Hypoxie

L’hypoxie désigne une diminution importante de la pression partielle en oxygène dans la circulation sanguine.

Un accident hypoxique (syncope ou perte de contrôle moteur, dite “samba”) est peu susceptible de se produire en plongée en scaphandre (sauf en plongée avec des mélanges gazeux particuliers), mais peut survenir rapidement en plongée en apnée si les règles de sécurité élémentaires ne sont pas suivies.

Terminologie

Au sens strict du terme, l’hypoxie désigne en fait l’inadéquation entre les besoins et les apports en oxygène des tissus, conséquence de l’hypoxémie, qui correspond, elle, à la diminution de la quantité d’oxygène dans le sang.

L’anoxie désigne quant à elle l’absence totale d’oxygénation des tissus, conséquence de l’anoxémie, une diminution extrême de la pression partielle dans le sang, sous un seuil souvent défini à 0,2 bar.

Le terme d’hypoxie s’oppose à l’hyperoxie, qui est le résultat d’une pression partielle en oxygène trop importante dans le sang.

Mécanisme

En plongée en scaphandre

En plongée sous-marine en scaphandre, cette situation peut survenir :

• soit par un apport trop faible en oxygène dans la circulation sanguine, par exemple :
  • par respiration d’un gaz à trop faible pression partielle en oxygène à la profondeur considérée (mauvais dosage d’un mélange gazeux de type trimix),
  • à cause d’une hypoventilation,
• soit par un apport correct en oxygène dans le sang mais dont les molécules ne parviennent pas jusqu’aux tissus, par exemple :
  • par respiration d’un gaz dont les molécules se fixent sur les molécules d’hémoglobine en prenant la place de l’oxygène : intoxication au monoxyde de carbone,
  • par blocage localisé de la circulation par accident de décompression,
  • à cause d’une insuffisance cardiaque.

En apnée

En apnée, les deux gaz suivants ont une évolution contraire dans le sang et dans les poumons :

• Le taux d’oxygène diminue progressivement, depuis une valeur initiale vers le seuil de syncope, au-dessous duquel l’individu perd connaissance. Il n’est pas mesurable de façon consciente par l’organisme.
• Le taux de dioxyde de carbone augmente progressivement, depuis une valeur initiale vers le seuil de rupture de l’apnée, au-dessus duquel l’individu ne supporte plus de retenir sa respiration. Le taux de dioxyde de carbone est responsable de l’envie de respirer.

La syncope survient donc lorsque le taux d’oxygène dans le sang descend sous le seuil de syncope. En apnée, cette situation peut survenir à cause d’une apnée trop longue, dont la ventilation préalable a été négligée, ne permettant pas d’oxygéner suffisamment l’organisme.

• En apnée horizontale, si le plongeur se force à continuer malgré une forte envie de respirer, alors que le taux de dioxyde de carbone dans son sang augmente au-delà du seuil de rupture de l’apnée, qui l’incite pourtant à remonte), ce qui rapproche dangereusement le taux d’oxygène dans son sang du seuil de syncope,
• En apnée verticale, le mécanisme est influencé par l’évolution de la pression absolue :
  • A la descente, son augmentation entraîne l’augmentation de la pression partielle de l’oxygène dans les poumons et donc dans le sang (ce qui peut provoquer une sensation de bien-être) et, de la même façon, une augmentation de la pression partielle en dioxyde de carbone dans le sang (ce qui ne donne pas envie de respirer car le taux de dioxyde de carbone est initialement bas en début d’apnée).
  • A la remontée, la pression partielle en oxygène dans les poumons diminue et peut descendre en-dessous de la valeur de la pression partielle en oxygène dans le sang, entraînant une inversion des échanges entre les alvéoles pulmonaires et le sang : de l’oxygène quitte le sang pour entrer dans les poumons, renforçant le manque d’oxygène dans l’organisme déjà dû à sa consommation par les muscles et organes. De même, le transfert de dioxyde de carbone du sang vers les poumons ralentit la hausse du taux de dioxyde de carbone sanguin, ce qui n’incite pas l’apnéiste à remonter plus rapidement. Cela est particulièrement vrai en fin de remontée, à proximité de la surface, où la variation relative de pression est la plus forte.

La perte de connaissance peut avoir lieu quelques instants après l’émersion, compte tenu du délai de vascularisation cérébrale.

L’hyperventilation est une technique de ventilation très dangereuse, consistant à effectuer de petites respirations saccadées très rapides et de petite amplitude. Elle est certes très efficace pour faire chuter le taux de dioxyde de carbone dans le sang avant l’apnée (on parle d’hypocapnie), mais inefficace pour y augmenter le taux d’oxygène initial de façon équivalente. Un apnéiste qui pratique l’hyperventilation prend donc le risque de reculer le seuil de rupture de l’apnée derrière le seuil de syncope.

En apnée, la position de la tête pendant la remontée a son importance. Lever la tête vers la surface a tendance à comprimer les carotides, perturbant la circulation sanguine alimentant le cerveau.

Symptômes

Les symptômes de l’hypoxie sont, dans un premier temps, une accélération des rythmes cardiaque et ventilatoire.

Ensuite, l’individu peut être déséquilibré, victime de vertiges, ou de troubles de la vision (réduction du champ visuel, perte de la sensibilité aux couleurs, hallucinations). A ce stade, le plongeur est conscient et reste maître de ses mouvements.

Perte de contrôle moteur (samba)

Lire l’article complet : perte de contrôle moteur

L’apnéiste est victime de tremblements involontaires de la partie supérieure du corps (thorax, tête, mâchoire). Ces symptômes peuvent intervenir au retour en surface, jusqu’à 30 secondes après la reprise respiratoire.

Syncope

Lire l’article complet : syncope

En plongée en scaphandre, dans le cas d’une respiration d’un gaz à trop faible teneur en oxygène et si la pression partielle n’est pas rétablie à une valeur correcte rapidement, le plongeur est victime d’une perte de connaissance avec arrêt ventilatoire. La vitesse de survenue des symptômes est liée au niveau de la pression partielle en oxygène dans l’air respiré. Si celui-ci chute rapidement, la perte de connaissance peut être immédiate. Une syncope prolongée peut entraîner un arrêt cardiaque.

En apnée, l’individu est victime d’une perte de connaissance. Ses mouvements cessent et il demeure immobile, avec un risque de redescente s’il se trouve en flottabilité négative à la profondeur considérée. Lorsque le taux de dioxyde de carbone dépasse un certain seuil dans son organisme, la reprise ventilatoire se produit par réflexe. Par conséquent, si l’apnéiste n’est pas sorti de l’eau assez rapidement après une syncope, il y a un risque de noyade (inondation des voies aériennes).

Signes intérieurs

Préalablement à la syncope ou à la perte de contrôle moteur, le manque d’oxygène peut provoquer, chez soi :

• des contractions automatiques du diaphragme, incitant à respirer,
• des troubles psychiques, une altération des capacités intellectuelles,
• un rétrécissement du champ visuel, avec difficulté à distinguer les couleurs les unes des autres.

Signes extérieurs

Un apnéiste qui accélère subitement son palmage (en apnée verticale pour atteindre la surface plus vite, ou en apnée horizontale pour terminer le bassin de piscine par exemple), ou qui change brutalement de direction, doit être surveillé très attentivement, car il est peut-être en train de se forcer.

Un apnéiste sur le point d’être victime d’une hypoxie peut :

• au fond :
  • lâcher des bulles,
  • garder un mouvement de palmage automatique, malgré l’altération de son état de conscience,
  • puis, à l’inverse, ralentir fortement jusqu’à l’immobilité, s’arrêter sans raison,
• en surface :
  • ne pas suivre le protocole de sortie (signe OK en surface, indication “je vais bien”),
  • avoir du mal à se maintenir debout, la tête émergée.

Conduite à tenir

Face à une hypoxie, il est nécessaire d’intervenir sur l’individu rapidement et remonter en surface, puis traiter l’accident par oxygénothérapie puis par évacuation vers les secours.

Facteurs favorisants et prévention

Facteur favorisant	Prévention