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«Bulles et Saturation » pour les Nuls

 «Bulles et Saturation » pour les Nuls

 

«Bulles et Saturation » pour les Nuls

 

 

La notion de saturation en azote des tissus d’un plongeur est sans aucun doute une notion importante que tout plongeur se doit de comprendre. Le phénomène est toutefois complexe, faisant appel à des notions très précises de Physique et de Mathématiques. Le plus souvent il s’agit d’écrits difficiles à déchiffrer, pour ne pas dire franchement rébarbatifs !

Nous nous sommes fixé dans cette rubrique d’expliquer le phénomène, sans la moindre allusion à des formules de Physique ou de calculs mathématiques. Tant pis pour les puristes : de nombreux traités sont bien faits et feront leur bonheur ! Nous nous adressons donc au plongeur lambda n’ayant pas forcément la passion du calcul ! Prêts ?

Un même corps physique, par exemple l’eau, peut  exister sous trois formes différentes : état solide (glace), liquide (eau « que nous buvons ») ou gazeuse (vapeur). On peut  remarquer que le passage d’un état à un autre est ici directement lié à la température de cet élément.

En ce qui concerne le plongeur nous allons donc nous intéresser plus particulièrement à l’azote qui est un composant gazeux de l’air très important et  dont le rôle est de diluer l’oxygène que nous respirons . Or en plongée, l’air contenu dans la bouteille, et donc l’azote, sera respiré à une pression de plus en plus importante au fur et à mesure que l’on va descendre. Tous les corps physiques seront en effet soumis à une pression grandissante, pression représentée par  le poids de l’eau entourant le plongeur. Cette pression dite hydrostatique va donc comprimer aussi l’azote.

Imaginez une seringue que l’on remplit  moitié eau moitié air. Bouchons la sortie de la seringue et exerçons une pression sur le piston. On ressent une certaine élasticité en appuyant, jusqu’au moment où la résistance limite l’en foncement du piston. Dès qu’on relâche la pression du doigt, le piston revient en arrière  reprenant sa position initiale. L’air fait office de ressort  compressible mais avec la tendance très nette à réoccuper l’espace initial dès que la pression extérieure redevient normale. Ce mouvement de va et vient est comparable à ce qui se passe chez le plongeur qui monte ou qui descend. L’air respiré sera comprimé ou décomprimé selon la profondeur où se trouve le plongeur. Jusque là les choses se voient et concernent  les volumes.

Un autre phénomène va maintenant nous intéresser. Quand l’azote de l’air est « appuyé » par une pression extérieure, comme le piston de notre seringue, sur un tissu anatomique, prenons ici le cas du sang qui est un tissu liquide, une fraction des molécules de l’azote gazeux va pénétrer le liquide sanguin pour y être dissoute (comme un « morceau de sucre ») et ceci en plus grande quantité si la pression est plus grande. Plus vous appuyez sur votre seringue plus le gaz « rentre » dans le liquide pour s’y dissoudre. Mais si vous relâchez le piston, la pression entre le gaz et le liquide diminue et aussitôt le gaz dissout va reprendre la « voie des airs » en passant de l’état dissout à l’état gazeux. En plongée c’est pareil (ou presque !) : plus vous descendez, plus l’azote de l’air va se dissoudre dans les tissus du plongeur, notamment le sang qui va dissimuler une partie de l’azote et le conserver dans cet état tant que la pression  ambiante est suffisante. En remontant, c’est comme si on relâchait le piston de notre seringue et voilà notre azote qui redevient gaz. Il faut savoir que si on maintenait notre piston appuyé à une pression constante très élevée, un état d’équilibre entre le gaz et le liquide serait obtenu avec une quantité de gaz dissout maximale et au-delà de laquelle le liquide serait incapable de dissoudre davantage de gaz. C’est la saturation ! Essayez donc de dissoudre trente morceaux de sucre dans une tasse de café et vous verrez qu’à un certain moment le sucre ne pourra plus être absorbé par le café qui est alors saturé. Il en est de même pour le sang et l’azote. Nous venons de décrire bon nombre de formules physiques et mathématiques simplement avec une seringue et du café ! Continuons tout de même puisque nous avons notre seringue en main ! Nous avons vu qu’en maintenant le piston appuyé de façon stable, un équilibre est atteint entre gaz et liquide (ici azote et sang). C’est ce qui se passe en plongée par exemple à trente mètres où nous faisons notre exploration. Quand nous entamons la remontée l’équilibre azote/sang va être rompu et la pression exercée sur le sang va diminuer, ce qui veut dire que l’azote qui est dissout dans le sang va vouloir s’échapper du sang pour rejoindre l’état gazeux, puisqu' en fait il y était « maintenu de force » par la pression ambiante élevée. Le sang est à ce moment précis sursaturé en azote  mais cela ne va pas durer et un nouvel équilibre va s’établir automatiquement entre gaz et liquide. La Nature a horreur de ce qui est instable et recherche toujours l’équilibre en toute chose. L’excès d’azote dans le sang va retrouver son état gazeux sous la forme de bulles puisque ici il n’y a pas une surface gaz/liquide comme dans notre seringue. Les bulles sont nées et leur volume va varier en fonction de la pression ambiante autour d’elles. Ceci signifie qu’en remontant de plus en plus la bulle pourra grossir puisque autour d’elle la pression va diminuer. C’est pour cette raison que la remontée en plongée doit se faire lentement afin que les bulles ne naissent et ne grossissent pas trop vite tout en permettant à l’organisme de les éliminer au fur et à mesure par l’intermédiaire du filtre pulmonaire lors de la respiration. Vous aviez sûrement déjà constaté qu’en ouvrant une bouteille de champagne, les bulles qui prennent naissance au fond de la bouteille son t minuscules et qu’elles grossissent très vite en remontant. Vous savez maintenant pourquoi vous faites des bulles en plongée et comment les limiter ! C’est simple en fait n’est-ce pas ?

 

                                     Docteur Michel STRUYE

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