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Le concept du volume critique des bulles
Le modèle de Haldane ainsi que les modèles dérivés s’intéressait à la quantification de la charge et de la décharge des tissus en azote, mais pas du tout à la genèse des bulles apparaissant de façon asymptomatique. A partir des années 70 les études portèrent davantage sur les bulles elles-mêmes.
- une bulle ou un noyau gazeux est une phase gazeuse limitée par une interface gaz/tissu ou gaz/liquide;
- une bulle suit la loi de Mariotte. De diamètre allant de quelques dizaines de microns jusqu’au millimètres, elle est sphérique (du moins en milieu liquide et isotrope);
- un noyau gazeux est de diamètre très faible (le micron). Ses variations de volume n’obéissent pas à la loi de Mariotte, de même que la perméabilité au gaz ne suit pas les lois de diffusion. En particulier, pour éliminer un noyau gazeux, il faut une pression nettement supérieure à celle envisagée habituellement pour réduire les bulles.
- les noyaux gazeux sont produits en permanence dans l’organisme par cavitation (niveau cardiaque) et par frottements (tribonucléation);
- sans exposition hyperbare ces noyaux demeurent des noyaux, mais s’ils apparaissent dans un contexte où la tension de gaz inerte environnante est plus élevée que la pression ambiante, les noyaux se transforment en bulles en se nourrissant de l’azote dissous voisin, du gaz carbonique tissulaire et de la vapeur d’eau due à la cavitation;
- si les bulles sont générées dans les tissus articulaires (tendons…) des douleurs locales apparaissent ; c’est l’accident de type I;
- si les bulles sont générées dans les capillaires, elles vont être transportées jusqu’au filtre pulmonaire. Et là l’accumulation des bulles entraîne une baisse de la performance du filtre pouvant aller jusqu’à des « shunts » pulmonaires.
- d’une part les remontées trop rapides engorgent le filtre pulmonaire en bulles et donc peuvent entraîner des shunts pulmonaires et des passages vers la circulation artérielle puis le système nerveux;
- ensuite les recompressions intempestives réduisent, la loi de Mariotte oblige, le volume des bulles agglomérées dans le filtre pulmonaire, et favorisent le passage vers le système artériel. Se trouvent ainsi légitimés des conseils largement connus depuis longtemps des plongeurs, mais mal argumentés jusque là :
- remonter lentement;
- éviter les profils inversés, c’est-à-dire avec faible profondeur en début de plongée et profondeur plus importante en fin de plongée;
- éviter les yo-yo, plongées en dents de scie, et les successives rapprochées.
- Hennesy, On the site of origin, evolution and effects of decompression microbubbles. Proceeding of the International Symposium on supersaturation and bubble formation in fluids and organism. June 1989
- Hills, A thermodynamic and kinetic approach to decompression sickness. Ph.D.Thesis, Adelaïde, 1966
- Imbert JP & Bontoux M, A method for introducing new decompression procedures. UHMS Workshop on Validation of Decompression Schedules. Bethesda, Maryland, 1987
- Yount, Application of a bubble formation model to decompression sickness in rats and humans. Aviat. Space Environmental Medecine, 1979