Mécanisme de l'essoufflement

Les poumons servent à la fois de pompe à air et de zone d'échanges gazeux. La pompe à air fonctionne en deux temps : inspiration et expiration. L'inspiration est un phénomène actif : contraction du diaphragme qui descend, contraction possible des muscles intercostaux. L'expiration naturelle est passive, c'est un relâchement musculaire : aucune force ne s'oppose plus à l'élasticité des poumons, qui se contractent alors en chassant l'air qu'ils contiennent.

Les échanges gazeux ont lieu au niveau des alvéoles : l'oxygène de l'air pénètre dans le sang, alors que celui-ci déverse du gaz carbonique (CO₂) dans les alvéoles. L'expiration chasse un air chargé en CO₂ alors que l'inspiration apporte aux alvéoles un air riche en oxygène (O₂). Si la consommation d'O₂ augmente, la production de CO₂ augmentera aussi car le CO₂ est le résidu de combustion de l'O₂. "L'hypercapnie" est le terme qui décrit une augmentation du taux de CO₂ dans le sang. En cas d'hypercapnie, le centre de commande de la respiration (bulbe rachidien) va augmenter la fréquence ventilatoire dans le but de purger le CO₂ efficacement.

Jusque là tout semble aller bien... On se rappelle que l'expiration est un phénomène passif qui, sans intervention volontaire, utilise uniquement l'élasticité du thorax pour chasser l'air des poumons. Le risque est le suivant : Lors d'un effort, on laisse rentrer beaucoup d'air dans les poumons car la fréquence ventilatoire est importante, on expire mal car l'expiration naturelle a un débit faible, les poumons se gonflent, se remplissent de CO₂ en provenance du sang (hypercapnie), le bulbe rachidien commande une augmentation de la fréquence ventilatoire. C'est le cercle vicieux de l'essoufflement ! On est victime d'une respiration superficielle qui va entraîner une hypoxie (manque d'oxygène).

Avant d'aller plus loin dans ce développement, on a reconnu le point faible du système : l'expiration. En plongée, l'expiration doit être active et poussée un peu plus loin qu'une expiration naturelle à l'air libre, pour bien évacuer le CO₂ (qui favorise aussi la narcose et l'accident de décompression).

Causes et facteurs aggravants

Les causes classiques, "traditionnelles" :

• La principale cause, toujours présente, est une expiration insuffisante, inefficace.
• Le froid provoque une augmentation du métabolisme : il faut produire plus de calories, alors on brûle de l'oxygène. Ce qui produit en retour du CO₂ : hypercapnie (première étape d'un essoufflement).
• Des efforts musculaires (palmage contre le courant, agitation..) vont également augmenter la consommation d'O₂. S'ils ne sont pas accompagnés et suivis d'une expiration forcée adéquate, c'est l'hypercapnie !
• Un lestage trop important place le corps à l'oblique, ce qui entraîne un effort supplémentaire dans les déplacements.
• Une mauvaise forme physique ou mentale indique un organisme qui contient déjà beaucoup de gaz carbonique : l'hypercapnie est latente. L'essoufflement n'aura pas besoin qu'on le pousse beaucoup pour se montrer.
• La peur a tendance à nous contracter, on "retient", on retient l'air des poumons, on s'essouffle donc plus facilement.
• Un matériel défectueux, un détendeur trop dur par exemple, impliquera un effort inspiratoire supplémentaire, qui viendra s'ajouter à l'effort expiratoire toujours présent (quelle que soit la qualité du détendeur, il faut toujours forcer la résistance du clapet de sortie d'air). Une bouteille mal ouverte peut également faire des dégâts.
• La profondeur est un élément très important. A 30 ou 40 mètres, un essoufflement survient en quelques secondes. Si on a pas immédiatement la présence d'esprit de vider ses poumons, il ne reste plus qu'à compter sur la vigilance du compagnon de palanquée le plus proche.
• La mauvaise qualité de l'air. Facteur important, car les petits écarts de concentration de CO₂ par rapport à la normale prennent des proportions inquiétantes sous pression (Une PpCO₂ de 0,07 bar provoque une syncope). De plus, le CO (monoxyde de carbone), gaz moderne, gêne considérablement le transport de l'oxygène par le sang (en fait, il prend la place de l'O₂ dans le sang !).

Des causes moins connues mais bien réelles :

• Lors d'une descente rapide, on expire moins d'air qu'on en inspire (Mariotte). En effet, la pression change très vite et n'est plus la même à chaque étape du cycle respiratoire. On accumule donc de l'air sans presque le renouveler...
• En immersion, la cavité abdominale a tendance à occuper plus de volume qu'au sec, pendant que la cavité pleurale (pleurale, ça veut dire "des poumons") voit le sien diminuer : les tissus qui retiennent l'abdomen (sorte de ressorts) n'ont plus à lutter contre la gravitation. Ce seul phénomène implique déjà un effort inspiratoire supérieur en immersion.
• Toujours en plongée, le volume sanguin se concentre plus dans les poumons (700 ml en plus), ce qui réduit un peu le volume interne des poumons, donc la capacité respiratoire.
• Du gaz sous pression contient plus de molécules par unité de volume, sa viscosité est augmentée, il est donc plus difficile à respirer. La réglementation professionnelle fixe un maximum de 9 grammes de gaz par litre, on a testé 15 à 18 g par litres (dans ce cas extrême, tout effort est déconseillé). L'hélium est intéressant dans un mélange par sa légèreté qui le rend facile à respirer. C'est plus pour lutter contre l'essoufflement que contre la narcose qu'on utilise l'hélium (Pas de narcose en plongée à saturation).

Conduite à  tenir

Si vous êtes témoin, il va falloir devenir acteur :

• Vous avez remarqué le chapelet de bulles qui s'échappe à intervalles réguliers (courts) du détendeur d'un(e) collègue de palanquée ? Encore mieux : vous plongez en tendant l'oreille, le rythme rapide de son détendeur vous chatouille les oreilles ? Remontez-le de quelques mètres, sans lui demander, en maintenant son détendeur en bouche. Il sera toujours temps après de faire "stop", "souffle", "ça va ?". La baisse de pression ambiante suffit en général à désamorcer un essoufflement, surtout si la victime cesse tout effort.
• L'ex-essoufflé fait signe "OK, tout va bien". Le garder à l'oeil jusqu'au retour sur le bateau, on ne sait pas comment il récupère. Ne pas hésiter à terminer la plongée si l'essoufflement s'est produit vers la fin de la balade. Dans tous les cas, ne pas redescendre aussi bas que la profondeur à laquelle est survenu l'incident.

Si c'est vous, l'essoufflé(e), ça dépend...

• Ça dépend de vous : si vous vous apercevez que vous êtes en train de faire un essoufflement (ce qui n'est pas toujours évident), SOUFFLEZ ! C'est le moment ou jamais de travailler l'expiration forcée et d'utiliser pour ça les ABDOMINAUX. Ces muscles sont terriblement efficaces quand il s'agit de comprimer l'abdomen pour purger les poumons...
• Si vous êtes dépassé par les événements, vos partenaires sont là, près de vous... car vous ne plongez jamais seul.