Incidences du Froid en Plongée

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1 Incidences du Froid en Plongée
Théorie 20 avril 2011 Infos réunies par Yilmaz KARAUC

2 Sommaire Introduction Justification Echanges Thermiques
Causes et Mécanismes Effets du froid sur l’organisme Facteurs favorisants Froid en tant que facteur favorisant Prévention Rôle du GP dans la prévention Conduite à tenir Conclusion

3 1. Introduction Le corps se refroidit 25 fois plus vite dans l’eau que dans l’air. Du fait de la modification des échanges thermiques en immersion, le froid est un des facteurs limitant la plongée.

4 2. Justification Le froid provoque plusieurs phénomènes physiologiques dans l’organisme, créant ainsi les conditions favorables dans la plupart des accidents en plongée. De ce fait, le froid est un facteur non négligeable dans l’organisation de la plongée, d’autant plus qu’il a également des effets sur le matériel provoquant des dysfonctionnements.

5 3. Echanges thermiques Chaleur produite et reçue Chaleur perdue Équilibre Température Centrale (+/- 2°C) Cœur, poumons, viscères Concept un peu simpliste chaque organe a sa température La température centrale résulte de l'équilibre entre la quantité de chaleur produite et reçue par l'organisme et celle perdue par l'organisme. C’est la température du noyau central : aux alentours de 37° C coeur, viscères abdominaux Concept un peu simpliste chaque organe a sa température Elle doit rester constante (± 2° C), sous peine d'entraîner de graves perturbations biologiques. plage de température ambiante n'entraînant aucun effort de thermorégulation dépend de l'individu, des vêtements, de l'hygrométrie Températures de neutralité thermique. 24 à 26° C dans l'air calme, 35° C dans l'eau si le sujet est immobile 33° C s'il est mobile Remarque En physique, le froid n'existe pas !!! Absence d'énergie calorifique 5 5

6 3. Echanges thermiques Cutanées Respiratoires
Peau 2 échangeurs physiologiques Voies aériennes Chaleur produite Milieu ambiant Thermolyse Courant sanguin Noyau central Périphérie Ils se réalisent au niveau des 2 échangeurs physiologiques : Cutanées Surface de contact au niveau des extrémités très grande Vitesse d’eau augmentée par les mouvements des membres Les déperditions sont les plus importantes au niveau des mains et des pieds Respiratoires Les gaz sont réchauffés à l’expiration, et cèdent de la chaleur aux muqueuses refroidies lors de l’inspiration L’augmentation de ventilation (stress, exercice musculaire …) augmente les pertes Les déperditions caloriques sont d’autant plus importantes que la masse volumique des gaz est grande. Les gaz inhalés sont humidifiés dans l’arbre respiratoire, il y a donc perte de chaleur par évaporation Chaleur produite par l'organisme au niveau central est amenée à la surface du corps par le courant sanguin. Lorsque la température de la peau est inférieure à celle du noyau, la chaleur va pouvoir s'échanger avec le milieu ambiant (thermolyse). De la même façon, si la température du corps est inférieure à la température ambiante, le courant sanguin au niveau cutané va se réchauffer et conduire cette chaleur par voie sanguine au niveau du noyau central. Chaleur emmagasinée 6 6

7 4. Causes et Mécanismes Régulation thermique (thermogenèse)
Le contrôle de la thermorégulation est assuré par le système nerveux neurovégétatif. Des thermorécepteurs sont situés dans la peau, et l’hypothalamus, ce dernier étant le centre nerveux central analysant les informations thermiques qu’il reçoit et ordonnant les actions aux organes effecteurs par le biais de différentes hormones et également par voie nerveuse (vasomotricité). Pour maintenir sa température centrale à 37°C, l’homme produit de la chaleur grâce à son métabolisme interne en brûlant des calories (respiration cellulaire). Il lutte contre le froid en augmentant sa production de chaleur et en diminuant sa déperdition calorique. Le transport par le sang de la chaleur vers la périphérie.

8 Régulation (Hypothalamus) Périphériques cutanés et muqueux ;
Centres thermorégulateurs (Hypothalamus) Thermorécepteurs Périphériques cutanés et muqueux ; Centraux : récepteurs médullaires et bulbaires Cortex Adrénaline, Cortisol, Thyroxine Système sympathique Voies motrices Pilo-érection  métabolisme Frisson Vasoconstriction Thermorécepteurs périphériques cutanés et muqueux ; terminaisons nerveuses libres très superficielles Thermorécepteurs centraux les neurones des centres de contrôle sont eux-mêmes sensibles il existe des récepteurs médullaires et bulbaires Les centres thermorégulateurs 3 groupes de neurones Thermo-indépendants : activité constante, "thermostat" Thermodépendants : connectés aux récepteurs au chaud Cryodépendants : connectés aux récepteurs au froid Production de chaleur Par augmentation du métabolisme cellulaire producteur de chaleur (thermogenèse) (foie, tissu adipeux) Par une assimilation calorique alimentaire (surtout aux dépens des protéines), Par des réactions hormonales augmentant les combustions, donc la production de chaleur, Par des contractions musculaires : masses musculaires plus grandes : responsables du frisson, d’une augmentation du tonus musculaire Diminution des pertes de chaleur Par une vasoconstriction cutanée, qui limite les échanges entre l'extérieur et le sang. Par la constitution d’une couche isolante : contraction des muscles érecteurs des poils (qui donnent l'aspect de chair de poule) Par des facteurs individuels comme l'épaisseur de la couche de graisse sous cutanée qui possède un pouvoir isolant. Production de chaleur Réduction des pertes  T° Centrale 8 8

9 4. Causes et Mécanismes Neutralité thermique
Lorsque les échanges thermiques entre le corps et le milieu ambiant sont très faibles. La température de neutralité thermique pour un homme nu: 23°C dans l’air 34°C dans l’eau

10 4. Causes et Mécanismes Déperdition de chaleur Par convection
L’eau qui circule emporte avec elle un peu de chaleur. Le port d’une combinaison de plongée bien ajustée permet de réduire considérablement les pertes par convection dues au renouvellement de cette couche d’eau. Par conduction Le corps transmet un peu de sa chaleur à l’eau environnant. Les calories passant du point le plus chaud vers le point le plus froid; de l’organisme du plongeur vers la couche d’eau en contact avec son corps.

11 Déperdition de chaleur
4. Causes et Mécanismes Déperdition de chaleur Par la ventilation (évaporation) L’air est réchauffé, laissant ainsi échapper une certaine quantité de chaleur à chaque expiration. Ce refroidissement est d’autant plus important que: d’une part la température de l’eau, et donc l’air inspiré, est basse, d’autre part, la masse d’air augmente avec la profondeur. L’air est également refroidit lors de la détente.

12 5. Effets du froid sur l’organisme
Réactions physiologiques visant à: Réduire les pertes caloriques Plis cutanés: attitude chien de fusil limite la surface de contact d’échange thermique Vasoconstriction périphérique et diminution de la circulation sanguine aux extrémités du corps (mains, pieds) Concentration de la chaleur sur les organes vitaux. Conséquence => Diurèse due au froid. L’afflux sanguin vers le cœur provoque la mise en œuvre d’un autre mécanisme de régulation visant à diminuer le surplus de liquides; nous avons alors envie d’uriner.

13 5. Effets du froid sur l’organisme
Réactions physiologiques visant à: Produire de la chaleur Si l’exposition au froid persiste, le mécanisme de thermorégulation est dépassé => le corps se refroidit. La seconde réaction entre alors en jeux visant à produire de la chaleur. On constate généralement des défenses dites maximales: Frissons généralisés Contraction musculaire volontaire => Crampes Modification du système ventilatoire par un reflexe due au froid => Hyperventilation Horripilation des poils, chair de poule,

14 5. Effets du froid sur l’organisme
Ce que le plongeur ressent Augmentation du rythme de la ventilation et donc de sa consommation d’air (hyperventilation) Perte de sensibilité aux mains et aux pieds Extrémités blanches (doigts, orteils, …) Frissons, chair de poule Crampes Fatigue excessive Barre sur le front Tremblements Envie d’uriner

15 5. Effets du froid sur l’organisme
Ce que le GP perçoit Le GP doit observer les membres de sa palanquée de manière à recueillir des informations, indépendamment des signes effectués par les plongeurs. Un plongeur confronté au froid peut: Se désintéresser de la plongée il attend impatiemment de remonter une diminution de l’attention Montrer une position recroquevillée Montrer des débuts de tremblements, aisément perceptibles au niveau des lèvres et des bras Avoir une consommation d’air importante.

16 5. Effets du froid sur l’organisme
Gravité et profondeur de l’hypothermie Lorsque notre température interne diminue pour atteindre environ 35°C, nous entrons dans l’hypothermie. Phase de compensation T° centrale de 37°C => à 34°C Phase d’insuffisance relative T° centrale de 34°C => à 27°C Phase coma / mort T° centrale en dessous de 27°C

17 Signes du refroidissement
Hypothermie faible Hypothermie modérée Hypothermie grave 36° C < T° <37° C 33° C < T° < 35° C, T° < 32° C Chair de poule, frissons, diminution de l’habileté motrice, crampes, repli sur soi Engourdissements avec diminution progressive du frisson, prostré Rigidité intense Tachycardie Pâleur, extrémités froides, Bradycardie Arythmie cardiaque Polypnée Bradypnée progressive Arrêt ventilatoire Diminution de l'efficience intellectuelle, irritabilité, manque de motivation Altération de la conscience (état stuporeux). Perte de connaissance. Augmentation des besoins en O2 et production accrue de C O2 Sur le système ventilatoire Polypnée Sur le système circulatoire Tachycardie 17 17

18 5. Effets du froid sur l’organisme
Choc thermique / Agression brutale du froid Lors d’une mise à l’eau, l’écart de température entre la peau et l’eau est grand, l’organisme peut subir un choc thermique. Cela entraîne le ralentissement très important de la fréquence cardiaque => perte de connaissance immédiate avec arrêt respiratoire voire cardiaque et perte de l’embout. Si le plongeur n’est pas secouru rapidement, il risque la noyade par reprise automatique des fonctions cardio-respiratoires.

19 6. Facteurs favorisant En dehors de la morphologie de chacun, différents facteurs – objectifs ou subjectifs – peuvent favoriser la sensation de froid et l’apparition des premiers symptômes. La Profondeur a pour effet de comprimer les bulles du néoprène, ce qui diminue le pouvoir isolant de la combinaison. La Fatigue et le manque de sommeil diminuent les défenses de l’organismes. Les Mouvements avec bras et jambes en augmentant la circulation d’eau dans la combinaison qui remplace la couche d’eau déjà chauffée par le corps. Les Conditions de plongée peuvent aussi modifier notre perception du froid (houle, mauvais temps, …). Les Jeunes plongeurs du fait de leur masse musculaire pas assez développée.

20 6. Facteurs favorisant / Cas de l’enfant
Faible épaisseur du tissus sous cutané (isolant) et surface corporelle plus élevée par unité de masse rendent compte de l’inaptitude des jeunes à se maintenir dans l’eau froide. 20 20

21 7. Froid en tant que facteur favorisant
Essoufflement Le froid modifie notre système ventilatoire. C’est un reflexe de l’organisme face au froid. Consommation d’air Du fait de l’essoufflement provoqué par le froid. Besoin en O2 de l’organisme pour bruler des calories. Production de CO2 Augmentation du CO2 dans le sang du fait de l’effort musculaire visant à produire de la chaleur. Crée un terrain favorable à la création de bulles (effet solvant du CO2). Favorise l’effet narcotique de l’azote.

22 7. Froid en tant que facteurs favorisant
Narcose Le froid est une des facteurs favorisant le narcose. Idem (la production de CO2 favoriserait l’effet narcotique de l’azote). Déshydratation Par la diurèse due à la vasoconstriction. Par la ventilation due à la humidification par l’organisme de l’air respiré. Augmentation du volume d’air à humidifier du fait de l’augmentation de la consommation d’air provoquée par le froid. ADD  du CO2 crée un terrain favorable à la création des bulles.  de la consommation d’air du fait du froid,  de la saturation en N2.  de la masse sanguine suite au diurèse, donc du transport des gaz. Vasoconstriction périphérique provoquée par le froid modifie au cours de la plongée les conditions d’irrigation (saturation / désaturation).

23 8. Prévention S’alimenter avant une plongée en favorisant les glucides (sucres lents) et les lipides. Pour les plongées du matin, prendre un petit-déjeuner copieux. S’hydrater régulièrement à petits gorgées à partir de 2 à 3 heures avant la plongée, mais également beaucoup après la plongée. Bien se couvrir sur le pont du bateau avant et après la plongée. Une sensation de froid en surface ne peut que s’aggraver dans l’eau. Eviter les chocs thermiques. Tester, prendre la température de l’eau, Ne pas s’exposer au soleil et/ou ne pas s’équiper trop longtemps avant toute mise à l’eau Adaptation progressive de l’organisme à l’eau froide. Connaissance de sa susceptibilité au froid. Eviter les mouvements brusques dans l’eau pour ne pas favoriser la circulation d’eau dans la combinaison (garder les bras autour de la poitrine en immersion). Choisir une combinaison bien ajustée et adaptée aux conditions de la plongée. Boire des boissons chauds (chocolats, thé, etc.) après la plongée.

24 9. Rôle du GP dans la prévention
Conseiller aux membres de sa palanquée les points cités ci-avant. S’assurer que l’équipement des plongeurs est adapté aux conditions du milieu: Épaisseur, taille et état de la tenue Protection de la nuque (zone sensible par la présence des récepteurs cutanés) Gants et chaussures Être attentif à leur comportement avant, pendant et après la plongée Ne pas hésiter à remonter au premier signe de froid émis par un plongeur Limiter la durée et la profondeur de la plongée en cas de conditions défavorables Pour les enfants, respect des règles fédérales Durée et température de l’eau Nombre de plongée par jour S’assurer qu’il y a des boissons chauds (non alcoolisés) sur le bateau après la plongée.

25 10. Conduite à tenir Dans l’eau
Rester dans la courbe de sécurité, Arrêter la plongée en cas des signes de froid de la part d’un membre de la palanquée, Vitesse de remontée lente, Si les conditions du milieu et des plongeurs le permettent, accroître le temps des paliers  attention à ce que l’augmentation du temps des paliers n’aggrave pas le refroidissement. Sur le bateau en cas de refroidissement sévère, il est conseillé de: Déséquiper le plongeur le plus rapidement possible, Le sécher sans frotter ni frictionner, Lui mettre des vêtements chauds et qui protègent du vent, L’allonger avec une couverture, Lui faire boire du boisson chaude et sucrée (jamais d’alcool), Attendre le réchauffement progressif du corps et rester vigilent, En cas extrêmes, évacuation vers des secours médicalisés (pratiquer une administration d’O2).

26 11. Conclusion L’attaque du froid est très insidieuse, on essaye toujours de résister par crainte de gêner les autres membres de la palanquée ou bien par "gloriole". Néanmoins outre le fait que c’est très désagréable, c’est extrêmement dangereux. Il faut donc TOUJOURS signaler le froid. Restez vigilent et observer le comportement des membres de la palanquée.

27 C’est fini ! Je vous remercie de votre attention 27