxygène, mais il n’y a pas d’avertissement constant qu’une crise est sur le point de se produire. Même l’EEG est tout à fait normal jusqu’à ce que la convulsion commence. La convulsion due à la toxicité de l’oxygène n’est pas considérée comme causant des problèmes permanents en soi, car le corps commence la convulsion avec un surplus d’oxygène et donc l’hypoxie observée avec des crises normales ne se produit pas.

Cependant, le plongeur qui convulse dans l’eau peut se noyer ou, s’il monte alors que la glotte est fermée, peut souffrir d’un barotraumatisme pulmonaire.

 

Les autres symptômes

Il y a d’énormes variations dans la quantité d’oxygène que les individus peuvent tolérer avant qu’ils ne montrent des signes de toxicité de l’oxygène du SNC et encore plus préoccupant, une variation énorme chez la même personne à des jours différents. Un plongeur peut effectuer de nombreuses plongées au cours desquelles il est exposé à des pO2 élevés sans difficulté et conclure à tort qu’il est résistant à la toxicité de l’oxygène. Ensuite, sans raison apparente, ils peuvent souffrir d’une atteinte du SNC lors d’une plongée où ils sont exposés à une pO2 inférieure. En général, les gens peuvent tolérer plus d’oxygène dans une chambre sèche que dans l’eau. En fait, la plupart des plongeurs peuvent tolérer deux heures d’oxygène à 3,0 ATA (66 fsw ou 20 msw) avec peu de difficultés. Cependant, pendant l’exercice dans l’eau, plusieurs plongeurs ont eu des convulsions à des pO2s aussi faibles que 1,6 ATA.
Pour empirer les choses, dans la chambre, les plongeurs ont souvent l’un des signes les moins graves de toxicité de l’oxygène, comme des troubles de la vision , des bourdonnements d’oreilles ou des contractions, alors que dans l’eau, le premier signe est souvent une crise d’épilepsie. La crise commence par une perte de conscience immédiate et une période d’environ 30 secondes lorsque les muscles sont détendus. Tous les muscles du corps se contractent violemment pendant environ une minute. Le plongeur commence alors à respirer rapidement et est très confus pendant plusieurs minutes. Comme vous pouvez l’imaginer, si cela se produit pendant une plongée, le plongeur meurt habituellement.

 

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