INFO SHEETS> PUBLICATIONS, RESEARCH
Scientific references: sources
in the booksDiving for Pleasurewe pay particular attention to the sources of information used. These are either indicated in a footnote, or referenced by a number in square brackets (eg [7]) which refers to the list of bibliographical references at the end of the book.
Based on the references mentioned in the booksDiving for Pleasure, you will find below the list of the main references classified by theme.
This term was created by T. GODBARGE,Contribution to the study of scuba diving accidents. Problem of undeserved decompression sickness, Medical thesis, Amiens, 1979.
The formula “undeserved” is criticized today, by the side “ineluctable” or “by fatality” which it induces, even though rules of prevention exist.
Terminologie préférable :
- ADD avec respect du protocole ou malgré le respect du protocole.
- ADD malgré le respect des consignes de l’ordinateur de plongée.
Freediving after diving: 6 hours
BONNIN J.-P. et al.,Sporty scuba diving, Masson, 1999, p. 32.
Nitrogen: gas involved in desaturation accidents (air dives)
I have shown that all accidents, from the weakest to those resulting in sudden death, are the consequence of the release of bubbles of nitrogen in the blood and even in the tissues when the compression had lasted a sufficient time.
Bert P.,Barometric pressure, Masson, 1878, p. 1141 (also: reissue CNRS, 1979).
Many websites disseminate approximate (or even false) information regarding Haldane's assumptions. In order to clarify this point, here10 hypothesesretained by Haldane, with reference to the page number corresponding to the original publication of 1908 inThe Journal of Hygiene.
AE BOYCOTT, GCC DAMANT and JS HALDANE,The Journal of Hygiene, Cambridge University Press, 1908.
- In the lungs, excess nitrogen is transmitted instantly to the blood (p. 345).
- In the lungs, during decompression, with each circulatory cycle, the blood instantly transmits to the lungs the proportion of excess nitrogen it contains (p. 351).
- In the tissues, excess nitrogen is transmitted instantly (p. 345).
- The partial pressure of nitrogen in alveolar air is the same as in inspired air (p. 345).
- Tissues are all similar in constitution to blood except fat, which it treats differently (p. 346).
- A circulatory cycle takes place in 1 minute (p. 348).
- The desaturation curve mirrors the saturation curve (p. 350).
- The pressure ratio should not exceed 2: 1 (p. 357). This would correspond today to setting a Sc = 2. Haldane sets a unique Sc for all compartments.
- The nitrogen charge and discharge phenomena in the human body can be summarized in 5 compartments (dummy anatomical regions) whose periods (half-life) are: 5, 10, 20, 40 and 75 minutes (p 363).
- Descent time is included in dive time (p. 367). The virtual exposure time considered is the actual background exposure time, increased by half the descent time (p. 350).
“Paul Bert” effect (neuro-oxygen toxicity)
- Conclusions of Paul Bert: “The experiments reported in chapter I, subchapter II, have led us to this remarkable conclusion, that compressed air, or, to speak more exactly, that oxygen arrived at a certain degree of tension constitutes a formidable agent, soon even mortal, for animal life.”
BERT P.,Barometric pressure, Masson, 1878, p. 764 (also: reissue CNRS, 1979). - Factors favoring hyperoxia such as effort, fatigue, anxiety, heat or cold:
BARTHELEMY L. et al.,A comparative study of oxygen toxicity in vertebrates, Resp. Physiol. 44: 261-268, 1981. - Individual sensitivity to oxygen, variable from day to day for the same individual:
BRUSH B. et al.,Diving physiology and medicine, Ellipse, 1992, p. 304.
MAXIMUM VALUES (RISK OF HYPEROXIA WHILE DIVING)
- The value of the maximum partial pressure of oxygen inspired by the diver in immersion is limited to 1,600 hPa (1.6 bar):Sports Code, art. A322-91.
- Article R4461-19 of the Labor Code:
Maximum value in immersion, for at most 3 hours of exposure: 1.6 bar;
Maximum dry value (example box): 2.5 bars;
Maximum value in the event of emergency recompression: 2.8 bars unless otherwise prescribed by a doctor.
THE 4 PHASES OF THE HYPEROXIA CRISIS
- BONNIN J.-P. et al.,Sporty scuba diving, Mason, 1992.
Effort after diving: 2 to 4 hours
BONNIN J.-P. et al.,Sporty scuba diving, Masson, 1999, p. 32.
Q factor (Prt index)
“We have known for a few years (…) that not all dives carry the same risk of producing an ADD. This probability of having an accident increases with the gas load contained in the body, depending on the depth of the dive and the time spent at the bottom. A gas load Q (depth, in meters, multiplied by the square root of the time at the bottom, in minutes), will correspond to a risk of ADD. »
Bernard GardetteComex 50 years of research and innovation, 2012, p. 140-142.
Hempleman1is at the origin of the Q factor (approximation, with a single compartment, of the nitrogen load as a function of time and depth, allowing the risk of DDA to be assessed). Here are the references of the founding text:
1 HEMPLEMAN HV, Crocker WE and Taylor HJ,Investigation into the decompression tables, Report III, Part A: A New Theoretical Basis for the Calculation of Decompression Tables, Part B: A method of calculation decompression stages and the formulation of new diving tables, Great Britain, Medical Research Council, Royal Naval Personnel Research Committee, UPS, Rept. RNP 52/708, UPS 131, June 1952, 30 pp.
In the 1980s, it was the work of Dr Tom Shields2 which led to the notion of “severity” of desaturation and attributed a probability of risk of accident according to the value of the factor Q (denoted “Ready" or "Prt index” in some publications).
2Shields, TG, PM Duff, and SE Wilcock. 1989.Decompression Sickness from Commercial Offshore Air-Diving Operations on the UK Continental Shelf During 1982 to 1988. Report produced for Department of Energy (DoE) under Contract #TA/93/22/249. Aberdeen: Robert Gordon's Institute of Technology. – Known as the DOE Report.
The term “oxygen window” was first used by Behnke in 1967. Behnke, Albert R (1967).“The New Thrust Seaward”. Transcript Third Marine Technology Society Conference. San Diego: Marine Technology Society.
Permeable Foramen Ovale (PFO)
- Persistence of PFO in 25 to 35% of the adult population:
Bulletin of Underwater and Hyperbaric Medicine,Patent foramen ovale and scuba diving, 1999, Volume 9, supplement. - Predominance of PFO in case of desaturation accidents (mainly cerebral and vestibular) with respect of procedures:
GRANDJEAN et al.,Patent foramen ovale and decompression sickness of unknown cause, in Bulletin of Underwater and Hyperbaric Medicine, 1999, Volume 9, pp. 91-96. - Methods of detecting a PFO:
BLATTEAU J.-E. et al.,Detection of right-left shunts by carotid echodoppler: Study versus TEE, about 200 patients, in the Bulletin of Underwater and Hyperbaric Medicine, 1999, volume 9, pp. 97-103. - No Valsalva in saturation state:
BALLESTRA C. et al.,Intrathoracic pressure changes after Valsalva strain and other maneuvers: implications for divers with patent foramen ovale, in Undersea Hyperb Med 1998 Fall; 25(3): 171-4.
Olive oil to see better underwater (story)
Halfway between historical fact and legend, the testimonies collected since Aristotle indicate that "sponge divers inserted themselves into their mouths before jumping into a sponge soaked in olive oil". Mas'oudi, a Muslim writer of the Middle Ages, adds that fishermen also protected their ears in the same way.
This practice has given rise to many interpretations.
For some, the sponges, once soaked in oil, trapped in their cells a small quantity of air which could be life-saving for the freediver.
For others, the most numerous, this thesis does not hold. They prefer that of the Arabic texts "which specify that the oil escaping drop by drop from the mouth and ears of the diver rose to the surface where it spread in a thin film, broke the swell and allowed better penetration of the rays from the sun to the man who labored at the bottom".
« Les plongeurs expirent une faible partie de l’huile lorsqu’ils sont au fond de la mer, ce qui les éclaire comme une lumière », écrit Mas’oudi. Le Pr. Chouteau, ancien président de la Commission Technique Nationale FFESSM, éminent chercheur, confirme : « l’indice de réfraction se trouvait ainsi modifié au passage de l’huile devant les yeux, assurant la vision sous-marine, comme nos masques actuels ».
Et s’il s’agissait, plus simplement, de se protéger d’éventuelles infections en introduisant de l’huile dans le système nez-gorge-oreilles ?
La question reste ouverte.
RIFFAUD C., La grande aventure des hommes sous la mer, Albin Michel, 1988, p. 35.
BONNIN J.-P. et al.,Sporty scuba diving, Masson, 1999, p. 32.
Narcose
HISTORIQUE
- PREMIÈRES ÉVOCATIONS PAR JUNOD, 25 AOÛT 1834 (ET 1835)
“Les fonctions intellectuelles sont excitées, l’imagination est vive, les pensées s’accompagnent d’un charme particulier et, chez quelques personnes, il se manifeste une sorte de délire, d’ivresse ; le système musculaire partage cet accroissement d’activité, les mouvements sont faciles, énergiques et semblent plus assurés.”
Communiqué à l’Académie des sciences le 25 août 1834, cité page 327 du Traité théorique et pratique de l’hémospasie, publié en 1875.
ainsi que :
“Ainsi, les fonctions de l’encéphale sont activées, l’imagination est vive, les pensées s’accompagnent d’un charme particulier, et chez quelques personnes il se manifeste des symptômes d’ivresse.”
JUNOD Victor Théodore : Recherche sur les effets physiologiques et thérapeutique de la compression et de la raréfaction de l’air, tant sur le corps que les membres isolés, Archives Générales de Médecine, 2e série, Tome IX, Paris, 1835, p. 160.
- MISE EN ÉVIDENCE DU RÔLE DE L’AZOTE PAR BEHNKE
“This paper presents a description of the psychic changes in air at 4 atmospheres, and the inference is drawn that the increased partial pression of nitrogen is mainly responsible for the abnormal responses.”
Behnke AR, Thompson RM, Motley EP. The psychologic effects from breathing air at 4 atmospheres pressure. Am J Physiol. 1935
- GÉNÉRALISATION : NARCOSE AUX GAZ INERTES (ET PAS UNIQUEMENT À L’AZOTE) PAR BEHNKE ET YARBROUGH
Behnke, AR; Yarborough, OD (1939). “Respiratory resistance, oil-water solubility and mental effects of argon compared with helium and nitrogen”. American Journal of Physiology. 126 (2): 409–15.
- “IVRESSE DES PROFONDEURS”
Ce terme serait apparu pour la première fois dans Le Monde du silence, de Jacques-Yves Cousteau et Frédéric Dumas.
« J’ai une sensation bizarre de béatitude et d’angoisse. Très vite, je me sens ivre, mes oreilles bourdonnent […]. Je ballotte dans le courant comme quelqu’un qui titube, j’ai complètement oublié Jacques et ceux de la barque. […] Le cauchemar est fini. Je remonte joyeusement […]. Mon ivresse cesse tout de suite, et je suis furieux d’avoir raté cette plongée. […]
L’ivresse de Dumas, Behnke l’avait décrite plusieurs années auparavant, sous le nom de “narcose de l’azote”; Mais dans notre France occupée, nous n’avions pas encore connaissance de ces publications. Pour nous, cette narcose était, et restera, l'”ivresse des grandes profondeurs”. »
COUSTEAU J.-Y. et DUMAS J., Le Monde du silence, Éditions de Paris, 1954, p. 37.
THÉORIES EXPLICATIVES
Avertissements aux moniteurs :
- Pour les plongeurs, encadrants et moniteurs, les théories explicatives ne constituent pas des connaissances opérationnelles. Dit autrement, connaître les mécanismes n’apporte rien, sur le terrain, pour prévenir les risques. Il faut donc relativiser (réduire) la part consacrée à ces mécanismes dans notre enseignement.
- Veillez à ne pas céder aux effets de modes en voulant choisir une théorie (la dernière en date) plutôt qu’une autre. Par exemple, J.-C. Rostain écrivait en 2006 dans Physiologie et Médecine de la Plongée, p. 319 : “La théorie [lipidique est] la plus généralement admise en matière de narcose”. Puis il a travaillé sur une autre théorie, dite “protéique”, déjà énoncée dans les années 1960. Ce qui a conduit certains moniteurs à enseigner que la théorie “protéique” remplaçait désormais la théorie “lipidique”. C’est aller trop vite en besogne. Il y a différentes théories et personne, à ce jour, ne peut trancher la question.
- Il n’y a aucune adaptation physiologique à la narcose (entretien d’Alain Foret avec J.-C. Rostain, enregistré à la Comex, 2012 ). Cela signifie que tous les plongeurs subissent les effets de la narcose mais que la répétition et l’habitude font mieux gérer les situations (même phénomène qu’avec l’alcool).
- Les scientifiques indiquent que les premiers effets de la narcose de produisent dès 30 m de profondeur. Pour autant, cela ne signifie pas que des “crises de narcose“, nécessitant par exemple de mettre fin à la plongée et de procéder à une intervention sur un plongeur en difficultés (IPD), puissent se produire dès 30 m. L’expérience démontre bien que ce n’est pas le cas. Cela doit inciter les moniteurs à distinguer “les premiers effets de la narcose”, dès 30 m et les “risques de crise de narcose” qui apparaissent plus profond et dépendent également du temps de séjour en profondeur. Cela doit également nuancer l’interprétation des positions de certains organismes qui, au nom du principe de précaution, souhaiteraient interdire la plongée à l’air au-delà de 30 ou 40 m. Cela nous semble totalement excessif. Tout dépend du type de formation suivie (certains organismes n’enseignent pas les techniques de plongée et d’assistance en plongée à l’air au-delà de 30 m), de l’expérience des plongeurs et du type de plongée (voir le chapitre “Toutes les plongées profondes ne se ressemblent pas” de Plongée Plaisir 3).
- THÉORIE LIPIDIQUE ET EXPANSION MEMBRANAIRE (dite “théorie de Meyer-Overton”)
Selon la théorie lipidique, la diffusion de gaz inerte dans la couche lipidique des membranes des cellules nerveuses augmenterait leur volume (gonflement et étirement) perturbant ainsi, au-delà d’un volume critique, la transmission de l’influx nerveux.- “La substance narcosante entre dans une liaison physio-chimiquement lâche avec les lipides cellulaires vitalement importants, peut-être la lécithine et ce faisant modifie leurs relations normales avec les autres constituants de la cellule d’où il résulte une inhibition du chimisme de la cellule entière.”
Meyer H. Harvey, The theory of narcosis, Harvey Lect., 1905.
- Overton CE, Studien über die Narkose zugleich ein Beitrag zur allgemeinen Pharmakologie, Gustav Fischer, Jena, Switzerland, 1901.
- Meyer K. H., Contributions to the theory of narcosis, Trans Faraday Soc., 1937.
Hypothèse lipidique dite “moderne” : l’effet anesthésique se produirait par la solubilisation de l’anesthésique général dans la bicouche lipidique, entraînant une redistribution des pressions latérales de la membrane. - Eckenhoff RG, Tanner JW, Johansson JS, Steric hindrance is not required for n-alkanol cutoff in soluble proteins, Mol. Pharmacol., 1999.
- Cantor RS, The Lateral Pressure Profile in Membranes: A Physical Mechanism of General Anesthesia, Biochemistry, 1997.
- “La substance narcosante entre dans une liaison physio-chimiquement lâche avec les lipides cellulaires vitalement importants, peut-être la lécithine et ce faisant modifie leurs relations normales avec les autres constituants de la cellule d’où il résulte une inhibition du chimisme de la cellule entière.”
- THÉORIE PROTÉIQUE
Selon la théorie protéique, énoncée dans les années 1960/1970, l’azote se fixerait directement sur les protéines de la membrane cellulaire des neurones, perturbant ainsi l’activité d’un messager chimique, le « GABA » (en particulier de type « A ») et diminuant la production de dopamine (modulateur des sorties motrices et psychiques.) et de glutamate (neurotransmetteur excitateur du SNC) dans certaines parties du cerveau (troubles du canal de l’idéation).- Miller KW, Paton WD, Smith RA, Smith EB, The pressure reversal of general anesthesia and the critical volume hypothesis, Mol. Pharmacol, 1973.
- J.-C. Rostain et N Balon, Recent neurochemical basis of inert gas narcosis and pressure effects, Undersea Hyperb Med., May-Jun 2006;33(3):197-204.
- Rostain JC, Lavoute C, Risso JJ, Vallée N, Weiss M., A review of recent neurochemical data on inert gas narcosis, Undersea Hyperb Med. 2011 Jan-Feb;38(1):49-59.
- THÉORIE DES INTERACTIONS ACQUEUSES : LES HYDRATES
- Pauling L., A molecular theory of anesthesia, Science, 1961.
Pouvoir narcotique des différents gaz inertes
Gaz inerte | Masse molaire | Liposolubilité | Pouvoir narcotique |
---|---|---|---|
He | 4 | 15 | 0,07 |
Ne | 20,18 | 19 | 0,3 |
H2 | 2 | 50 | 0,6 |
N2 | 28,01 | 67 | 1 |
Ar | 39,94 | 140 | 2,3 |
Kr | 82,8 | 430 | 10 |
N2O | 44,01 | 1400 | 28,1 |
Xe | 130 | 1700 | 34,5 |
Masse molaire (g/mol), solubilité dans l’huile à 37° et à pression atmosphérique (ml/l).
Le pouvoir narcotique est uniquement corrélé à la solubilité du gaz inerte dans l’huile.
Le protoxyde d’azote (N2O) et le Xenon (Xe), très solubles dans la bicouche lipidique,
sont déjà narcotiques à pression atmosphérique.
Source : Risso et coll., Médecine et armées, 2015, 43, 1, 95-100
Le code du sport ne précise rien sur ce sujet mais le code du travail, qui s’appuie sur de nombreuses études faites sur le sujet indique que, pour les plongées à circuit ouvert, “la masse volumique d’un mélange respiratoire ne doit pas excéder 9 grammes par litre à la pression d’utilisation” Art. R4461-17.
La masse volumique de l’air étant de 1,292 g par litre en surface, la profondeur maximale d’évolution est de 60 m selon ce critère (1,292 x 7 = 9,044).
La profondeur maximale d’évolution par le critère de la pression partielle d’azote (PpN2) donne le même résultat : 60 m, soit 5,6 bars de PpN2.
Pour les plongées à l’air, ce n’est pas la toxicité de l’oxygène qui fixe la profondeur maximale d’évolution (elle serait supérieure à 60 m pour une PpO2 max de 1,6 bar).
Paliers profonds : dangereux (à l’air)
- Article fondateur, Marine nationale, 2005
Blatteau J.-E., Hugon M., Gardette B., Galland F.-M., Protocoles de décompression pour la plongée à l’air intégrant des paliers profonds, Bulletin de médecine subaquatique et hyperbare, 2005, pp 85-91. Télécharger la publication (Avec la permission de MedSubHyp – Courtesy MedSubHyp – Pr Jacques Regnard Président) - Confirmation par l’US-Navy, 2011
Doolette D.J. ; Gerth W.A. ; Gault K.A., Redistribution of decompression stop time from shallow to deep stops increases incidence of decompression sickness in air decompression dives, Navy Experimental Diving Unit (NEDU), 2011. Télécharger la publication - Invalidation de l’approche de DAN, qui prétendait que le risque n’existait pas à de faibles profondeurs
Nico A.M. Schellart, Jan-Jaap Brandt Corstius, Peter Germonpré, and Wouter Sterk, Bubble Formation After a 20-m Dive: Deep-Stop vs. Shallow-Stop Decompression Profiles, Aviation, Space, and Environmental Medicine x Vol. 79, No. 5 x May 2008. Télécharger la publication - PADI : les paliers profonds à l’air comme aux mélanges ne doivent être ni enseignés ni pratiqués. Télécharger la publication
Voir également la Fiche Info Plongée Plaisir sur le sujet.
Risques d’accident en plongée de loisir : 1 à 5pour 10 000
Ainsi que :
- Peter B. BENNETT, Epidemiology of decompression illness and fatalities in recreational divers, in Proceeding of the 1st european consensus conference on hyperbaric medicine, Lille, septembre 1994 ; 28 – 34.
- Enquête CROSSMED, 2003.
- BLATTEAU J.-E., GUIGUES J.-M., HUGON M., GALLAND -F.-M., Bilan de 12 années d’utilisation de la table MN 90 par la Marine nationale. Analyse rétrospective de 61 accidents de désaturation, MedSubHyp ; communication présentée lors de la réunion scientifique d’automne de septembre 2004.
- B. GRANDJEAN, Épidémiologie des accidents de la plongée sous-marine autonome de loisir, in Traité de médecine hyperbare, Ellipse éditions 2002 ; 153 – 159.
Le surpoids favorise les accidents de désaturation
- Collectif, Comex 50 years of research and innovation, 2012, pp. 140-142
- BONNIN J.-P. et al.,Sporty scuba diving, Masson, 2003, p. 20.
Chez un sujet gras, les lipides circulants et le cholestérol se fixent davantage autour des bulles augmentant les agrégats en volume. - HALDANE J. S., Journal of hygiene, 1908, p. 368.
- Carturan D, Boussuges A, Burnet H, Fondarai J, Vanuxem P, Gardette B, Circulating venous bubbles in recreational diving: relationships with age, weight, maximal oxygen uptake and body fat percentage, Int J Sports Med 1999 Aug;20(6):410-4, Faculté des Sciences du Sport, Luminy, Marseille, France.
- Dembert ML, Jekel JF, Mooney LW, Health risk factors for the development of decompression sickness among U.S. Navy divers, Undersea Biomed Res 1984 Dec;11(4):395-406
- Dembert ML, Jekel JF, Mooney LW, Weight/height indices and percent body fat among U.S. Navy divers, Aviat Space Environ Med 1984 May;55(5):391-5.
Vitesse de remontée : 10 m/min
Au niveau international, la “bonne” vitesse de remontée en plongée de loisir est aujourd’hui reconnue quasiment unanimement comme étant de l’ordre de 10 m/min (9 à 12 m/min). La question ne fait plus débat.
Cela a eu pour conséquences de modifier la vitesse de remontée des tables US-Navy (1993, passage de 18 m/min à 10 m/min) et de modifier la vitesse de remontée maximale de la plupart des modèles d’ordinateurs de plongée. Cela s’est fait progressivement, au cours des 30 dernières années (par exemple, la vitesse de remontée maximale du Galileo 2 – G2 – de Scubapro est désormais fixée à 10 m/min contre 20 m/min pour les précédents modèles).
La publication fondatrice est celle citée ci-dessous.
Voir également la Fiche Info Plongée Plaisir sur la vitesse de remontée.
Bardin H, Lambertson CJ. A quantitative method for calculating cumulative pulmonary oxygen toxicity use of the unit pulmonary toxicity dose (UPTD). University of Pennsylvania, Philadelphia, Institute for Environmental Medicine report, 1970.
© Extract fromPleasure Diving booksby Alain Foret at Editions GAP.
Any reproduction prohibited on any medium whatsoever without written consent of the publisher and the author.