La plongée sous-marine est une discipline qui doit se pratiquer avec un encadrement sérieux car elle comporte de nombreux risques à ne pas sous estimer. Elle est déconseillée aux enfants de moins de 13 ans, aux femmes enceintes et aux personnes ayant un excès de poids important. Une bonne forme physique est indispensable.

Nous allons, à présent, énumérer les différents risques liés à la plongée sous-marine :

-L'essoufflement : 

L'essoufflement en plongée est causé par la présence d'une quantité trop importante de gaz carbonique (CO2) dans l'organisme.

Plusieurs raisons peuvent être invoquées, comme l'inertie du détendeur, créant une difficulté à l'expiration, l'augmentation de la pression et de la densité de l'air inspiré avec la profondeur, un robinet mal ouvert, le froid ou encore des efforts trop importants. En effet, l’effort nécessite un apport accru d’oxygène à l’organisme qui en contrepartie rejette une plus grande quantité de CO2. Dans le cas d'un effort intense, la production de CO2 est donc plus importante et lorsque le CO2 atteint un certain taux dans l'organisme, le réflexe inspiratoire est stimulé. Les inspirations deviennent très rapides et superficielles, et les expirations très courtes donc inefficaces. Le CO2 produit par l'organisme est mal éliminé. Il se produit donc une dérégulation de la respiration lors d'un effort trop intense, ce qui est une des causes de l'essoufflement en plongée. Le phénomène est cumulatif : c’est le cercle vicieux de l'essoufflement. Si le plongeur n’est pas rapidement assisté, il peut arracher son embout dans un réflexe de survie. Il inspire alors de l’eau et se noie...

                                            Schéma de l'essoufflement dû à un effort intense 

-Problème de décompression :

Ce problème survient à des plongeurs descendus profond ou longtemps et qui remontent trop vite ou qui n'effectuent pas de paliers de décompression.

Afin de comprendre comment, à partir d'une remontée trop rapide, il se produit ce phénomène, il faut connaitre la loi de Henry.

Loi de Henry : " A température constante et à saturation, la quantité de gaz dissous dans un liquide est proportionnelle à la pression qu'exerce ce gaz sur le liquide"

La loi de Henry définit donc,  le comportement d'un gaz lorsqu'on le met en contact avec un liquide en fonction de la pression exercée par ce gaz. 

Ainsi, à la pression atmosphérique, les liquides de notre organisme se trouvent dans un état de saturation vis à vis des gaz composant l'air contenu dans nos poumons.

Lors de la descente, étant donné que la pression augmente, les valeurs de saturation des gaz vont évoluer et donc les quantités de gaz dissous dans le sang augmentent. L'organisme consomme l'oxygène dissous mais l'azote, pour sa part, reste dissous dans le sang.

Lors de la remontée, la pression diminue et donc l'organisme se retrouve en sur-saturation. A ce moment, l'azote dissous dans les tissus va tendre à retourner à l'état gazeux. Il y a alors formation de micro bulles d'azote dans le sang au niveau des organes, ces bulles étant ensuite acheminées par le sang vers les poumons et éliminées par la respiration. Ainsi quand le plongeur respecte la vitesse de remontée adéquate et les paliers de décompression, l'azote est évacué, l'organisme retrouve l'état de saturation et la remontée peut se faire en toute sécurité.

A l'inverse, en cas de remontée rapide ou de non respect des paliers, la sur-saturation sera trop importante et les bulles ne pourront pas être éliminées par les poumons. Ces bulles seront alors acheminées vers les différents organes et, comme la pression baisse, leur taille augmente. Ces bulles, en obstruant les vaisseaux sanguins sont alors à l'origine des accidents de décompression.

Cet accident peut provoquer douleurs, paralysies partielles ou généralisées.

-L'hyperoxie : 

Dans l'air, il y a approximativement 80% d'azote et 20% d'oxygène. A la pression atmosphérique, il règne environ 1 bar. La part de pression due à l'azote est proportionnelle à sa concentration dans l'air : il participe donc pour 80% à la pression atmosphérique. On dit que à la pression atmosphérique, la "pression partielle" de l'azote dans l'air est de 0,8 bar. Une des expressions de la loi de Dalton donne la formule de calcul de la pression partielle d'un gaz dans un mélange :

A une profondeur de 20 mètres, il règne une pression absolue de 3 bars, la pression partielle d'oxygène dans le détendeur sera donc 3 × 20% = 0,6 bar. On note respectivement les pressions partielles de l'oxygène et de l'azote PpO2 et PpN2.

La notion de pression partielle est importante pour définir les seuils de toxicité des gaz. L’oxygène est toxique, voire mortel à partir d’une pression partielle de 1,6 bar soit une profondeur de 70 mètres avec de l’air. 1,6 bar est la limite en France à partir de laquelle on parle d'hyperoxie, dans d'autres pays la limite est fixée à 1,4 bar.

Si l'on dépasse cette limite, deux symptômes apparaissent :

-L'effet Lorrain Smith. C'est le système pulmonaire qui est atteint. Les sympômes sont le visage rose, des difficultés respiratoires, une toux ou des brûlures pulmonaires. Cet effet est lié à l'inflammation du surfactant des alvéoles pulmonaires qui s'ensuit d'un œdème du poumon.

-L'effet Paul Bert. C'est le système nerveux qui est affecté, on parle de neurotoxicité. Les symptômes sont de différentes natures. Ils se rapprochent de la crise épileptique.

-La narcose à l'azote : 

La narcose ou l’ivresse des profondeurs apparaît à partir d’une trentaine de mètres de profondeur pour les personnes les plus sensibles. Mais on considère qu'à partir de 60 mètres, tout le monde est plus ou moins narcosé. Ce phénomène est lié à l'augmentation de la PP d'azote. Lorsque la PP d'azote est en trop grande quantité, celle-ci agit sur les liaisons neurologiques. 

On sait que l'azote est un gaz inerte. Selon la théorie la plus communément admise, les gaz inertes se dissoudraient dans les graisses des neurones (fixation de l’azote dans la gaine de myéline), provoquant une transformation de la structure de leur membrane.

La transmission des signaux dans le système nerveux central (SNC) serait alors ralentie, provoquant une baisse des capacités de raisonnement et de concentration (narcose vient du grec narkê qui signifie sommeil). Le plongeur ressent une altération du raisonnement,

des troubles de la mémoire, des troubles de l’attention ainsi qu'une perte des repères.

- Les différents barotraumatismes :

On appelle barotraumatismes les lésions des tissus de l'organisme liées à la variation de pression. Comme nous l'avons déjà vu, la pression augmente avec la profondeur. Cette pression du fait de la loi de Mariotte modifie le volume de certaines cavités que nous possédons dans notre organisme (les sinus, les oreilles, les poumons, l'estomac)

Loi de Boyle-Mariotte : " A température constante, le volume d'un gaz est inversement proportionnel à la presssion qu'il reçoit"

Barotraumatisme des dents :

L'air peut s'infiltrer tout doucement à l'intérieur d'un trou (mauvais plombage, carie) dans une dent pendant la plongée. En remontant, l'air se dilate, mais n'a pas le temps de s'échapper. On ressent une gêne, plus rarement une forte douleur au niveau du nerf.

Placage de masque :

La pression déforme la jupe du masque . Une fois la limite d’élasticité de la jupe atteinte, la pression interne ne varie plus alors que la pression ambiante augmente, ce qui provoque une dépression dans le masque (placage du masque). Cet effet ventouse entraîne des lésions des parties du visage contenues dans le masque (yeux , orbites , nez).

Surpression pulmonaire : 

Le plongeur respire de l'air à la pression ambiante, délivré par le détendeur. Il y a alors équipression entre la pression extérieure et la pression intérieure aux poumons. Lors de la remontée, si l'expiration est bloquée, la pression intérieure devient supérieure à la pression extérieure (qui diminue au fur et à mesure que l'on remonte) : le volume d'air dans les poumons augmente pour obtenir l'équipression. Or les poumons ne sont pas extensibles à l'infini... Quand leur limite d'élasticité est atteinte, il y a déchirure des alvéoles et des vaisseaux qui les tapissent. Il s'ensuit soit un  passage d'air dans la circulation sanguine (embolie), soit un passage de sang dans les alvéoles (œdème pulmonaire)

Barotraumatisme des sinus :

Les sinus sont des cavités creusées dans les os de la face et du crâne, qui communiquent avec les fosses nasales par des canaux très étroits, assurant l'équilibre de pression. Lorsque ces canaux sont bouchés, lorsque l'on est enrhumé (rhinite) ou dans le cas d'une déviation de la cloison nasale, l'équilibre ne se fait plus. Si cela arrive, à la descente, la pression augmentant, le volume d'air dans les sinus diminue et les muqueuses sont attirées vers l'intérieur. Au contraire, à la remontée, la pression décroît, le volume d'air dans les sinus augmente et les muqueuses sont écrasées.

Barotraumatisme des oreilles :

L'oreille est isolée de l'extérieur par une membrane souple, le tympan. Derrière le tympan, l'oreille moyenne est reliée aux fosses nasales par un minuscule conduit, la trompe d'Eustache, assurant l'équilibre de pression. Lorsque la trompe d'Eustache est obstruée, en cas de rhume par exemple, l'équilibre ne se fait plus. Dans ce cas, à la descente, la pression augmente du côté extérieur du tympan, mais pas du côté intérieur. Le tympan se déforme alors vers l'intérieur, éventuellement jusqu'à rupture. Dès 3 mètres, une douleur apparaît, puis vers 5 mètres, une douleur violente et plus bas, dans le cas d'une rupture, une hémorragie peut s'ajouter à la douleur.

                         L'oreille en plongée                                                                      Déformation du tympan lors de la remontée