Mécanismes physiologiques de l’élimination de l’azote en plongée et prévention des accidents de décompression

La plongée sous-marine, bien que fascinante par la découverte du monde subaquatique, impose au corps humain des contraintes physiologiques majeures. L'un des enjeux fondamentaux pour la sécurité du plongeur réside dans la gestion des gaz inspirés, en particulier le diazote (azote), qui, contrairement au dioxygène, n'est pas métabolisé par l'organisme. La compréhension du processus d'absorption et d'élimination de ce gaz est le socle sur lequel repose la prévention des accidents de décompression.

La dynamique de l'azote sous pression

L’air que nous respirons contient environ 78 % d’azote. À la surface, ce gaz est totalement inoffensif. Cependant, sous l’eau, la pression augmente d’environ 1 bar tous les 10 mètres, ce qui comprime l’air inspiré. En profondeur, l’air inspiré contient beaucoup plus de molécules que celui inspiré en surface. La loi de Henry stipule que la quantité d'azote dissout à saturation dans un liquide dépend de la pression partielle. En plongée, cette pression pousse l’azote à passer de l’état gazeux à l’état dissous dans le sang et les tissus.

Tant que le plongeur reste à une profondeur donnée, son corps sature progressivement en azote, de manière similaire au gaz dans une bouteille de soda. L’oxygène étant continuellement utilisé par l’organisme, les molécules d’oxygène inspirées en excès ne s’accumulent généralement pas, contrairement aux molécules d’azote qui sont stockées dans les tissus, particulièrement ceux à forte teneur lipidique (graisse), car l’azote s’y dissout facilement.

Processus d'élimination de l'azote et paliers de décompression

Lors de la remontée, la pression externe diminue, ce qui inverse le gradient de pression. L’azote accumulé doit alors repasser du sang vers les poumons pour être expiré. Toutefois, si la remontée est trop rapide, l’azote ne peut pas être expiré immédiatement et forme des bulles gazeuses dans le sang et les tissus. C'est ici qu'interviennent les paliers de décompression : ce sont des arrêts obligatoires lors de la remontée pour permettre à l’organisme d’éliminer progressivement cet excès d’azote sans que des bulles ne se forment.

L’élimination de l’azote est un processus complexe. Bien que le transport de l'azote par le sang soit relativement rapide, le passage de l'azote des tissus vers le sang est beaucoup plus lent. La résolution mathématique de ces échanges montre que la différence de pression partielle entre les tissus et le sang suit une courbe d'exponentielle décroissante. Ce délai explique pourquoi il faut une durée importante pour désaturer les tissus après une immersion prolongée. L’utilisation d’une table de décompression ou d’un ordinateur de plongée est donc indispensable pour calculer ces paliers, qui dépendent de la profondeur et du temps d’immersion.

L’accident de décompression : causes et symptômes

L’accident de décompression est un trouble au cours duquel l’azote, qui s’est dissout dans les tissus, forme des bulles gazeuses lors de la diminution de pression. Ces bulles peuvent augmenter de volume, léser les tissus ou obstruer les vaisseaux sanguins, provoquant une inflammation ou des embolies.

On distingue généralement deux types d'accidents :

Type I (léger) : Il affecte principalement les articulations (douleurs profondes, "sensation douloureuse pénétrant dans l'os"), la peau (démangeaisons, éruptions) et les vaisseaux lymphatiques.
Type II (sévère) : Il menace le pronostic vital et touche les organes nobles comme le cerveau et la moelle épinière. Les symptômes incluent des engourdissements, une faiblesse des membres, une paralysie, des vertiges, des troubles de l'élocution, voire une perte de connaissance.

Les facteurs aggravants sont nombreux : déshydratation, effort, fatigue, froid, obésité, âge avancé ou encore la réalisation de vols en avion trop tôt après une plongée (l'altitude abaissant encore la pression ambiante).

Diagnostic et prise en charge médicale

Le diagnostic est posé en fonction de la nature des symptômes et du délai d'apparition après la plongée. Bien que l’imagerie (TDM ou IRM) puisse parfois révéler des atteintes cérébrales ou médullaires, elle n'est pas systématique pour retarder la prise en charge.

Le traitement repose sur deux piliers :

Lire aussi: Tutoriels pour attacher un voile

L’oxygénothérapie normobare : L'administration d'oxygène pur à l'aide d'un masque étanche est recommandée immédiatement pour soulager les symptômes légers.
La thérapie de recompression (hyperbare) : Le caisson de recompression est essentiel pour les cas graves. Il permet de rétablir une circulation sanguine normale en réduisant la taille des bulles et en forçant l'élimination de l'azote. La recompression est plus efficace lorsqu'elle est instaurée rapidement, mais elle peut être pratiquée jusqu'à 48 heures après l'incident.

Effets tardifs et risques physiologiques associés

Une complication notable est l'ostéonécrose dysbarique, qui implique la destruction du tissu osseux, notamment au niveau de l'épaule et de la hanche. Bien que rare chez les plongeurs de loisir, elle est plus fréquente chez les professionnels exposés à de hautes pressions prolongées. Elle peut évoluer vers une arthrite invalidante après plusieurs années.

Par ailleurs, la plongée expose à d'autres risques gazeux :

Narcose à l'azote : À grande profondeur, l'azote induit des effets semblables à l'ivresse alcoolique (euphorie, perte de jugement).
Toxicité de l'oxygène : À pression partielle élevée, l'oxygène devient toxique, pouvant provoquer des convulsions.
Intoxication au dioxyde de carbone : Souvent due à un effort excessif ou une mauvaise ventilation, elle augmente la gravité de la narcose et des risques de convulsions à l'oxygène.
Monoxyde de carbone : Risque lié à une mauvaise filtration de l'air comprimé par le compresseur.

Lire aussi: Techniques Avancées de Surf