ANOXIE HYPOXIE D.Waldura B.Voignier M.J Hoscheid JDV Besançon 2006

Composition gazeuse de l’atmosphère terrestre Gaz Symbole Fraction Remarques Azote N2 0,78101 constant Oxygène O2 0,20946 constant Vapeur d’eau H20 2 . 10-2 très variable Argon Ar 9,17 . 10-3 constant Dioxyde de carbone CO2 3,30 . 10-4 variable Néon Ne 1,82 . 10-4 constant Hélium He 5,24 . 10-6 constant Méthane CH4 1,50 . 10-6 constant Krypton Kr 1,14 . 10-6 constant Ozone O3 10-7 très variable

Air inspiré PiO2 = Patm x FiO2 = 760 mmHg x 21% = 160 mmHg où PiO2 = Pression partielle de l’oxygène dans l’air inspiré     Patm = Pression atmosphérique     FiO2 = Fraction de l’oxygène dans l’air inspiré

Circonstances de survenue Diminution de la FiO2 Consommation de l’oxygène Apport d’un gaz asphyxiant simple Diminution de la Patm = hypobarie

Courbe Pression-Altitude (mètres) (pieds) 16 100 52800 -56°C -21°C +15°C 11700 38500 10 300 33 800 5 500 18 500 2 500 8 000 PB PB/10 PB/4 PB/2 PBx3/4 1013 hPa 760 mmHg PB/5

Altitude Pression barométrique (m) (ft) (hPa) (mmHg) 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 8 000 10 000 12 000 15 000 18 000 20 000 25 000 30 000 3 280 6 562 9 842 13 123 16 404 19 685 26 247 32 808 39 370 49 212 59 055 65 617 82 021 98 425 1 013 899 795 700 616 540 472 356 264 193 120 74,8 54,6 24,8 10,1 760 674 596 525 462 404 354 267 198 145 90 56 41 18,6 7,6

Composition gazeuse de l’atmosphère terrestre Gaz Symbole Fraction Azote N2 78 % Oxygène O2 21 % Gaz rares 1 % Pression barométrique P O2 Altitude

Zone de compensation complète Zone de compensation incomplète Sa O2 (%) 100 Zone indifférente Zone de compensation complète 50 Zone de compensation incomplète Seuil de réactions Zone critique Seuil des troubles Seuil critique Pa O2 20 40 60 80 100 120 140 160 hPa 15 30 45 60 75 90 105 120 mmHg 6 000 3 500 2 500 1 500 0 mètres 20 000 11 500 8 000 5 000 0 pieds Altitude

Zone indifférente 0 à 1500 m (5 000 ft) Terme qui ne concerne que les symptômes liés à l’hypoxie Aucune réaction physiologique

Zone de compensation complète 1 500 à 3 500 m (5 000 à 11 500 ft) Compensation de nature cardio-respiratoire Sauf : vision de nuit dégradée dès 5 000 ft Capacité d’apprentissage diminuée dès 8 000 ft (2 500 à 3 000 m) Donc terme inexact

Zone de compensation incomplète Entre 3 500 et 5 à 6 000 m (11 500 à 18 – 20 000 ft) Risque d’hypoxie aigüe Dégradation du jugement Difficulté de concentration et d’attention Dégradation de la mémoire État dysphorique (excitation ou dépression) Céphalées, vertiges, somnolence Perturbation de l’activité motrice

Zone critique Au-delà de 6 000 m Risque de syncope hypoxique de survenue d’autant plus rapide que l’altitude est plus élevée Décès

Temps de conscience utile Dans l’hypoxie suraiguë, passage très rapide de la phase indifférente à un état d’incapacitation grave, avant la perte de conscience Variable selon les conditions d‘exposition à l’altitude et dépend notamment de : Fraction d’oxygène inhalée avant Niveau d’activité métabolique au moment de l’exposition

Cabine pressurisée : principe de fonctionnement Avions de chasse : - Français : Z’= 2 500 m DP = 300 hPa - Américains : DP = 350 hPa Avions de transport (civils) : Z’ = 0 à 1 500 m DP > 500 hPa Altitude alt. max de l’avion Pressurisation à DP cabine constante DR Pressurisation à pression cabine constante Absence de pressurisation Z’ Pression barométrique Altitude maximale dans la cabine P’ 1013 hPa 760 mmHg

Exemples de lois de pressurisation d’avions de transport Altitude avion Altitude cabine (ft) AIRBUS BOEING DC-10 Concorde A300 /310 A320 A340 B737 B747 -400 B767 < 20 000 30 000 35 000 40 000 50 000 60 000 < 2 000 4 800 6 200 8 000 < 2 000 4 500 6 600 8 000 < 2 000 3 900 5 800 7 500 < 2 000 5 200 7 300 8 000 < 2 000 3 000 4 900 6 700 < 2 000 3 400 5 400 7 000 < 2 000 4 000 5 000 6 500 1 500 3 000 4 600 6 000 DP max (hPa) 565 552 579 537 606 593 609 749

Cas concret Pilote 42 ans, pilote d’essais , 6 000 hdv Pas d’antécédents médicaux Aéronef : M F1 CT

Vol de réception à l’issue d’une grande visite (GV) Pilote en liaison radio avec un conducteur d’essais au sol auquel il transmet les paramètres qui doivent être contrôlés selon le programme de réception. Vol débute par une montée au FL 360 pendant laquelle la pression à l’intérieur de la cabine est conforme aux valeurs spécifiées

Pilote passe en vitesse supersonique puis effectue une montée vers le FL 500 conformément au programme de réception FL 450, le pilote constate que l’altimètre cabine indique 28 000 ft pour 21 000 ft attendus ft : feet (pied – 1 ft = 0,30 mètre). Pilote entame une descente d’urgence et l’annonce au conducteur d’essais

Film Mirage (2’22’’)

Deuxième cas clinique Soudeur de 45 ans sans ATCD particulier Entreprise de fabrication de pressoirs pour le raisin : cuves en inox de 1m20 à 6m de diamètre,avec appareillage gonflable à l’intérieur Poste de travail : cuve de 1m 30, le salarié travaille à l’intérieur, à genou aspiration des fumées par la porte où se font l’arrivée d’air et le passage du salarié dans la cuve

Deuxième cas clinique Atelier : 70m², 5m de hauteur 3 autres salariés soudent à l’extérieur des cuves chauffage radiant au gaz, à deux endroits Histoire de l’épisode: le salarié arrive au bout de 2 heures de soudage dans le bureau médical

Deuxième cas clinique tableau clinique céphalées intenses sans notion de TC, ni d’effort déclenchant, dyspnée avec une légère tachypnée teint grisâtre, cyanose des lèvres et des extrémités, pas de sueurs obnubilation: répète en boucle « c’est le chauffage »

Deuxième cas clinique pas de douleurs thoraciques, l’examen clinique est normal par ailleurs pas d’autres victimes dans l’atelier (pas de détecteur de CO sur place) Arrivée des pompiers après 30 mn d’aération mesure du CO atmosph = 0

Deuxième cas clinique Oxygénation du salarié à 15 l/mn au masque facial Au bout de 20 mn, reprend une conscience normale, et se recolore Il explique qu’ il a coupé la ventilation de la cuve, « à cause du bruit »

Deuxième cas clinique Transfert en réanimation le salarié n’a plus aucun symtôme 2h 30 après le malaise HbCO=0 : 3ème argument réfutant le diagnostic d’intoxication au CO, en plus du volume important de la pièce, et de l’absence d’autres victimes

Deuxième cas clinique CAP contacté : asphyxie oxyprive en raison du soudage à l’azote, gaz inerte qui a pris la place de l’oxygène dans la cuve

L’air respirable contient environ 21% d’oxygène le seuil minimal acceptable d’oxygène est de 17% (en dessous le risque de perte de connaissance brutale sans signes précurseurs est à craindre. Les asphyxiants simples (par opposition aux asphyxiants chimiques) sont des gaz inertes dépourvus d’action physiologique; ils ne suppriment pas le flux sanguin cardiaque, ni n’altèrent la fonction de l’hémoglobine.

Les asphyxiants simples RAPPELS Les asphyxiants simples Les asphyxiants simples ne provoquent d’asphyxie que lorsqu’ils sont en concentration suffisante pour diminuer la concentration de l’oxygène dans l’air inspiré à des niveaux tels que la SaO2 et la PaO2 décroissent ,entrainant un apport insuffisant d’oxygène aux tissus. Il s’agit d’un risque typique de travail en espace confiné: cuves, fosses, silos, galeries longues et étroites, puits, grottes, citernes, cales de bateaux

Effets de la privation d’oxygène RAPPELS Effets de la privation d’oxygène pour une concentration d’oxygène dans l’air inspiré exprimée en %/volume -16,5-21%:aucun effet néfaste -12-16%:tachypnée,tachycardie,incoordination légère -10-14%:labilité émotionnelle, épuisement après effort minime -6-10%:nausées ,vomissements, mouvements léthargiques et parfois perte de connaissance -<6%:convulsions,suivies d’apnée puis d’arrêt cardiaque

RAPPELS Examen clinique -Le diagnostic devra systématiquement être évoqué devant tout salarié présentant des perturbations comportementales et/ou des anomalies du rythmes respiratoires. -Perturbations neurologiques : céphalées, vomissements, vertiges confusion mentale, convulsions, perte de connaissance transitoires et coma. -Perturbations cardio-vasculaires : angor, infarctus du myocarde, arythmie, hypotension voire un arrêt cardio-respiratoire.

Ces signes apparaissent dès que le sujet est placé dans l’atmosphère appauvrie en oxygène.Ils surviennent encore plus rapidement si le sujet présente des besoins en oxygène majorés comme en cas d’effort physique. Le pronostic est fonction du niveau d’exposition, de l’importance de l’hypoxie et de la durée de l’exposition.Les lésions hypoxiques réversibles touchent différents tissus.

Exemples de gaz asphyxiants simples Exemples de gaz asphyxiant simples Exemples de gaz asphyxiants simples METHANE: - gaz incolore, inodore, insipide ,inflammable ,de densité spécifique 0,717 biologiquement inerte. -moins dense que l’air ,il aura tendance à se dissiper vers le haut. -composant essentiel du gaz naturel à usage domestique et industriel. -il est produit lors de la décomposition de matières organiques d’origine végétale(gaz des marais) ou animale.

METHANE: -le grisou présent dans les mines est un mélange d’air et de méthane source d’explosion (coup de grisou). -son utilisation et sa manipulation nécessite une ventilation adéquate et à défaut un appareil respiratoire approprié. -symptômes: céphalées, nausées, vertiges, incoordination, difficultés respiratoires, une perte de connaissance et même décès par asphyxie.

AZOTE: -gaz incolore, inodore, utilisé dans la synthèse de l’ammoniac. -utilisation croissante dans des domaines variés sous forme d’azote liquide. -la diminution d’oxygène intervient notamment dans une salle cryogénique, lors de certaines manipulations liées aux produits stockés ou à l’utilisation des récipients: ces manipulations provoquent une vaporisation de l’azote liquide.

ETHANE: -gaz incolore, inodore, de densité spécifique 1,242 à 25°C - à forte concentration, il est irritant pour les voies aériennes supérieures et sensibilise le myocarde à l’action des catécholamines. -constituant du gaz naturel, il est utilisé comme réfrigérant.

DIOXYDE DE CARBONE: -gaz incolore, inodore ,de goût aigrelet, plus lourd que l’air. -toxique comme asphyxiant simple mais aussi effet narcotique propre pour des expositions de qqs minutes à des concentrations de 7 à 10%. -utilisé comme solvant des matières organiques sous forme de fluide supercritique et sous forme liquide (neige carbonique) dans les extincteurs.

DIOXYDE DE CARBONE: -la principale source d’exposition reste le travail en cuverie ou en brasserie en période de fermentation. -conservations,gazeifaction dans l’industrie agro-alimentaire -protection des soudures -traitement de l’eau -il est produit lors des combustions et des putréfactions.

Prévention en milieu confiné Signalisation des espaces confinés

Ventilation des espaces confinés avant d’y pénétrer. Mesurage du taux d’oxygène. Aux risques spécifiques, s’ajoutent les risques liés à l’intervention (risques de chute, électriques ,mécaniques, thermiques…..) et ceux liés au comportement (risque de panique, angoisse, risques liés à des comportements instinctifs et incontrôlés). →Phénomène de sur accident

Information des salariés sur les risques et les mesures à prendre pour s’en protéger Equipements de protections individuelles

Equipements de protection individuelle: appareil respiratoire isolant -soit d’évacuation si à priori aucun risque de gaz dangereux -ou à circuit ouvert et air comprimé

Equipements de protection individuelles -lampe frontale ou portative -détecteur d’atmosphère portatif -des moyens de manutention : tripodes,corde -des moyens de communication :talkie-walkie, téléphone entre les intervenants et entre le lieu d’intervention et leur base.

TRAITEMENT Traitement Oxygénothérapie précoce après retrait de l’exposition par des sauveteurs porteurs de masques autonomes.

Merci de votre attention